B NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
--------------

VŨ THÚY NGA

NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM VI SINH VẬT XỬ LÝ
NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 62.42.02.01
LUẬN ÁN TIẾN SỸ NÔNG NGHIỆP

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Phạm Văn Toản
2. PGS.TS. Nguyễn Văn Viết

HÀ NỘI, 2016


MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục chữ viết tắt
Danh mục bảng
Danh mục hình
MỞ ĐẦU

1


2.3.5. Nhân sinh khối vi sinh vật bằng kỹ thuật lên men chìm
2.3.6. Nhân sinh khối vi sinh vật trên giá thể rắn
2.3.7. Tạo chế phẩm và đánh giá chất lƣợng chế phẩm

40
40
40
40
40
40
41
41
41
41
47
52
53
55
56


2.3.8. Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn bằng chế phẩm vi sinh
vật (Xử lý gián đoạn)
56
2.3.9. Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn của chế phẩm vi
sinh vật
57
2.3.10. Kiểm tra sự sống sót của vi sinh vật bằng kỹ thuật DGGE
58
2.3.11. Phƣơng pháp xử lý số liệu

107
3.4.3. Ảnh hƣởng của thời gian lƣu nƣớc thải đến hiệu suất xử lý
108
3.4.4. Ảnh hƣởng của lƣợng chế phẩm bổ sung
109
3.5. Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn của chế phẩm
112
3.5.1. Hiệu quả xử lý qui mô phòng thí nghiệm
112
3.5.2. Hiệu quả xử lý tại nhà máy chế biến tinh bột sắn tỉnh Ninh Bình
113
3.5.3. Xác định khả năng tồn tại của các vi sinh vật nghiên cứu trong bùn thải
bằng kỹ thuật DGGE
114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

117

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN
ÁN
119
TÀI LIỆU THAM KHẢO

120


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ADN

Axit Deoxyribonucleic


Chemical Oxygien Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

CIRAT

Centre International Research Agriculture and Development
(Trung tâm hợp tác nghiên cứu phát triển nông nghiệp)

cs

Cộng sự

DGGE

Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (điện di biến tính)

DNS

3,5 axit dinitrosalicylic

CMC

Cacboxymethyl xenluloza

DO

Dissolved oxygien (oxy hòa tan)

ĐC


Optical Density (mật độ quang)

Pts

Phospho tổng số


PCR

Polymerase Chain Reaction (phản ứng chuỗi trùng hợp)

PTNT

Phát triển nông thôn

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

rADN

Ribosomal axit Deoxyribonucleic

rARN

Ribosomal axit Ribonucleic

SBR

Sequencing Batch Reactor (Bể hiếu khí gián đoạn)


v/p

vòng/phút

v/v

Volum/volum (Thể tích/thể tích)

VSV

Vi sinh vật

w/v

Weight/volum (Khối lƣợng/thể tích)


DANH MỤC BẢNG
TT bảng

Tên bảng

1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
3.1


Sinh khối vi sinh vật nghiên cứu trong các môi trƣờng lên men
Sinh khối vi sinh vật nghiên cứu ở các tỉ lệ tiếp giống khác nhau
Sinh khối vi sinh vật nghiên cứu ở các tốc độ cấp khí khác nhau

3.2

3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21

Trang
7
8
11

3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30
3.31
3.32
3.33
3.34
3.35
3.36
3.37

Miền khảo sát yếu tố điều kiện lên men thu sinh khối của các chủng vi
sinh vật tuyển chọn
Phân tích phƣơng sai Anova của mô hình đối với S.fradiae SHX.12
Phân tích phƣơng sai Anova của mô hình đối với B.velezensis SHV.22
Phân tích phƣơng sai Anova của mô hình đối với N.europea
SHV.OA7
Kết quả tối ƣu các yếu tố lên men đối với chủng vi sinh vật nghiên
cứu
Điều kiện lên men thu sinh khối vi sinh vật
Sinh khối vi sinh vật sau 5 ngày lên men xốp với chất mang khác
nhau
Sinh khối vi sinh vật sau 5 ngày lên men xốp ở các tỷ lệ tiếp giống
Sinh khối các vi sinh vật nghiên cứu trên giá thể rắn
Chất lƣợng chế phẩm MIC-CAS 02
Hiệu quả xử lý chất hữu cơ trong nƣớc thải của chế phẩm MIC-CAS
02 ở qui mô 80 lít

