Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)

54 213 0
Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Nitrat hóa có khả năng ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. (Khóa luận tốt nghiệp)

I H C THÁI NGUYÊN I H C NÔNG LÂM NGUY N TH THU HOÀI PHÂN L P, TUY N CH N CH NG VI KHU N NITRAT HÓA KH NG D NG TRONG X KHÓA LU N T T NGHI H o C TH I IH C : Chính quy Chun ngành : Cơng ngh sinh h c Khoa : CNSH - CNTP Khoá h c : 2011 - 2015 I H C THÁI NGUYÊN I H C NƠNG LÂM NGUY N TH THU HỒI PHÂN L P, TUY N CH N CH NG VI KHU N NITRAT HÓA KH NG D NG TRONG X KHÓA LU N T T NGHI H o C TH I IH C : Chính quy Chun ngành : Cơng ngh sinh h c L p : K43 - CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khoá h c : 2011 - 2015 : TS i L IC Em xin bày t lòng bi n Ban Giám Hi ih c Nơng Lâm Thái Nguyên, Ban ch nhi m khoa Công ngh Sinh h c - Công ngh Th c ph m, t t c th n tâm d y d , truy t nh ng ki n th c khoa h c nh ng kinh nghi m quý báu cho em su t th i gian h c t p rèn luy n t ng c bi t em xin chân thành c ThS Nguy n Th u Thành giáo u ki n t t nh t, t ng d n giúp em su t trình th c t p t t nghi p Em xin c Vi h tr t i phòng thí nghi m Sinh h ng Nơng Nghi ng viên t ng t lòng quan tâm u ki n thu n l i cho em th c hi n t t khóa lu n g ng nhi u, xong khóa lu n khơng th tránh kh i nh ng thi u sót h n ch Kính mong nh c s chia s nh ng ý ki góp quý báu c a th y giáo b n M t l n n a em xin chân thành c tc ! Thái nguyên, tháng 05 Sinh viên Nguy n Th Thu Hoài ii c toàn ch Thái Nguyên, ngày 16 tháng TS iii DANH M C CÁC B NG B ng 2.1 c th u c a h m biogas thành ph Hu B ng 2.2 M t s khu n nitrit hóa t m ch n l c c i di n hình thu c nhóm vi ng 11 B ng 2.3 M t s m c a vi khu n nitrat hóa t ng i n hình 12 B ng 4.1 Ho t tính oxy hóa amon thành nitrit c a ch ng n ch n 30 B ng 4.2 Ho t tính oxy hóa nitrit c a ch ng n ch n 31 B ng 4.3 m hình thái khu n l c ch ng vi khu n nghiên c u 32 B ng 4.4 m t bào ch ng vi khu n nghiên c u 33 B ng 4.5 ng c n s phát tri n c a ch ng C1 34 B ng 4.6 ng c n s phát tri n c a ch ng D3 35 B ng 4.7 ng c a nhi ng nuôi c n ch ng C1 36 B ng 4.8 ng c a nhi ng nuôi c n ch ng D3 37 B ng 4.9 k t qu th nghi m x n .40 iv DANH M C CÁC HÌNH c 15 Hình 2.1 Hình 4.1 Ch ng vi khu n nitrat ho ng Winogradsky 28 Hình 4.2 Ch ng vi khu ng ch a thu c th Griss 29 Hình 4.3 Ch ng vi khu ng ch a thu c th Griss 29 Hình 4.4 Hình thái khu n l c ch ng C1 D3 32 Hình 4.5 Hình thái t bào ch ng C1 33 Hình 4.6 Hình thái t bào ch ng D3 33 Hình 4.7 Bi ng c n s phát tri n c a ch ng C1 35 Hình 4.8 Bi ng c n s phát tri n c a ch ng D3 35 Hình 4.9 Bi Hình 4.10 Bi ng c a nhi ng ni c ng c a nhi Hình 4.11 Các bình ni t i th Hình 4.12 Các bình ni c y t i th ng nuôi c n ch ng C1 37 n ch ng D3 37 m ngày 39 m ngày 40 v DANH M C VÀ KÍ HI U VI T T T TCVN : Tiêu chu n Vi t Nam QCVN : Quy chu n Vi t Nam h : BOD : Nhu c u oxy sinh hóa (biological oxygen demand) COD : Nhu c u oxy hóa h c (chemical oxygen demand) SS : Ch t r NH4-N : Amoni TKN :T T-P : T ng photpho VSS : Ch t r n d VSV : Vi sinh v t AMO : Amonmonoxygenaza HAO : Hydroxylaminoxydaza th i gian: gi ng vi M CL C PH N 1: M U tv 1.2 M c tiêu yêu c u c tài 1.2.1 M c tiêu c tài 1.2.2 Yêu c u c tài tài c c ti n PH N 2: T NG QUAN TÀI LI U .3 khoa h c c 2.1.1.T ng quan v tài c th c th c biogas c c a h p ch t ch 2.1.4 X c th i giàu h p ch t ch 2.2.Tình hình nghiên c ng d ng vi khu n nitrat hóa 10 c th gi i 18 2.2.1.Tình hình nghiên c c 18 2.2.2 Tình hình nghiên c u th gi i 18 20 ng ph m vi nghiên c u 20 3.1 ng nghiên c u 20 3.1.2 Ph m vi nghiên c u 20 m th i gian ti n hành nghiên c u 20 m nghiên c u 20 3.2.2.Th i gian nghiên c u 20 3.3 D ng c ng 20 3.3.1 D ng c thi t b 20 ng 21 vii 3.4 N i dung nghiên c u 22 u 22 p m u 22 p n ch n vi khu n nitrat hóa 22 3.5.3.Ph m gram[13] 23 gi ng 24 25 PH N 4: K T QU NGHIÊN C U 28 4.1.Phân l p vi khu n nitrat hóa 28 4.2.Tuy n ch n ch ng ho t tính nitrat hóa cao 28 4.2.1.Tuy n ch n ch ng ho t tính oxy hóa amon thành nitrit 28 4.2.2 Tuy n ch n ch ng ho t tính oxy hóa nitrit thành nitrat 29 4.2.3.Ho t tính c a ch ng n ch n 30 4.3 Nghiên c m sinh h c c a ch ng vi khu n ch n32 m hình thái khu n l c 32 m, hình d ng t bào 32 4.4 Nghiên c u ng c a m t s y u t ng c a ch ng nitrit hóa 34 4.4.1 nh ng c a pH 34 4.4.2 ng c a nhi 4.5 Kh 36 d ng ch ng vi sinh v th n ch n vào x c 38 PH N 5: K T LU N VÀ KI N NGH .42 5.1.K t lu n 42 5.2 Ki n ngh 42 TÀI LI U THAM KH O I Tài li u Ti ng Vi t II Tài li c P M h th c ph bi n c c bi t khu v c nông thôn Nó vai trò cung c ng v t ch y u i V i truy n th ng s n xu trang tr sông hay n ,v quanh làm ch n ng n m bên c nh ô nhi ng thành ph ng xung suy thoái m t v n i c n gi i quy t Ngày nhi u sông, kênh r ch b ô nhi m tr m tr ng ch t ho kh i kéo theo thành ph c ng t vi sinh v t gi i quy t v a ô nhi ud c ti Sau th i gian ho ki m soát ch c xây d ng h th ng Biogas ng cơng trình góp ph n tích c c cơng tác ng dòng th c th i ngu n ti p nh c khí sinh h c làm nhiên li u ph c v sinh ho ng th i c bi vùng nông thơn hi n Tuy nhiên q trình v n hành u t k thu t nên ch t c th i sau x b ng h m Biog mb u ki n x th i, n ng ch t h c yêu c u x ch t nhi c v n cao ng ch t r ng ni , hàm ng photpho r t cao so v i tiêu chu n cho phép Theo nghiên c u c a Nguy n Th H ng, Ph m Kh c Li b ng h m Biogas quy mô h i h c Hu , t p 73, s t ng s 421- u qu x c th i Th a Thiên Hu -91 cho k t qu n p chí khoa h c, ng nito ng photpho t ng s 131-512mg/l, so sánh 31 K t qu t b ng 4.1cho th y c ch ng vi khu n C1 C4 u kh ng C1 ho t tính m nh nh t, sau ngày ni c ng l ng Winogradsky ng nitrit sinh 6,92 mg/l K t qu phù h p v i k t qu n ch n nhanh v i thu c th ng th i ch ng C1 kh tri it tài quy nh ch n ch ng C1 vào nghiên c u c ti p theo ính oxy hóa nitrit nh ho t tính oxy hóa nitrit, ch ng vi sinh v ng l ng Winogradsky II ch a 15mg/l NO2-, bình tam giác ch nuôi l c c nuôi c y 28-30oC v i t nhi c u ch nh v Ho t tính chuy NO3- ng ng ni c y ng 4.2 STT Kí hi u ch ng D2 0,262 3,32 D3 0,391 10,42 K t qu ho t tính chuy M (OD620nm) ng NO3- c cho th y, ch ng vi sinh v it chuy n hóa m nh nh t, sau ngày nuôi c sinh (mg/l) c n ch ng D3 ho t tính ng Winogradsky