Website: Email : Tel : 0918.775.368
Mục lục
Mở đầu
Phần 1:Tổng quan
1.1. Rác thải sinh hoạt
1.1.1.Nguồn gốc
1.1.2. Thành phần rác thải sinh hoạt
1.1.3.Phân loại
1.2. Vi sinh vật và vai trò của vi sinh vật trong các chu trình biến đổi
chất
1.2.1. Vi sinh vật
1.2.2. Vai trò của vi sinh vật vòng tuần hoàn chuyển hoá nguyên tố
cacbon
1.2.2.1. Sự phân giải các hợp chất Gluxit
1.2.2.1.1. Sự phân giải các hợp chất đờng
1.2.2.1.2. Sự phân giải tinh bột
1.2.2.1.3. Sự phân giải Xenlulo
1.2.2.1.4. Sự phân giải Xilan
1.2.2.1.5. Sự phân giải Lignin
1.2.2.2. Sự phân giải Lipit
1.2.2.3. Sự phân giải Protein
1.2.3. Vi sinh vật vòng tuần hoàn chuyển hoá Nitơ
1.2.4. Vi sinh vật vòng tuần hoàn chuyển hoá Photpho
1.2.5. Vi sinh vật vòng tuần hoàn chuyển hoá Lu huỳnh
1.3. Phơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt
1.3.1. Xử lý chất thải hữu cơ trong điều kiện hiếu khí
1.3.2. Xử lý chất thải hữu cơ trong điều kiện kị khí
1.3.3. Nhu cầu các chất dinh dỡng của vi sinh vật
1.4. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình xử lý
1.4.1. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình ủ rác
1.4.2. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình xử lý nớc rác
trong nớc rác rò ri.
3.5. Hớng nghiên cứu mới.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Mở đầu
Môi trờng hiện nay đang trở thành vấn đề mang tính toàn cầu. Nó đòi hỏi
phải có sự phối hợp chặt chẽ, lâu dài, sự đầu t hợp lý, đồng bộ nhằm giảm thiểu
những ảnh hởng có hại gây sự suy thoái và huỷ hoại môi trờng. Cùng với sự phát
triển của Khoa học- Công nghệ mức độ đô thị hoá ngày càng nhanh chóng, nhu
cầu của con ngời cũng tăng rất nhanh trong những năm gần đây.
Từ thực tiễn, do chất thải rắn chỉ đợc thu gom, mà không đợc phân loại và
xử lý tại nguồn phát sinh nên đã gây ô nhiễm môi trờng ở tất cả các khâu: từ thu
gom, lu giữ trong nhà, rơi vãi trên đờng phố trong vận chuyển đến ô nhiễm tại bãi
rác. Nếu cứ giữ nguyên phơng thức thu gom xử lý chất thải rắn nh hiện nay thì
quy mô bãi rác cứ ngày càng tăng, chi phí cho xây dựng các bãi chứa rác càng
lớn. Vấn đề di chuyển, quy hoạch một bãi rác mới không phải là đơn giản.
Chất thải rắn sinh hoạt là mối quan tâm không chỉ của các nhà quản lý,
các nhà khoa học mà cả chính của ngời dân ở địa bàn sinh sống. Vấn đề đặt ra là
cần có một phơng pháp xử lý rác thải phù hợp, tiện lợi, dễ tiến hành nhất, nhằm
giữ gìn môi trờng cảnh quan đồng thời giảm thiểu mức độ ô nhiễm.
Dựa trên quan điểm đó, với hớng cần phân loại rác thải để phục vụ cho
mục đích phân huỷ bằng phơng pháp sinh học. Trong nội dung khoá luận này,
chúng tôi tập trung nghiên cứu : Phân lập, tuyển chọn và ứng dụng một số vi
khuẩn có khả năng phân giải xenlulo, góp phần xử lý rác thải sinh hoạt
3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
2
S đặc biệt trong thời tiết ẩm.
Nhóm 2 : Chất thải từ hoạt động công nghiệp, xây dựng
4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Gồm các loại phế thải: đất đá, gạch ngói, bê tông, các vật liệu bằng kim loại,
thuỷ tinh, chất dẻo. Đây là nhóm chất thải khó phân huỷ, bền vững theo thời gian.
