ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

ĐỖ THỊ THU HỒNG

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
ỨNG DỤNG CHO PHÂN HỦY KỴ KHÍ TRONG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội – 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

ĐỖ THỊ THU HỒNG

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CHẾ PHẨM VI SINH VẬT
ỨNG DỤNG CHO PHÂN HỦY KỴ KHÍ TRONG
MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN

Chuyên ngành: Vi sinh vật học
Mã số: 60420107

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Đỗ Thị Thu Hồng


MỤC LỤC
MỤC LỤC

1

DANH MỤC BẢNG

3

DANH MỤC HÌNH

4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

6

MỞ ĐẦU

7

Chương 1 – TỔNG QUAN

9

1.1. Tình trạng ô nhiễm chất thải hữu cơ ở khu vực ven biển và hải đảo



22

1.4. Công nghệ xử lý chất thải hữu cơ bằng phân hủy kỵ khí

25

1.5. Sự cần thiết nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh hỗ trợ công nghệ phân hủy
27
kỵ khí ở điều kiện nước biển
1.6. Công nghệ màng vi bao

28

1.6.1. Giới thiệu chung

28

1.6.2. Ứng dụng của công nghệ màng vi bao trong xử lý môi trường

30

1.6.3. Công nghệ màng vi bao trong xử lý chất thải hữu cơ

32

Chương 2 – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

34



3.1. Nuôi bùn kỵ khí BKM

46

3.1.1. Tạo hỗn hợp cám gạo lên men làm cơ chất nuôi bùn

46

3.1.2. Nuôi bùn kỵ khí BKM

47

3.1.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm bùn kỵ khí BKM

47

3.2. Tạo chế phẩm BKMA gồm bùn kỵ khí BKM vi bao trong alginate

56

3.2.1. Thu nhận sinh khối và tạo dịch huyền phù vi sinh vật

56

3.2.2. Tạo hạt gel chứa tổ hợp vi sinh vật BKM bằng công nghệ màng vi bao

56

3.2.3. Đánh giá mật độ tế bào và hoạt tính sinh methane của vi sinh vật trong

Tên bảng

Trang

1.1

Lượng methane tạo ra theo lý thuyết đối với một số chất thải hữu cơ

22

1.2

Các công nghệ xử lý chất thải hữu cơ bằng phân hủy kỵ khí

25

1.3

Ưu nhược điểm của công nghệ màng vi bao với vi sinh vật

29

1.4

Một số ứng dụng của công nghệ màng vi bao trong xử lý môi trường

30

2.1


Trang

1.1

Tình trạng ô nhiễm chất thải khu vực ven biển và cửa sông

9

1.2

Chuyển hóa cacbon hữu cơ trong phân hủy hiếu khí và kỵ khí

12

1.3

1.4

Các bước chuyển hóa sinh học của quá trình phân hủy kỵ khí sinh
methane
Vi khuẩn acetogen và cổ khuẩn methanogen hỗ trợ nhau trong quá
trình sinh trưởng

13

15

1.5

Methanosarcina acetivorans và Methanosaeta thermophila


Xử lý chất thải chăn nuôi trong mô hình phòng thí nghiệm thể tích
2 lít
Mô hình xử lý liên tục chất thải chăn nuôi quy mô 50 lít
Nguyên lý của phương pháp cột nước xác định tổng thể tích khí
sinh ra

36
37
42

2.5

Đường chuẩn CH4 được thiết lập dựa trên phân tích sắc ký khí

43

3.1

Biến đổi pH trong dịch cám gạo 10% theo thời gian lên men

47

3.2

3.3

Methane trong hỗn hợp khí sinh ra trong bình nuôi bùn BKM theo
thời gian
Phân tích PCR-DGGE đoạn 16S rDNA của vi khuẩn lên men kỵ


Bùn giống ban đầu và bùn kỵ khí sau nhân nuôi

54

3.8

3.9

3.10
3.11
3.12

3.13
3.14

Phân bố kích thước của bùn kỵ khí BKM giống và bùn sau quá
trình nhân nuôi
Chế phẩm vi sinh BKMA chứa bùn kỵ khí BKM vi bao trong
alginate
Biến đổi về mật độ vi khuẩn và methanogen trong hạt BKMA
theo thời gian
Hoạt tính sinh methane riêng của bùn theo thời gian
Sự biến động COD và tốc độ sinh khí theo thời gian ở mô hình mẻ
2 lít
Sự biến động COD và tốc độ sinh khí theo thời gian ở mô hình 50
lít
Hiệu suất loại COD và sinh CH4 theo thời gian ở mô hình 50 lít

