Để xem full tài liệu Xin vui long liên hệ page để được hỗ trợ : https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 HOẶC https://www.facebook.com/garmentspace/ https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 tai lieu tong hop, thu vien luan van, luan van tong hop, do an chuyen nganh

1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : ThS.VÕ HỒNG THI
Sinh viên thực hiện : TÔ THÙY TRANG
MSSV: 107111190 Lớp: 07DSH3
TP. Hồ Chí Minh - 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngành công nghiệp chế biến thịt, thủy hải sản đã và đang đem lại những
lợi nhuận không nhỏ cho nền kinh tế Việt Nam. Nhưng bên cạnh những lợi ích
mang lại như tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động, tăng trưởng GDP
cho quốc gia thì những ngành công nghiệp này cũng để lại những hậu quả thật khó
lường đối với môi trường sống của con người. Các con sông, kênh rạch nước bị
đen bẩn và bốc mùi hôi thối do phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải có chứa
nhiều chất hữu cơ chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn thải ra từ các nhà
máy chế biến thịt và thủy sản. Và điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn với con
người và hệ sinh thái gần các khu vực phải hứng chịu các loại nước thải này.
Đứng trước những đòi hỏi về một môi trường sống trong lành cho người
dân, cũng như những qui định đối với các doanh nghiệp sản xuất thì cần phải có
một hệ thống xử lý nước thải đúng chuẩn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến môi
trường xung quanh. Như vậy, mỗi doanh nghiệp cần lựa chọn một phương pháp
xử lý để đạt hiệu quả cao nhất đối với ngành sản xuất của mình là nhu cầu bức
thiết.
Nước thải chế biến thực phẩm nói chung cũng như nước thải sản xuất thịt
và thủy sản nói riêng đều có đặc trưng là thành phần ô nhiễm hữu cơ rất cao, chủ
yếu phát sinh trong các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu ( tôm, cá, mực,
giết mổ gia súc, gia cầm…).
Hiện nay, công nghệ sinh học đang từng bước phát triển cũng như việc
ứng dụng nó trong công tác bảo vệ môi trường ngày càng được chú ý áp dụng
hơn. Đặc biệt, phương pháp xử lý sinh học rất phù hợp với nước thải sản xuất và
chế biến thịt và thủy hải sản do đặc trưng của nước thải này là ô nhiễm hữu cơ dễ
phân hủy sinh học.
Một số vi sinh vật trong nước có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ
chứa nitơ là thành phần chủ yếu của nước thải thủy sản và thịt, đặc biệt là vi
khuẩn thuộc chi Bacillus. Các chủng vi sinh vật này đã có nhiều ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp
thực phẩm,…đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý nước thải chứa nhiều protein. Trong

3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 2
điều kiện tự nhiên của nước thải, các vi sinh vật này tự phát triển về số lượng và
khối lượng nhưng đòi hỏi thời gian dài. Nếu các vi sinh vật này được tách riêng và
đã được thích nghi trước trong môi trường giàu protein để sau đó sẽ được bổ sung
vào nước thải ở giai đoạn vi sinh vật sinh trưởng mạnh nhất thì vừa có thể nâng
cao hiệu quả xử lý nước thải, vừa rút ngắn được thời gian thích nghi của vi sinh
vật trong bể xử lý. Dựa trên cơ sở đó, đề tài “Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải
chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải
giàu Protein” với mong muốn khảo sát khả năng xử lý các chất hữu cơ của các
chủng vi sinh vật đã được thích nghi trước và so sánh với các vi sinh vật phát triển
hoàn toàn tự nhiên từ nước thải thực phẩm.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xem xét hiệu quả xử lý nước thải sản xuất, chế biến thịt và thủy sản của
các chủng vi khuẩn đã phân lập được từ chính các nguồn nước thải đó từ đó hình
thành một vài chế phẩm phù hợp.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu khái quát về ngành công nghiệp sản xuất chế biến thịt và thủy
sản, các vấn đề môi trường phát sinh từ các ngành công nghiệp này.
- Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải thịt ( nước thải sản xuất và chế
biến gia cầm công ty trách nhiệm hữu hạng (TNHH) Phạm Tôn) và nước thải thủy
sản ( công ty TNHH thủy sản Hai Thanh).
- Khảo sát đánh giá hiệu quả xử lý của các chủng vi sinh đã phân lập được
trước đó trên một số loại nước thải giàu protein.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1 Đối tượng nghiên cứu
Một số loại nước thải giàu protein như: nước thải chế biến thịt và thủy sản.
4.2 Phạm vi nghiên cứu
Một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy protein ứng dụng trong xử lý
nước thải chế biến thịt và thủy sản. Các loại vi sinh vật khác và các loại nước thải
giàu protein khác không nằm trong phạm vi của nghiên cứu này.

4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 3
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp điều tra khảo sát một số nhà máy chế biến thịt và thủy sản.
- Phương pháp tổng hợp tài liệu:
+ Nghiên cứu thu thập tài liệu tham khảo, tài liệu internet liên quan đến
đề tài.
+ Tổng hợp, lựa chọn các tài liệu phù hợp với mục tiêu đề ra.
- Phương pháp thực nghiệm:
+ Phương pháp xử lý số liệu: trên phần mềm Excel 2003/2007.
* Phân tích các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm: COD, BOD, N, P.
* Khảo sát hiệu quả xử lý của các chủng đã phân lập và lựa chọn
được đối với nước thải thịt và thủy sản nhằm xác định điều kiện xử lý cho kết quả
tốt nhất.
6. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
6.1 Ý nghĩa khoa học
Tạo nguồn bổ sung một số chủng vi khuẩn mới phân lập được có hoạt tính
protease mạnh để ứng dụng vào các nghiên cứu mới trong các lĩnh vực đời sống.
6.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Giúp xử lý nước thải giàu protein đạt hiệu quả, góp phần bảo vệ môi
trường ngành sản xuất chế biến thịt và thủy hải sản nói riêng và môi trường nước
nói chung.
- Hình thành một vài chế phẩm sinh học phù hợp với nước thải sản xuất
chế biến thịt và thủy sản.
7. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI
- Đã khái quát được công nghệ chế biến thực phẩm điển hình, cụ thể là
ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản.
- Nắm được thành phần, tính chất và những tác động đến môi trường của
nước thải ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản.
- Đã khảo sát khả năng phân giải chất hữu cơ (COD) trong nước thải thủy
sản và thịt của 10 chủng Bacillus đã phân lập theo thời gian (24 giờ, 48 giờ và 72
giờ), ở 2 tỷ lệ giống (1% và 2%) với nồng độ COD tăng dần (500mg/l, 800mg/l,

5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 4
1150mg/l đối với nước thải thủy sản và 500mg/l, 800mg/l, 1200mg/l và 200mg/l
đối với nước thải thịt).
- Hiệu quả xử lý chất hữu cơ (COD) trên 2 loại nước thải của các chủng
Bacillus phân lập đều đạt cao nhất ở tỷ lệ giống 1% sau 72 giờ sục khí. Trong
khoảng thời gian này, thời gian xử lý càng dài thì hiệu quả xử lý COD càng tăng,
tuy nhiên khi tăng tải trọng hữu cơ (COD đầu vào) thì hiệu quả xử lý giảm dần.
- Bên cạnh đó, khi lựa chọn 6 chủng đạt hiệu quả xử lý cao và ổn định nhất
để phối lại với nhau tạo thành hỗn hợp H6 thì khả năng loại bỏ COD của hỗn hợp
cao hơn khi chỉ sử dụng riêng rẽ từng chủng.
- Hiệu quả xử lý của 10 chủng Bacillus khi áp dụng trên nước thải thủy sản
cao hơn trên thịt, tuy sự khác biệt ấy cũng chưa thật rõ ràng.
8. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đồ án tốt nghiệp gồm có 4 chương:
 Chương 1 – Tổng quan tài liệu
 Chương 2 – Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
 Chương 3 – Kết quả và biện luận
 Chương 4 – Kết luận và kiến nghị

6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 5
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tầm quan trọng của ngành sản xuất và chế biến thực phẩm
Thực phẩm đóng vai trò quan trọng là nguồn dinh dưỡng thiết yếu trong
đời sống của con người. Tuy vậy, nếu so sánh nhu cầu cần thiết của con người so
với khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm hiện nay thì một phần ba dân số hiện
đang thiếu ăn (TS. Nguyễn Xuân Phương và TSKH. Nguyễn Văn Thoa). Nguyên
nhân là do dân số tăng nhanh, kèm với thiên tai, sâu bệnh, đất đai sản xuất xói
mòn, thoái hóa và thu hẹp làm cho khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm bị
hạn chế.
Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đã và đang diễn ra với tốc
độ nhanh và quy mô lớn chưa từng thấy giúp giải quyết được nhu cầu lương thực
và thực phẩm trong tương lai. Ứng dụng của khoa học hiện đại giúp tăng nhanh
hiệu suất trồng trọt và chăn nuôi, bảo quản có hiệu quả cao các sản phẩm nông
nghiệp, biến những nguyên liệu không phải là thực phẩm làm thành thực phẩm,
nâng cao chất lượng thực phẩm.
Ở nước ta công nghiệp sản xuất thực phẩm mới hình thành khoảng vài
chục năm gần đây. Với điều kiện tự nhiên và địa lý thuận lợi (vành đai nhiệt đới,
đường bờ biển dài, nhiều ao hồ, sông suối…) và sự cần cù, học hỏi nên chỉ trong
thời gian ngắn, Việt Nam cũng đã đào tạo được một đội ngũ cán bộ khoa học kỹ
thuật chuyên ngành đông đảo, mở ra hàng trăm nhà máy thực phẩm lớn nhỏ, sản
xuất được nhiều sản phẩm phục vụ đời sống và xuất khẩu.
Khép lại năm 2010, thủy sản Việt Nam đã đạt được những bước tiến đáng
ghi nhận. Sản lượng khai thác thủy sản tháng 12/2010 ước đạt 255,8 ngàn tấn, đưa
sản lượng khai thác cả năm 2010 lên 2.450,8 ngàn tấn, bằng 107,6% so với cùng
kỳ năm 2009 và đạt 102,1% so với kế hoạch đề ra.
Lĩnh vực xuất khẩu được coi là thành công nhất trong bức tranh thủy sản
năm 2010. Theo ngành thủy sản, năm 2010, giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản
đạt 4,94 tỷ USD, tăng 16,3% so với cùng kỳ năm 2009. Nhìn lại năm qua, có thể
thấy hai mặt hàng chủ lực là tôm và cá tra nằm trong số các mặt hàng thủy sản
xuất khẩu của nước ta đều đã vượt khỏi ngưỡng giá trị 1 tỷ USD, trong đó mặt
hàng tôm lần đầu tiên đạt hơn 2 tỷ USD.

