B NỌNG NGHI P VÀ PHÁT TRI N NỌNG THỌN
VI N KHOA H C NỌNG NGHI P VI T NAM
--------------
V THÚY NGA
NGHIÊN C U T O CH PH M VI SINH V T X
N
C TH I CH BI N TINH B T S N
Chuyên ngƠnh: Công ngh sinh h c
Mƣ s : 62.42.02.01
LU N ÁN TI N S NỌNG NGHI P
NG
IH
NG D N KHOA H C:
1. PGS.TS. Ph m V n To n
2. PGS.TS. Nguy n V n Vi t
HẨ N I, 2016
Lụ
M CL C
Trang
L i cam đoan
L ic m n
2.1.1. Các m u thu th p vƠ ch ng vi sinh v t
2.1.2. Hóa ch t tinh khi t
2.1.3. Dung d ch vƠ môi tr ng nuôi c y vi sinh v t
2.1.4. Thi t b , dung c
2.2. N i dung nghiên c u
2.3. Ph ng pháp nghiên c u
2.3.1. Ph ng pháp l y m u, x lỦ m u
2.3.2. Ph ng pháp xác đ nh đ c đi m (tính ch t) n c th i CBTBS
2.3.3. Ph ng pháp phơn l p tuy n ch n vi sinh v t
2.3.4. nh danh vi sinh v t tuy n ch n
2.3.5. Nhơn sinh kh i vi sinh v t b ng k thu t lên men chìm
2.3.6. Nhơn sinh kh i vi sinh v t trên giá th r n
2.3.7. T o ch ph m vƠ đánh giá ch t l ng ch ph m
40
40
40
40
40
40
41
41
41
41
47
52
53
55
56
3.3.3. Nhơn sinh kh i vi sinh v t trên giá th r n
99
3.3.4. Ch ph m vi sinh v t x lỦ n c th i ch bi n tinh b t s n
101
3.4. Xơy d ng qui trình s d ng gch ph m vi sinh v t x lỦ n c th i ch bi n
tinh b t s n
104
3.4.1. nh h ng c a pH n c th i đ n hi u su t x lỦ
106
3.4.2. nh h ng c a oxy hòa tan đ n hi u su t x lỦ
107
3.4.3. nh h ng c a th i gian l u n c th i đ n hi u su t x lỦ
108
3.4.4. nh h ng c a l ng ch ph m b sung
109
3.5. Nghiên c u hi u qu x lỦ n c th i ch bi n tinh b t s n c a ch ph m
112
3.5.1. Hi u qu x lỦ qui mô phòng thí nghi m
112
3.5.2. Hi u qu x lỦ t i nhƠ máy ch bi n tinh b t s n t nh Ninh Bình
113
3.5.3. Xác đ nh kh n ng t n t i c a các vi sinh v t nghiên c u trong bùn th i
b ng k thu t DGGE
114
K T LU N VÀ KI N NGH
DANH M C CỌNG TRỊNH KHOA H C C A TÁC GI LIểN QUAN
ÁN
TÀI LI U THAM KH O
117
B TƠi nguyên Môi tr
CBTBS
Ch bi n tinh b t s n
CFU
Colony Forming Unit (đ n v hình thƠnh khu n l c)
COD
Chemical Oxygien Demand (Nhu c u oxy hóa h c)
CIRAT
Centre International Research Agriculture and Development
ng
(Trung tơm h p tác nghiên c u phát tri n nông nghi p)
cs
C ng s
DGGE
Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (đi n di bi n tính)
Nts
Nit t ng s
NA
Nutrient agar
NB
Nutrient broth
OD
Optical Density (m t đ quang)
Pts
Phospho t ng s
ng trình x khu n Qu c
PCR
Polymerase Chain Reaction (ph n ng chu i trùng h p)
PTNT
Phát tri n nông thôn
TNMT
TƠi nguyên môi tr
ng
TSA
Tripticase Soya Agar
TSS
Total suspended solids (t ng ch t r n l l ng)
TTSA
Thailand tapioca starch Organization (Hi p h i tinh b t s n Thái
L Lan)
v/p
vòng/phút
v/v
Volum/volum (Th tích/th tích)
VSV
Vi sinh v t
Bình, n m 2012
M t s nhóm vi sinh v t có ích trong n c th i ch bi n tinh b t s n
t i nhƠ máy c a công ty TNHH MTV Elmaco Ninh Bình, n m 2012
Kh n ng chuy n hóa h p ch t cacbon c a các vi sinh v t phơn l p