II, hàm ng nitrat t o thành 10,42mg/l M t khác, ch ng D3 kh tri n t t, t ng D3 vào nghiên c u u c ti p theo 32 4.3 4.3.1 Các khu n l c riêng r petri c ng th t STT m ngày c chuy ng b m, ni c y 30oC Hình thái khu n l c ch Kí hi u c ch ng khu n l c (mm) C1 4-4,5 m hình thái khu n l c Khu n l c màu tr ng, l Khu n l c màu tr D3 3-3,5 b ng sau: c, l u, b m t khu n l n n sùi, khơng nhân \ Hình 4.4 Hì 4.3.2 Ti p theo ti n hành làm tiêu b sát hình d ng t bào c a ch ng C1 D3.K t qu nhu m gram hi quan c th 33 Hình 4.5 Hình 4.6 ng 4.4 STT Kí hi u ch ng m t bào C1 Hình b u d c, r i r c Gram (-) D3 Hình que ng n tròn, r i r c Gram (-) 34 Qua nghiên c u hình thái t bào cho th y c hai ch ng C1 D3 vi khu n gram âm, r i r u ng r t khác Ch ng C1 t bào hình b u d c, ch ng D3 t bào d ng hình que ng n tròn, c hai ch u khơng quan sát th y bào t T m hình thái c a hai ch ng C1 D3 th y ch ng C1 m hình thái gi Nitrosomonas, ch ng D3 tài nh n n thu c chi m hình thái gi ng vi khu n thu c chi Nitrobacter 4.4 trit hóa 4.4.1 PH c ng ng tr c ti n s phát tri n c a vi khu n ng cao d n n vi c t o m ng NH3 ng làm c ch s phát tri n c a vi khu n oxy hóa amon nitrit Tr t m ng h p pH c ng th p d n n vi c tích ng l n axit nitric ch t c ch s phát tri n c a vi khu n nitrate hóa Do v y vi nh giá tr pH phù h p cho q trình nitrat hóa c n c nghiên c u nh 24 48 72 96 120 144 pH=6 0,05 0,09 0,18 0,2 0,18 0,14 0,13 pH=7 M (OD620nm) pH=8 0,05 0,119 0,325 0,309 0,245 0,22 0,18 0,05 0,12 0,355 0,34 0,287 0,245 0,22 pH=9 0,05 0,11 0,293 0,268 0,23 0,2 0,185 Th i gian (h) T b ng 4.5 trên, ta th th y ch ng C1 qua bi sau: ng c n s phát tri n c a 35 ng C1 Hình 4.7 Th i gian (h) pH=6 pH=7 M (OD620nm) pH=8 pH=9 0,05 0,05 0,05 0,05 4.6 : Hình 24 0,08 0,095 0,076 0,089 48 0,15 0,185 0,27 0,185 72 0,2 0,31 0,375 0,288 96 0,24 0,298 0,358 0,27 120 0,22 0,25 0,333 0,22 144 0,18 0,23 0,313 0,18 36 K t qu n s phát tri n c a hai ch ng C1, D3 hình C hai ch ng C1 D3 phát tri n t t nh t m c ch pH 8, nhiên ng c a pH khác Hình 4.8 ch r ng pH nh ng r t l n s phát tri n c a ch ng D3 pH s phát tri n c a D3 t giá tr cao nh t OD 620 nm 0,375 sau 72 h ni c hay gi m hay giá tr OD 620 nm l C1 b ng c c i pH 7, 8, l t 0,288, 0,31 0,2 Ch ng i pH t 7-9 Giá tr t t 0,325, 0,355 0,293 sau 48h nuôi c y i v i c hai ch ng, pH khơng thích h p cho s phát tri n pH mơi ng thíc h p cho c hai ch ng C1, D3 K t qu phù h u ki n i v i Nitrosomonas Nitrobacter Tuy nhiên ch ng Nitrosomonas Nitrobacter phát tri n ch Nitromonas 0,17 sau 72 gi i giá tr OD 620nm 0,15 sau 96 gi nuôi t giá tr OD 620 nm c c y Vi khu i n hình cho q trình nitrate hóa nhiên so v i ch ng phân l chúng phát tri n ch m h th i sau biogas t c t phát tri i v i vi c s d ng vi sinh v x phát tri n c a vi sinh v c ng vi sinh v t phát tri n chúng chuy n hóa ch sinh kh i góp ph c c thành v vi c làm gi m ô nhi m 4.4.2 24 48 72 96 120 144 T=20oC 0,05 0,13 0,18 0,17 0,15 0,13 0,12 T=30oC 0,05 0,23 0,35 0,33 0,26 0,23 0,21 (OD620nm) T=40oC 0,05 0,17 0,19 0,18 0,16 0,15 0,13 T=50oC 0,05 0,11 0,14 0,13 0,12 0,12 0,11 Th i gian (h) M 