5

Albumin huyết thanh bò

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa học

DGGE

Denaturing

Gradient

Gel Điện di biến tính

Electrophoresis
HRT

Hydraulic Retention Time

Thời gian lưu nước thải

MPN

Most Probable Number

Số có xác suất lớn nhất

OLR


Chỉ số thể tích bùn lắng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TSS

Total Suspended Solids

Tổng chất rắn lơ lửng

TDS

Total Dissolved Solids

Tổng chất rắn hòa tan

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Blanket Bể xử lý sinh học dòng chảy
ngược qua tầng bùn kỵ khí

VFA

Volatile Fatty Acids

Axit béo bay hơi


kỵ khí như bể tự hoại, hầm biogas ở đây có hiệu quả kém do phải hoạt động trong
môi trường có nồng độ muối cao (nước biển được sử dụng để dội rửa), làm ức chế
quá trình phân hủy tự nhiên. Chất thải hữu cơ tích tụ lâu ngày không được xử lý là
mối nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường sinh thái. Khảo sát thực tế cho
thấy tại các đơn vị bộ đội đóng quân ven biển và hải đảo, chất thải sinh hoạt hữu cơ
đang được thu gom tại chỗ và xử lý bằng những biện pháp đơn giản như chôn lấp, ủ
compost với sự hỗ trợ của một số chế phẩm vi sinh hiếu khí. Tuy nhiên, các biện
pháp đang sử dụng mới chỉ giải quyết được một phần nhỏ chất thải là rác hữu cơ,

7


còn lại một lượng lớn chất thải dạng lỏng từ hệ thống nhà tiêu và các hoạt động
chăn nuôi gia súc gia cầm vẫn chưa được xử lý tới kết quả mong muốn vì thiếu
công nghệ phù hợp [6]. Việc nghiên cứu đưa ra giải pháp cải thiện hiệu quả của
công nghệ xử lý chất thải hữu cơ theo nguyên lý kỵ khí mang tính cấp thiết, nhằm
xử lý hiệu quả các nguồn chất thải sinh hoạt và chăn nuôi, tạo điều kiện phát triển
kinh tế và giữ gìn an ninh quân sự ven biển và hải đảo.
Vi sinh vật là yếu tố chính trong công nghệ xử lý kỵ khí. Vì vậy, việc tạo
nguồn vi sinh vật có hoạt tính cao, thích nghi tốt với môi trường nước mặn có thể
cải thiện một cách đáng kể hiệu quả hoạt động của các hệ thống xử lý kỵ khí hiện
nay ở ven biển và hải đảo. Kế thừa kết quả nghiên cứu của tiến sỹ Nguyễn Thu Hoài
về xây dựng tổ hợp vi sinh vật sinh methane BKM có hoạt tính cao ở điều kiện
nước mặn, trong luận văn thạc sỹ này chúng tôi tiến hành nghiên cứu tạo ra chế
phẩm vi sinh từ tổ hợp BKM nói trên để khởi động, khắc phục sự cố khi vận hành
và nâng cao hiệu quả xử lý của các hệ thống xử lý kỵ khí trong môi trường nước
mặn. Đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện chế phẩm vi sinh vật ứng dụng cho phân
hủy kỵ khí trong môi trường nước biển” có các mục tiêu như sau:
- Nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh vật có hoạt tính sinh methane ổn định trong
thời gian dài ở điều kiện nước mặn để hỗ trợ các hệ thống xử lý kỵ khí hoạt


Hình 1.1. Tình trạng ô nhiễm chất thải khu vực ven biển và cửa sông
(A – Phillipin [61], B – Đà Nẵng, Việt Nam [10])

Ở Việt Nam, các khu vực sinh hoạt và phát triển kinh tế ven biển và hải đảo
hầu như chưa có hệ thống xử lý nước thải đồng bộ, nên nước thải chủ yếu được xả