Trong đó, vật liệu bằng kim loại, thủy tinh, các loại chất dẻo có thể tái sử
dụng thành vật liệu composit và một số dạng đặc biệt khác. Nhóm 3: Chất thải từ
nông nghiệp
Là những chất thải và mẩu thừa từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp (trồng
trọt, thu hoạch) các loại cây trồng, các phế thải từ quá trình chế biến sữa, của lò giết
mổ
Nhóm này đợc tập kết cùng với nhóm 1 để xử lý bằng phơng pháp phân huỷ
sinh học.
1.2. Vi sinh vật và vai trò của vi sinh vật trong các chu trình biến đổi
chất
1.2.1. Vi sinh vật
Vi sinh vật (Microbe, Microorganism) là các sinh vật rất nhỏ bé không thấy
bằng mắt thờng. Chúng gồm: vi rút, vi khuẩn, vi nấm, một số động vật nguyên sinh
và tảo.
Trong tự nhiên, vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá
các chất, chúng có khả năng rất lớn trong quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ.
Chúng tham gia vào việc phân giải và biến các chất có hại thành các chất vô hại. Tuy
nhiên khả năng hoạt động của chúng còn tuỳ thuộc vào yếu tố môi trờng: nồng độ
của các hợp chất hữu cơ, các kim loại nặng có tính độc, các loại hoá chất độc hại
khác, độ pH, điều kiện nhiệt độ, nồng độ oxy hoà tan
1.2.2. Vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn chuyển hoá nguyên tố
cacbon
của thực vật. Khi thực vật (cây cối, rau quả ) chết đi để lại một lợng lớn các hợp
chất Gluxit. Quá trình chuyển hoá các hợp chất Gluxit nh sau:
I.2.2.1.1. Sự phân giải các hợp chất đờng
Xenlulo và tinh bột bị phân giải tạo thành đờng đơn. Đờng đơn tiếp tục bị
phân giải dới tác dụng của vi sinh vật theo con đờng lên men (etylic, lactic, butyric,
focmic).
Nhiều loài vi khuẩn kị khí và hiếu khí tuỳ tiện tham gia vào quá trình lên
men. Saccharomyces cerevisae - một loại nấm men-là tác nhân lên men mạnh nhất,
đợc sử dụng trong quá trình lên men rợu, bia.
Phản ứng :
6
Cacbon thực vật
Cacbon động vật
CO
2
Chất hữu cơ trong
đất
Website: Email : Tel : 0918.775.368
S.cerevisae
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
n
là những hợp chất hydratcacbon cao phân tử. Tinh bột
chiếm tỷ lệ lớn trong thực vật, dới dạng hạt tinh bột.
Nhiều vi sinh vật tiết ra hệ enzym amylaza (
- amylaza,
-amylaza,
-
amylaza) phân huỷ tinh bột thành những hợp chất đơn giản: đờng và các axit hữu cơ.
Bảng 1: Một số vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột:
Nấm Vi khuẩn
Aspergillus awarmorii
A.candidus
A.niger
Candida japonica
Bacillus amyloliquefaciens
B.subtilis
B.coagulans
Clotridium amyloliticum
1.2.2.1.3. Sự phân giải Xenlulo
Xenlulo là thành phần của màng tế bào thực vật. Xenlulo có trong rau quả (vỏ
hạt, vỏ tế bào, vỏ quả ). Thực vật khi chết để lại một lợng lớn xenlulo ở trong thân
cây, cành lá rụng xuống Hàm lợng xenlulo trong xác thực vật thờng thay đổi trong
khoảng 50-80%. Một phần khác do con ngời tạo ra ở dạng chất thải: rác, rơm rạ,
giấy vụn, mùn ca, vỏ bào,
Có thể tính toán rằng tổng lợng xenlulo trên trái đất vào khoảng 3500 tỉ tấn.
Nếu nh không có quá trình phân giải xenlulo thì lợng chất này sẽ ngập tràn trên trái
đất.
ứng dụng trong quá trình phân huỷ rác thải sinh hoạt. Những xạ khuẩn này thuộc
nhóm a nóng, sinh trởng, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 45- 50 C, rất thích hợp với
quá trình ủ rác .
