Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học
Với quy trình xử lý được chỉ ra trên bảng 12, chúng tôi tiến hành lặp lại thí
nghiệm 2 lần. Các thông số COD, BOD
5
, N
ts,
P
ts
được phân tích ở tất cả các giai đoạn
xử lý, bao gồm:
- Giai đoạn 1: để lắng 14 tiếng. Ở giai đoạn này, nước thải sau khi lấy về
được cho vào thùng nhựa to dung tích 80 lít và để lắng trong 14 tiếng.
- Giai đoạn 2: Sau thời gian lắng 14 tiếng, nước thải được chia đều vào các
bình thí nghiệm và chuyển sang giai đoạn sục khí trong 16 giờ có và không bổ sung
bùn hoạt tính.
- Giai đoạn 3: Sau 16 giờ sục ở giai đoạn 2 là giai đoạn nuôi chủng tảo lam
Spirulina platensis CNTĐB trong nước thải sản xuất bún trong 20 ngày.
Hình 9 mô tả thí nghiệm trước và sau 1, 6 và 20 ngày nuôi chủng tảo Spirulina
platensis CNTĐB trong nước thải.
Hình 9A. Thí nghiệm
trước khi bổ sung tảo
Hình 9B. Thí nghiệm sau 1 ngày
nuôi cấy tảo trong nước thải
58
Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học
Hình 9C. Thí nghiệm sau 6 ngày
nuôi cấy tảo trong nước thải
Hình 9D. Thí nghiệm sau 20 ngày
nuôi cấy tảo trong nước thải
Kết quả về sự thay đổi các thông số COD, BOD
5
Vi sinh vật
Hiếu khí (x10
9
CFU/ml)
Kỵ khí
(MPN/ml)
Vi
khuẩn
Nấm
men
Nấm
mốc
Xạ
khuẩn
VSV
tổng số
M
0
1376 621 85,24 6,92 11,60 1,05 0,06 0 12,71 0,13 x10
2
M
1
250 194,50 56,87 6,72 20,50 1,70 0,18 0 22,38 0,21x10
2
M
1.1
239,60 168,80 90,38 28,60 54,00 6,80 0,29 0 61,09 0,11x10
3
M
2.1
M
1
: nước thải để lắng sau 14 giờ;
M
1.1
: nước thải để lắng 14 giờ + không sục;
M
2.1
: nước thải để lắng 14 giờ + sục khí;
M
3.1
và M
4.1
: nước thải để lắng sau 14 giờ + sục khí + bùn hoạt tính 5%;
M
1.2
: là công thức M
1.1
sau 20 ngày;
M
2.2
: là công thức M
2.1
sau 20 ngày;
M
3.2
: là công thức M
3.1
sau 20 ngày;
M
ts
sau xử lý
đạt 7,43 mg/l, giảm đi 11,47 lần so với hàm lượng N
ts
trong nước thải ban đầu (85,24
mg/l); hàm lượng P
ts
sau xử lý đạt 2,71 mg/l, giảm đi 2,55 lần so với hàm lượng P
ts
trong nước thải ban đầu (6,92 mg/l). Mẫu nước thải sản xuất bún tại cống chung cuối
làng sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam CNTĐB là mẫu nước
thải duy nhất có cả ba chỉ tiêu về hàm lượng COD, N
ts
và P
ts
đều đạt QCVN
24:2009/BTNMT (bảng 5).
3.8 Sinh trưởng của tảo lam Spirulina platensis CNTĐB thu được trong nước
thải làng nghề bún Phú Đô
Sau giai đoạn xử lý nước thải làng nghề bún Phú Đô bằng bùn hoạt tính và sục
khí trong 14 giờ, nước thải tiếp tục được sử dụng để nuôi chủng tảo lam S. platensis
CNTĐB trong điều kiện có bùn hoạt tính và sục khí. Chúng tôi tiến hành đo mật độ ở
bước sóng 420 nm để xác định tốc độ sinh trưởng của tảo qua các ngày nuôi cấy
trong nước thải. Sự thay đổi mật độ OD của chủng tảo lam S. platensis CNTĐB được
nuôi trong nước thải sản xuất bún sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và sục khí
được trình bày ở hình 10.
61
Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học
Hình 10. Sinh trưởng của chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB qua các
ngày nuôi cấy trong nước thải sản xuất bún đã qua giai đoạn xử lý
CNTĐB có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường nước thải sản xuất bún.
3.9 Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT và
CNTĐB
3.9.1 Kết quả phân tích hàm lượng PHA tích lũy ở chủng Spirulina platensis
CNT dưới điều kiện tạp dưỡng và chiếu tia UV
Kết quả phân tích hàm lượng PHA ở chủng Spirulina platensis CNT được
nuôi trên môi trường SOT có bổ sung natri axetat và glucoza ở các nồng độ khác
nhau (0-5%) đã cho thấy có phát hiện thấy hàm lượng PHA. Kết quả phân tích hàm
lượng PHA tích luỹ trong chủng S. platensis CNT khi môi trường được bổ sung
nguồn cácbon là muối natri axetat và glucoza được trình bày ở bảng 14.