Ho t đ enzym c a các vi sinh v t phơn l p
Kh n ng x lỦ BOD5 vƠ COD trong n c th i ch bi n tinh b t s n
c a vi sinh v t phơn l p
Kh n ng chuy n hóa amoni c a vi sinh v t phơn l p
Kh n ng x lỦ Nts trong n c th i CBTBS c a vi sinh v t phơn l p
Kh n ng chuy n hóa Phosphat h u c c a vi sinh v t phơn l p
Kh n ng đ ng hóa Phospho c a vi sinh v t phơn l p
Kh n ng x lỦ Pts trong n c th i CBTBS c a vi sinh v t phơn l p
Ho t tính sinh h c c a các vi sinh v t tuy n ch n
c đi m sinh h c vƠ sinh hóa c a x khu n SHX.12
Kh n ng s d ng ngu n hydratcacbon c a vi khu n SHV.22
Kh n ng s d ng ngu n hydratcacbon c a ch ng vi khu n SHV.OA7
M c đ an toƠn c a các vi sinh v t nghiên c u
Kh n ng t n t i c a vi sinh v t trong đi u ki n đ n l vƠ t h p
Ho t tính sinh h c c a vi sinh v t nghiên c u trong đi u ki n đ n l
vƠ h n h p sau 90 ngƠy b o qu n
Sinh kh i vi sinh v t nghiên c u trong các môi tr ng lên men
Sinh kh i vi sinh v t nghiên c u các t l ti p gi ng khác nhau
Sinh kh i vi sinh v t nghiên c u các t c đ c p khí khác nhau
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
70
70
71
71
72
72
74
75
77
83
84
85
89
90
91
3.22
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30
3.31
3.32
3.33
3.34
94
94
95
98
98
100
100
101
103
104
105
107
112
113
116
TT hình
1.1
1.2
1.3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
g n d a vƠo trình t 16S rADN
M t đ vi sinh v t nhơn sinh kh i các nhi t đ khác nhau
M t đ vi sinh v t đi u ki n pH môi tr ng khác nhau
M t đ vi sinh v t nghiên c u sau th i gian nhơn sinh kh i khác nhau
M t đ vi sinh v t v i các t l ti p gi ng khác nhau
M t đ vi sinh v t nhơn sinh kh i t c đ c p khí khác nhau
nh h ng c a các y u t lên men đ n m t đ t bƠo vi sinh v t
B m t đáp ng c a m t đ t bƠo ch ng x khu n S.fradiae SHX.12
B m t đáp ng c a m t đ t bƠo ch ng B.velezensis SHV.22
B m t đáp ng c a m t đ t bƠo ch ng N.europea SHV.OA7
M c đ đáp ng s mong đ i đ i v i các ch ng vi sinh v t nghiên
c u
S đ t o ch ph m vi sinh v t x lỦ n c th i ch bi n tinh b t s n
nh h ng c a th i gian l u n c đ n hi u su t x lỦ
nh h ng c a l ng ch ph m b sung đ n hi u qu x lỦ COD
S đ qui trình s d ng ch ph m vi sinh v t x lỦ n c th i biogas
c a c s CBTBS
S n ph m PCR-DGGE gien 16S rADN c a vi sinh v t trong các m u
bùn vƠ ch ng đ n
i n di bi n tính (DGGE) gien 16S rADN c a vi sinh v t trong các
m u bùn vƠ ch ng đ n
Trang
4
5
26
62
73
75
76
các n
ng th c quan
c đang phát tri n vì d tr ng, không kén đ t vƠ cho thu
ho ch v i n ng su t cao. Hi n nay, do nhu c u v tinh b t s n t ng cao đ ph c v
nguyên li u cho các ngƠnh công nghi p nh ch bi n th c ph m, công nghi p gi y,
công nghi p d t, nhiên li u sinh h cầnên các n
c tr ng s n trong đó có Vi t Nam
t p trung vƠo s n xu t tinh b t s n đ đáp ng nhu c u trong n
c vƠ xu t kh u.