1.3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23

DANH MỤC HÌNH
Tên hình
Các nƣớc sản xuất sắn trên thế giới năm 2014
Sản lƣợng sắn trên thế giới từ 2001-2014
Cấu trúc phân tử tinh bột

mẫu bùn và chủng đơn

Trang
4
5
26
62
73
75
76
79
70
81
86
87
88
90
91
96
97
97
97
98
102
108
109
110
114
115


sinh trong chế biến tinh bột sắn là rất lớn, mức độ ô nhiễm cao. Trong nƣớc thải chế
biến tinh bột sắn thƣờng có thành phần chất rắn lơ lửng cao do bột và xơ củ sắn sót


2

lại, nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD) có nồng độ cao
hàng chục ngàn mg/l gây khó khăn cho quá trình xử lý sinh học. Đặc biệt các chất
nhựa và hàm lƣợng nhất định hợp chất xyanua có trong nƣớc thải chế biến tinh bột
sắn còn làm cho nƣớc thải có màu đen, gây mùi khó chịu và ức chế nhiều loại vi
sinh vật có ích. Vì vậy, nghiên cứu các chủng vi sinh vật thích nghi với môi trƣờng
nƣớc thải nhằm lựa chọn đƣợc các chủng vi sinh vật phù hợp có khả năng phân hủy
mạnh các chất hữu cơ và chịu đƣợc các chất ức chế có trong nƣớc thải chế biến tinh
bột sắn là cần thiết.
Nhiều công trình khoa học nghiên cứu sử dụng vi sinh vật làm tác nhân
sinh học trong xử lý nƣớc thải giàu chất hữu cơ đã xác định đƣợc khả năng làm
giảm hàm lƣợng BOD, COD và chất hữu cơ trong nƣớc thải, tuy nhiên vẫn chƣa
có giải pháp hiệu quả trong việc tạo chế phẩm vi sinh vật cho xử lý nƣớc thải sau
CBTBS hoặc sử dụng kết hợp chế phẩm vi sinh vật với các giải pháp khác để nâng
cao hiệu quả xử lý nƣớc thải CBTBS, do vậy chất lƣợng nƣớc thải ra môi trƣờng
chƣa đảm bảo yêu cầu theo quy chuẩn 40/2011 của Bộ TNMT.
Xuất phát từ lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật xử lý
nước thải chế biến tinh bột sắn” có ý nghĩa cấp thiết góp phần xử lý triệt để nƣớc
thải sau chế biến tinh bột sắn.
Mục tiêu của đề tài luận án
- Tuyển chọn đƣợc vi sinh vật và tạo đƣợc chế phẩm vi sinh vật có khả năng xử lý
nƣớc thải chế biến tinh bột sắn.
- Đề xuất quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột
sắn.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

xây dựng quy trình công nghệ và tạo chế phẩm MIC-CAS 02 từ ba chủng vi sinh
vật trên để ứng dụng trong xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn.
- Đề tài luận án đã thử nghiệm thành công chế phẩm MIC-CAS 02 góp phần xử lý
triệt để nƣớc thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn Elmaco Ninh Bình, chất lƣợng
nƣớc thải sau xử lý đạt giá trị loại A theo QCVN 40: 2011/BTNMT.


4

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.Tinh bột sắn và nƣớc thải chế biến tinh bột sắn
1.1.1.Tinh bột sắn và qui trình chế biến
Sắn (Manihot esculenta Crantz) một loại cây lƣơng thực quan trọng ở một số
quốc gia, hiện đƣợc trồng tại hơn 100 nƣớc trên thế giới, trong đó tập trung nhiều ở
các quốc gia có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Phi, châu Á và Nam Mỹ
(hình 1.1).