Hai enzym chính tham gia phân huỷ xenlulo là xenlulaza C
1
và xenlulaza C
x
.
enym xenlulaza C
1
tác động sơ bộ vào các phân tử xenlulo thiên nhiên và biến chúng
thành những chuỗi xenlulo mạch thẳng. Sau đó, dới tác dụng của enzym xenlulaza
C
x
, xenlulo bị phân huỷ thành xenlobiose (gồm 2 phân tử gluco). Loại đờng này có
thể tan trong nớc, dới tác dụng của - glucosidase biến thành gluco.
Phân giải xenlulo trong điều kiện yếm khí .
8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Ngoài các vi sinh vật hiếu khí còn một số vi sinh vật yếm khí cũng tham gia
tích cực vào quá trình phân huỷ xenlulo. Clotridium thermocellum, Clotridium
omelianskii tham gia phân huỷ xenlulo bằng con đờng lên men xenlulo.
C.thermocellum là loài vi khuẩn có hoạt tính phân giải xenlulo đầu tiên đợc
nghiên cứu và đợc phân lập từ phân ngựa. Đặc điểm của C.thermocellum : lúc còn
non có hình que ngắn, khi trởng thành có hình uốn cong, kích thớc dài, bào tử sinh
ra ở một đầu. Chúng phát triển tốt trong môi trờng có nguồn xenlulo hoặc
xenlubiose, nguồn NH
4
+
9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Xilan (Hemixenlulo) có nhiều trong xác thực vật. Hemixenlulo cấu tạo bởi
các đơn vị nhỏ là các gốc - Xylose. Trong rơm rạ và các cây khô Xilan chiếm 15-
20%, trong bã mía 30%, trong gỗ thông 7-12%.
Nhiều vi sinh vật nh nấm mốc, nấm men, vi khuẩn tiết ra enzym Xilanaza có
khả năng phân giải Xilan.
1.2.2.1.5. Sự phân giải Lignin
Các hợp chất Lignin có trong gỗ chiếm 20-30%. Đơn vị cấu trúc của Lignin
là các dẫn xuất phenylpropan. Trong đó có 69%C, 7%H, 24%O. Lignin có cấu tạo
vô định hình không tan trong nớc và axit vô cơ. Chỉ với kiềm, bisunfit natri, H
2
SO
4
thì Lignin mới bị phân huỷ một phần và chuyển sang dạng hoà tan.
Sự phân giải Lignin nhanh nhất và phổ biến nhất trong tự nhiên là các loại
nấm. Các loại nấm này tiết ra enzym Phanerochaeto Chrysosporium phân huỷ hầu
hết các thành phần của gỗ kể cả Lignin gồm 3 nhóm:
- Nấm mục trắng: chủ yếu là Basidomyces và một số ascomycetes là nhóm
phân huỷ Lignin hữu hiệu nhất.
- Nấm mục nâu: gồm một số Basidomycetes tác dụng và tấn công vào
polysacarit trong gỗ, Lignin không bị phân huỷ nhng bị biến tính.
- Nấm mục mềm: gồm một số actinomyces xâm nhập vào thành thứ cấp của
các tế bào gỗ trong điều kiện ẩm cao, các vi sinh vật làm mềm các tế bào gỗ, làm
giảm đáng kể trọng lợng .
Khả năng phân huỷ Lignin ở vi khuẩn thấp.
Lignin bền vững ở điều kiện yếm khí, chúng chỉ bị phân huỷ ở điều kiện hiếu
khí mạnh mẽ. Thông thờng, sự phân giải Lignin xảy ra khi đồng thời sử dụng các
nguồn cacbon khác: glucose, xenlulo Riêng một mình Lignin thì vi sinh vật không
thể sử dụng làm nguồn dinh dỡng đợc.
và Metylketon.
1.2.2.3. Sự phân giải Protein.
Trong rác thải, Protein chiếm một lợng lớn. Protein là một trong những thành
phần quan trọng của xác động - thực vật. Trong các loại thực phẩm thải bỏ, Protein
thờng chứa 15- 17,5 % Nitơ. Sự phân giải Protein có ý nghĩa rất lớn đối với vòng
tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
Quá trình phân huỷ Protein dới tác dụng của vi sinh vật có ý nghĩa quan
trọng trong quá trình phân huỷ rác, ứng dụng vào việc sản xuất phân bón hữu cơ.