37 Th i gian (h) T=20oC T=30oC M (OD620nm) T=40oC T=50oC 0,05 0,05 0,05 0,05 24 0,08 0,12 0,13 0,07 48 0,15 0,31 0,25 0,12 72 0,19 0,39 0,353 0,17 96 0,17 0,38 0,34 0,16 120 0,16 0,32 0,3 0,15 144 0,15 0,24 0,279 0,14 38 ng c a nhi n s phát tri n c a hai ch hình 4.9 4.10 Ch ng C1 phát tri n t t nh t tr OD 620nm c 30o nhi t giá i 0,35 sau 48 gi nuôi c y S phát tri n c a C1 b gi m rõ r t nhi i tr OD 620 nm c il 20oC, 40oC 50oC C1 phát tri n ch m giá t 0,18, 0,19và 0,14 sau 48 gi nuôi c y Ch ng D3 phát tri n ch nm c c th hiên i ch ng C1 i sau 72 gi nuôi c y Ch ng phát tri n t t 40oC, giá tr OD 620 nm c il t giá tr OD 620 30oC nhi t 0,39 0,353 Khi nhi lên 50oC gi m xu ng 20oC s phát tri n c a D3 gi t giá tr OD 620 nm cao nh t ch 0,17 0,19 Các ch ng C1, D3 nhi T ng cao nh t c a C1 u ki n t c u này, s th i gian 48 gi , c a D3 72 gi x lí c th i Tuy nhiên nghiên ng c a y u t t cl s ut thu h i sinh kh i c a hai ch ng vi khu n nh m ng d ng vào ch ph m sinh h c kh o t ng c a ch ng m i ch th áp d ng quy mơ l n c n ph i kh o sát a y u t t i sinh kh t hàm toán h c v m i quan h gi a y u t sinh kh i 4.5 M u c th c c t trang tr xã Kim Quan, Th ch Th t, Hà N i ng vi khu n nghiên c u vào th nghi m x gi Vinh Quang tài ti n hành nh ng nitrit nitrat m u sau ngày x M u c th i sau biogas thu nh : + Nhi : 28oC c thơng s c 39 + pH = 7.9 + ng NO2- -N : 0,289 mg/l + ng NO3- N : 6,508 mg/l Hai ch ng vi khu c nghiên c u ti sinh kh i Sinh kh i c nh m thu n n t bào c a t ng ch thích h xác + Ch ng C1: M t bào M1 = 4,2 108 ( CFU/ml ) + Ch ng D3: m t bào M2 = 1,21 109 ( CFU/ml ) L y bình tam giác dung tích 500ml, m i bình ch c th i sau biogas + Bình i ch ng , khơng b sung vi sinh v t + Bình 2: b sung 1% d ch c p c a ch ng C1 + Bình 3: b sung % d ch c p c a ch ng D3 Hình 4.11 Ti n hành ni bình nhi sau ngày l y m nh h K t qu c th u : 30oC, t 120 vòng./phút C t t ng NO2-, NO3- sinh bình ni 40 ng NO2- : i ch ng) : 1,598 mg/l Bình (b sung 1% d ch c p ch ng C1) : 2,905 mg/l ng , NO3- : i ch ng): 9,552 mg/l Bình (b sung 1% d ch c p ch ng D3) : 16,584 mg/l K t qu c th hi n qua s li u ng 4.9: Ngày ng NO2- (mg/l) Bình Bình i ch ng) (ch ng C1) 0,289 0,289 0,353 0,689 0,829 1,022 0,938 1,435 1,219 1,825 1,461 2,187 1,589 2,905 1,589 2,905 Hình 4.12 Các b b ng sau: gi ng , NO3- (mg/l) Bình Bình i ch ng) (ch ng D3) 6,508 6,058 7,376 8,368 8,361 9,093 8,946 10,269 9,170 12,441 9,269 14,623 9,412 15,915 9,552 16,584 41 y sau ngày th nghi m x lý, bình b sung 1% d ch c p ch ng C1 ng NO2- so v i ch ng t i th mg/l so v i i ch ng t i th i m ngày V i bình b sung 1% d ch c p II ch ng D3,hàm NO3- xác i chúng th i x ng t i th ch ng vi khu kh c ngiên c ng d ng vào th c t m ngày u ch ng t u ho t tính nitrit nitrat hóa t t 42 5.1 T m c th c t i trang tr Vinh Quang c a , Th ch Th t, Hà N i chúng hành phân l n c ch ng vi khu n t ng oxy hóa amon ch ng oxy hóa nitrit n ch c ch ng vi khu n: C1 ho t tính oxy hóa amon cao D3 ho t tính oxy hóa nitrit cao Qua nghiên c u hình thái t bào cho th y, ch ng C1 m hình n thu c chi Nitrosomonas, ch ng D3 thái