7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 6
Với mức giá cao, mặt hàng tôm đã vượt lên chiếm 40,7% tổng giá trị xuất
khẩu thủy sản của Việt Nam, cũng là mặt hàng đứng đầu trong nhóm thủy sản. Thị
trường tiêu thụ tôm đã vươn tới 90 nước, trong đó 3 thị trường chính là Nhật Bản,
Mỹ, EU chiếm trên 70% tổng kim ngạch xuất khẩu tôm của cả nước.
Mặt hàng cá ngừ, mực và bạch tuộc,... cũng đạt giá trị khá cao đều đạt hơn
1 tỷ USD trong tổng giá trị xuất khẩu thủy sản năm nay.
Bên cạnh đó, sản lượng ngành công nghiệp thịt của ngành công nghiệp chế
biến thực phẩm của Việt Nam năm 2010 đạt 1,6 triệu tấn/năm, trong đó có 77%
thịt lợn, 16% thịt gia cầm và 7% thịt gia súc. Phần lớn sản phẩm thịt lợn được
phân phối dưới dạng tươi sống trong khi chỉ có một tỷ lệ nhỏ, tuy nhiên đang có
chiều hướng tăng lên được chế biến thành thịt hộp, xúc xích... nhưng tỷ trọng các
sản phẩm chế biến này đang có chiều hướng gia tăng. Mặt khác, lượng thịt gia
súc, gia cầm tiêu thụ trong nước cũng đạt ở mức cao. Cụ thể, thành phố Hồ Chí
Minh tiêu thụ với số lượng khoảng 400 tấn/ngày.
Chế biến thịt là hoạt động có quy mô tương đối nhỏ tại Việt Nam. Chỉ có
một vài công ty chế biến có công suất trên 10.000 tấn/năm. Hiện tại có khoảng
290 lò mổ chính thức đang hoạt động trên khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Tại
Việt Nam, hai công ty hàng đầu trong ngành chế biến thịt là Công ty chế biến thực
phẩm Vissan và Animex. Hiện nay, các cơ sở giết mổ thủ công tập trung và hộ gia
đình thường hình thành tự phát, không theo quy định và không đạt tiêu chuẩn vệ
sinh, mặc dù đang cung cấp trên 80% nhu cầu tiêu thụ thịt gia súc, gia cầm cho
toàn Thành phố Hồ Chí Minh.
1.2 Công nghệ sản xuất chế biến thực phẩm và các vấn đề môi trường đi kèm
1.2.1 Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản và các vấn đề môi trường đi kèm
1.2.1.1 Quy trình sản xuất chế biến thủy sản
Các cơ sở chế biến thủy hải sản ở quy mô tiểu thủ công nghiệp thường sử
dụng công nghệ chế biến đơn giản, chủ yếu chế biến thô, quy trình chung như sau:

8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 7
Hình 1.1 – Công nghệ sản xuất trong một nhà máy sản xuất thủy sản
thường gặp ở Việt Nam hiện nay

9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 8
1.2.1.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thủy sản
Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản được các công ty, xí nghệp áp dụng
hiện nay trải qua nhiều công đoạn trước khi đưa sản phẩm ra thị trường.
Nguồn nguyên liệu ban đầu như: tôm, cá mực…sẽ được rửa sơ bộ, rồi
mang đi cân để phân cỡ nhằm tách ra từng loại theo qui định về trọng lượng của
từng nhà máy. Sau đó, các loại nguyên liệu qua công đoạn cắt bỏ đầu, nội tạng và
đánh vẩy. Ở giai đoạn này, một lượng chất hữu cơ lớn được thải ra, sẽ gây ảnh
hưởng đến môi trường nếu không được tái sử dụng để làm phân bón hay xử lý.
Nguyên liệu lại tiếp tục được rửa, cân và phân cỡ lại. Sau đó, nguyên liệu được
ngâm, rửa để loại bỏ hết những tạp chất còn bám trên đó trước khi cho vào khay.
Đến đây, sản phẩm đã hoàn thành được đem cấp đông trước khi đưa ra thị trường.
Tóm lại, xuyên suốt công nghệ sản xuất chế biến thủy sản, lượng nước thải
phát sinh chủ yếu là từ các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu, đặc biệt
nước thải từ khâu bỏ đầu, đánh vẫy và lấy nội tạng là rất ô nhiễm.
1.2.1.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thủy
sản
Đặc điểm của ngành chế biến thuỷ hải sản là có lượng chất thải lớn. Các
chất thải có đặc tính dễ ươn hỏng và dễ thất thoát theo đường thâm nhập vào dòng
nước thải.
Đối với các khâu chế biến cơ bản, nguồn thải chính là khâu xử lý và bảo
quản nguyên liệu trước khi chế biến, khâu rả đông, làm vệ sinh thiết bị nhà xưởng.
Đối với hoạt động đóng hộp, ngoài các nguồn ô nhiễm ở các khâu như trên còn có
khâu rót nước sốt, nước muối, dầu. Các nguồn thải chính từ sản xuất bột cá và dầu
cá là nước máu từ khâu bốc dỡ và bảo quản cá, và thời điểm dòng thải đậm đặc
nhất là khâu ly tâm nước ngưng tụ các thiết bị cô đặc.
Nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến
đông lạnh thì được chia làm ba dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí.
Trong quá trình sản xuất còn gây ra các nguồn ô nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung
và khả năng gây cháy nổ.

10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 9
* Chất thải rắn
Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tôm, mực, cá, sò có đầu vỏ
tôm, vỏ sò, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các
sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phospho. Toàn bộ
phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho dân
làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản.
* Chất thải lỏng
Nước thải trong công ty máy chế biến đông lạnh phần lớn là nước thải
trong quá trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử
dụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công
nhân.
Lượng nước thải và nguồn gây ô nhiễm chính là do nước thải trong sản
xuất.
* Chất thải khí
Khí thải sinh ra từ công ty có thể là:
- Khí thải Chlor sinh ra trong quá trình khử trùng thiết bị, nhà xưởng chế
biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm.
- Mùi tanh từ mực, tôm nguyên liêu, mùi hôi tanh từ nơi chứa phế thải,
vỏ sò, cống rãnh.
Như vậy, bên cạnh những đóng góp to lớn, ngành công nghiệp chế biến
thủy sản cũng nảy sinh ra nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là nước thải sản
xuất, với một lượng lớn có nguy cơ ô nhiễm môi trường cao. Thành phần nước
thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng, bao gồm 3 loại: nước thải sản xuất,
nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt, trong đó nước thải sản xuất
có mức độ ô nhiễm cao hơn cả tuỳ theo đặc tính của nguyên liệu sử dụng mà có
tính chất khác nhau. Nước thải sản xuất chế biến thuỷ sản chứa chủ yếu là chất
hữu cơ có nguồn gốc từ động vật nên chứa nhiều protein và lipit. Nước thải của
các xí nghiệp chế biến thuỷ sản nói chung có hàm lượng COD dao động từ 1600 –
2300 mg/l, hàm lượng BOD5 từ 1200 – 1800 mg/l. Hàm lượng chất rắn lơ lửng
cao từ 200 – 1000 mg/l. Hàm lượng nitơ tổng là 50 – 120 mg/l và photpho tổng là
10 - 100 mg/l. pH thường nằm trong giới hạn từ 6,5 - 7,5 do có quá trình phân huỷ

11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 10
đạm và thải ammoniac. Ngoài ra, các thành phần chất hữu cơ trong nước thải thủy
sản khi phân huỷ tạo ra các sản phẩm trung gian là các axit béo không no nên tạo
mùi rất khó chịu gây ảnh hưởng sức khoẻ công nhân trực tiếp làm việc.
Sau đây là một số kết quả tính chất nước thải thủy hải sản tham khảo tại
một vài nhà máy chế biến thủy sản điển hình:
Bảng 1.1 - Thành phần và tính chất nước thải công ty TNHH thủy sản Hai Thanh
Chỉ tiêu
Hàm lượng trung bình
(mg/l)
Tiêu chuẩn thải (QCVN 11 :
2008, Loại B)
BOD5 1194 50
COD 1500 80
SS 352 100
Ph 6.3 5,5 – 9
N 30 60
P 3 6
Coliform 150 x 105
CFU/ml 9.103
CFU/ml
(Nguồn : Công ty TNHH thủy sản Hai Thanh)
Bảng 1.2 - Thành phần và tính chất nước thải các nhà máy chế biến thuỷ hải sản
ở Bà Rịa - Vũng Tàu
Chỉ tiêu Nồng độ
BOD5 1500 – 2300 mg/l
Tổng chất rắn lơ lửng 1600 – 2500 mg/l
Tổng nitơ 75 – 200 mg/l
Tổng photpho 5 – 10 mg/l
pH 6,5 – 8
(Nguồn: CEFINEA, 2009)

12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 11
Bảng 1.3 - Thành phần và tính chất nước thải nhà máy chế biến thuỷ hải sản
Ngô Quyền - Kiên Giang
Chỉ tiêu Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4
pH 6,5 7,62 7,28 7,4
TDS, mg/l 1506 1060 1514 1660
Độ đục, NTU 120 98 250 161
Độ màu, Pt-Co 1614 902 2301 1600
P - PO4, mg/l 21 11.09 4.52 15.06
SS, mg/l 9,5 52 41 32
N-amoni, mg/l 167.3 75.8 54.09 98
Dầu, mg/l - - - 0,16
Tổng số
Coliform,
MPN/100 ml
1000 1600 18000 -
COD, mg/l 950 406 360 1400
(Nguồn: CEFINEA, 2009)
* Ghi chú :
Mẫu 1: nước thải chế biến mực. Mẫu 2: nước thải chế biến tôm.
Mẫu 3: nước thải phân xưởng đông lạnh. Mẫu 4: cống xả phân xưởng hải
sản đông lạnh.
Tính chất nước thải thường thay đổi theo các mặt hàng sản xuất của từng
nhà máy. Nhìn chung nước thải của ngành chế biến thuỷ hải sản vượt quá nhiều
lần so với qui định cho phép xả vào nguồn (từ 5 – 10 lần về chỉ tiêu COD, gấp 2 –
4 lần về chỉ tiêu nitơ hữu cơ...). Ngoài ra chỉ số về lượng nước thải trên một đơn vị
sản phẩm của nhà máy cũng rất lớn (từ 70 – 120 m3
/tấn sản phẩm). Vì vậy, cần có
biện pháp xử lý nước thải phù hợp trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
1.2.1.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thủy sản đến môi
trường nước
Như đã đề cập ở mục 1.2.1.2, nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng
các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt
và nước ngầm trong khu vực.

13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 12
Đối với nước ngầm tầng nông, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm
xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu
cơ và vi sinh vật gây bệnh rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt.
Đối với các nguồn nước mặt, các chất ô nhiễm có trong nước thải chế biến
thuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy
sinh vật, cụ thể như sau:
 Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị
phân hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất
béo...Khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do
vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan
dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tôm, cá. Oxy
hòa tan giảm không chỉ gây suy thoái tài nguyên thủy sản mà còn làm giảm khả
năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh
hoạt và công nghiệp.
 Chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, hạn chế độ sâu tầng
nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,
rong rêu...Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài
nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn
nước) và gây bồi lắng lòng sông, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…
 Chất dinh dưỡng (N, P)
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ
các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên thiếu hụt oxy.
Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến ánh sáng không
tới được các lớp nước bên dưới, do vậy quá trình quang hợp của các thực vật tầng
dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng
nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước.

14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 13
 Vi sinh vật
Các vi sinh vật gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước bị ô nhiễm
bởi nước thải là yếu tố có thể truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ,
thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính....
1.2.2 Công nghệ sản xuất chế biến thịt và các vấn đề môi trường đi kèm
1.2.2.1 Công nghệ sản xuất và chế biến thịt
Chất thải sinh ra trong quá trình giết mổ, chế biến thịt như: lông, xương,
da, mỡ, lòng ruột, phân súc vật...có khả năng gây hôi thối và ô nhiễm rất nặng cho
môi trường xung quanh. Sau đây dây chuyền công nghệ trong sản xuất chế biến
thịt.