Bảng 14. Hàm lượng PHA tích lũy ở S. platensis CNT khi môi trường
được bổ sung các nguồn cácbon khác nhau
Môi trường Nồng độ nguồn
63
Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học
cácbon bổ sung
S. platensis CNT
OD
420 nm
Hàm lượng PHA
(%TLK)
SOT 0,68 0,68
SOT +
CH
3
COONa
0% 0,68 0,68
0,5% 1,39 1,25
1,0% 1,30 1,13
3,0% 1,17 1,58
với liều chiếu thấp sẽ làm tăng quá trình phân chia tế bào trong khi liều chiếu cao sẽ
cảm ứng tạo các đột biến về hình thái [38]. Do vậy, các chủng tảo đột biến chọn tạo
được (với một đặc điểm mong muốn nào đó) cũng cần phải kiểm tra tính ổn định của
tính trạng đó qua nhiều thế hệ. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả đã cho thấy hàm
lượng PHAs ở tảo lam Spirulina có thể lên tới 14% so với TLK của tế bào nếu áp
dụng các kỹ thuật ADN tái tổ hợp [37, 54, 56].
Enzym chìa khoá PHA- synthase đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng
hợp PHAs ở các cơ thể sinh vật, gồm 2 tiểu phần pha E và pha C. Vì vậy, để nâng
cao hàm lượng PHAs trong tảo lam này theo hướng áp dụng các kỹ thuật di truyền,
chúng tôi cũng đã tiến hành nhân gen mã hoá cho 2 tiểu phần này ở tảo lam
Spirulina, sau đó gắn 2 gen này vào vectơ chuyển gen và đưa chúng trở lại cơ thể
Spirulina với các promoter mạnh trong Spirulina đã sàng lọc được. 2 gen phaE và
phaC sẽ được biến nạp trở lại cơ thể Spirulina nhờ sử dụng hệ thống Tn5
transposase/transposon DNA cation liposome complex để nâng cao hàm lượng PHAs
trong tảo này. Để nâng cao hiệu suất biến nạp vào cơ thể Spirulina (do kích thước
của véctơ chuyển gen theo tính toán lý thuyết là lớn, khoảng 6Kb), vectơ pHSG397
đã được chuyển nạp thành công vào cơ thể Spirulina theo phương pháp thể mỡ
(lipofection) theo công bố của Ngô Hoài Thu và cộng sự (2007). Với những kết quả
thu được, chúng tôi hi vọng rằng sẽ nâng cao được hàm lượng PHA trong cơ thể tảo
lam Spirulina bằng cách áp dụng kỹ thuật di truyền. Các chủng đột biến thu được
được chúng tôi sử dụng trong xử lý nước thải của làng nghề bún Phú Đô sau này.
3.9.2 Xác định hàm lượng PHA trong sinh khối tảo Spirulina thu được sau 20
ngày nuôi cấy trong môi trường nước thải sản xuất bún
Chủng S. platensis CNTĐB sau khi đã nuôi trồng 20 ngày trong nước thải sản
xuất bún được sục khí và có bổ sung bùn hoạt tính 5% theo mô hình thí nghiệm đã
65
Nguyễn Minh Phương Luận văn thạc sỹ khoa học
được mô tả trong phần vật liệu và phương pháp nghiên cứu cũng đã được chúng tôi
thu hoạch sinh khối bằng cách lọc qua giấy lọc. Hàm lượng PHA được tích luỹ trong
sinh khối tảo đạt đến 5,21% so với TLK so với chủng gốc có hàm lượng PHA chỉ đạt
Hiệu quả xử lý
N
ts
(%)
74,17 89,95 89,59 91,28
Kết quả trên bảng 15 cho thấy mẫu nước thải chỉ để lắng có hiệu quả xử lý
COD, BOD
5
, N
ts
,P
ts
thấp nhất trong khi hiệu quả xử lý cả bốn thông số này của mẫu
nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính và chủng tảo lam Spirulina platensis
CNTĐB đạt cao nhất. Cụ thể là mẫu nước thải sau khi được xử lý bằng bùn hoạt tính
và chủng tảo lam Spirulina platensis CNTĐB có hiệu quả xử lý COD đạt 94,89%,
hiệu quả xử lý BOD
5
đạt 91,62%, hiệu quả xử lý P
ts
đạt 60,84% và hiệu quả xử lý N
ts
đạt 91,28%.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu được trình bày ở phần trên chúng tôi xin rút ra một
số kết luận như sau:
1/ Nước thải sản xuất bún tại hệ thống cống chung cuối làng Phú Đô không
được qua hệ thống xử lý nước thải nào mà đổ trực tiếp xuống con mương chung của
làng trước khi đổ vào sông Nhuệ. Nước thải có giá trị pH đạt trung tính, hàm lượng