CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI
TRƯỜNG
TS. Lê Phi Nga
TS. Jean-Paul Schwitzguebéls
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
n Bài giảng được sử dụng cho giáo viên lên lớp
n Đối tượng làcác học viên cao học chuyên ngành Công
nghệ môi trường, Viện Môi trường vàTài nguyên, ĐHQG
Tp HCM
n Mục tiêu: Học viên cần nắm vững các khái niệm, nguyên
lý của các công nghệ sinh học đã được ứng dụng, các
điều kiện ảnh hưởng vàyếu tố thành công
n Làmôn học tự chọn, yêu cầu học viên đã cónhững kiến
thức cơ bản về:
-Sinh vật học
-Vi sinh vật môi trường
-Sinh thái môi trường
-Công nghệ môi trường
ĐỐI TƯỢNG GIẢNG, MỤC TIÊU, YÊU CẦU
CƠNG NGHỆ SINH HỌC MƠI TRƯỜNG
Không Khí
O
2
, N
2
, CO
2
H
2
O
Mặt trời

,
nước mặt bị ô nhiễm,
đất ô nhiễm, khíô nhiễm vàcòn cóthể dùng như
công cụ để điầu tra đánh giáô nhiễm
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
n “Công nghệ”
cóthểứng dụng rộng r
n “ inh học”:
sử dụng cơ thể sinh học, một
quátr nh sinh học hay một phản ứng sinh
học
n “ i trường”:
giải quyết những vấn đề của
môi trường như điều tra ô nhiễm, cải tạo ô
nhiễm, xử lý chất thải
KHÁI NIỆM
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
-Nucleic acid DNA, RN
-Protein / enzyme
-Lipids
-Polysaccharides
CÔNG CỤ SINH HỌC ĐƯỢC SỬ DỤNG
n Vi sinh vật: trong nước, đ t
n Th c vật: cạn bán ngập ngập nước
n Động vật không xương sống trong
bùn và đất
n Cao phân tử sinh học
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
“ Công nghệ sinh học môi trường làsựkết hợp về mặt nguyên
lý của nhiều ngành khoa học vàkỹthuật để sử dụng những khả

,
4
)
• im loại n ng (Cd, Cr, Pl, Zn,
Cu)
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
➉
tiết: Xử lý ô nhiễm bằng phương pháp vi sinh o iation)
v Khái niệm vàNguyên lý
v K thuật xử lý ô nhiễm môi trường nước
v Kỹ thuật xử lý ô nhiễm môi trường t
➉
10 tiết: ử lý ô nhiễm bằng thực vật ( t i t n)
v t và nước ô nhiễm kim lo i nặng: nguyên lý, kỹ thuật xử lý
v t và nước ô nhiễm ch t hữu cơ: nguyên lý, kỹ thuật xử lý
➉
6 tiết: Xử lý ch t thải đi kèm t o sản ph m c n)
v Nguyên lý xử lý hiếu khívàk khí
v Công nghệ sinh metan từ nước thải vàch t thải rắn Công nghệ
sinh hydro
v Công nghệ t o etanol từ ch t thải chứa carbonhydrat,
cenllulose
CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG 30 Ế
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
tiết: Xử lý ch t thải đi kèm t o sản
ph m ioco e ion)
v Nguyên lý xử lý hiếu khívàk khí
v Công nghệ sinh metan t nước thải và
ch t thải rắn Công nghệ sinh hydro
v Công nghệ t o etanol từ ch t thải

XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Sinh lý của vi khu n
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
Chất ô nhiễm
làchất cho
điện tử
(nguồn n ng
lượng)
e
e
năng lượng
sinh tổng hợp
tế bào vi khuẩn
N
Fe
Vi lượng
chất nhận điện
tử (o nitrate
sulfate arbonic)
carbon
Chất ô nhiễm làchất cho điện tử
XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Cơ chế “ ng hóa”ch t ô nhiễm
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
e
e
năng lượng
sinh tổng hợp
Chất ô nhiễm
= nguồn

tế bào vi khuẩn
Chất ô nhiễm làchất nh n điện tử
Chất ô nhiễm =
ch
t nhận điện
tử ni ate,
l ,c nic)
carbon
XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Biến đổi ch t ô nhiễm theo cơ chế sinh lý
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
chất cho
electron
ngu n
năng
lượn
e
✲
e
✲
chất nhận
electron
(khíoxygen
nitrate
sulfate
khícarbonic)
năng lượng
sinh tổng hợp
carbon
N

N
P
S Fe
e
Chất ô nhiễm
bị biến đổi
Chất ô nhiễm
Sự biến đổi chất ô nhiễm xảy ra hoàn
toàn bên ngoài tế bào vi khuẩn
XỬ LÝ Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI
SINH: Biến đổi ch t ô nhiễm theo cơ chế gián tiếp
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
CHẤT Ô NHIỄM LÀNGU N CACBON
Đánhiễm
dầu
Đá đã sạch dầu
Cơ chế đồng hoá
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
CHẤT Ô NHIỄM LÀCHẤT NH N IỆN TỬ
Quátrình khử nitrát kị khí:
NO
3
-
+ 2e
-
+ 2H
+
NO
2
-

O
TCE epoxide
Tế bào vi sinh vật
CO
HCOOH
Cl
2
HC-COOH
OHC-COOH
Môi trường
Oxít carbon
Formic axít
dichloroacetate
glyoxylate
(toluene, phenol, methane,
ammonia, isoprene, propane…)
CHẤT Ô NHIỄM B BIẾN I TR C TI P
CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
Năng lượng giải phóng kJ mol electron vận chuyể
0 0 (volts)-0,5
Kh
CT CF
O
2
→ H
2
O
PCE → TCE
NO
3

, SO
4
, Fe(III), Mn(IV), CO
2
,
2. Tham gia biến dạng chất ô nhiễm (khử)