gi n thu c chi Nitrobacter hình thái gi u ki n t ng phát tri n c a vi khu n nitrat hóa: hai ch ng nitrat hóa C1 D3 30oC±2, pH t ng thích h p nhi t t ch ng vi khu n phân l c n K t qu th nghi m kh ng d ng x m c th i sau Biogas 5.2 M c k t qu nh nh vi c phân l p n ch n ch ng thí nghi m vào ng d ng th c t c n thêm m t s nghiên c Ti p t c nghiên c u ng ho t tính c a ch ng c a y u t n n sinh oxy hòa tan, ngu n cacbon h S d ng k thu t sinh h c phân t ch ng nghiên c u n loài c a 43 [1] Lê Th H ng Th C m Hà, Tr (1997), Nghiên c u vi khu n nitrat hóa t th c ph m c th i ch bi n nông s n, m t s ngo i ô HN, Ký y u Vi n CNSH, Nxb Khoa h c k thu t tr.329-332 [2] ng ô nhi m, Nxb Giáo d c [3] m vi sinh v ih c ng [4] Nguy n Th Thanh, Tr n Liên Hà, Phân l p ch ng vi khu n ph n nitrat hóa v i m c tiêu ng d ng x H i ngh Khoa h c l n th c h nhi m, Tuy n t p báo cáo i H c Bách Khoa hà N i, 2006 [5] Nguy n Th Thu Th y (1999), X c p n c sinh ho t công ngh , Nxb Khoa h c k thu t tr.11-19, 166-175 [6] Nguy c (2012), Qu n x ch t th i r n c H , Lê Hi n Th o (1996), Quá trình vi sinh [7] Tr n Hi u Nhu , Tr v t c c, Nxb Khoa h c k thu t [8] A.A.Van de Graaf, A.Mulder, Peter de Bruijn, M.S.M.Jette, L.A.Robertson, J.Gijs Kuenen - Anaerobic Oxidation of Ammonium Is a Biologically Mediated Process, Applied and Environmental Microbiology 61 (4) (1995) 1246-1251 [9] Cole J.A (1994), Biodegradation of inorganic introgen compounds in Biochemistry of microbial degradation, Ratledge C.Kluwer Academic publishers, PP.487-512 [10].D.Barnes, P.J.Bliss - Biological Control of Nitrogen in Wastewater Treatment London: E&FN Spon Ldt, 1983 44 [11].Gupta A.B (1997), Thiosphaera pantotropha.Sulfur bacterium capable of simultaneous heterotrophic nitrification and aenobic denitrification, En2.Microb Technol, 21, PP589-595 [12].Thomas B (1994), Biology of microrganic, Englewood, cliffts, New Jersey, PP.738 - 740 [13] society for Microbiology Conference for Undergraduate Educators Tài li u web [14] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-xu-ly-ammonium-trong-nuoc-thai-channuoi-heo-bang-phuong-phap-nitrification-va-anammox-49765/ [15] http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-nghien-cuu-anh-huong-cua-nuoc-thaichan-nuoi-den-vi-sinh-vat-nuoc-11442/ [16].http://www.congnghemoitruong.net/so-luoc-nuoc-thai-chan-nuoi-vaqua-trinh-xu-ly.html ... nguy tài: Phân l p, n ch n ch ng vi khu n nitrat hóa có kh c th ng ng chuy n hóa ng, t i h sinh thái Xu t phát t th c t x t ng d ng iogas 1.2 1.2.1 Tìm ch ng vi khu n nitrat hóa có kh c th sau Biogas.. . novellus trình nitrat hóa vi khu n d s oxy hóa ni ng v Có l có th x y theo c h Q trình nitrat hóa nh vi khu n d ng có t m quan tr bi t b i d ng phát tri n m ng, c giàu hay nghèo ch t h u m t hóa sinh... trình b y vi khu n nitrat hóa vào t sét nh m t o ch ph m có ho t l c phân gi i amoni cao Gi ng vi khu n c phân l p t h vi sinh v t b a có s n bùn b nuôi tôm tr i qua m t s quy trình ho t hóa, v

Ngày đăng: 18/02/2018, 14:39

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan