CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG TS. Lê Phi Nga TS. Jean-Paul Schwitzguebéls CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG  Bài giảng ñược sử dụng cho giáo viên lên lớp  Đối tượng làcác học viên cao học chuyên ngành Công nghệ môi trường, Viện Môi trường vàTài nguyên, ĐHQG Tp HCM  Mục tiêu: Học viên cần nắm vững các khái niệm, nguyên lý của các công nghệ sinh học ñã ñược ứng dụng, các ñiều kiện ảnh hưởng vàyếu tố thành công  Làmôn học tự chọn, yêu cầu học viên ñã 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 (Năng lượng) Thực vật Đất + Nước (Dinh dưỡng) Động vật ăn cỏ Động vật ăn thòt (sinh vật tiêu thụ) Các loài vi sinh, động vật không xương sống (sinh vật phân hủy) CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Tham gia bảo vệ v ải tạo mơi trường, giữ c n bằng sinh thái V TRÍCỦA CNSH-MT TRONG SINH THÁI CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Không khí Nước Đất PHẠM VI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Chất thải asia.cnet.com/ /chil dren_bronze2_sc.jpg VAI TRÒ CỦA CNSH MT CNSH Môi tr ng tham gia vào cá uátr nh ử lý nước cấp, nước thải, bùn thải , nước mặt bị ô nhiễm, ñất ô nhiễm, khíô nhiễm vàcòn cóthể dùng như công cụ ñể ñiầu tra ñánh giáô nhiễm CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG  “Công nghệ” cóthểứng dụng rộng r  “ inh học”: sử dụng cơ thể sinh học, một quátr nh sinh học hay một phản ứng sinh học  “ i trường”: giải quyết những vấn ñề của môi trường như ñiều 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  Vi sinh vật: trong nước, ñ t  Th c vật: cạn bán ngập ngập nước  Động vật không xương sống trong bùn và ñất  Cao phân tử sinh học CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG “ Công ngh sinh hc môi trng làskt hp v mt nguyên lý ca nhiu ngành khoa hc vàkthut ñ s dng nhng kh năng sinh hóa to ln ca các vi sinh vt, thc vt hay mt phn c th ca nhng sinh vt này ñ phc hi, bo v môi trng vàsdng bn vng ngun tài nguyên” EPFL/LE (L i n nt l i hn NH NGH A CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Ô nhiễm không khí Cá ch t ô nhi m thường g p NO , Ox, SOx, c n ất h ơ ễ hơi (VO ) , Kim ại n n ( O i xin / n , CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Ô nhiễm t và nước Cá chất ô nhiễm: oc bon ( , ợ chất cơ l ( , , ợ chất n thơm chứ nitơ ( N ợ chất h ơ( Vô cơ ( 3 , 4 ) • im loại n ng (Cd, Cr, Pl, Zn, Cu) [...]... t th i ch a carbonhydrat, cenllulose CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X lý ô nhi m b ng phương pháp vi sinh BIOREMEDIATIO CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH BIOREMEDIATION Nguyên lý CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH: Sinh lý c a vi khu n t bào vi khu n n ng lư ng e ch t cho ñi n t (ngu n n ng lư ng) e sinh t ng h p ch t nh n carbon N ñi n... hi u qu x lý ? CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH (BIO EMED ON) Công ngh CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG BIOREMEDIATION: CÁC D NG CÔNG NGH X LÝ • Kích ho t và oxy ostimualation thêm ch t dinh dư ng • Tăng cư n • Theo dõi quá trình làm s ch t nhiên Bioattenuation ioaugmentation Thêm vi sinh v t CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH (BIO EMED... x lý hi u khí và k khí Công ngh sinh metan t nư c th i và ch t th i r n Công ngh sinh hydro Công ngh t o etanol t ch t th i ch a carbonhydrat, cenllulose • • • CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG CHƯƠNG TRÌNH GI NG 0 )- ti p the ti t: X lý ch t th i ñi kèm t o s n ph m ioco e ion) Nguyên lý x lý hi u khí và k khí Công ngh sinh metan t nư c th i và ch t th i r n Công ngh sinh hydro Công ngh t o etanol t ch... arbonic) CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH: Cơ ch “ ng hóa” ch t ô nhi m t bào vi khu n năng lư ng e e sinh t ng h p ch t cho ñi n t Ch t ô nhi m (ngu n n ng = ngu n lư ng) carbon Ch t ô nhi m là n ch t nh n ñi n t (o nitrate sulfate arbonic) N P S e Vi lư ng n carbon CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH: Bi n ñ i ch t ô nhi m theo cơ ch sinh. .. khí carbonic) CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH: Bi n ñ i ch t ô nhi m theo cơ ch gián ti p năng lư ng e e     sinh t ng h p ch t cho electron ngu n năng lư n carbon N P S Fe e Ch t ô nhi m S bi n ñ i ch t ô nhi m x y ra hoàn toàn bên ngoài t bào vi khu n ch t nh n electron hí oxygen nitrate sulfate khí carboni Ch t ô nhi m b bi n ñ i CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG CH... -2 B Sàng h t m n T o bùn Thêm: c Dinh d ng tt ob Ch t n nh công ngh B ph n ng B tách n c Cung c p khí Biostimualation, Bioaugmentation Đ t, bùn ñã x lý CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M Đ T : K t t H L p ñ t ô nhi m L p cát Đư ư c L p v t li u ñá công ngh i ho c xây xi măng Biostimualation, Bioaugmentation i t ư i CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M Đ T : K t t i t ... NGH SINH H C MÔI TRƯ NG ÔXY HOÁ TR C TI P CH T Ô NHI M OH COOH COOH OH benzene catechol O2 O2 NH3 NH2OH O2 CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG KH BI N I CH T Ô NHI M TRONG I U KI N K KHÍ CH3 COOH COOH COOH H2O + 4e- NH4+ + NO2- H2O + 4e- ANAMMOX N2 + 2H2O CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG KH HALOGEN DO VI SINH V TK KHÍ tetrachloroethene PC Cl Cl Cl Cl Desulfitobacterium strain PC £¢¡P HCl trichloroethene C Cl Cl... ethene H H H H Dehalococoides ethenogenes CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH (BIO EMED ON) GHI NH • Xác ñ nh ch t ô nhi m Đánh giá kh n ng b phân h y b ng vi sinh v t • Đi u ki n hóa lý sinh nơi ô nhi m? • Áp d ng nguyên lý : ch t cho và nh n ñi n t • S d ng quá trình hi u khí? k khí? Ho c c 2 quá trình? • Đi u ki n c n thi t cho vi sinh v t phát tri n? • Ch n k thu t ñư... carbon N ñi n t (o nitrate Fe Vi lư ng sulfate arbonic) Sinh tr ng c a vi sinh v t y c u dinh dư ng C,N, P, S vi lư ng hô h p trong ñó bao g m ngu n cho và ch t nh n ñi n t CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH: Cơ ch “ ng hóa” ch t ô nhi m t bào vi khu n năng lư ng e Ch t ô nhi m là ch t cho ñi n t (ngu n n ng lư ng) e sinh t ng h p carbon N Fe Vi lư ng Ch t ô nhi m là ch... M B NG PHƯƠNG PHÁP VI SINH (BIO EMED ON) X LÝ Đ T Ô NHI M CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG L Ô NHI M Đ T : CÁC K THU T NG D NG X lý bên ngoài v trí ô nhi m - sit X lý t i v trí ô nhi m in- sit Bùn nhão o-slurr Cung c p không khí Tr i trên t and treatmen Đánh ñ ng M i k thu t ñ
c s d ng công ngh Biostimualation, Bioaugmentation CÔNG NGH SINH H C MÔI TRƯ NG X LÝ Ô NHI M Đ T : K t t n nh Sàng t h t thô tr . 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. c n bằng sinh thái V TRÍCỦA CNSH-MT TRONG SINH THÁI CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Không khí Nước Đất PHẠM VI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Chất