Các c s , nhƠ máy ch bi n tinh b t s n (CBTBS) tuy đáp ng nhu c u
tiêu dùng c a xƣ h i nh ng do ch t p trung đ u t đ nơng cao n ng su t vƠ ch t
l
ng c a s n ph m, v n đ qu n lỦ vƠ ki m soát l
trình s n xu t ch a đ
ng n
c th i ra trong quá
c đ u t đ ng b , h th ng x lỦ n
c th i lƠ bi n pháp sinh h c vì hi u qu tri t đ , không gơy tái
ô nhi m vƠ chi phí đ u t th p (Chu Th Th m vƠ cs, 2006). Bi n pháp sinh h c x
lỦ n
c th i b ng vi sinh v t lƠ ph
ph bi n
đ
nhi u n
ng pháp có nhi u u đi m vƠ đ
c trên th gi i. Ph
c tình tr ng ô nhi m môi tr
ng n
c ng r ng
ng pháp vi sinh v t không ch gi i quy t
c mƠ còn không gơy h i đ n môi tr
ng
xung quanh, giúp n đ nh cơn b ng sinh thái vƠ giá thƠnh x lỦ khá phù h p v i
các n
hƠng ch c ngƠn mg/l gơy khó kh n cho quá trình x lỦ sinh h c.
nh a vƠ hƠm l
ng nh t đ nh h p ch t xyanua có trong n
s n còn lƠm cho n
c bi t các ch t
c th i ch bi n tinh b t
c th i có mƠu đen, gơy mùi khó ch u vƠ c ch nhi u lo i vi
sinh v t có ích. Vì v y, nghiên c u các ch ng vi sinh v t thích nghi v i môi tr
n
c th i nh m l a ch n đ
ng
c các ch ng vi sinh v t phù h p có kh n ng phơn h y
m nh các ch t h u c vƠ ch u đ
c các ch t c ch có trong n
c th i ch bi n tinh
b t s n lƠ c n thi t.
Nhi u công trình khoa h c nghiên c u s d ng vi sinh v t lƠm tác nhơn
c th i ch bi n tinh b t s n” có Ủ ngh a c p thi t góp ph n x lỦ tri t đ n
c
th i sau ch bi n tinh b t s n.
M c tiêu c a đ tƠi lu n án
- Tuy n ch n đ
n
c vi sinh v t vƠ t o đ
c ch ph m vi sinh v t có kh n ng x lỦ
c th i ch bi n tinh b t s n.
-
xu t quy trình s d ng ch ph m vi sinh v t x lỦ n
c th i ch bi n tinh b t
s n.
it
-N
ng vƠ ph m vi nghiên c u
c th i sau ch bi n tinh b t s n c a c s , nhƠ máy ch bi n tinh b t s n
Ninh Bình, HƠ N i vƠ
c th i ch bi n tinh b t s n. Góp ph n
cung c p thêm t li u ph c v gi ng d y vƠ nghiên c u ng d ng vi sinh v t trong
x lỦ n
c th i b ng con đ
- V th c ti n:
ng sinh h c.
ng d ng ch ph m vi sinh v t trong h th ng x lỦ n
c th i c a
nhƠ máy ch bi n tinh b t s n Elmaco Ninh Bình, góp ph n x lỦ tri t đ ô nhi m
môi tr
ng c a c s s n xu t tinh b t s n.
óng góp m i c a đ tƠi lu n án
- Lu n án đƣ phơn l p, l a ch n đ
c 3 ch ng vi sinh v t t ngu n n
c th i vƠ bùn
th i c a c s s n xu t tinh b t s n g m Streptomyces fradiae SHX.12, Bacillus
velezensis SHV.22, Nitrosomonas europea SHV.OA7 có kh n ng chuy n hóa các
h p ch t ô nhi m vƠ thích nghi v i môi tr
ng
4
CH
1.1.Tinh b t s n vƠ n
NG 1: T NG QUAN TẨI LI U
c th i ch bi n tinh b t s n
1.1.1.Tinh b t s n vƠ qui trình ch bi n
S n (Manihot esculenta Crantz) m t lo i cơy l
qu c gia, hi n đ
c tr ng t i h n 100 n
ng th c quan tr ng
m ts
c trên th gi i, trong đó t p trung nhi u
các qu c gia có khí h u nhi t đ i vƠ c n nhi t đ i chơu Phi, chơu Á vƠ Nam M
(hình 1.1).