9


thẳng ra các sông hồ rồi đưa ra biển mà không qua xử lý 5. Các loại chất ô nhiễm
theo sông ngòi mang ra biển rất đa dạng, như dầu mỏ và các sản phẩm dầu, nước
thải, phân bón nông nghiệp, thuốc trừ sâu, chất thải công nghiệp, chất thải phóng xạ
và nhiều chất ô nhiễm khác. Đặc biệt, ô nhiễm bởi chất hữu cơ trong nước biển ven
bờ đã và đang diễn ra phổ biến ở các tỉnh, thành phố ven biển và ngày càng trở nên
nghiêm trọng. Hàm lượng COD, NH4 tại hầu hết các khu vực biển trong giai đoạn
2011-2015 được phát hiện ở mức cao vượt ngưỡng QCVN (mục đích nuôi trồng
thủy sản và bãi tắm), đặc biệt là ở khu vực biển phía Bắc và miền Nam [10].Theo
các kết quả khảo sát gần đây, tại vùng biển Phú Yên, với chiều dài bờ biển khoảng
189 km, trong 18 000 hộ dân sinh sống ở đây chỉ có 10% số hộ có nhà vệ sinh. Bên
cạnh đó, hệ thống sông ngòi mỗi năm đổ ra biển khoảng 12 tỷ m3 nước cùng với
chất thải công nghiệp, nông nghiệp, chất thải sinh hoạt hoặc các chất độc hại khác
trong quá trình khai thác khoáng sản góp phần làm tăng sự ô nhiễm [12]. Tại Nha
Trang, mực nước ven bờ của các khu dân cư thường có độ nhiễm bẩn rất cao. Kết
quả khảo sát tại một số khu dân cư tập trung đông là Tây Hải, Cửa Bé và Cồn Giữa
cho thấy hàm lượng N và muối phosphate rất cao, hiện tượng nở hoa của tảo gây hại
thường xuyên được ghi nhận. Ngoài ra, vịnh Nha Trang cũng chịu áp lực ngày càng
tăng của các chất thải qua sông Cái đổ ra biển. Lưu vực sông Cái có đến nửa triệu
dân sinh sống, phần lớn chất thải sinh hoạt được trực tiếp đưa vào môi trường nước
không qua xử lý. Hoạt động nuôi trồng thủy sản tập trung (như nuôi trên cát, nuôi

hữu cơ tại đây. Tác giả đã xây dựng được tổ hợp vi sinh vật BKM có hoạt tính cao ở
môi trường có nồng độ muối từ 10 – 30 g/L để khởi động nhanh và vận hành ổn
định các mô hình phân hủy kỵ khí xử lý chất thải hữu cơ trong môi trường nước
biển. Tác giả cũng đã xác định được Methanosarcina spp. là nhóm methanogen
chiếm ưu thế trong tổ hợp BKM [6]. Tuy nhiên, một chế phẩm sinh học có hoạt tính
ổn định ở điều kiện nước mặn cần được nghiên cứu phát triển từ nguồn methanogen
nói trên để có thể đưa kết quả khoa học này vào ứng dụng trong thực tế.
1.2.1. Ưu nhược điểm của phân hủy kỵ khí
Xử lý chất ô nhiễm cacbon hữu cơ trong nước thải được thực hiện theo
nguyên lý phân hủy sinh học hiếu khí hoặc kỵ khí. Biện pháp hiếu khí dựa vào hoạt
động của các vi sinh vật hiếu khí, có nhu cầu về oxy cao và thường diễn ra ở nhiệt