Hình 1.1. Các nƣớc sản xuất sắn trên thế giới năm 2014
Nguồn: FAO, 2015
Năm 2014, Nigeria là nƣớc sản xuất sắn lớn nhất thế giới (54,83 triệu tấn),
thứ hai là Thái Lan (30,02 triệu tấn), thứ ba là Indonesia (23,45 triệu tấn) và Brazil
đứng thứ tƣ (23,24 triệu tấn).
Sản lƣợng sắn toàn thế giới trong nhiều năm trở lại đây duy trì tƣơng đối ổn
định ở mức sản lƣợng 230 triệu tấn sắn/năm. Châu Á, đóng góp hơn một nửa sản
lƣợng sắn toàn cầu với sản lƣợng sắn hàng năm tăng 5 % cao hơn so với châu Phi
(3,5 %), trong đó năng suất tăng hàng năm đạt 3,1 % và diện tích trồng hàng năm
tăng 1,8 % (CIAT, 2014). Nƣớc có năng suất sắn cao nhất thế giới năm 2014 là Ấn
Độ đạt 35,66 tấn/ha (hình 1.1). Theo FAO (2015) từ năm 2001 sản lƣợng sắn toàn
cầu đã tăng lên hàng năm ở mức 3,4 % và đạt 270,3 triệu tấn trong năm 2014 (hình
1.2).

biến tinh bột sắn với công nghệ hiện đại đang dần dần thay thế những nhà máy quy
mô nhỏ (TTSA, 2015).
Indonesia là nƣớc sản xuất tinh bột sắn lớn thứ ba trên thế giới. Công nghiệp
chế biến tinh bột sắn ở Indonesia đƣợc bắt đầu từ những năm 1980. Tinh bột sắn ở
quốc gia này đƣợc sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp dệt may, công nghiệp
giấy và một số ngành khác (Rety Setyawaty và cs, 2011).
Ở Ấn Độ, sản xuất tinh bột sắn tập trung chủ yếu ở bang Kerala và Tamil
Nadu, cung cấp hơn 80% nhu cầu cả nƣớc. Mặc dù Ấn Độ là một trong 10 quốc gia
sản xuất sắn lớn nhất thế giới, mỗi năm sản xuất khoảng 9 triệu tấn sắn, song với
dân số đông, nhu cầu tiêu dùng lớn, nên nƣớc này hàng năm vẫn phải nhập khẩu
tinh bột sắn và các sản phẩm khác từ sắn (Srinivas Tavva và cs, 2015).
Trung Quốc, nƣớc sản xuất ethanol lớn thứ ba trên thế giới, sau Mỹ và
Brazil. Vì không phải là quốc gia trồng nhiều sắn, để đáp ứng nhu cầu sử dụng tinh
bột sắn ngày càng cao, trong năm 2014 Trung Quốc phải nhập khẩu 9,4 triệu tấn sắn
lát và 1,9 triệu tấn tinh bột sắn (Jin Shu-ren, 2015). Công nghệ chế biến tinh bột sắn
của Trung Quốc đƣợc đánh giá đạt trình độ phát triển cao với đặc điểm tẩy trắng
không dùng SO2, hoặc chỉ sử dụng với số lƣợng không đáng kể.
Năm 2014, Việt Nam đứng thứ bảy về sản lƣợng sắn trên thế giới (đạt 10,21
triệu tấn), năng suất đạt 18,5 tấn/ha (hình 1.1), nhƣng là nƣớc xuất khẩu tinh bột sắn
đứng thứ hai trên thế giới sau Thái Lan. Sản xuất sắn là nguồn thu nhập quan trọng
của các hộ dân nghèo do sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tƣ, phù hợp sinh thái và
điều kiện kinh tế nông hộ.
Đến nay, cả nƣớc đã hình thành các vùng nguyên liệu sắn tập trung, trồng ở
khắp các vùng từ miền núi phía Bắc tới miền Trung, Tây Nguyên và miền Đông
Nam bộ với tổng diện tích đạt trên 500 ngàn ha (bảng 1.1). Thời gian gần đây, một
số doanh nghiệp đã đầu tƣ sang cả Lào để mở rộng vùng nguyên liệu phục vụ cho
công nghiệp chế biến tinh bột.