Hình 1.1. Các n
c s n xu t s n trên th gi i n m 2014
Ngu n: FAO, 2015
1.2).
n
ng s n toƠn
m c 3,4 % vƠ đ t 270,3 tri u t n trong n m 2014 (hình
5
Ngu n:FAO,2015
Hình 1.2. S n l
ng s n trên th gi i t 2001-2014
S n lƠ m t thƠnh ph n quan tr ng trong b a n c a h n m t t ng
các n
c nghèo trên th gi i. T ch c Nông l
cơy l
ng th c quan tr ng
các n
ng Liên h p qu c (FAO) x p s n lƠ
c đang phát tri n sau lúa g o, ngô vƠ lúa mì.
b t s n trong n m 2014 (Boonmee Wattanaruangrong, 2015)
T i Thái Lan, tinh b t s n đ
c ch bi n theo c công ngh truy n th ng vƠ
hi n đ i, trong đó công ngh truy n th ng đ
c s d ng trong các nhƠ máy s n xu t
quy mô nh , có th tách tinh b t t c s n t
i b ng cách nghi n vƠ ngơm s n d
n
c, s n ph m t o ra th
ng kém ch t l
ng. Công ngh ch bi n hi n đ i đ
i
c áp
d ng trong các nhƠ máy có quy mô l n vƠ trung bình v i nhi u các công đo n chi t
su t k t h p v i x lỦ b t b ng SO2 cho t l thu h i tinh b t cao, l
ng tinh b t th t
c. M c dù n
bang Kerala vƠ Tamil
lƠ m t trong 10 qu c gia
s n xu t s n l n nh t th gi i, m i n m s n xu t kho ng 9 tri u t n s n, song v i
dơn s đông, nhu c u tiêu dùng l n, nên n
c nƠy hƠng n m v n ph i nh p kh u
tinh b t s n vƠ các s n ph m khác t s n (Srinivas Tavva vƠ cs, 2015).
Trung Qu c, n
c s n xu t ethanol l n th
ba trên th gi i, sau M vƠ
Brazil. Vì không ph i lƠ qu c gia tr ng nhi u s n, đ đáp ng nhu c u s d ng tinh
b t s n ngƠy cƠng cao, trong n m 2014 Trung Qu c ph i nh p kh u 9,4 tri u t n s n
lát vƠ 1,9 tri u t n tinh b t s n (Jin Shu-ren, 2015). Công ngh ch bi n tinh b t s n
c a Trung Qu c đ
c đánh giá đ t trình đ phát tri n cao v i đ c đi m t y tr ng
không dùng SO2, ho c ch s d ng v i s l
ng không đáng k .
N m 2014, Vi t Nam đ ng th b y v s n l
c lƠ Tơy Ninh đ t 1.603,4
nghìn t n, th hai lƠ Gia Lai đ t 1.114,2 nghìn t n, th ba lƠ
s n đ t 642,2 nghìn t n vƠ Kon Tum đ ng th t v s n l
t n (b ng 1.1). Tơy Ninh c ng có s l
nh t n
n
kL kv is nl
ng
ng s n đ t 566,2 nghìn
ng c s ch bi n s n vƠ tinh b t s n cao
c, kim ng ch xu t kh u chi m kho ng 40% t ng kim ng ch xu t kh u c
c. Bên c nh đó, Tơy Ninh luôn đi đ u v công ngh , v thi t b s n xu t tinh b t
s n.