Vi sinh vật phân huỷ Protein có khả năng tiết ra enzym Proteaza bao gồm:
Proteinaza và Peptidaza. Enzym Proteinaza chuyển hoá Protein thành các hợp chất
phân tử nhỏ polipeptit và oligopeptit. Sau đó, dới tác dụng của enzym Peptidaza các
polipeptit và oligopeptit sẽ bị phân giải thành các axit amin. Các axit amin này một
11
Glyxerin + các axit béoLipit
Website: Email : Tel : 0918.775.368
phần sẽ đợc vi sinh vật hấp thu và chuyển hoá thành axit amin của tế bào vi sinh vật.
Một phần khác sẽ tiếp tục bị phân giải thành các sản phẩm : CO
2
, NH
3
, H
2
S , CH
4
Chính vì vậy, trong quá trình ủ rác thờng xuất hiện những mùi hôi thối khó
chịu.
Bảng 4: Một số vi khuẩn có khả năng phân huỷ Protein
Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm mốc
giải
cacbon
Sử dụng
để sinh
tổng
hợp
protein
Polipeptit
oligopeptit
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Các hợp chất này đi vào môi trờng tự nhiên từ những nguồn khác nhau nh: từ
xác động- thực vật, các loại phân chuồng, phân xanh, rác sinh hoạt Đây là những
chất hữu cơ cần thiết cho thực vật, nhng thực vật không thể đồng hoá đợc dạng Nitơ
phức tạp này mà chỉ sử dụng nó ở dạng amon NH
4
+
(NH
3
) sau quá trình amôn hoá.
Quá trình phân huỷ Protein sinh amôn. Trong điều kiện hiếu khí, các vi khuẩn
tự dỡng oxy hoá amôn thành nitrat (NO
3
-
).
Dới tác dụng của nhóm vi khuẩn phân huỷ và thuỷ phân, hợp chất chứa Nitơ
(Protein, urê ) bị phân huỷ tạo NH
3
(NH
+
4
O
2
NO
2
-
+ 2H
+
+ H
2
O +273kj
Nhóm vi khuẩn nitrít hoá gồm 4 chi:Nitrozomonas, Nitrozocystic,
Nitrozolobus, Nitrosopira.
-Giai đoạn 2 : Quá trình nitrát hoá
Quá trình NO
2
-
thành NO
3
-
đợc thực hiện nhờ nhóm vi khuẩn nitrát hoá.
Chúng là những vi khuẩn vi sinh vật tự dỡng hoá năng vô cơ bắt buộc có khả năng
oxy hoá NO
2
-
bằng O
2
không khí và tạo thành NO
3
-
, đồng thời giải phóng năng lợng.
2
O + 350 kj.
Năng lợng sinh ra đợc sử dụng trong quá trình sinh tổng hợp, tạo tế bào mới,
phát triển sinh khối và giải phóng năng lợng dới dạng nhiệt.
Điều kiện chung cho sự phát triển của các vi khuẩn nitrát hoá là :
pH = 5.5- 9, tốt nhất ở pH = 7.5.
oxy hoà tan: 0.5 mg/l.
Nhiệt độ: 5- 40
0
C.
1.2.4. Vi sinh vật trong vòng tuần hoàn chuyển hoá phospho.
Phospho là nguồn dinh dỡng quan trọng nhất đối với mỗi vi sinh vật, là thành
phần của cơ thể sống. Trong cơ thể động vật, vi sinh vật, phospho tồn tại dạng H
3
PO
4
có tác dụng nh một hệ đệm.
Phospho là thành phần cơ bản cấu tạo nên các phân tử sinh học trong cơ thể
động vật, sinh vật: axit nucleic, photphoprotein, photpholipit, ATP
(adenozintriphosphat), UTP (uridintriphosphat). Khi động vật, các sinh vật này chết
đi để lại một lợng lớn phospho dới dạng phosphat hữu cơ khó tan và phosphat vô cơ
tan.
Chu trình tuần hoàn của phospho trong tự nhiên gồm hai quá trình :
- Trao đổi phospho giữa các phosphat vô cơ.
- Trao đổi phospho hữu cơ trong quá trình sống của sinh vật. Photpho
ở dạng photphat tham gia vào việc cấu trúc các phân tử sinh học của cơ thể sống.
1.2.5. Vi sinh vật trong vòng tuần hoàn chuyển hoá sunphua (lu huỳnh).
Trong cơ thể động - thực vật, vi sinh vật, Protein, các axit amin là thành phần
quan trọng đóng vai trò cấu trúc tế bào sống.