7

1
2

Tây Ninh
Gia Lai

50,5
61,6

31,8
18,1

1.603,4
1.114,2

3

Ðăk Lăk

31,4

20,5

642,2

4

Kon Tum

37,6


18,3

356,2

8

Ðăk Nông

19,1

16,2

308,7

9

Quảng Ngãi
Cả nƣớc

19,0
18,6
352,7
553,1
18,5
10.225,3
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2015

Thống kê của hải quan cửa khẩu Chi Ma, mỗi ngày khoảng 300-500 tấn tinh
bột sắn đƣợc xuất khẩu sang Trung Quốc, năm 2013 xuất khẩu sắn và các sản phẩm

121.781 1.148.256

Singapore

8.643

4.655

2.695

504

720

36.880

2,80

Philippines

6.856

5.014

4.786

4.047

4.537


1.925

19.608

1,49

Đài Loan

3.620

1.384

3.040

1.847

17.305

1,32

Ấn Độ

1.482

1.846

371

663


3.179

0,24

2.924

4.433

22.238

1,69

136.786 1.315.969

100

Khác
Tổng cộng

2.678

4.252

275.670

188.119

1.689

138.045 123.281

quy mô lớn hiện đại đã đƣợc xây dựng tại phía Nam và phần lớn đƣợc liên doanh
với công ty đa quốc gia của Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan nhƣ Vedan,
Ajinomoto…(Henry và cs, 1995).
Theo Nguyễn Văn Lạng (2015) chủ tịch hiệp hội sắn Việt Nam, hiện nay cả
nƣớc có khoảng 100 nhà máy chế biến tinh bột sắn có quy mô công nghiệp. So với
5 năm trƣớc đã tăng gấp đôi về số lƣợng nhà máy và gấp 3 về công suất. Mỗi năm,
các nhà máy này sản xuất đƣợc 1,8 đến 2 triệu tấn tinh bột sắn. Bên cạnh các nhà
máy sản xuất tinh bột sắn, ở Việt Nam đang có 7 nhà máy sản xuất ethanol từ
nguyên liệu sắn đƣợc xây dựng với tổng công suất thiết kế 502.000 tấn ethanol/năm.
Từ vai trò là cây lƣơng thực, cây sắn đã và đang chuyển đổi nhanh chóng thành cây
công nghiệp, cây nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học. Theo Trung tâm Sản
xuất sạch Việt Nam (2010), các cơ sở sản xuất tinh bột sắn ở Việt Nam áp dụng các
kỹ thuật, công nghệ chủ yếu sau:
- Chế biến tinh bột sắn theo phương pháp thủ công: Tất cả các khâu trong
quá trình chế biến sắn từ rửa, gọt vỏ, nạo, mài, lọc và rửa bột đều đƣợc tiến hành
thủ công. Phƣơng pháp thủ công áp dụng ở qui mô hộ gia đình, cho năng suất thấp
và chất lƣợng kém. Kỹ thuật sản xuất đơn giản và gián đoạn.
- Chế biến tinh bột sắn theo phương pháp bán cơ giới: Ngoại trừ khâu rửa,
gọt vỏ và tách tinh bột tiến hành thủ công. Quá trình nạo/mài đƣợc tiến hành bằng


10

máy mài. Bột nhão thu đƣợc qua sàng hệ thống gồm lọc thô, lọc mịn và lọc tinh.
Quá trình lắng đƣợc tiến hành trong bể lắng hoặc bàn lắng (lắng trọng lực). Phƣơng
pháp bán cơ giới áp dụng ở qui mô sản xuất nhỏ, chất lƣợng sản phẩm, hiệu suất thu
hồi tinh bột thấp, lao động vất vả và khó đảm bảo vệ sinh công nghiệp.
- Chế biến tinh bột sắn theo phương pháp hiện đại: Quá trình sản xuất đƣợc
tự động hóa hoàn toàn, từ khi tiếp nhận củ đến khi sấy, hoàn thiện sản phẩm phải
đƣợc tiến hành trong thời gian ngắn nhất có thể đƣợc, để giảm thiểu quá trình oxy

- Nƣớc thải trong quá trình tách dịch có nồng độ chất hữu cơ (BOD), chất rắn lơ
lửng (SS) cao. Ngoài ra trong nƣớc thải này còn chứa các dịch bào có tanin, men và
nhiều chất vi lƣợng có mặt trong củ sắn.
Lƣu lƣợng nƣớc thải lớn có pH thấp, nồng độ chất hữu cơ, vô cơ cao, đặc
biệt là các hợp chất chứa N, P... cùng với các chất chứa xyanua (CN-) có nguồn gốc
từ vỏ sắn và lõi củ sắn là nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trƣờng, ảnh hƣởng
xấu đến sức khỏe cộng đồng (Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam, 2010). Thành
phần chính của nƣớc thải chế biến tinh bột sắn trong từng công đoạn của quá trình
sản xuất đƣợc tổng hợp trong bảng 1.3 về mặt cảm quan nƣớc thải sản xuất tinh bột
sắn có màu trắng, mùi chua và độ đục cao.
Bảng 1.3. Thành phần tính chất nƣớc thải từ sản xuất tinh bột sắn
Công đoạn
sản xuất

pH

Cặn lơ lửng

BOD5

COD

Độ kiềm

(mg/l)

(mg/l)

(mg/l)


660

3850

4800

122

Hỗn hợp

6,1

1655

5200

6499

140

(Dương Đức Tiến, Trần Hiếu Nhuệ, Nguyễn Kim Thái, 1991)
Thành phần nƣớc thải phụ thuộc vào quy mô sản xuất, trình độ công nghệ và
hệ thống thiết bị xử lý nƣớc thải, qui trình vận hành và quan trắc môi trƣờng. Số
liệu quan trắc của Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam (2010), đối với nƣớc thải từ
sản xuất tinh bột sắn chƣa xử lý (bảng 1.4) cho thấy mức ô nhiễm rất cao, cần đƣợc
xử lý nhằm đáp ứng tiêu chuẩn của môi trƣờng về nƣớc thải theo qui chuẩn Việt
Nam.