11


độ trong khoảng 20 đến 40oC. So với quá trình phân hủy hiếu khí, quá trình kỵ khí
(Hình 1.2) có nhiều ưu điểm như sau [19, 45].
- Phân hủy kỵ khí sử dụng CO2 sẵn có trong môi trường làm chất nhận điện
tử, không có nhu cầu về oxy từ bên ngoài, do vậy làm giảm giá thành xử lý
nước/chất thải một cách đáng kể.
- Lượng bùn tạo ra trong phân hủy kỵ khí thấp hơn nhiều so với hiếu khí (3 –
20 lần) do sinh khối tạo ra ít (hiệu suất sinh năng lượng từ vi khuẩn kỵ khí thấp).
Nếu như trong hô hấp hiếu khí, 50% cacbon hữu cơ được chuyển thành sinh khối
thì trong hô hấp kỵ khí chỉ có 5%.
- Phân hủy kỵ khí tạo sản phẩm cuối cùng là methane có nhiệt năng cao,
được sử dụng như một nguồn năng lượng xanh. Chỉ có khoảng 3 – 5% cơ chất bị
thất thoát dưới dạng nhiệt.
- Phân hủy kỵ khí thích hợp với các loại nguồn thải có hàm lượng hữu cơ rất
cao và có thể vận hành với tải trọng hữu cơ lớn.
- Vi sinh vật kỵ khí trong hệ thống tồn tại theo tổ hợp ở dạng hạt bùn, có độ

Pha 1 - Thủy phân (Hydrolysis)
Quá trình thủy phân do các vi khuẩn kỵ khí và kỵ khí tùy tiện (như
Streptococcus và Enterobacterium) thực hiện, bẻ gãy các chất hữu cơ cao phân tử
(protein, polysaccharid, lipid) thành các đơn phân tan trong nước như axit amin,
đường đơn, peptid [47]. Tốc độ quá trình thủy phân phụ thuộc vào kích thước và
bản chất hóa học của các cao phân tử hữu cơ, cũng như pH môi trường, khả năng
sinh enzyme của vi khuẩn và ái lực của enzym đối với chất thải. Đối với chất thải
chứa các hợp chất cao phân tử có độ bền cao (lignocellulose, chitin), quá trình thủy
phân có thể được hỗ trợ bằng bước tiền xử lý hóa lý như nhiệt độ, axit [22].
Pha 2 – Lên men sinh axit (Acidogenesis)
Bước lên men sinh axit do các loài vi khuẩn lên men như Bacillus,
Clostridium, Micrococcus, Flavobacterium chuyển hóa các sản phẩm của quá trình
thủy phân (đường đơn, axit amin và axit béo) thành các axit hữu cơ mạch ngắn (axit
propionic, axit butyric...), rượu (methanol, ethanol), aldehyde, CO2 và H2 [73]. Quá
trình lên men có thể diễn ra theo 2 con đường hydro hóa và dehydro hóa phụ thuộc
vào loài acidogen cũng như điều kiện lý hóa (nhiệt độ, pH, thế oxy hóa khử) trong bể
phản ứng [16, 42]. Trong đó, con đường hình thành acetate, CO2 và H2 phổ biến và
chiếm ưu thế hơn. Tuy nhiên, sự tích lũy cao của H2 có thể dẫn đến sự hình thành các
sản phẩm mới như: lactate, propionate, butyrate.
Pha 3 – Sinh acetate (acetogenesis)
Vi khuẩn acetogen như Syntrobacter và Syntrophomonas chuyển hóa các
axit béo mạch ngắn (như axit propionic, butyric) và rượu thành acetate, H2 và CO2
[41, 46]. Sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn acetogen là nguồn cơ chất trực tiếp
cho methanogen hoạt động. Để có thể chuyển hóa được các axit béo, vi khuẩn
acetogen cần có điều kiện áp suất cục bộ của H2 trong môi trường ở mức rất thấp,
do vậy quan hệ cộng sinh chặt chẽ với các methanogen là nhằm duy trì điều kiện
này (Hình 1.4) [36]. Ethanol, axit propionic và butyric được vi khuẩn acetogen
chuyển hóa thành axit acetic theo các phương trình phản ứng như sau:

14

được oxy hoá thành CO2 trước khi bị khử thành CH4:

15


4HCOOH  CH4 + 3CO2 + 2H2O

(ΔG0 =  135,6 kJ/mol CH4)

4CO + 2H2O  CH4 + 3CO2

(ΔG0 =  211 kJ/mol CH4)

Các chi thường gặp gồm có Methanobacterium, Methanobrevibacter,
Methanococcus, Methanomicrobium, Methanogenium [45].
Methanogen ưa acetate (Aceticlastic methanogen)
Methanogen sử dụng acetate làm nguồn cơ chất chủ yếu thuộc hai chi
Methanosarcina và Methanosaeta (trước đây gọi là“Methanothrix”).
CH3COOH  CH4 + CO2