Khi động- thực vật, sinh vật chết đi. Trong điều kiện yếm khí, một số vi sinh
2
+ 2H
2
O 2H
2
SO
4
+ năng lợng
Năng lợng sinh ra đợc vi khuẩn dùng để đồng hoá CO
2
.
H
2
S đợc tạo ra:
+ Do quá trình thối rữa protein hiếm khí.
+Trong trờng hợp kị khí, H
2
S tạo nên do quá trình khử sunphat nhờ vi khuẩn
(phản sunfat hoá): Desulfovibrio desulforicans.
1.3. Phơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt .
Rác sinh hoạt là hỗn hợp rơm rạ, phần bỏ đi của rau cỏ chúng là những hợp
chất hữu cơ. Ngoài ra, các chất vô cơ cũng chiếm một hàm lợng lớn. Các vi sinh vật
dùng trong xử lý rác: vi khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh động vật và động - thực vật .
Tuỳ theo công nghệ xử lý mà ngời ta sử dụng những nhóm vi sinh vật khác
nhau.
Có nhiều giai đoạn trong quá trình xử lý ủ rác thải sinh hoạt: phơng pháp cơ
học, hoá học, hoá lý học, sinh học.
Trong đó giai đoạn xử lý bằng phơng pháp sinh học đợc quan tâm hơn cả.
Nguyên tắc của phơng pháp :
2
S + năng lợng (60% ) 40% NO
3
-
SO
4
2-
Quá trình oxi hoá tạo nguồn năng lợng giúp vi sinh vật phát triển sinh khối.
Đồng thời sự có mặt và hoạt động của các nhóm vi khuẩn khác nhau thực hiện phản
ứng oxi hoá khử để chuyển các hợp chất trung gian về dạng bền vững: NH
4
+
về dạng
NO
3
-
nhờ nhóm vi khuẩn nitrát hoá, H
2
S
về dạng SO
4
2-
nhờ nhóm vi khuẩn sulfat
hoá.
1.3.2. Xử lý chất thải hữu cơ trong điều kiện kỵ khí.
Trong điều kiện kị khí, nhóm vi sinh vật kị khí có khả năng oxy hoá các hợp
phẩm dự trữ+ Các sản phẩm trung gian+ CH
4
+H
2
+ NH
4
+
+H
2
S + Năng lợng
(NO
3
-
, SO
4
2-
)
Vì vậy, trong thực tế để đảm bảo cho quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ diễn
ra tốt nhất, ngời ta kết hợp sử dụng cả phơng pháp phân huỷ kị khí và phơng pháp
phân huỷ hiếu khí để quá trình phân huỷ nhanh, đồng thời không tạo mùi gây nguy
hại cho con ngời.
Metan (CH
4
) là sản phẩm của quá trình phân huỷ hữu cơ trong điều kiện kỵ
khí, dới tác dụng của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và kỵ khí
không bắt buộc .
Quá trình lên men sinh khí Metan gồm 3 giai đoạn :
16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
bị khử thành CH
4
, trong đó chất cấp
điện tử là H
2
và rợu.
Vi khuẩn
2CH
3
CH
2
OH + 2 H
2
O 2CH
3
COOH + 8H
Vi khuẩn
H
2
+CO
2
CH
4
+ 2H
2
O
- axit hữu cơ biến thành CH
4
:
CH
Những nguyên tố khoáng mà vi sinh vật đòi hỏi với một liều lợng lớn gọi là
các nguyên tố đa lợng. Những nguyên tố mà vi sinh vật đòi hỏi với liều lợng nhỏ gọi
là nguyên tố vi lợng. Nồng độ cần thiết của từng nguyên tố vi lợng trong môi trờng
chỉ khoảng 10
-6
đến 10
-8
M.
Hàm lợng các nguyên tố khoáng ở nguyên sinh chất của vi sinh vật khác nhau
là khác nhau, tuỳ loài, tuỳ giai đoạn, tuỳ điều kiện nuôi cấy.