15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 14
Hình 1.2 - Các công đoạn phát sinh nước thải trong công nghệ giết mổ gia
súc, gia cầm của công ty TNHH Thực Phẩm Vàng
Gia súc,
gia cầm
Treo, gây mê
Cắt tiết
Vặt lông
Ngâm
paraphin
Bề ngâm hòa
tan paraphin
Mổ bụng
Pha cắt
Kho lạnh
Đóng gói
Thành
phẩm
Gia súc,
gia cầm
Treo, gây mê
Cắt tiết
Vặt lông
Ngâm
paraphin
Bề ngâm hòa
tan paraphin
Mổ bụng
Pha cắt
Kho lạnh
Đóng gói
Thành
phẩm
Cắt tiết
Vặt lông
Ngâm
paraphin
Bề ngâm hòa
tan paraphin
Mổ bụng
Pha cắt
Kho lạnh
Đóng gói
Thành
phẩm
Chất thải rắn:
lông
Nước thải
Nước thải
Nước thải,
chất thải rắn
Nước thải

16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 15
1.2.2.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thịt
Trong sản xuất chế biến thịt, công nghệ ứng dụng cũng trải qua nhiều công
đoạn. Gia súc, gia cầm sẽ được treo, gây mê bằng dòng điện rồi cắt tiết, vặt lông,
ngâm paraphin để hòa tan các tạp chất dính trên da, rồi lại ngâm tiếp để loại
paraphin cùng tạp chất. Sau đó, gia súc, gia cầm sẽ được mổ bụng, loại bỏ lòng,
cắt thành miếng trước khi đi vào các công đoạn chế biến khác hay đóng gói đưa
vào kho lạnh bảo quản để mang ra thị trường.
Nước thải phát sinh trong công nghệ giết mổ gia súc, gia cầm chủ yếu từ
công đoạn rửa súc vật, cắt tiết, khâu làm lòng và vệ sinh nhà xưởng.
Theo số liệu thống kê của các nước thành viên trong khối EU, trung bình
mỗi con heo giết mổ cần 3m3
nước. Ở Việt Nam, mức sử dụng trung bình khoảng
0,5 m3
/con ( trọng lượng trung bình khoảng 160 kg/con). Việc sử dụng nước tại
các cơ sở giết mổ ở các nước trong khối EU được điều hành bởi các luật của EU
và các hiệp hội liên quan. Trong đó, yêu cầu phải sử dụng nước sạch, nước uống
được trong tất cả các công đoạn và hạn chế sử dụng lại nước trong suốt các quá
trình giết mổ. Việc sử dụng quá nhiều nước không chỉ là yếu tố môi trường và
kinh tế mà còn là một gánh nặng cho các trạm xử lý nước thải.
Vấn đề ô nhiễm của nước thải có thể được giảm thiểu bằng cách tận thu
các sản phẩm phụ,các chất thải càng gần nguồn thải càng tốt. Mặt khác, tìm cách
ngặn chặn chất thải tiếp xúc với nguồn nước như : bố trí mặt bằng, số lượng gia
súc giết mổ hàng ngày, quy trình giết mổ, nguồn tiếp nhận chất thải.. Tuy nhiên,
việc loại bỏ hay giảm thiểu lượng nước sử dụng cần phải được xem xét cụ thể ở
từng công đoạn của quy trình giết mổ.
Số liệu thống kê từ một công ty giết mổ gia súc, gia cầm qui mô trung bình
trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cho biết:
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con heo cần: 0,1 m3
.
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con bò cần : 0,25 m3
.
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ gia cầm: 0,02 m3
.
Với sản lượng giết mổ trung bình mỗi ngày khoảng 5000 con gà và vịt,
200 con heo và 30 con bò thì lượng nước thải phát sinh mỗi ngày từ mỗi cơ sở giết
mổ qui mô trung bình là khoảng 150m3
.

17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 16
1.2.2.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thịt
Trong nước thải giết mổ gia súc có chứa các thành phần chất hữu cơ từ
huyết, các chất hữu cơ khó hòa tan và chất béo bão hòa dễ phân hủy. Các chất này
dễ bị phân hủy tạo ra các sản phẩm có chứa indol và các sản phẩm trung gian của
sự phân hủy là các acid béo không bão hòa tạo mùi khó chịu rất đặc trưng, làm ô
nhiễm cảnh quan môi trường. Mùi hôi còn do ảnh hưởng bởi các loại khí, là sản
phẩm của quá trình phân hủy kị khí không hoàn toàn từ các hợp chất protein và
các acid béo khác có trong nước thải sinh ra H2S
Bảng 1.4 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty Vissan
TT Chỉ tiêu Đơn vị Đầu vào
1 pH 6-7
2 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 1000
3 Tổng Nitơ mg/l 200-250
4 Tổng Phospho mg/l 15-18
5 Nhu cầu Oxi hóa học (COD) mg/l 2000
6 Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) mg/l 1200
7 Dầu mỡ động vật mg/l 200-250
8 Coliform MPN/100ml 11.104
- 11.105
(Nguồn: Công ty Việt Nam kỹ nghệ súc sản Vissan)

18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 17
Bảng 1.5 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty TNHH chế biến gia cầm
Phạm Tôn
TT Thông số ô nhiễm Đơn vị tính Giá trị
QCVN 5945-
2005 ( loại B)
1 pH - 6,5-8 5,5-9
2 SS mg/l 180 100
3 BOD mg/l 2000 50
4 COD mg/l 2700 100
5 NH4-N mg/l 30-70 1
6 Tổng Nito mg/l 50-100 30
7 Tổng Phospho mg/l 6-18 6
8 Sunfua mg/l 1-8 0,5
9 Dầu động thực vật mg/l 2-18 10
10 Colifom MPN/100ml 11.103
-13.103
5000
(Nguồn: Viện môi trường tài nguyên)
1.2.2.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thịt (lò mổ) đến môi
trường nước
Tác động môi trường đáng kể nhất từ các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm là
nước thải. Nước thải phát sinh tại các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm thường bị
nhiễm bẩn nặng bởi huyết, mỡ, protein, phospho, các chất tẩy rửa và các chất bảo
quản.
Tuy nhiên, trước nhu cầu đòi hỏi của xã hội, nhiều lò giết mổ gia súc quy
mô vừa và nhỏ đã hình thành. Tuy nhiên, quá trình giết mổ gia súc gia tăng dẫn
đến tình trạng môi trường ngày càng ô nhiễm, nếu không kiểm soát chặt chẽ và xử
lý đúng đắn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các thành phần môi trường không
khí, đất, nước và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như gây ảnh hưởng xấu đến sức
khoẻ con người. Do đó, các lò giết mổ gia súc cần được quản lý và có biện pháp
giảm thiểu ô nhiễm môi trường ngay từ khi nước thải vừa sinh ra.
Sản phẩm của các lò giết mổ động vật gồm có thịt, mỡ và các sản phẩm
chế biến từ các nguyên liệu thô, một số phụ phẩm xương (chiếm 30%-40%), nội
tạng, da, lông của các gia súc, gia cầm. Bên cạnh đó, nồng độ các chất gây ô

19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 18
nhiễm cao trong nước thương có nguồn gốc từ chất thải là huyết và từ khâu làm
lòng. Trong huyết chứa nhiều chất hữu cơ có hàm lượng nitơ rất cao, vì huyết
chiếm 6% trọng lượng của động vật sống. Những chất chứa bên trong lòng ruột
thường chiếm 16% trọng lượng sống của trâu bò và 6% trọng lượng sống của heo.
Do vậy, khâu làm lòng là khâu đặc biệt quan trọng góp một lượng lớn chất gây ô
nhiễm vào nước thải.
Như vậy, đặc thù của nước thải giết mổ rất giàu chất hữu cơ (protein, lipit,
các acid amin, amon, peptit, các acid hữu cơ). Ngoài ra, còn có thể có xương, thịt
vụn, mỡ thừa, lông, móng, vi sinh vật. Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ đặc trưng
bằng các thông số BOD5 tới 7000 mg/l và COD tới 9400 mg/l.
1.2.3 Giới hạn quá trình tự làm sạch của nước
Giới thủy sinh có trong nước là vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn, nguyên
sinh động vật, các động vật, thực vật phù du, tiêu biểu là tảo, các động thực vật
bậc cao, như tôm, cá v.v… Tuỳ mức độ nhiễm bẩn hay nồng độ các chất hữu cơ
dinh dưỡng trong nước, mức độ oxi hòa tan, nồng độ các chất có độc tính…sẽ ảnh
hưởng đến đời sống của giới này có trong nước. Nói chung, nếu nước bị nhiễm
bẩn quá nặng, trước hết sẽ không còn oxi hoà tan làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái
nước, tới đời sống của giới thuỷ sinh, dần theo thời gian nước sẽ được tự làm
sạch, hệ sinh thái nước sẽ được cân bằng trở lại. Đó là quá trình tự làm sạch của
nước.
Quá trình tự làm sạch của nước liên quan tới hoạt động sống của giới thuỷ
sinh. Quá trình hoạt động sống của chúng dựa trên quan hệ cộng sinh (hoặc hội
sinh) của toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước. Phần chất không tan của hợp
chất hữu cơ khi vào nước sẽ lắng xuống đáy, phần hoà tan sẽ được hoà loãng
trong nước.
Vai trò của giới thuỷ sinh trong quá trình làm sạch nước có thể tóm tắt như
sau:
- Vi khuẩn đóng vai trò chủ yếu trong quá trình phân huỷ các chất hữu
cơ. Chúng có khả năng phân huỷ chất hữu cơ bất kỳ nào có trong tự nhiên, các
chất đường bột, protein, chất béo sẽ sớm được phân huỷ, xenlulozo,
hemixenlulozo bị phân huỷ muộn hơn, cao su, chất dẻo, chất hoá học tổng hợp bị

20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 19
phân huỷ chậm và rất chậm (có khi đến vài chục hoặc hàng trăm năm). Các chất
hữu cơ hidratcacbon, protein, chất béo cùng với nguồn nito, phospho…là thức ăn
dinh dưỡng của vi khuẩn. Bản thân tế bào vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh là
nguồn thức ăn cho nguyên sinh động vật. Trong quá trình sống của vi khuẩn, CO2
được sinh ra là nguồn cacbon dinh dưỡng cho tảo và các loài thực vật nổi khác.
- Tảo và các loài thực vật nổi khác sử dụng các chất khoáng, trong đó có
CO2 cùng NH4 do vi khuẩn tạo thành, để phát triển tăng sinh khối và thải ra oxi.
Oxi phân tử này làm giàu oxi hoà tan trong nước tạo thuận lợi cho vi khuẩn hiếu
khí phát triển và được sử dụng vào các phản ứng oxi hoá khử trong quá trình phân
huỷ hiếu khí các chất hữu cơ. Thực vật phù du, trong đó có tảo là thức ăn cho
động vật nguyên sinh và tôm cá nhỏ.
- Các thực vật bậc cao hơn như rong, rêu, cỏ lác, rau ngổ, các loại bèo
v.v…cũng tham gia vào chu trình này, khử các sản phẩm phân huỷ từ các chất hữu
cơ do vi khuẩn, sử dụng CO2 cùng với nguồn amon, phosphat để tăng sinh khối và
thải oxi.
- Động vật phù du ăn thực vật phù du và vi khuẩn, đồng thời cũng tham
gia phân huỷ các chất hữu cơ. Chúng có thể tách các chất lơ lửng ra khỏi nước và
làm cho nước trong. Chúng làm giảm lượng oxi hoà tan trong nước.
- Cá ăn các loại động vật, thực vật phù du. Cá lớn lại ăn cá bé. Người ăn
cá và chất thải của người có thể lại làm bẩn nước.
Quá trình tự làm sạch của nước là quá trình có giới hạn, khi số lượng vi
sinh vật tăng dần lên trong nước thải thì khả năng tự làm sạch sinh học sẽ diễn ra
mạnh mẽ, nước dần sẽ trở lại trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi nguồn nước
bị ô nhiễm nghiêm trọng và liên tục được thải vào các lưu vực tự nhiên thì sẽ làm
thay đổi toàn bộ hệ sinh thái trong nước, hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước
thải sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan, ức chế sự phát triển của vi sinh vật và các
sinh vật khác trong môi trường nước. Vi sinh vật không thể xử lý chất ô nhiễm kịp
dẫn đến mất khả năng tự làm sạch. Nước dần bị ô nhiễm nặng. Vì vậy, cần phải có
biện pháp xử lý nước thải ô nhiễm, trước khi đưa chúng vào nguồn nước.

21. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 20
1.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải sản xuất và chế biến
thực phẩm
1.3.1 Quá trình phân giải các chất giàu protein nhờ vi sinh vật
1.3.1.1 Qúa trình amon hóa protein
Trong các nguồn nước luôn xảy ra quá trình amon hóa protein nhờ các vi
khuẩn amon hóa có enzyme protease ngoại bào phân hủy protein thành các hợp
chất đơn giản hơn là polypeptide, oligopeptide. Quá trình này có thể xảy ra trong
điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí.
* Cơ chế :
Nhóm vi sinh vật phân hủy protein có khả năng tiết ra enzyme protease
bao gồm proteinase và peptidase. Enzyme protease xúc tác quá trình thuỷ phân
liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptide tạo sản
phẩm là axit amin. Ngoài ra, nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết
este và vận chuyển axit amin.
Dưới tác dụng của enzyme proteinase phân tử protein sẽ được phân giải
thành các polypeptide và oligopeptide. Các chất này hoặc tiếp tục phân hủy thành
các axit amin nhờ enzyme peptidase ngoại bào hoặc được tế bào vi khuẩn hấp thụ
rồi sau đó được phân hủy tiếp thành các axit amin trong tế bào. Một phần các axit
amin được tế bào vi khuẩn sử dụng để tổng hợp protein tạo sinh khối. Một phần
các axit amin theo các con đường phân giải khác nhau để sinh NH3, CO2 và các
sản phẩm trung gian khác. Với các protein có chứa S, nhờ enzyme desulfurase của
nhóm vi khuẩn lưu huỳnh và các nhóm dị dưỡng hiếu khí khác, sẽ bị phân hủy tạo
H2S, scatol, indol hay mercaptan .
1.3.1.2 Enzyme protease của vi sinh vật
Protease là enzyme được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một số ngành
sản xuất như: chế biến thực phẩm (đông tụ sữa làm pho mát, làm mềm thịt, bổ
sung để làm tăng chất lượng sản phẩm trong sản xuất bia, xử lý phế phụ phẩm
trong chế biến thực phẩm…), sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp,

22. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 21
làm sạch môi trường… Trong đó, lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước
tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng.
Ưu điểm lớn nhất của protease từ vi sinh vật là phong phú về chủng loại,
có tính đặc hiệu rộng rãi, cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng. Tuy nhiên,
hệ protease vi sinh vật lại phức tạp, bao gồm nhiều enzyme giống nhau về cấu
trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng
nhất.
Đối với sinh lý của vi sinh vật, protease đóng vai trò rất quan trọng. Có 2
loại protease là protease ngoại bào và protease nội bào với các chức năng như sau:
a. Protease ngoại bào của vi sinh vật tham gia các quá trình phân giải ngoại
bào các protein để tạo ra các axit amin
Các axit amin này sẽ được đưa vào trong tế bào tham gia tổng hợp sinh
khối hoặc cũng có thể bị phân giải để giải phóng năng lượng và sản phẩm bậc 2.
Sự phân giải protein còn có ý nghĩa loại trừ tác động độc hại của protein, vì trong
tự nhiên tồn tại một số protein khá độc đối với vi sinh vật hoặc tham gia quá trình
kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật.
Hình 1.3 - Quá trình hoạt động protease ngoại bào
b. Protease nội bào của vi sinh vật tham gia quá trình cải biến protein,
enzyme, tạo ra các quá trình cung cấp năng lượng, vật liệu xây dựng, và sự tạo
thành bào tử của vi sinh vật
Protease nội bào có thể tham gia vào việc hoàn thiện các chuỗi polypeptide
đã được tổng hợp như: tách gốc, tách một số gốc axit amin khỏi đầu N của chuỗi
polypeptide đã được tổng hợp. Protease nội bào tham gia phân hủy các protein nội

23. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 22
bào không còn tác dụng trong quá trình sinh lý của vi sinh vật. Ngoài ra chúng còn
có thể tham gia vào một số quá trình tạo vỏ tế bào của vi sinh vật.
Hình 1.4 - Quá trình hoạt động protease nội bào
* Phân loại Protease
Năm 1960, Hartley chia protease ra bốn nhóm dựa trên thành phần cấu tạo
của trung tâm hoạt động trong enzyme protease.
 Protease nhóm 1: Nhóm này bao gồm các loại protease có xerin
trong trung tâm hoạt động (bao gồm các loại enzyme tripsin,
kimotripsin, elastase, subtilizi, các enzyme xúc tác làm đông máu,
acrozin,...)
 Protease nhóm 2: Bao gồm các protease có nhóm SH trong trung
tâm hoạt động (bao gồm bromelin, papain, fixin, ...)
 Protease nhóm 3: Bao gồm các protease có kim loại trong trung tâm
hoạt động và trực tiếp tham gia các quá trình xúc tác (bao gồm các
protease trung tính của Bacillus)
 Protease nhóm 4: bao gồm các protease có nhóm α – cacboxil trong
trung tâm hoạt động. Nhóm này gồm pepsin, renin, protease axit của
vi sinh vật.
Như vậy, tùy theo vùng hoạt động pH của enzyme protease mà các
protease tồn tại ở dạng protease axit, protease trung tính, protease kiềm.

24. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 23
1.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước thải
1.3.2.1 Trên thế giới
Nhiều vi khuẩn tạo bông như Zoogloea đã được phân lập. Kiuchi và cộng
sự đã phân lập 92 chủng vi khuẩn từ bùn hoạt tính và chọn được 12 chủng có khả
năng tạo bông. Kato và cộng sự đã phân lập 140 chủng vi khuẩn bùn hoạt tính và
chọn được 8-12 chủng kết bông trên môi trường có thành phần khác nhau.
Fujita và nhiều nhà nghiên cứu khác ở Nhật đã nghiên cứu sự tạo hạt của
nấm Aspergillus niger trong quá trình nuôi lắc, đánh giá sinh khối hạt và sử dụng
hạt để xử lý nước thải tinh bột, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xuất xữ
lý nước thải tinh bột của hạt nấm. Bên cạnh đó, còn có hàng loạt chế phẩm sinh
học, tăng cường xử lý nước thải công nghiệp, nước thải chế biến thực phẩm và
nuôi trồng thủy sản đang được thương mại hóa trên thế giới và Việt Nam như:
BZT Petrobac, EPICI, BRF2 của Mỹ, EM và Boksi của Nhật.
1.3.2.2 Tại Việt Nam
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, vấn đề nghiên cứu và ứng dụng vi sinh
vật trong xử lý chất thải đã được nhiều nhà khoa học và công nghệ quan tâm. Tại
trung tâm công nghệ sinh học- đại học quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu thành phần
vi sinh vật trong chế phẩm EM của Nhật kết hợp với xạ khuẩn để tạo ra chế phẩm
mới EMUNI ứng dụng trong xử lý chất thải làm phân bón hữu cơ vi sinh. Tại viên
Công nghệ sinh học- Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, Lý Kim Bảng và
cộng sự đã phân lập tuyển chọn vi khuẩn và xạ khuẩn chịu nhiệt phân hủy
cenluloze tạo chế phẩm Micromic 3 bổ sung vào hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt
làm tăng tỷ lệ mùn hữu cơ và rút ngắn thời gian ủ. Như vậy, nhiều chế phẩm sinh
học được ra đời góp phần hữu hiệu vào xử lý nước thải, rác thải giảm ô nhiễm môi
trường.
1.4 Các phương pháp sinh học trong xử lý nước thải sản xuất và chế biến
thực phẩm
Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất
khác nhau: từ các loại chất rắn không tan, đến các loại chất rắn khó tan và những
hợp chất tan trong nước. Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại
nước và có thể đưa nước đổ vào nguồn hoặc tái sử dụng. Tuỳ vào yêu cầu của

25. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 24
nước thải đầu ra hoặc mục đích tái sử dụng nước thải, tuỳ vào thành phần và tính
chất nước thải cũng như yêu cầu về năng lượng, hoá chất mà chúng ta lựa chọn
phương pháp xử lý thích hợp:
 Xử lý bằng phương pháp cơ học.
 Xử lý bằng phương pháp hoá lí và hoá học.
 Xử lý bằng phương pháp sinh học.
Tuy nhiên đối với yêu cầu của nước thải đầu ra như hiện nay, dây chuyền
công nghệ xử lý nước thải đòi hỏi áp dụng phối hợp các phương pháp trên. Và đặc
biệt, phương pháp sinh học không phải là một phương pháp riêng lẻ trong bất cứ
công nghệ xử lý nước thải nào, mà đòi hỏi phải đi kèm theo các phương pháp cơ
học và hoá lí.
1.4.1 Hệ thống xử lý nước thải cho các nhà máy sản xuất chế biến thực
phẩm điển hình
Tại Việt Nam, quy trình xử lý nước thải thủy sản được lựa chọn theo
phương án xử lí 3 bậc nhằm hạn chế tối đa hàm lượng chất thải.
 Sơ bộ: Tách rác, lắng cát, cân bằng, tách dầu.
 Bậc 1: Xử lí kị khí trong bể UASB.
 Bậc 2: Xử lí hiếu khí trong bể Aeroten.
 Bậc 3: Keo tụ, lắng lọc, khử trùng.
Bùn lắng tụ được gom vào ngăn chứa bùn, bể phân hủy bùn và cuối cùng
được thải vào bãi rác hoặc dùng để bón cây.
Sau đây là dây chuyền công nghệ xử lý nước thải thủy sản điển hình ở Việt
Nam hiện nay:
2 3
9
8
6 7
4 5
10
11
12
13
1

26. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 25
1. Song chắn rác 8. Bể chứa bùn
2. Ngăn thu nước 9. Bể nén bùn trọng lực
3. Bể điều hoà 10. Bể Mêtan
4. Bể lắng 1 11. Thiết bị ép bùn
5. Bể UASB 12. Bể tiếp xúc
6. Bể Aeroten 13. Thùng đựng Clo
7. Bể lắng đứng 2
Hình 1.5 - Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải thủy sản điển hình
1.4.2 Các phương pháp xử lý nước thải cơ bản
Do kết hợp các phương pháp xử lý: cơ học, hoá học, sinh học… nên một
dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phải đi qua các khối sau:
1.4.2.1 Khối xử lý cơ học
Tách các chất không hoà tan và một phần dạng keo. Trong nước thải
thường có các loại tạp chất rắn kích cỡ khác nhau bị cuốn theo: rơm, cỏ, lá, gỗ,
mẫu bao bì, chất dẻo, giấy, dẽ, dầu mỡ, cát, sỏi…Mục tiêu của khối xử lý này là
loại bỏ cặn có kích thước lớn và những vật liệu thô có thể làm tắc những thiết bị
trong nhà máy. Các công trình trong xử lý cơ học như: song chắn rác, lắng cát, các
loại bể lắng, vớt lọc dầu…
1.4.2.2 Khối xử lý hoá học
Loại bỏ các chất thải rắn có kích thước nhỏ hơn, cũng như các chất hoà tan
mà phương pháp sinh học, cơ học không xử lý được. Sử dụng các phương pháp
hoá học là các phản ứng hoá học, các quá trình hoá lý diễn ra giữa chất bẩn và hoá
chất cho thêm vào. Đó là phản ứng trung hoà, phản ứng oxi hoá – khử, phản ứng
tạo kết tủa hoặc phân huỷ các chất độc hại.
Các công trình trong khối xử lý hoá học ứng dụng các phương pháp biến
đổi cơ học và kết hợp cơ học: keo tụ, hấp thụ, hấp phụ…với các bể tuyển nổi, tháp
hấp phụ…Các công trình khối này được đặt sau các công trình xử lý cơ học và
học và trước công trình xử lý sinh học.
1.4.2.3 Khối xử lý sinh học
Dựa trên hoạt động của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh
có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng oxy hoá các chất hữu cơ dạng

27. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 26
keo và hoà tan, những chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hoá và trở thành
những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.
Các công trình xử lý sinh học được phân ra: các công trình trong điều kiện
tự nhiên như cánh đồng tưới, hồ sinh học…và các công trình nhân tạo như bể lọc
sinh học, bể bùn hoạt tính…
1.4.2.4 Khối khử trùng
Nước thải sau khi đã được xử lý qua ba khối trên sẽ được xử lý triệt để hơn
theo yêu cầu nguồn tiếp nhận bằng cách khử trùng nước trước khi xả ra nguồn.
Mục đích của khối khử trùng là để nâng cao nước thải đầu ra, đảm bảo sạch mầm
bệnh theo tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận.
Các công trình khối khử trùng bao gồm: trạm trộn Clor, máng trộn, bể tiếp
xúc…
1.4.2.5 Khối xử lý cặn
Trong quá trình xử lý nước thải, thu được một lượng lớn bùn cặn, đó là các
tạp chất vô cơ, hữu cơ. Bùn cặn thu được ở công đoạn xử lý sơ bộ (cấp I) sau các
khối xử lý cơ học, hoá học là các cặn vô cơ, bùn cặn thu được ở lắng II sau khối
xử lý sinh học là các tạp chất hữu cơ, chứa nhiều sinh khối vi sinh vật. Khối xử lý
cặn sẽ xử lý các loại bùn cặn thải ra ở các khối trên.
Các công trình xử lý cặn gồm: bể metan, sân phơi bùn, trạm xử lý cơ học
bùn cặn…
1.4.3 Phương pháp sinh học trong xử lý nước thải
1.4.3.1 Nguyên tắc
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của
vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, có trong nước thải. Quá trình
hoạt động của chúng giúp các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hoá và trở
thành những chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.
Các vi sinh vật có thể phân huỷ được tất cả các chất hữu cơ có trong thiên
nhiên và nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp. Mức độ phân huỷ và thời gian phân huỷ
phụ thuộc trước hết vào cấu tạo các chất hữu cơ, độ hoà tan của các chất trong
nước và các yếu tố ảnh hưởng khác.

28. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 27
Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất
khoáng có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng và sinh năng lượng. Quá trình
phân huỷ các chất dinh dưỡng làm cho các vi sinh vật sinh trưởng, phát triển tăng
số lượng tế bào (gia tăng sinh khối), đồng thời làm sạch các chất hoà tan hoặc các
hạt keo nhỏ. Do vậy trước khi xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất có
kích thước, trọng lượng lớn ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ. Đối với
các tạp chất vô cơ có trong nước thải thì phương pháp sinh học có thể khử các
chất sulfit, muối amon, nitrat…các chất chưa bị oxi hoá hoàn toàn. Sản phẩm của
các quá trình này là khí CO2, H2O, khí N2, ion sulfat…
1.4.3.2 Các quá trình sinh học chủ yếu xảy ra trong xử lý nước thải
Trong nước thải các chất nhiễm bẩn chủ yếu là các chất hữu cơ hòa tan,
ngoài ra còn có các chất hữu cơ ở dạng keo và phân tán nhỏ ở dạng lơ lửng. Các
dạng này tiếp xúc với bề mặt tế bào vi khuẩn (trong nước thải vi khuẩn chiếm đa
số trong hệ vi sinh vật) bằng cách hấp phụ hay keo tụ sinh học, sau đó sẽ xảy ra
quá trình dị hóa và đồng hóa. Quá trình làm sạch nước thải gồm 3 giai đoạn:
 Các hợp chất hữu cơ tiếp xúc với bề mặt tế bào vi sinh vật.
 Khuyếch tán chất ô nhiễm nước qua màng bán thấm vào trong tế bào
vi sinh vật.
 Chuyển hóa các chất trong nội bào để sinh ra năng lượng và tổng
hợp các vật liệu mới cho tế bào vi sinh vật.
a. Quá trình phân huỷ hiếu khí (Aerobic process)
Các phản ứng xảy ra trong quá trình này là do các vi sinh vật hoại sinh
hiếu khí hoạt động, cần có oxi của không khí để phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm
bẩn trong nước. Sản phẩm của quá trình phân hủy hiếu khí là CO2, H2O, NH3 và
sinh khối tế bào. Do đó hàm lượng chất thải hữu cơ giảm đáng kể trong quá trình
phân hủy hiếu khí.
Quá trình phân huỷ hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng các
phản ứng:
Oxy hoá các chất hữu cơ (quá trình dị hóa)
CxHyOz + O2 CO2 + H20 + ΔH

29. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 28
Các hợp chất hữu cơ bị phân hủy hiếu khí được viết tổng quát theo
phương trình trên.
Tổng hợp tế bào mới (quá trình đồng hóa)
enzym
CxHyOz + NH3 + O2 CO2 +H2O + C5H7NO2 - ΔH
Phương trình phản ứng tóm tắt quá trình sinh tổng hợp tạo thành tế bào vi
sinh vật.
Phân huỷ nội bào:
enzyme
C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ΔH
Oxi hòa tan cung cấp cho các quá trình sống của vi sinh vật trong nước,
ngoài lượng oxi hòa tan tự nhiên còn cần phải bổ sung thêm trong các công trình
xử lý nước thải. Có như vậy mới đảm bảo cho quá trình xử lý đạt kết quả.
Khi có mặt oxi hòa tan, song song với quá trình các chất hữu cơ bị phân
giải thành CO2 và H2O, thì các chất hữu cơ chứa nitơ cũng bị amon hóa tạo NH3
và sau đó là quá trình nitrat hóa để chuyển hóa NH3 và NH4
+
thành NO3
-
Chuyển hoá amon thành nitrit: Nitrosomonas (N.europasa, N.
obligocacbogenes) oxi hoá amon thành nitrit. Một số vi sinh vật khác oxi hoá
NH4
+
là Nitrosopira, Nitrosococcus và Nitrosolobus
NH4
+
+ 3/2 O2 NO2 + 2H+
+ H2O + 275 KJ
Chuyển hoá nitrit thành nitrat: Nitrobacter (N. agilis, N.winograski) chuyển
hoá nitrit thành nitrat. Ngoài ra còn có sự tham gia của các vi khuẩn Nitrospira,
Nitrococcus.
NO2
-
+ ½ O2 NO3
-
+ 75 KJ
Một số vi khuẩn hiếu khí điển hình có trong nước thải: Pseudomonas,
Bacillus, Alcaligenes, Flavobacterium, Zooglea, Cytophaga, Micrococcus,
Lactobacillus, Acromobacter, Clostridium, Corynebacterium, Acinobacterium,
Brevibacterium…
b. Quá trình phân huỷ thiếu khí
Quá trình phân huỷ thiếu khí là quá trình xảy ra kèm theo quá trình hiếu khí
trong các công trình xử lý sinh học. Quá trình được thực hiện bởi các loài vi khuẩn

30. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 29
khử nitrat và chúng cũng hoạt động trong điều kiện có oxy như vi sinh vật hiếu
khí, nhưng lượng oxy cung cấp không đòi hỏi nhiều. Quá trình này chủ yếu để loại
bỏ hoàn toàn các hợp chất cứa nitơ trong nước thải.
c.Quá trình phân huỷ kị khí
Phân huỷ kị khí là quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ và vô cơ trong
điều kiện không có oxy phân tử của không khí bởi các vi sinh vật kị khí. Quá trình
phân huỷ kị khí các hợp chất hữu cơ có trong nước thải nhờ sự hoạt động của các
vi sinh vật gồm 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn thuỷ phân: dưới tác dụng của các enzyme thuỷ phân do vi
sinh vật tiết ra, các chất hữu cơ cao phân tử bị thuỷ phân thành các phân tử đơn
giản, dễ phân huỷ hơn. Hidrocacbon phức tạp sẽ thành các đường đơn giản,
protein thành peptid, acid amin, chất béo bị thuỷ phân thành glycerin và các axit
béo. Quá trình xảy ra chậm, tốc độ phân huỷ phụ thuộc vào pH, kích thước và đặc
tính dễ phân huỷ của phân tử: hidrocacbon bị phân huỷ sớm nhất và nhanh nhất,
chất béo thuỷ phân rất chậm…
Giai đoạn axit hoá: vi khuẩn lên men chuyển hoá các phân tử hữu cơ
được tạo ra từ giai đoạn thuỷ phân thành những chất đơn giản hơn như: axit béo
dễ bay hơi (axit acetic, axit propionic, axit lactic…), alcohol, methanol, CO2, H2,
NH3, H2S. Trong giai đoạn này sự hình thành axit có thể làm giảm pH xuống 4.
Và các vi khuẩn acetic sẽ chuyển hoá tiếp các sản phẩm trên thành acetat, H2 và
CO2 trong điều kiện thế [H] thấp .
Lượng H2 sinh ra trong giai đoạn này có thể ức chế ngược lại quá trình
acetic hoá. Tuy nhiên lượng H2 được tiêu thụ một phần nhờ vi khuẩn metan trong
giai đoạn sau, trong đó Methanobacterium dùng H2 như chất nhận điện tử để sinh
ra khí CH4.
Giai đoạn metan hoá: vi sinh vật metan chuyển hoá sản phẩm của
giai đoạn trên: acetat, CO2, H2 thành CH4, CO2, H2O, ngoài ra còn tạo ra một số
khí khác như H2, N2, H2S. Lượng H2 dư được tạo ra từ giai đoạn axit hoá đã được
vi khuẩn metan sử dụng, tuy nhiên lượng H2 vẫn nhiều và sẽ được vi khuẩn sulfat
hoá có trong nước thải sử dụng tiếp như chất cho điện tử để chuyển hoá các hợp

31. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 30
chất hữu cơ chứa lưu huỳnh thành khí H2S sinh mùi. Do đó trong các công trình
xử lý kị khí thường có mùi hôi sinh ra.
Hình 1.6 - Sơ đồ chuyển hóa vật chất trong điều kiện kỵ khí
1.4.4 Các hình thức xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Hai quá trình bùn hoạt tính (bông sinh học) và màng sinh học có sự khác
nhau cơ bản về thành phần vi sinh vật và cơ chế phân huỷ chất hữu cơ:
- Bùn hoạt tính chủ yếu là vi khuẩn hiếu khí hoạt động trong điều kiện
hiếu khí, cần có oxy. Và quá trình phân huỷ chất hữu cơ dựa vào sự tiếp xúc của
chất hữu cơ với tế bào sinh vật (bông bùn) chuyển động lơ lửng trong nước thải,
diễn ra quá trình tăng trưởng lơ lửng.
VẬT CHẤT HƯU CƠ
PROTEINS HYDROCARBON LIPIDS
ACID AMIN / ĐƯỜNG
ACID BÉO
ACETATE / H2
CH4 / CO2
Thủy phân
Acid hóa
Acetic hóa
Methane hóa
Vi khuẩn lipolytic,
proteolytic và
cellulytic
Vi khuẩn lên men
Vi khuẩn tạo khí H2
Vi khuẩn methane
hóa
GIAI ĐOẠN VẬT CHẤT LOẠI VI KHUẨN

32. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 31
- Màng sinh học gồm hệ vi sinh vật tuỳ tiện: ở màng hiếu khí, phần
ngoài màng là vi khuẩn hiếu khí, ở giữa là các vi khuẩn tuỳ tiện và trong cùng là
các vi khuẩn kị khí, ở màng kị khí gồm các vi khuẩn kị khí chủ yếu và một số ít là
tuỳ nghi. Và quá trình phân hủy chất hữu cơ của màng sinh học dựa vào cơ chế
hấp phụ các thành phần hữu cơ trong nước thải một cách cố định, diễn ra quá trình
tăng trưởng dính bám.
1.4.4.1 Sinh trưởng lơ lửng – bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp các vi sinh vật khác nhau chủ yếu là vi khuẩn, kết
lại thành bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước. Các bông này
có màu vàng nâu, dễ lắng, có kích thước từ 3 – 150 μm. Các chất keo dính trong
khối nhầy của bùn hoạt tính hấp phụ các chất lơ lửng, vi khuẩn, các chất màu,
mùi,…trong nước thải. Do vậy hạt bùn sẽ lớn dần và tổng lượng bùn cũng tăng
dần lên, rồi từ từ lắng xuống đáy. Kết quả là nước sáng màu, giảm lượng ô nhiễm,
các chất huyền phù lắng xuống cùng với bùn và nước sẽ được làm sạch.
Khi cân bằng dinh dưỡng cho vi sinh vật trong nước thải cần quan tâm tới
tỉ số BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 hoặc 200 : 5 : 1 trong các công trình xử lý hiếu khí.
Khi cân bằng dinh dưỡng người ta có thể dùng NH4OH, ure và các muối amon
làm nitơ và các muối phosphat, supephosphat làm nguồn phospho.
Các nguyên tố vi lượng: K, Mg, Ca, S, Fe, Mn, Zn… đều cần cho vi sinh
vật nhưng ở trong nước thải thường có đủ mặt các chất này và không cần phải bổ
sung thêm. Thiếu các nguyên tố dinh dưỡng sẽ kìm hãm sinh trưởng và ngăn cản
các quá trình oxi hoá - khử trong tế bào vi sinh vật, làm giảm khả năng phân huỷ
chất hữu cơ có trong nước thải:
 Nếu thiếu nitơ (dạng NH4
+
là nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật) lâu
dài sẽ làm cho vi sinh vật không sinh sản, tăng sinh khối, ngoài ra còn cản trở quá
trình hoá sinh làm cho bùn hoạt tính khó lắng, trôi theo nước ra khỏi bể lắng.
 Nếu thiếu phospho sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật sợi phát triển như
Nocardia hay Microthrix gây sự cố bung bùn trong bùn hoạt tính, làm cho quá
trình lắng chậm và giảm hiệu suất oxi hoá các chất hữu cơ của bùn hoạt tính.
Số lượng vi khuẩn trong bùn hoạt tính dao động trong khoảng 108
đến 1012
trên
1mg chất khô (chất rắn tách ra từ bùn hoạt tính bằng cách lọc hoặc ly tâm ở

33. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 32
100o
C). Phần lớn chúng là Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes, Bacillus,
Micrococcus, Flavobacterium…
Các vi khuẩn tham gia quá trình chuyển hoá NH3 thành N2 thấy có mặt
trong bùn như Nitromonas, Nitrobacter, Acinetobacter, Hyphomycrobium,
Thiobacillus…Trong khối nhầy ta thấy có loài Zooglea, đặc biệt là Z.ramizoga rất
giống Pseudomonas. Chúng có khả năng sinh ra một bào nhầy chung quanh tế
bào. Bao nhầy này là một polyme sinh học, thành phần là polysaccarit, có tác
dụng kết các tế bào vi khuẩn lại thành hạt bông.
Trong bùn hoạt tính ta còn thấy các loài nguyên sinh động vật. Chúng
đóng vai trò khá quan trọng trong bùn. Chúng cũng tham gia phân huỷ các chất
hữu cơ ở điều kiện hiếu khí, điều chỉnh loài và tuổi quần thể vi sinh vật trong bùn,
giữ cho bùn luôn luôn hoạt động ở điều kiện tối ưu. Động vật nguyên sinh ăn các
vi khuẩn già hoặc đã chết, tăng cường loại bỏ vi khuẩn gây bệnh, làm đậm đặc
màng nhầy nhưng lại làm xốp khối bùn, kích thích vi sinh vật tiết enzyme ngoại
bào để phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm bẩn và làm kết lắng bùn nhanh. Trong bùn
hoạt tính thấy có đại diện của 4 lớp Protozoa là Sarcodina, Mastogophora, Ciliata
và Suctoria. Hay gặp nhất là giống Amoeba thuộc lớp Sarcodina. Các loài
Cladocera thì lọc các tế bào vi khuẩn và cả chất hữu cơ chết, lọc tảo sợi, có ích
trong việc làm giảm độ đục của nước thải sau xử lý. Người ta lấy chỉ tiêu
Protozoa để xác định chất lượng bùn hoạt tính, bùn có chất lượng cao thì cứ 1
triệu tế bào vi khuẩn phải có 10 – 15 protozoa.
1.4.4.2 Sinh trưởng dính bám – màng sinh học
Trong dòng nước thải có những vật rắn làm giá mang, các vi sinh vật (chủ
yếu là vi khuẩn) sẽ dính bám trên bề mặt. Trong số các vi sinh vật có những loài
sinh ra các polysaccharide có tính chất như là các chất dẻo (gọi là polyme sinh
học), tạo thành màng – màng sinh học. Màng này cứ dày dần thêm và thực chất
đây là sinh khối vi sinh vật dính bám hay cố định trên các chất mang. Màng này
có khả năng oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải khi nước chảy qua hoặc
tiếp xúc với màng, ngoài ra màng này còn khả năng hấp phụ các chất bẩn lơ lửng
hoặc trứng giun sán…

34. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 33
Như vậy, màng sinh học là tập hợp các loài vi sinh vật khác nhau, có hoạt
tính oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước khi tiếp xúc với màng. Màng này dày
từ 1 – 3mm và hơn nữa. Màu của màng thay đổi theo thành phần của nước thải từ
màu vàng xám đến màu nâu tối. Trong quá trình xử lý, nước thải chảy qua lớp vật
liệu lọc có thể cuốn theo các hạt của màng vỡ với kích thước 15 – 30 mm có màu
sáng vàng hoặc nâu.
Các công trình xử lý nước thải ứng dụng màng sinh học trên để loại bỏ các
chất hữu cơ nhiễm bẩn ra khỏi nước thải. Cơ chế hoạt động của các công trình dựa
trên lớp vật liệu lọc, tạo thành giá đỡ để hình thành màng sinh học. Vật liệu lọc có
thể được thí nghiệm đơn giản với cát, sỏi được xếp như sau: ở dưới cùng là các
lớp sỏi cuội đã rửa sạch có kích thước nhỏ dần theo chiều cao của lớp lọc, ở lớp
trên được trải lớp cát vàng hạt to rồi đến nhỏ. Nước thải đã được lọc qua lớp màng
sinh học sẽ thấm qua lớp cát nhỏ trên cùng rồi thấm dần qua lọc. Màng này được
tạo thành từ hàng triệu đến hàng tỉ tế bào vi khuẩn, các vi sinh vật khác và có cả
động vật nguyên sinh.
Màng sinh học trong các công trình lọc sinh học chủ yếu là các vi khuẩn
hiếu khí, nhưng thực ra phải coi đây là hệ tuỳ tiện, màng còn có các vi khuẩn tuỳ
tiện và kị khí. Ở ngoài cùng lớp màng là lớp hiếu khí, rất dễ thấy các loài trực
khuẩn Bacillus. Lớp trung gian là các vi khuẩn tuỳ tiện như Pseudomonas,
Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcus và cả Bacillus. Lớp sâu bên trong
màng là kị khí, có vi khuẩn kị khí khử lưu huỳnh và khử nitrat là Desulfovibrio.
Phần dưới cùng của lớp màng là lớp quần thể vi sinh vật với sự có mặt của động
vật nguyên sinh và một số vi sinh vật khác. Các loài này sử dụng một phần màng
sinh học làm thức ăn tạo thành các lỗ nhỏ của màng trên bề mặt chất mang. Quần
thể vi sinh vật của màng sinh học có tác dụng như bùn hoạt tính.
1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước thải bằng phương
pháp sinh học
1.4.5.1 Nồng độ chất hữu cơ
Chất hữu cơ có trong nứơc thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn cacbon
và năng lượng cho vi sinh vật. Các hợp chất hidrocacbon, protein, lipit hoà tan
thường là cơ chất dinh dưỡng rất tốt cho vi sinh vật. COD/BOD ≤ 2 hoặc

35. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 34
BOD/COD ≥ 0,5 mới có thể đưa vào xử lí sinh học (hiếu khí), nếu COD lớn hơn
BOD nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozơ, hemixenlulozơ, protein, tinh bột chưa
tan thì phải qua xử lý sinh học kị khí. Và tỉ tệ chất hữu cơ của nước thải đầu vào
các công trình xử lý sinh học theo tỉ số sau BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 hoặc 200 : 5
: 1 trong xử lý kéo dài. Nếu trong các công trình bùn hoạt tính, thiếu nitơ lâu dài,
ngoài sự cản trở tạo tế bào mới và bùn, cản trở quá trình trao đổi chất của vi sinh
vật và còn làm cho bùn khó lắng, các hạt bông trôi nổi làm cho nước khó trong.
Thiếu phospho tạo sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi, là nguyên nhân chính làm
cho bùn phồng lên, khó lắng. Để cân đối dinh dưỡng có thể dùng các muối amon
và phosphat như urê hay supephosphat vào nước thải để tăng nguồn N và P. Cần
loại bỏ bớt các chất hữu cơ khó phân huỷ trong nước thải đầu vào như : lignin,
kitin…, có thể loại bỏ hiệu quả các chất trên ở giai đoạn xử lý hoá lý .
1.4.5.2 pH của nước thải
Có ảnh hưởng đến các quá trình hoá sinh của vi sinh vật. Quá trình tạo
màng sinh học, quá trình tạo bùn và lắng. pH thích hợp cho vi khuẩn sinh trưởng
và phân huỷ hiệu quả chất hữu cơ từ 6.5 – 8.5, tốt nhất là 7.5, pH > 9 hoặc pH < 4
đều ức chế hoạt động sống của vi sinh vật, ảnh huởng đến hiệu quả xử lý của công
trình. Trong thời gian cuối, nước thải trong aerotank có pH chuyển sang kiềm, có
thể là các hợp chất nitơ được chuyển thành NH3 hoặc muối amon, cần điều chỉnh
lại pH của bể.
1.4.5.3 Nhiệt độ
Nhiệt độ của nước thải cũng ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống của vi
sinh vật. Hầu hết các vi sinh vật có trong nước thải là các thể ưa ấm (mesophilic),
chúng có nhiệt độ sinh trưởng tối đa là 40o
C và tối thiểu là 5o
C. Vì vậy, nhiệt độ
xử lý nước thải chỉ trong khoảng 6 – 37o
C, tốt nhất là 15 – 35o
C. Và trong các
công trình bùn hoạt tính, nhiệt độ còn ảnh hưởng tới quá trình hoà tan oxy vào
nước cũng như khả năng kết lắng của các bông cặn bùn hoạt tính.
1.4.5.4 Nồng độ các chất lơ lửng (SS) ở dạng huyền phù
Sau khi xử lý sơ bộ, tuỳ thuộc nồng độ chất lơ lửng có trong nước thải mà
xác định công trình xử lý cơ bản như lọc sinh học hoặc aerotank. Nếu nồng độ các
chất lơ lửng không quá 100 mg/l thì loại hình xử lý thích hợp là bể lọc sinh học và

36. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 35
nồng độ không quá 150 mg/l thì xử lý bằng aerotank sẽ cho hiệu quả phân huỷ các
chất hữu cơ nhiễm bẩn là cao nhất. Ngoài ra, nếu nước thải có hàm lượng chất lơ
lửng quá lớn có thể được coi như bùn cặn và được xử lý kị khí bằng bể metan.
Tuy nhiên đối với các công trình xử lý hiếu khí, với lượng chất rắn lơ lửng cao
thường làm ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý. Vì vậy, đối với nước thải có hàm lượng
chất rắn lơ lửng cao cần phải qua lắng 1 trong giai đoạn xử lý sơ bộ một cách đầy
đủ để có thể loại bỏ các cặn lớn và một phần các chất rắn lơ lửng.
1.4.5.5 Nồng độ các nguyên tố vi lượng
Nước thải đầu vào cần đòi hỏi không có chất độc làm chết hoặc ức chế
hoàn toàn hệ vi sinh vật trong nước thải. Trong số các chất độc phải chú ý hàm
lương kim loại nặng. Theo mức độ độc hại của kim loại, xếp theo thứ tự:
Sb >Ag >Cu >Hg >Co >Ni >Pb >Cr3+
>V >Cd >Zn >Fe
Muối của các kim loại này ảnh huởng nhiều tới đời sống của vi sinh vật,
nếu quá nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có thể bị
chết. Như vậy, không thể tiến hành xử lý sinh học. Nồng độ muối của chúng thấp
sẽ làm giảm tốc độ làm sạch nước, vì các kim loại trên cũng là những chất vi
lượng cần cho vi sinh vật.
1.4.5.6 Hàm lượng oxy trong nước thải
Đối với các công trình xử ký hiếu khí như aerotank, điều kiện đầu tiên để
đảm bảo cho aerotank có khả năng oxy hoá các chất hữu cơ với hiệu suất cao là
phải đảm bảo cung cấp đủ lượng oxy mà chủ yếu là oxy hoà tan trong môi trường
lỏng một cách liên tục, đáp ứng đầy đủ nhu cầu hiếu khí của vi sinh vật trong bùn
hoạt tính. Lượng oxy có thể được coi là đủ khi nước thải ra khỏi bể lắng 2 có nồng
độ oxy hoà tan DO = 2 mg/l. Còn đối với bể lọc sinh học làm việc trong điều kiện
thoáng khí, ngoài việc cấp oxy cho vi sinh vật ở màng sinh học hoạt động, thoáng
khí còn có tác dụng loại ra khỏi lọc các khí tạo thành do quá trình phân huỷ chất
hữu cơ có trong nước, như CO2 và có thể có cả CH4, H2S…Và đối với các công
trình xử lý kị khí, lại đòi hỏi nước thải có hàm lượng oxy hoà tan thấp, cho vi sinh
vật kị khí hoạt động hiệu quả trong điều kiện không có oxy.

37. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 36
1.4.5.7 Hệ thống xử lý
Chế độ thuỷ động như bơm, các thiết bị thông khí nhằm cung cấp oxy hoà
tan cho các công trình xử lý hiếu khí như aerotank, bể lọc sinh học. Để đáp ứng
nhu cầu oxy hoà tran trong aerotank người ta thường chọn giải pháp là khuấy cơ
học (khuấy ngang, khuấy đứng), thổi và sục khí bằng hệ thống phân tán khí thành
các dòng, hoặc tia lớn nhỏ khác nhau, và kết hợp nén khí với khuấy đảo. Đối với
bể lọc sinh học, để thông khí người ta dùng quạt gió thổi vào khoảng trống ở đáy
bể và không khí từ đó đi lên qua các khe của lớp vật liệu lọc.

38. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 37
CHƯƠNG 2 – NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Nguyên vật liệu nghiên cứu
* Mẫu nước thải sử dụng cho công tác nghiên cứu
- Mẫu nước thải thủy sản lấy tại hố thu – công ty TNHH thủy sản Hai
Thanh – KCN Hiệp Phước lô A – Nhà Bè – TP.HCM.
- Mẫu nước thải sản xuất và chế biến thịt gia cầm lấy tại hố thu – công
ty TNHH chế biến gia cầm Phạm Tôn – ấp Tân Thắng – Tân Bình –Dĩ An – Bình
Dương.
* Giống VSV
10 chủng vi khuẩn có tiềm năng phân hủy protein tốt đã được phân lập,
thuần khiết, bảo quản và giữ giống từ 2 nguồn nước thải cơ bản:
- 7 chủng được phân lập từ nước thải chế biến thủy sản của công ty cổ
phần thủy sản số 4 – 320 Hưng Phú, phường 9, quận 8, TP.HCM và công ty chế
biến thủy sản trực thuộc KCN Đức Hòa, Long An: M1, M2, M3, M4, M5, M6,
M7.
- 3 chủng được phân lập từ nước thải sản xuất và chế biến thịt của công
ty Việt Nam kỹ nghệ súc sản Vissan: V1, V2, V3.
Qua các phép thử nghiệm trong giai đoạn định danh vi sinh vật (khả năng
di động, kết quả nhuộm gram, khả năng sinh bào tử, kết quả thử nghiệm sinh hóa
và khả năng phân giải cơ chất trên môi trường thạch dinh dưỡng) đã xác định 10
chủng trên đều thuộc chi Bacillus.
* Môi trường sử dụng để tăng sinh
- Môi trường dinh dưỡng có nguồn protein (NA):
+ Cao thịt : 1g
+ Pepton : 0.3g
+ NaCl : 0.5g
+ Nước cất : 100 ml
* Hóa chất sử dụng để phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của nước
thải
- COD
- BOD

39. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 38
- Phospho tổng
- N kjeldahl
* Một số hóa chất khác và các dụng cụ, máy móc sử dụng phục vụ thí
nghiệm
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu nước thải
* Địa điểm lấy mẫu:
- Công ty TNHH thủy sản Hai Thanh, Lô A – KCN Hiệp Phước, huyện
Nhà Bè, TP.HCM.
- Công ty TNHH chế biến gia cầm Phạm Tôn – ấp Tân Thắng – Tân
Bình –Dĩ An – Bình Dương.
Mẫu được lấy tại các bể thu gom nước thải trong hệ thống, cho vào thiết bị
chứa, đưa về phòng thí nghiệm ngay sau khi lấy phân tích các chỉ tiêu đặc trưng
trước khi tiến hành thử nghiệm xử lý.
2.2.2 Đo đạc các thông số ô nhiễm môi trường
Bảng 2.1 – Phương pháp xác định các thông số ô nhiễm môi trường
Các thông số ô nhiễm môi
trường
Phương pháp xác định
COD (nhu cầu oxy hóa học)
- Oxy hóa chất hữu cơ trong mẫu bằng hỗn
hợp K2Cr2O7 và H2SO4 có xúc tác.
- Lượng K2Cr2O7 và H2SO4 sẽ giảm tương
ứng với lượng chất hữu cơ có trong mẫu.
Lượng K2Cr2O7 dư sẽ được định phân bằng
dung dịch Fe(NH4)2(SO4)2 với chỉ thị feroin.
Từ đó tính được lượng chất hữu cơ trong mẫu
tỉ lệ với lượng K2Cr2O7 đã phản ứng với chất
hữu cơ.
BOD (nhu cầu oxy sinh học)
- Sử dụng chai DO có V = 300ml. Đo hàm
lượng DO ban đầu và sau 5 ngày ủ ở 20o
C
(trong bóng tối). Lượng oxy chênh lệch do vi
sinh vật sử dụng chính là BOD.

40. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 39
pH - Máy đo pH
N Kjeldahl (Nitơ hữu cơ + NH3) - Phương pháp chưng cất Kjeldahl
Tổng P
- Trong môi trường axit các dạng của
phosophat được chuyển về dạng
orthophosphate và phản ứng với ammonium
molybdate và SnCl2 cho phức molybdenum
màu xanh dương. Xác định độ hấp thu của
phức tạo thành bằng phương pháp đo quang ở
bước sóng 690nm.
2.2.3 Thí nghiệm xác định khả năng xử lý nước thải giàu protein của các
chủng vi sinh vật đã phân lập
Xử lý nước thải bằng các phương pháp sinh học hiếu khí thông thường chỉ
có thể áp dụng khi nồng độ các chất hữu cơ trong nước thải đầu vào (nước thải
cần xử lý) không quá cao (COD ≈ 400 – 700 mg/l). Nhưng trên thực tế, sau khi
qua quá trình sản xuất và chế biến lượng nước thải được các công ty, nhà máy, xí
nghiệp thải ra luôn có nồng độ chất hữu cơ rất cao.Vì vậy trong các thử nghiệm
khả năng xử lý của các chủng vi khuẩn, nước thải được pha loãng với hệ số từ cao
đến thấp dần sao cho hàm lượng chất hữu cơ mà vi sinh vật xử lý được tăng dần từ
khoảng giá trị cơ bản nhằm xem xét ngưỡng nồng độ phù hợp mà vi sinh vật có
thể tiếp nhận.
Các chất dinh dưỡng N (dạng dung dịch NH4NO3) và P (dạng dung dịch
K2HPO4) được bổ sung vào mẫu nước thải với lượng phù hợp nhằm đảm bảo tỉ lệ
BOD: N: P = 100:5:1 cho các vi sinh vật có thể phát triển trong điều kiện tốt nhất.
- Bổ sung các chủng Bacillus đã phân lập được vào mẫu nước thải (đã bổ
sung dinh dưỡng và pha loãng) theo các tỉ lệ giống khác nhau: 1%, 2% và tiến
hành sục khí để cung cấp lượng oxy cần thiết cho quá trình xử lý. Sử dụng mẫu
đối chứng là nước thải ở cùng điều kiện nhưng không bổ sung chủng vi sinh vật
nào từ bên ngoài.
- Xác định hiệu quả xử lý nước thải của từng chủng sau mỗi khoảng thời
gian 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ.

41. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 40
- Xác định tỉ lệ giống và thời gian nuôi cấy ứng với hiệu quả xử lý tốt
nhất của mỗi chủng.
- Phối hợp các chủng có hiệu quả xử lý cao và ổn định ở cùng tỉ lệ giống
và thời gian xét trên hiệu quả xử lý với nhau để tiếp tục xác định hiệu quả xử lý
nước thải của hỗn hợp các chủng đó bằng cách lặp lại thí nghiệm đo COD của
nước thải sau mỗi 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ.
- Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần để lấy giá trị trung bình nhằm loại bỏ
sai số thô đại.
2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm xác định khả năng xử lý nước thải sản xuất và chế
biến thủy sản của các chủng vi sinh vật đã phân lập
Nước thải sản xuất và chế biến thủy sản được tiến hành thử nghiệm xử lý
như sau:
Nước thải sản xuất và chế biến thủy sản
Pha loãng nước thải để có:
- 2500 ml nước thải có nồng độ COD 500mgO2/l
- 2500 ml nước thải có nồng độ COD 800mgO2/l
Bố trí lượng nước thải trên ( ở cả 2 nồng độ ):
- COD 500mgO2/l: 200ml/bình 250ml ( 20 bình)
- COD 800mgO2/l: 200ml/bình 250ml ( 20 bình)
10 chủng vi sinh vật sau khi đã tăng sinh được 24h, cấy
vào 40 bình trên.
- COD 500 mgO2/l:
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 1%/ chủng/ bình
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 2%/ chủng/ bình
- COD 800 mgO2/l:
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 1%/ chủng/ bình
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 2%/ chủng/ bình
Sục khí liên tục và tiến hành theo dõi giá trị COD ở 24
giờ, 48 giờ , 72 giờ.

42. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 41
Sau đó, chọn ra 6 chủng xử lý đạt hiệu quả nhất để tiến hành phối cả 6
chủng (tỷ lệ mỗi chủng trong hỗn hợp H6 tính theo thể tích dịch thô là tương
đương nhau) tạo 1 chế phẩm sinh học. Tiếp tục xác định hiệu quả xử lý của hỗn
hợp các chủng đó bằng cách lặp lại thí nghiệm như trên nhưng chỉ với 2 bình cho
mỗi nồng độ và tỷ lệ cấy giống cũng là 1%, 2%. Cũng tiến hành đo COD ở 24 giờ,
48 giờ và 72 giờ.
Nâng tiếp COD lên 1150 mgO2/l, khảo sát lần lượt ở 6 chủng cho hiệu quả
xử lý cao và hỗn hợp của cả 6 chủng đó. Thí nghiệm được bố trí tương tự như ở
nồng độ COD 500 mgO2/l hoặc COD 800 mgO2/l.
Mẫu đối chứng chính là mẫu nước thải với cùng nồng độ nhưng không bổ
sung chủng vi sinh vật nào từ bên ngoài.
Hình 2.1 – Mô hình thí nghiệm xử lý nước thải chế biến thủy sản với 10 chủng
Bacillus đã phân lập

43. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 42
Hình 2.2 – Quá trình sục khí cung cấp khí Oxy cho hoạt động của Bacillus
2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm xác định khả năng xử lý nước thải sản xuất và chế
biến thịt của các chủng vi sinh vật đã phân lập
Nước thải sản xuất và chế biến thịt được tiến hành như sau:

44. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 43
Nước thải sản xuất chế biến thịt
Pha loãng nước thải để có:
- 2500 ml nước thải có nồng độ COD 500mgO2/l
- 2500 ml nước thải có nồng độ COD 800mgO2/l
Bố trí lượng nước thải trên ( ở cả 2 nồng độ ):
- COD 500mgO2/l: 200ml/bình 250ml ( 20 bình)
- COD 800mgO2/l: 200ml/bình 250ml ( 20 bình)
10 chủng vi sinh vật sau khi đã tăng sinh được 24h,
cấy vào 40 bình trên.
- COD 500 mgO2/l:
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 1%/ chủng/ bình
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 2%/ chủng/ bình
- COD 800 mgO2/l:
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 1%/ chủng/ bình
+ 10 bình cấy giống ở tỷ lệ 2%/ chủng/ bình
Chọn 6 chủng xử lý đạt hiệu quả cao nhất
- Phối 6 chủng đạt hiệu quả xử lý tốt đã chọn tạo
thành một chế phẩm sinh học, tỷ lệ mỗi chủng trong
hỗn hợp H6 (tính theo thể tích dịch thô) là tương
đương nhau.
- Xác định hiệu quả của chế phẩm vừa tạo trên cả 4
nồng độ 500, 800, 1200 và 2000mgO2/l. Mỗi nồng
độ khảo sát ở 2 tỷ lệ 1% và 2% sau 24h, 48h và 72h
sục khí
- Nâng tiếp nồng độ COD của nước thải lên
1200mgO2/l và 2000mgO2/l
- Khảo sát hiệu quả xử lý của lần lượt 6 chủng đã
chọn ở tỷ lệ 1% và 2% sau 24h, 48h và 72h sục khí
Sục khí liên tục và tiến hành theo dõi giá trị COD ở
24 giờ, 48 giờ, 72 giờ

45. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 44
Mẫu đối chứng cũng là nước thải ở nồng độ đó nhưng không bổ sung vi
sinh vật từ bên ngoài vào.
2.3 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.3.1 Địa điểm nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường và Công
nghệ sinh học, Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM.
2.3.2 Thời gian nghiên cứu
Từ ngày 15/03/2011 đến ngày 15/06/2011.

46. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 45
CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1 Kết quả thử nghiệm khả năng xử lý nước thải sản xuất và chế biến thủy
sản với các chủng Bacillus đã phân lập
3.1.1 Mức độ ô nhiễm môi trường trong nước thải thủy sản Hai Thanh
Kết quả phân tích mẫu nước thải công ty TNHH thủy sản Hai Thanh được
trình bày ở bảng 3.1 như sau:
Bảng 3.1 - Tính chất ô nhiễm trong nước thải công ty TNHH thủy sản Hai Thanh
So với loại B trong QCVN 11 : 2008 là quy chuẩn Việt Nam quy định về
mức độ ô nhiễm cho phép trong nước thải chế biến thủy sản hiện hành, giá trị của
các thông số và nồng độ chất ô nhiễm trong mẫu nước thải của nhà máy Hai
Thanh cao hơn rất nhiều, vượt quá nhiều lần so với qui định cho phép xả vào
nguồn (COD gấp 15 lần, BOD5 gấp 17,8 lần). Vì vậy, cần có biện pháp xử lý phù
hợp trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Tỷ lệ BOD5/COD = 0,773 > 0,5 cho thấy nước có chứa hàm lượng lớn các
chất hữu cơ có thể phân giải nhờ vi sinh vật nên rất thích hợp để xử lý bằng
phương pháp sinh học. Cụ thể hơn, chất hữu cơ trong nước thải nhà máy thủy sản
đặc biệt giàu protein là cơ chất dinh dưỡng, nguồn cacbon và năng lượng cho vi
sinh vật phát triển.
3.1.2 Kết quả thử nghiệm xử lý nước thải công ty TNHH thủy sản Hai
Thanh
Dịch tăng sinh các chủng Bacillus sau 24 giờ trên môi trường NA dùng
làm nguồn chế phẩm bổ sung vào nước thải theo các tỷ lệ 1% và 2%. Các tỷ lệ này
Thông số
ô nhiễm
Hàm lượng trung
bình (mg/l)
Tiêu chuẩn thải (QCVN
11 : 2008, Loại B)
BOD5 890 50
COD 1150 80
pH 6.5 5,5 – 9
N Kjeldahl 45 60
P tổng 15 6

47. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 46
được lựa chọn dựa trên kết quả nghiên cứu đã có (Trương Thị Mỹ Khanh, Đồ án
tốt nghiệp đại học, Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM, 2010).
Tiến hành pha loãng sao cho nước thải đem xử lý đạt đến nồng độ COD
như mong muốn. Do nước thải ban đầu đã có sẵn lượng Nitơ và Phospho đủ cho
quy trình phát triển và sinh trưởng của vi sinh vật (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1 đã
được đáp ứng) nên không cần bổ sung thêm lượng Nitơ và Phospho từ ngoài vào.
Tất cả các mẫu bổ sung vi sinh vật và mẫu đối chứng (ký hiệu ĐC, là mẫu
nước thải ở cùng điều kiện thí nghiệm nhưng không bổ sung vi sinh vật) được thử
nghiệm khả năng xử lý bằng cách tiến hành sục khí liên tục nhằm tạo điều kiện
thuận lợi cho hoạt động sống của vi sinh vật. Định kỳ sau mỗi 24 giờ xác định
hiệu quả xử lý của từng chủng trong mẫu thí nghiệm thông qua thông số COD của
dung dịch sau khi đã để lắng 2 giờ.
3.1.2.1 Kết quả khả năng xử lý nước thải của các chủng Bacillus đã phân
lập ở nồng độ COD 500 mgO2/l
So sánh hiệu quả xử lý COD của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ
giống 1% và 2% sau các thời gian khác nhau
Hiệu quả xử lý COD của 10 chủng Bacillus đã phân lập được (trong giai
đoạn thí nghiệm trước đó) sau khi đã bổ sung vào nước thải theo 2 tỷ lệ giống
được thể hiện như sau:
 Sau 24 giờ
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Mẫu bổ sung 2% chế phẩm
Hình 3.1 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 500mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau 24 giờ

48. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 47
 Sau 48 giờ
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Mẫu bổ sung 2% chế phẩm
Hình 3.2 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 500mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau 48 giờ
 Sau 72 giờ
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Mẫu bổ sung 2% chế phẩm
Hình 3.3 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 500mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau 72 giờ
Như vậy, sự có mặt của 10 chủng Bacillus ở các tỷ lệ giống 1% và 2% đã
mang lại hiệu quả xử lý khá cao sau 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ, góp phần làm giảm
đáng kể COD của nước thải so với mẫu đối chứng.
Qua kết quả so sánh các tỷ lệ giống trên thì tỷ lệ 1% tỏ ra là tối ưu hơn. Vì
vậy, tiếp tục sử dụng tỷ lệ giống 1% cho các thử nghiệm tiếp theo.

49. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 48
So sánh hiệu quả xử lý COD của 10 chủng Bacillus phân lập
được ở tỷ lệ giống 1% theo thời gian
Hiệu quả xử lý theo thời gian của 10 chủng Bacillus trong nghiên cứu khi
bổ sung vào nước thải với tỉ lệ giống 1 % được trình bày ở bảng 3.2.
Bảng 3.2 Hiệu quả xử lý COD của 10 chủng Bacillus ở tỷ lệ giống 1%
sau 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ
Thời gian
Chủng
24 giờ 48 giờ 72 giờ
V1 66.4% 74.6% 80.2%
V2 71.7% 75.8% 83.8%
V3 72.5% 75.4% 82.5%
M1 62.5% 68.5% 72.1%
M2 72.7% 78.3% 82.5%
M3 68.6% 72.5% 81.5%
M4 71.7% 82.6% 82.5%
M5 71.1% 77.5% 84.3%
M6 61.6% 66.2% 70.4%
M7 72.8% 74.5% 83.2%
ĐỐI CHỨNG 38.6% 40.2% 42.1%
Từ bảng 3.2 có thể thấy hầu hết các chủng ở tỷ lệ giống 1% đều cho hiệu
quả xử lý cao nhất sau 72 giờ, cụ thể sự khác biệt trong hiệu quả xử lý của các
chủng được thấy rõ hơn ở hình 3.4.

50. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 49
42.1
70.4
84.3
82.5
81.5
82.5
72.1
82.5
83.8
80.2 83.2
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC
Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Hình 3.4 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 500mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở tỷ lệ giống 1% sau 72 giờ
Kết quả thử nghiệm khả năng xử lý nước thải của 10 chủng Bacillus ở tỷ lệ
giống 1% cho thấy chúng đều có khả năng loại bỏ trên 70% COD so với mẫu đối
chứng chỉ loại bỏ được trên 40%. Sau 72 giờ, các chủng V1, V2, V3, M2, M3,
M4, M5 và M7 đều làm giảm đến trên 80% COD của nước thải ban đầu, và các
chủng còn lại cũng làm giảm 65 – 70% hàm lượng chất hữu cơ.
Vậy hiệu quả xử lý COD của nước thải công ty TNHH thủy sản Hai Thanh
ở nồng độ 500 mgO2/l của 10 chủng Bacillus đã phân lập cho kết quả như sau:
+ Hầu hết 10 chủng đều cho hiệu quả xử lý cao (đa số trên 80%) ở tỷ lệ
1% sau 72 giờ.
+ 6 chủng cho hiệu quả xử lý cao nhất là V2, V3, M2, M4, M5, M7
(mức độ loại bỏ COD lần lượt đạt 73,5%, 74,8%, 74,5%, 78,5%, 81,3% và
79,6%).
3.1.2.2 Kết quả khả năng xử lý nước thải của các chủng Bacillus ở nồng độ
COD 800 mgO2/l
Hiệu quả xử lý COD của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau
24 giờ, 48 giờ và 72 giờ được thể hiện trên các đồ thị hình 3.5, 3.6 và 3.7 như sau:

51. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190 Trang 50
 Sau 24 giờ
31.2
63.6
51.5
65.6
67.6
60.6
63.6
60.7
65.6
67.7
61.6
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Mẫu bổ sung 2% chế phẩm
Hình 3.5 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 800mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau 24 giờ
 Sau 48 giờ
38.6
73.1
66.4
72.6
72.5
72.4
73.5
66.8
75.2
74.4
73.4
0
20
40
60
80
100
ĐC V1 V2 V3 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Hiệu
quả
xử
lý
(%)
Mẫu ĐC Mẫu bổ sung 1% chế phẩm
Mẫu bổ sung 2% chế phẩm
Hình 3.6 Hiệu quả xử lý nước thải thủy sản có COD ban đầu 800mg/l (%)
của 10 chủng Bacillus ở 2 tỷ lệ giống 1% và 2% sau 48 giờ