(ΔG0=  37 kJ/mol CH4)

Methanosarcina spp. linh hoạt nhất về sử dụng cơ chất, có khả năng tạo
methane từ hầu hết các nguồn cơ chất phù hợp, trừ rượu bậc hai. Methanogen ưa
acetate là nhóm chính chiếm ưu thế trong bể phân hủy kỵ khí, góp phần tạo ra  2/3
lượng methane trong bể, chỉ có 1/3 còn lại có nguồn gốc từ H2 và CO2 [39].
Methanosaeta spp. có đặc điểm chỉ sử dụng acetate, chiếm tỷ lệ cao trong tự
nhiên và trong các bể lên men kỵ khí ở nhiều điều kiện khác nhau như nước ngọt,
nước mặn, nhiệt độ cao. Dựa trên phân tích trình tự 16S rDNA Methanosaeta trong
trầm tích biển được phát hiện khá phong phú, ở tỷ lệ từ 3,9% đến 11,8% của tổng số

vào hỗn hợp phản ứng để để giảm ảnh hưởng của nồng độ muối cao trong nước biển
tới hoạt động của vi sinh vật [60].
Cạnh tranh của vi khuẩn khử sulfate. Sự cạnh tranh của vi khuẩn khử sulfate
(SRB) cũng là yếu tố quan trọng làm giảm hiệu suất của quá trình lên men kỵ khí ở
nước lợ và nước biển. Trong môi trường biển, sulfate là chất nhận điện tử quan
trọng thứ hai sau oxy (với hàm lượng 28 mM), do vậy SRB là nhóm vi sinh vật
chiếm ưu thế ở đây. Về mặt nhiệt động học, quá trình khử sulfate tích lũy được

17


năng lượng lớn hơn so với quá trình sinh methane đối với cùng một cơ chất hữu cơ,
do vậy SRB là đối thủ cạnh tranh ưu thế của methanogen trong thế giới kỵ khí [45].
Khử sulfate: SO42 + 10H+ + 8e  H2S + 4H2O

(G = 5,9 kJ/mol)

Khử CO2 sinh methane: CO2 + 8H+ + 8e  CH4 + 2H2O (G = 5,6 kJ/mol)
Hơn thế, sản phẩm trao đổi chất của SRB là S2 có tác dụng độc hại tới các
loài sinh vật nói chung, trong đó có methanogen. Do vậy, việc vận hành các hệ
thống xử lý kỵ khí sinh methane trong điều kiện nước biển thường dễ bị ngừng gián
đoạn khi gặp phải những yếu tố ức chế liên quan đến SRB.
Nguồn methanogen. Yếu tố bất lợi thứ ba của quá trình lên men kỵ khí ở điều kiện
nước mặn là thiếu nguồn methanogen tự nhiên để bổ sung vào hệ thống, hỗ trợ quá
trình khởi động. Nếu như phân trâu bò, bùn cống và bùn hoạt tính từ các hệ thống
xử lý nước thải có thể được sử dụng làm nguồn methanogen bổ sung ban đầu vào
các hệ thống xử lý kỵ khí ở môi trường nước ngọt thì trong môi trường nước mặn
lại chưa có các nguồn vi sinh vật tương ứng. Trong khi đó, việc nghiên cứu để chủ
động tạo ra nguồn methanogen ưa mặn hỗ trợ cho xử lý chất thải hữu cơ bằng
phương pháp kỵ khí trong điều kiện nước biển lại chưa được quan tâm nhiều. Mori

sinh vât đảm nhiệm các pha phân hủy khác nhau của toàn bộ quá trình, gồm có vi
khuẩn sinh acetate (acetogen) và nhóm lên men sinh axit (acidogen). Tuy nhiên,
trong thực tế cấu trúc của hạt bùn có thể không đồng nhất do ảnh hưởng của nhiều
yếu tố lý, hóa và sinh học trong môi trường xử lý [30].
1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành và ổn định bùn kỵ khí
Sự hình thành bùn kỵ khí chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố lý, hóa và sinh
học, trong đó, vai trò quan trọng nhất thuộc về một số yếu tố sau:

19


Cơ chất: Mức độ phức tạp của cơ chất tạo ra một áp lực chọn lọc đến tính đa dạng
của vi sinh vật trong hạt bùn, quyết định vi cấu trúc của hạt. Nguồn hydratcarbon
duy trì các nhóm vi khuẩn lên men sinh axit (acidogen), trong khi đó ở điều kiện
môi trường có hàm lượng VFA cao thì hệ vi sinh vật dạng sợi phát triển mạnh, tạo
bùn hạt có kích thước lớn (5 mm) có cấu trúc lỏng lẻo và dễ vỡ. Nghiên cứu của Liu
và cs. (2002) cho thấy nước thải chứa 90% hỗn hợp VFA (acetate và propionate) tạo
bông bùn có trọng lượng thấp, không tách khỏi nước thải một cách hiệu quả. Mặt
khác, hỗn hợp cơ chất đa dạng gồm propionate, pepton, ethanol, glutamate, phenol
tạo hạt bùn có cấu trúc đồng thể và lắng tốt [40].
Tải trọng hữu cơ (Organic Loading Rate, OLR): OLR miêu tả mức độ cung cấp
thức ăn trong hệ thống xử lý cho hệ vi sinh vật. Ở OLR thấp, hệ vi sinh vật bị thiếu
hụt thức ăn. Quá trình làm giàu vi sinh vật và tạo hạt bùn được thực hiện bằng cách
nâng từng bước OLR tới mức hiệu quả xử lý COD đạt trên 80% và giám sát sự rửa
trôi chất rắn lơ lửng [30]. Khi tăng OLR đến mức độ tới hạn, VFA tích tụ và làm
giảm pH đến mức thấp nhất, dẫn đến ức chế sinh trưởng của vi sinh vật. Tăng OLR
dẫn đến tăng sinh khối, tỷ lệ sinh trưởng cao sẽ giảm độ bền cấu trúc tập hợp vi sinh
vật. Mặc khác, tăng OLR cũng dẫn đến tăng tốc độ sinh khí, nếu ở mức quá cao có
thể gây ra biến động thủy lực dẫn đến rửa trôi bùn. Theo nghiên cứu của Ahn và cs.
(2002), khi OLR < 1,5 kgCOD/m3.ngày bùn kỵ khí sẽ bị suy thoái do thiếu hụt chất

hạt bùn.
Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố quan trọng quyết định sự hình thành và ổn định của
bùn kỵ khí. Methanogen, thành phần chủ chốt của bùn kỵ khí, sinh trưởng chậm với
thời gian nhân đôi tế bào cao nhất là 2,6 ngày ở 35oC và giảm đáng kể khi nhiệt độ
xuống dưới 30C, rất thấp (50 ngày) ở 10oC [19]. Quá trình chuyển hóa cacbon hữu
cơ thành methane còn có thể được thực hiện tốt ở nhiệt độ 55oC (chế độ lên men
nóng), tuy nhiên sẽ bị ức chế ở nhiệt độ cao hơn [81]. Quá trình tạo hạt bùn kỵ khí
phụ thuộc phần lớn vào nhóm methanogen thích nghi với điều kiện nhiệt độ vận
hành. Ở điều kiện lên men ấm (30 - 37C). Methanosarcina spp. và Methanosaeta
spp. là hai nhóm chiếm ưu thế, trong khi đó ở điều kiện lên men nóng (50 – 55C)
thì các loài Methanosarcina spp. và Methanothermobacter spp. lại chiếm ưu thế

21


[37]. Trong cả hai điều kiện nhiệt độ ấm và nóng, vai trò của methanogen ưa acetate
đều được khẳng định.
pH: Quá trình chuyển hóa COD thành methane diễn ra tối ưu ở điều kiện pH trong
khoảng 7 – 8 [19]. Mặc dù vậy, các kết quả nghiên cứu đã công bố cho thấy cấu trúc
và hoạt tính của bùn kỵ khí hoàn toàn không bị ảnh hưởng khi pH trong môi trường
dao động trong khoảng 5 – 8. Tuy nhiên, ở ngoài ngưỡng giới hạn này (pH > 8,5
hoặc
1,0

Sinh khối thực vật C5H9O2.5NS0.025

0,48

22