Bảng 5: Nồng độ cần thiết về muối khoáng với vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn nh
sau:
Muối khoáng Nồng độ cần thiết
Vi khuẩn Nấm và xạ khuẩn
K
2
HPO
4
02ữ 0,5 1 ữ 2
KH
2
PO
4
0,2ữ 0,5 1 ữ 2
MgSO
4
.7H
2
O
0,1 ữ 0,2 0,2 ữ 0,5
0,01 ữ 0,03 0,02 ữ 0,1
18
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CaSO
4
.5H
2
O
0,001 ữ 0,005 0,01 ữ 0,05
Thành phần môi trờng có thể theo tính toán nào đó để cho nồng độ chung của
mỗi cation hoặc anion phù hợp với số lợng nêu trên.
*Phospho (P).
Phospho chiếm tỷ lệ cao nhất trong các nguyên tố khoáng của tế bào vi sinh
vật. Phospho là thành phần cấu trúc: axit nucleic, phosphoprotein , có trong một số
vitamin : Tiamin, Biotin.
Để bảo đảm nguồn dinh dỡng P ngời ta bổ xung hỗn hợp muối KH
2
PO
4
và
K
2
HPO
4
với tỷ lệ thích hợp.
* Lu huỳnh (S).
Lu huỳnh là nguyên tố khoáng quan trọng trong tế bào vi sinh vật. S có mặt
trong một số axit amin (Xistin, Xystein, Metionin ), một số vitamin (Biotin,
Tiamin ). Những hợp chất này vừa tham gia cấu trúc vừa tham gia vào quá trình sinh
*. Canxi (Ca)
Là nguyên tố có vai trò quan trọng trong việc xây dựng cấu trúc tinh vi của tế
bào. Ca là cầu nối trung gian giữa nhiều thành phần của tế bào sống (giữa ADN và
19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Protein trong nhân, giữa các nucleotit với nhau, giữa ARN và protein trong
riboxom). Ca tham gia hình thành cấu trúc không gian ổn định của nhiều bào quan
nh: riboxom, ti thể, nhân
*. Kẽm ( Zn).
Kẽm là một cofacto ntham gia vào nhiều quá trình enzym. Zn có tác dụng
trong việc hoạt hoá các enzym: cacboanhydraza, enonaza
*. Mangan( Mn).
Mn có trong một số enzym hô hấp đồng thời đóng vai trò hoạt hoá một số
enzym: ATP- aza, enonaza
*. Kali (K).
Kali chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần khoáng của tế bào vi sinh vật. Cho đến
nay ngời ta cha tìm thấy K tham gia vào bất kỳ thành phần nào của nguyên sinh
chất, không tìm thấy enzym nào chứa K. K tồn tại ở dạng K
+
ở bề mặt ngoài của cấu
trúc tế bào, tồn tại trạng thái liên kết hoá lý không bền vững với protein và các thành
phần của nguyên sinh chất.
K có tác dụng ảnh hởng đến tính chất hoá keo và hoạt động xúc tác của các
enzym. K tham gia vào việc hoạt hoá một số enzym : amylaza, invectaza, ATP-
aza K có ảnh hởng đến quá trình trao đổi chất, quá trình tổng hợp, quá trình hô hấp
của vi sinh vật.
*. Na và Cl.
Vi sinh vật đòi hỏi lợng Na và Cl không nhỏ, nhng ngời ta biết rất ít về vai trò
sinh lý của chúng.Với các vi sinh vật khác nhau đòi hỏi hàm lợng Na và Cl khác
Trong quá trình phân huỷ, C chuyển thành CO
2
còn N mất ít hơn do đó tỉ lệ
C/N giảm dần. Sau khi hoàn thành quá trình phân huỷ tỉ lệ C/N = 15 - 20 để phù hợp
làm phân bón cho cây trồng. Đây là tỷ lệ dinh dỡng của đất canh tác. Nếu tỷ lệ C/N
của phân hữu cơ < 20 thì Nitơ bị loại khỏi đất và nếu tỷ lệ này < 15 thì Nitơ bị giải
phóng gây ảnh hởng độc hại cho cây trồng.
Vật liệu dùng trong quá trình ủ rác đòi hỏi phải là những hợp chất hữu cơ có
thể phân huỷ sinh học. Tổng các chất hữu cơ (TOS) bao gồm các hợp chất hữu cơ
hoạt động có khả năng phân huỷ (DOS), các chất không bị phân huỷ (NOS). Tuỳ
theo tỷ lệ của TOS và DOS mà có thể đạt đợc sự giảm thể tích bằng quá trình phân
huỷ sinh học.
21
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Bảng 6 : Độ phân huỷ sinh học và phần trăm của thành phần hữu cơ trong
chất thải sinh học.