N ng su t s n c a Vi t Nam hi n nay đ ng trong nhóm 10 qu c gia n ng su t
cao trên th gi i. S li u trong b ng 1.1 cho th y n m 2014 vùng thơm canh t t nh
Tơy Ninh đƣ cho n ng su t 31,8 t n/ha, nh ng n ng su t bình quơn c n
ch đ t 18,5 t n/ha, th p h n so v i m t s n
c trong khu v c ( n
cm i
2
Tơy Ninh
Gia Lai
50,5
61,6
31,8
18,1
1.603,4
1.114,2
3
ợ kL k
31,4
20,5
642,2
4
Kon Tum
37,6
18,3
356,2
8
ợ k Nông
19,1
16,2
308,7
9
Qu ng Ngƣi
C n c
19,0
18,6
352,7
553,1
18,5
10.225,3
Ngu n: T ng c c th ng kê, 2015
Th ng kê c a h i quan c a kh u Chi Ma, m i ngƠy kho ng 300-500 t n tinh
b ts nđ
n v tính: t n)
Tháng 3
Tháng 4
Tháng 5 Tháng 6
Tháng 7
243.930
161.820
118.581 108.106
121.781 1.148.256
Singapore
8.643
4.655
2.695
504
720
2.585
24.703
1,88
Malysia
2.354
4.518
1.967
3.063
1.925
19.608
1,49
Ơi Loan
3.620
1.384
3.040
824
187
5.272
0,40
Nh t B n
73
19
504
3.179
0,24
2.924
4.433
22.238
1,69
136.786 1.315.969
87,26 % kim ng ch. Ti p theo lƠ Singapore chi m 2,8 %;
ph n r t nh b t đ u đ n đ
Ơi Loan 1,32 % vƠ m t
c Nh t B n (AgroMonitor, 2015).
Theo Trung tơm S n xu t s ch Vi t Nam (2010), hi n t i trong c n
ct n
t i ba quy mô s n xu t tinh b t s n đi n hình g m qui mô nh (h vƠ liên h ), qui
mô v a vƠ qui mô l n. Quy mô nh (công su t 0,5-10 t n tinh b t s n ph m/ngƠy),
ch y u công ngh th công, thi t b t t o ho c do các c s c khí đ a ph
t o. Hi u su t thu h i vƠ ch t l
d
ng ch
ng tinh b t s n không cao. Qui mô v a (công su t
i 50 t n tinh b t s n ph m/ngƠy), đa ph n s d ng thi t b ch t o trong n
c
9
nh ng có kh n ng ho t đ ng n đ nh vƠ ch t l
c s nh p thi t b c a n
v cho lƠm bánh mì, bánh ng t, r
v i s kh i đ ng c a th tr
quy mô l n hi n đ i đƣ đ
t ph c
u vƠ s n xu t bánh k o... Sau n m 1990, cùng
ng trong n
c, m t s nhƠ máy ch bi n tinh b t s n
c xơy d ng t i phía Nam vƠ ph n l n đ
v i công ty đa qu c gia c a Nh t B n, HƠn Qu c vƠ
c liên doanh
Ơi Loan nh
Vedan,
Ajinomotoầ(Henry vƠ cs, 1995).
Theo Nguy n V n L ng (2015) ch t ch hi p h i s n Vi t Nam, hi n nay c
n
c có kho ng 100 nhƠ máy ch bi n tinh b t s n có quy mô công nghi p. So v i
5 n m tr
quá trình ch bi n s n t r a, g t v , n o, mƠi, l c vƠ r a b t đ u đ
th công. Ph
vƠ ch t l
ng pháp th công áp d ng
c ti n hƠnh
qui mô h gia đình, cho n ng su t th p
ng kém. K thu t s n xu t đ n gi n vƠ gián đo n.
- Ch bi n tinh b t s n theo ph
ng pháp bán c gi i: Ngo i tr khơu r a,
g t v vƠ tách tinh b t ti n hƠnh th công. Quá trình n o/mƠi đ
c ti n hƠnh b ng
10
máy mƠi. B t nhƣo thu đ
Quá trình l ng đ
c qua sƠng h th ng g m l c thô, l c m n vƠ l c tinh.
c ti n hƠnh trong b l ng ho c bƠn l ng (l ng tr ng l c). Ph
thi t b ly tơm đ th c hi n quá trình tách, ph
ơy lƠ ph
ng pháp s d ng
ng pháp nƠy cho ch t l
ng s n
ph m cao, n ng su t l n, đ m b o v sinh công nghi p.