12

6-9

5,5-9

7.400-11.000

6.200-

30

50

mg/l

13.000-17.800

100

150

mg/l
mg/l

1.200-2.600
3,4-5,8

7.00023.000
330-4.100
41.000
19-36

2.120-14.750
2.500-17.000
120-3.000
2-75
52-65

N-NH4

mg/l

136-300

QCVN 40:2011/BTNMT
Cột A
Cột B
6-9
5,5-9
30
50
100
150
50
100

-

10

N-NO2
mg/l

phân hủy sinh học trong nƣớc thải, COD cho phép xác định mức độ ô nhiễm chất
hữu cơ, vô cơ có trong nƣớc thải công nghiệp. Hàm lƣợng chất hữu cơ (BOD,
COD) cao sẽ làm giảm nồng độ oxi hòa tan trong nƣớc, làm ảnh hƣởng đến đời
sống thủy sinh, đặc biệt là hệ vi sinh vật của nguồn tiếp nhận. Nồng độ oxy hòa tan
dƣới 50% còn có khả năng gây ảnh hƣởng đến sự phát triển của tôm, cá. Khi xảy ra
hiện tƣợng phân hủy yếm khí với hàm lƣợng BOD quá cao sẽ gây thối nguồn nƣớc
và giết chết hệ thủy sinh, gây ô nhiễm không khí xung quanh và phát tán trên phạm
vi rộng theo chiều gió.
 Chất rắn lơ lửng (SS) cũng là tác nhân gây ảnh hƣởng tiêu cực tới tài nguyên
thủy sinh đồng thời gây mất cảm quan, bồi lắng lòng hồ, sông, suối... Ô nhiễm xảy
ra khi nƣớc thải chế biến sắn thấm vào lòng đất hoặc chảy vào sông, suối. Okafor và
cs (1998) đã khẳng định các hạt chất rắn lơ lửng rất quan trọng, chúng là nơi để các
chất ô nhiễm và tác nhân gây bệnh bám trên bề mặt. Các hạt rắn lở lửng nhỏ hơn thì
mức độ gây ô nhiễm lớn hơn.
 Hàm lƣợng chất dinh dƣỡng, nồng độ các chất Nitơ, Phospho cao quá sẽ gây
nên hiện tƣợng phú dƣỡng hóa nguồn nƣớc, sự phát triển khó kiểm soát của rong và
tảo. Khiến môi trƣờng sống của nguồn tiếp nhận bị thay đổi và xấu đi.


14

 Xyanua (HCN) tồn tại trong nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn, phản ứng với sắt
tạo thành sắt xyanua có màu xám. Nếu không đƣợc tách nhanh, HCN sẽ ảnh hƣởng
tới màu của tinh bột và màu của nƣớc thải. Ở trong nƣớc xyanua tồn tại ở dạng
muối CN- và HCN. Khi vào cơ thể, xyanua kết hợp với enzym xitochrom làm men
này ức chế khả năng cấp oxy cho hồng cầu, gây ngộ độc cho ngƣời và động vật thuỷ
sinh. Nhiều quốc gia đã đƣa ra một giới hạn cho phép nồng độ xyanua khoảng 0,2
mg/l đƣợc phép xả thải vào lƣu vực nƣớc tự nhiên (Y.B. Patil và cs, 2000).
Ehiagbonare và cs (2009) đã nghiên cứu tác động của nƣớc thải tinh bột sắn
đối với môi trƣờng và cho thấy chúng có tác động tiêu cực đến cây trồng, không

định TTCP, 2013).
Tại Thừa Thiên Huế, nƣớc thải gây ô nhiễm môi trƣờng của nhà máy tinh bột
sắn Phong Điền đã khiến nhiều ngƣời dân xã Phong An, huyện Phong Điền thiệt hại
về sản xuất nông nghiệp (Cổng thông tin điện tử báo tin tức ngày 8/11/2013). Vụ
đông xuân năm 2013, nƣớc thải của nhà máy đã khiến ngƣời dân thôn Thƣợng An,
xã Phong An thiệt hại 11,8 ha lúa với mức độ từ 30-70 %, có nơi là 100 %.
Mới gần đây trong năm 2015 theo thông tin ngày 26/8 trên Báo tin tức, Cảnh
sát phòng, chống tội phạm về môi trƣờng, công an tỉnh Tây Ninh đã lập biên bản,
bắt quả tang nhà máy sản xuất tinh bột sắn có công suất khoảng 300 tấn củ sắn
tƣơi/ngày, thuộc Công ty Hữu Đức, địa chỉ ấp Tân Kiên, xã Tân Hà, huyện Tân
Châu, tỉnh Tây Ninh xả nƣớc thải trực tiếp ra suối Nƣớc Đục, chảy ra sông Vàm Cỏ
Đông. Nƣớc có màu đen sẫm, mùi hôi thối nồng nặc làm cho nguồn nƣớc bị ô
nhiễm nghiêm trọng.
Sản xuất tinh bột sắn là một ngành sản xuất có nhu cầu nƣớc lớn, nƣớc thải
có độ ô nhiễm cao đến rất cao. Theo Nguyễn Thị Sơn và cs (2006), chỉ với sản
lƣợng khoảng 500 ngàn tấn tinh bột, hàng năm các cơ sở sản xuất tinh bột trên
phạm vi cả nƣớc thải vào môi trƣờng khoảng 3 triệu m3 nƣớc thải với tải lƣợng
COD khoảng 30.000 tấn, trong đó BOD 5 khoảng 18.000 tấn. Nƣớc thải có độ ô
nhiễm cao trong sản xuất tinh bột không đƣợc xử lý đã góp phần gây ô nhiễm môi
trƣờng.
1.2. Xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn.
Các nghiên cứu về xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn trên thế giới không
nhiều, đa số là các nghiên cứu xử lý nƣớc thải cho các ngành khác.


16

Tại Brazil, công nghệ xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn chủ yếu sử dụng
hệ thống các hồ sinh học bao gồm hồ kị khí, hồ tùy nghi và hồ hiếu khí. Tuy nhiên,
hiệu quả xử lý nƣớc thải tại các nhà máy áp dụng công nghệ này không cao.

SBR xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn với sự hiện diện của B.tequilensis MSU
112 là cách tiếp cận đầy hứa hẹn cho việc sản xuất PHA giúp ích trong việc tái tạo
nhựa sinh học ứng dụng trong cuộc sống.
Ở Việt Nam, xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột sắn bằng ao, hồ sinh học và
cánh đồng trồng cây thủy sinh là phƣơng pháp đơn giản nhất đã và đang đƣợc ứng
dụng. Đã có một số công trình nghiên cứu trong nƣớc nghiên cứu giải quyết vấn đề
ô nhiễm trong quá trình chế biến tinh bột sắn và xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột
sắn. Kết quả nghiên cứu của Lê Thị Kim Cúc (2006) về mô hình tái sử dụng nƣớc
thải vùng chế biến tinh bột tại Tân Hóa, Quốc Oai, Hà Nội để phục vụ sản xuất
nông nghiệp, kết quả rất phù hợp với điều kiện sản xuất chế biến, điều kiện kinh tế
và trình độ quản lý của địa phƣơng. Trong thí nghiệm theo dõi các chỉ tiêu sinh
trƣởng của cây lúa nhƣ: Chiều cao cây, số nhánh và số bông trên 1 khóm, cho thấy
năng suất ở các ô ruộng tƣới bằng nƣớc thải đã qua xử lý đều có xu hƣớng cao hơn
so với đối chứng (tƣới bằng nƣớc thƣờng), năng suất cao nhất ở các ô tƣới 100%
nƣớc thải đã xử lý, đạt 9,2 tấn/ha.
Với đặc trung nƣớc thải chế biến tinh bột sắn chứa hàm lƣợng hữu cơ cao
đến rất cao, nên hƣớng xử lý là áp dụng các phƣơng pháp xử lý sinh học.
1.2.1. Phƣơng pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.
Phƣơng pháp sinh học xử lý nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên có từ rất sớm,
và đã đƣợc sử dụng rộng rãi trên thế giới ở các nƣớc nhƣ Đức, Pháp, Bỉ, Hà Lan…
với kết quả đã đƣợc ghi nhận. Hiện nay phƣơng pháp này vẫn đƣợc áp dụng và rất
phù hợp cho các nƣớc đang phát triển, vì không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tƣ ít,
chi phí vận hành thấp, có thể triển khai trên phạm vi rộng lớn, phân tán. Theo Miloš
Rozkošný và cs (2014) phƣơng pháp này sử dụng các ao hồ sinh học (kỵ khí, tùy nghi,
hiếu khí), quy trình chảy tràn, thẩm thấu qua đất (các cánh đồng tƣới, bãi lọc trồng cây).
Hồ kỵ khí (độ sâu trên 2 m), các chất hữu cơ đƣợc phân hủy chủ yếu nhờ vi
khuẩn kỵ khí và sinh metan. Loại hồ này có thể dùng để xử lý nƣớc thải có nồng độ
các chất hữu cơ cao. Hồ hiếu khí (độ sâu 1-1,5 m), oxy từ không khí khuếch tán tự
nhiên vào nƣớc qua bề mặt hoặc kết hợp với làm thoáng, sục khí nhân tạo, ánh sáng