Thành phần chất thải
sinh hoạt
Độ phân huỷ
sinh học
Chất thải sinh
hoạt
(%)
Hyđrocacbon Hầu nh không
phân huỷ
Vết
Cacbonhydrat
Đờng, tinh bột Rất tốt 11
Hemixenlulo Rất tốt 63
sự phân huỷ chất hữu cơ giảm dần theo thời gian. Oxi tiêu thụ nhiều nhất khi nhiệt
đô khoảg 60
o
C.
e. Sự sục khí.
Trong các thùng phân hủy rác cần thiết thực hiện quá trình sục khí. Oxi đợc
cung cấp trong quá trình sục khí là nhiều hơn lợng cần thiết về mặt lý thuyết để quá
trình phân huỷ hiếu khí đợc đảm bảo lien tục. Sự cung cấp không khí đủ có thể dẫn
đến chấm dứt quá trình lên men cũng nh làm tăng các chất độc hại.
f. Bề mặt hoạt động.
Sự phân hủy thành công đòi hỏi vùng bề mặt hoạt động phải đủ sao cho độ
hoạt động của vi sinh vật là lớn nhất tính theo vật liệu thô. Đây là lý do chủ yếu giải
thích tại sao vật liệu phải đợc làm giảm kích thớc trớc khi thực hiện quá trình phân
huỷ sinh học.
1.4.2. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình xử lý nớc rác.
Nớc rác rò rỉ sau quá trình phân huỷ tiếp tục đợc xử lý bằng phơng pháp hoá
học và phơng pháp sinh học. Quá trình xử lý nớc rác bằng phơng pháp bùn hoạt tính.
Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình sinh trởng và phát triển của vi sinh vật.
a. Nhiệt độ.
Trong thực tế xử lý, nhiệt độ nớc rác duy trì ở 20-25
o
C. Khi nhiệt độ tăng lên
quá ngỡng vi khuẩn sẽ ngừng hoạt động, còn nhiệt độ quá thấp thì tốc độ làm sạch
giảm, các quá trình nitrát hoá, hoạt hoá keo tụ và lắng của bùn cũng bị giảm. Tuy nhiên,
nhiệt độ tăng độ hoà tan oxy vào nớc rác giảm.
b. PH.
PH ảnh hởng đến quá trình xử lý nớc rác vì pH ảnh hởng đến hoạt tính của
enzym, do đó nó ảnh hởng tới quá trình trao đổi của vi sinh vật. Các vi khuẩn trong
sinh khối thờng sinh trởng và phát triển trong khoảng pH từ 6- 8,5. Khi pH nằm
ngoài khoảng trên sẽ làm giảm hiệu quả xử lý.
ỡng cần thiết đối với sự phát triển của vi sinh vật mà phải có các điều kiện vật lý và
hoá học phù hợp với các hoạt động sống của chúng.
Căn cứ vào mục đích sử dụng ngời ta phân môi trờng thành các loại khác
nhau: môi trờng cơ sở, môi trờng phân lập, môi trờng nhân giống, môi trờng lên
men, môi trờng kiểm tra.
Để nuôi cấy vi sinh vật có thể sử dụng môi trờng dịch thể (lỏng) hoặc môi tr-
ờng đặc. Muốn chế tạo môi trờng đặc ngời ta sử dụng thạch hoặc gelatin. Thạch là
một loại chất lấy từ một số loại tảo biển. Thông thờng thạch dùng trong các phòng
thí nghiệm có dạng sợi hay bột, màu trắng hay vàng nhạt.
Để nuôi cấy các loại vi khuẩn ngời ta thờng sử dụng môi trờng làm bằng nớc
thịt hoặc cao thịt có cho thêm pepton. Pepton là một sản phẩm phân huỷ không triệt
để của protein. Đó là hỗn hợp nhiều polypeptit khác nhau, một số peptit phân tử thấp
và cả các axit amin phân tử cao tự do. Đặc điểm của pepton là dễ tan trong nớc không
bị kết tủa nhiệt độ cao, có thể đợc vi khuẩn trực tiếp sử dụng, có tính đệm rõ rệt vì có
chứa các ion lỡng tính.
2.2.2 . Chuẩn bị dụng cụ.
2.2.2.1. Rửa dụng cụ thuỷ tinh.
25