Tr
c đơy
áp d ng
Vi t Nam, ch bi n tinh b t s n th công vƠ bán th công đ
c
h gia đình, c s lƠng ngh v i qui mô nh ch vƠi t s n/ngƠy. Trong
vòng 15 n m qua, các ho t đ ng ch bi n tinh b t t i các lƠng ngh đƣ đ
c c gi i
hóa t dơy chuy n r a c , nghi n, tách bƣ, l cầ N ng su t t ng lên vƠ quy mô l n
h n do áp d ng c khí hóa (CIAT, 2011). Ch bi n tinh b t s n theo ph
80-90% l
ng Mai, 2006). Trong t ng l
-N
ng n
ng n
c l n t r a nguyên
c ph c v cho s n xu t
c ng m m c tiêu th kho ng 3,5-12,0 m3/t n
qui mô nông h vƠ 3-5 m3/t n c t
10% phát sinh t n
ng n
ng n
i t i các nhƠ máy qui mô l n (Hu nh
c th i ch bi n tinh b t s n kho ng
c r a c vƠ 90% t công đo n ly tơm, l c, kh ầchi m kho ng
c tiêu th . ThƠnh ph n các lo i n
c th i nƠy còn ch a các d ch bƠo có tanin, men vƠ
ng có m t trong c s n.
ng n
c th i l n có pH th p, n ng đ ch t h u c , vô c cao, đ c
bi t lƠ các h p ch t ch a N, P... cùng v i các ch t ch a xyanua (CN-) có ngu n g c
t v s n vƠ lõi c s n lƠ ngu n gơy ô nhi m chính đ i v i môi tr
ng, nh h
ng
x u đ n s c kh e c ng đ ng (Trung tơm S n xu t s ch Vi t Nam, 2010). ThƠnh
ph n chính c a n
s n xu t đ
c th i ch bi n tinh b t s n trong t ng công đo n c a quá trình
c t ng h p trong b ng 1.3 v m t c m quan n
c th i s n xu t tinh b t
s n có mƠu tr ng, mùi chua vƠ đ đ c cao.
B ng 1.3. ThƠnh ph n tính ch t n
Công đo n
pH
122
L c thô
4,5
660
3850
4812
122
L c tinh
4,05
660
3850
4800
122
H nh p
6,1
ng v n
c
c th i theo qui chu n Vi t
12
B ng 1.4. Ch t l
Ch tiêu
nv
ng n
c th i t s n xu t tinh b t s n (ch a x lỦ)
Qui mô nh vƠ
pH
-
v a
4,0-5,6
BOD
mg/l
100
150
mg/l
mg/l
1.200-2.600
3,4-5,8
330-4.100
19-36
50
100
(Ngu n: Trung tâm S n xu t s ch Vi t Nam, 2010)
NgoƠi thƠnh ph n ch t h u c BOD, COD trong n
c th i ch bi n tinh b t
s n còn ch a các h p ch t ch a Nit , Phospho. Theo báo cáo c a Vi n Nghiên c u
Thi t k Ch t o máy Nông nghi p (2005), hƠm l
ng các h p ch t ch a Nit vƠ
Phospho cao h n r t nhi u so v i tiêu chu n cho phép (b ng 1.5).
B ng 1.5. ThƠnh ph n n
Ch tiêu
N-NO2
mg/l
0,0-0,2
N-NO3
mg/l
0,5-0,8
Pts
mg/l
250-450
(Ngu n: Báo cáo D án c p nhà n
QCVN 40:2011/BTNMT
C tA
C tB
6-9
5,5-9
30
50
100
150
50
100
-
10
4
6
ng môi tr
c x lỦ s gơy nh h
ng n
c th i c a
ng x u đ n ch t
ng. Theo FAO (2001) vƠ Trung tơm S n xu t s ch Vi t Nam (2010)
các ch t ô nhi m trong n
c th i ch bi n tinh b t s n bao g m:
pH quá th p s lƠm m t kh n ng t lƠm s ch c a ngu n ti p nh n do các
loƠi vi sinh v t có trong t nhiên trong n
n
c, nh ng tác đ ng tiêu c c c a
c b kìm hƣm phát tri n. NgoƠi ra, khi
c th i có tính axít s có tính n mòn, lƠm m t cơn b ng trao đ i ch t t bƠo, c
ng phơn h y y m khí v i hƠm l
ng BOD quá cao s gơy th i ngu n n
c
vƠ gi t ch t h th y sinh, gơy ô nhi m không khí xung quanh vƠ phát tán trên ph m
vi r ng theo chi u gió.
Ch t r n l l ng (SS) c ng lƠ tác nhơn gơy nh h
ng tiêu c c t i tƠi nguyên
th y sinh đ ng th i gơy m t c m quan, b i l ng lòng h , sông, su i... Ọ nhi m x y
ra khi n
c th i ch bi n s n th m vƠo lòng đ t ho c ch y vƠo sông, su i. Okafor vƠ
cs (1998) đƣ kh ng đ nh các h t ch t r n l l ng r t quan tr ng, chúng lƠ n i đ các
ch t ô nhi m vƠ tác nhơn gơy b nh bám trên b m t. Các h t r n l l ng nh h n thì
m c đ gơy ô nhi m l n h n.
HƠm l
nên hi n t
ng ch t dinh d
ng phú d
t o. Khi n môi tr
ng, n ng đ các ch t Nit , Phospho cao quá s gơy
nƠy c ch kh n ng c p oxy cho h ng c u, gơy ng đ c cho ng
i vƠ đ ng v t thu
sinh. Nhi u qu c gia đƣ đ a ra m t gi i h n cho phép n ng đ xyanua kho ng 0,2
mg/l đ
c phép x th i vƠo l u v c n
c t nhiên (Y.B. Patil vƠ cs, 2000).
Ehiagbonare vƠ cs (2009) đƣ nghiên c u tác đ ng c a n
đ i v i môi tr
ng vƠ cho th y chúng có tác đ ng tiêu c c đ n cơy tr ng, không
khí, đ ng v t nuôi, đ t vƠ n
đ
c th i tinh b t s n
c. Ọ nhi m lƠ vì x lỦ n
c th c hi n không đúng vƠ n
c th i đ
c th i ch bi n tinh b t s n
c tích l y qua th i gian.
c th i c a nhƠ máy đ u v
t tiêu
chu n Vi t Nam cho phép nhi u l n đ i v i h u h t các ch tiêu ô nhi m. S TƠi
nguyên Môi tr
hi n vi c x lỦ n
ng Yên Bái vƠ các c quan ch c n ng đƣ nhi u l n ki m tra, phát
c th i c a nhƠ máy nƠy v n ch a đ t yêu c u. Chính vì v y ngoƠi
mùi hôi th i khó ch u cho c vùng, n
c th i c a nhƠ máy t su i nh T m Vông,
LƠng Ng n đ ra su i Hang Lu n lƠm con su i b ô nhi m n ng. Su i Hang Lu n lƠ
n i đ p đ p th y l i Hang Lu n, cung c p n
Lu n,
ct
i tiêu cho 26 ha các thôn Ba
ng Hen c a V Linh vƠ 60 ha ru ng c a xƣ V nh Kiên. Vì v y trong v
đông xuơn 2005 có 1834 m2 ru ng c a thôn T m Vông, 11.288 m2 c a thôn LƠng
Ng n không th c y đ
c. S di n tích lúa còn l i b nh h
ng c a nhƠ máy tinh b t
i dơn xƣ Phong An, huy n Phong i n thi t h i
v s n xu t nông nghi p (C ng thông tin đi n t báo tin t c ngƠy 8/11/2013). V
đông xuơn n m 2013, n
c th i c a nhƠ máy đƣ khi n ng
i dơn thôn Th
ng An,
xƣ Phong An thi t h i 11,8 ha lúa v i m c đ t 30-70 %, có n i lƠ 100 %.
M i g n đơy trong n m 2015 theo thông tin ngƠy 26/8 trên Báo tin t c, C nh
sát phòng, ch ng t i ph m v môi tr
ng, công an t nh Tơy Ninh đƣ l p biên b n,
b t qu tang nhƠ máy s n xu t tinh b t s n có công su t kho ng 300 t n c s n
t
i/ngƠy, thu c Công ty H u
Chơu, t nh Tơy Ninh x n
ông. N
c, đ a ch
p Tơn Kiên, xƣ Tơn HƠ, huy n Tơn
COD kho ng 30.000 t n, trong đó BOD 5 kho ng 18.000 t n. N
nhi m cao trong s n xu t tinh b t không đ
tr
ng
c th i có đ ô
c x lỦ đƣ góp ph n gơy ô nhi m môi
ng.
1.2. X lý n
c th i ch bi n tinh b t s n.
Các nghiên c u v x lỦ n
c th i ch bi n tinh b t s n trên th gi i không
nhi u, đa s lƠ các nghiên c u x lỦ n
c th i cho các ngƠnh khác.
16
T i Brazil, công ngh x lỦ n
ng có ch a r m t. D ch nuôi c y vi sinh v t sau
đó đ
c b sung vƠo b x lỦ v i t l 1:52500 (40 lít/ngƠy). K t qu x lỦ cho th y
hƠm l
ng BOD vƠ COD gi m h n 85% so v i lúc ch a b sung vi sinh v t, ch s
BOD trong n
c sau x lỦ th p h n 40 mg/l, đ t yêu c u x th i.
Công ngh x lỦ n
các ch t h u c trong n
c th i ch bi n s n áp d ng theo công ngh c a
c th i s đ
c phơn h y y m khí
n
các b ph n ng sinh
h c (UASB, EGSB, CSTRầ) đ thu h i khí sinh h c sau đó đ
c phơn h y ti p
lỦ SBR (Sequencing Batch
Reactor) cho th y n ng đ COD trong n
c th i tinh b t s n lƠ 4.000 mg/l thì hƠm
l
ng PHA s n sinh cao nh t. N ng su t PHA, vƠ hi u qu lo i b N, P ra kh i
n
c th i t
ng ng 3.346 mg/lít, 20,6% vƠ 27,7%, trong khi n ng đ COD lƠ
5.000 mg/lít thì hi u qu lo i b COD cao nh t đ t 94,8%. K t qu ti t l h th ng
17
SBR x lỦ n
c th i ch bi n tinh b t s n v i s hi n di n c a B.tequilensis MSU
112 lƠ cách ti p c n đ y h a h n cho vi c s n xu t PHA giúp ích trong vi c tái t o
nh a sinh h c ng d ng trong cu c s ng.
Vi t Nam, x lỦ n
các ô ru ng t
so v i đ i ch ng (t
n
ng. Trong thí nghi m theo dõi các ch tiêu sinh
i b ng n
i b ng n
c th
c th i đƣ qua x lỦ đ u có xu h
ng), n ng su t cao nh t
ng cao h n
các ô t
i 100%
c th i đƣ x lỦ, đ t 9,2 t n/ha.
V i đ c trung n
đ n r t cao, nên h
1.2.1. Ph
ng x lỦ lƠ áp d ng các ph
c áp d ng vƠ r t
c đang phát tri n, vì không yêu c u k thu t cao, v n đ u t ít,
chi phí v n hƠnh th p, có th tri n khai trên ph m vi r ng l n, phơn tán. Theo Miloở
RozkoởnỦ vƠ cs (2014) ph
ng pháp nƠy s d ng các ao h sinh h c (k khí, tùy nghi,
hi u khí), quy trình ch y trƠn, th m th u qua đ t (các cánh đ ng t
H k khí (đ sơu trên 2 m), các ch t h u c đ
i, bƣi l c tr ng cơy).
c phơn h y ch y u nh vi
khu n k khí vƠ sinh metan. Lo i h nƠy có th dùng đ x lỦ n
c th i có n ng đ
các ch t h u c cao. H hi u khí (đ sơu 1-1,5 m), oxy t không khí khu ch tán t
nhiên vƠo n
c qua b m t ho c k t h p v i lƠm thoáng, s c khí nhơn t o, ánh sáng