PHÂN LẬP VÀ TUYỂN CHỌN CHỦNG BACILLUS CÓ KHẢ NĂNG  PHÂN GIẢI CELLULOSE ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC

Trần Liên Hà; Trương Thành Luân; Phạm Đình Vinh

Từ khóa:

Bacillus subtilis, cellulose, enzym cellulase, nước rỉ rác, ô nhiễm môi trường

Tóm tắt

Nước rỉ rác có các chỉ số ô nhiễm cao và thay đổi theo tuổi của bãi rác và theo mùa trong năm. Tình trạng nước rỉ rác phát thải trực tiếp vào môi trường mà không được kiểm soát sẽ gây ra những tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người. Hiện nay, Việt Nam đã áp dụng một số công nghệ để xử lý nước rỉ rác nhưng chưa có công nghệ nào đáp ứng được yêu cầu về chất lượng dòng thải ra theo QCVN 25/2009-BTNMT. Phương pháp xử lý sinh học quan tâm sử dụng do có rất nhiều ưu điểm như: hiệu quả xử lý cao, không sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý nên không gây ô nhiễm thứ cấp, tiêu tốn ít năng lượng cho việc vận hành, thân thiện với môi trường… Một số nghiên cứu đã chỉ ra cellulose là một trong những thành phần chính trong nước rỉ rác. Do đó một trong những giải pháp xử lý nước rỉ rác được đưa ra là sử dụng chế phẩm vi sinh vật Bacillus có khả năng phân giải cellulose nhờ khả năng sinh trưởng nhanh, kết lắng tốt, tạo nhiều enzym. Từ 3 mẫu nước thải đã tuyển chọn được chủng V40 có khả năng sinh enzym cellulase tốt nhất (2,921 U/ml). Chủng V40 được định danh bằng Kit API 50 CHB và 16S RNA cho kết quả tương đồng 100% với Bacillus subtilis JCM 1465 qua đó đề xuất đặt tên chủng là Bacillus subtilis V40. Chủng Bacillus subtilis V40 được sử dụng để thử nghiệm xử lý nước rỉ rác có COD là 9712 mg/L sau thời gian 7 ngày hiệu suất xử lý COD đạt 45,93% và mẫu kiểm chứng 2%.

Tài liệu tham khảo

F. N. Ahmed và C. Q. Lan (2012). Treatment of landfill leachate using membrane bioreactors: A review. Desalination, 287: 41-54.

C. C. Azubuike, C. B. Chikere và G. C. Okpokwasili (2016). Bioremediation techniques-classification based on site of application: principles, advantages, limitations and prospects. World J. Microbiol. Biotechnol, 32: 180.

Nguyễn Văn Cách (2010). Báo cáo khoa học đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi sinh và hệ thống thiết bị tiết kiệm năng lượng để xử lý nước thải sinh hoạt đô thị - Mã số KC.04.23/06-10, Trung tâm thông tin Tư liệu Quốc gia Việt Nam, Hà Nội.

Phạm Ngọc Đăng, Tăng Thế Cường, Trần Thế Loãn, Nguyễn Hưng Thịnh, Vũ Đình Nam và Nguyễn Hoàng Ánh (2016). Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2016: Bức tranh toàn cảnh môi trường đô thị Việt Nam. Bộ Tài nguyên và Môi trường.

Đào Sỹ Đức (2007). Nghiên cứu xử lý dịch đen nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháp hóa học và sinh học. Luận văn thạc sỹ hóa học, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội.

Đỗ Thúy Hằng, Trần Liên Hà và Nguyễn Như Ngọc (2015). Phân lập và tuyển chọn chủng vi sinh vật có khả năng phân giải tinh bột trong nước thải làng nghề sản xuất và chế biến tinh bột. Tạp chí Khoa học & Công nghệ.

Đỗ Xuân Hiển (2016). Báo cáo tổng hợp đề tài KC.08/11-15: Nghiên cứu xây dựng công nghệ tích hợp hóa lý - sinh học thích ứng, hiệu quả, an toàn và bền vững với môi trường sinh thái để xử lý nước rỉ rác tại bãi chôn lấp rác tập trung. Bộ Khoa học và Công nghệ.

F. Kargi và M. Y. Pamukoglu (2004). Adsorbent supplemented biological treatment of pre-treated landfill leachate by fed-batch operation. Bioresour. Technol, 94: 285–291.

S. Kheradmand, A. Karimi-Jashni và M. Sartaj (2010). Treatment of municipal landfill leachate using a combined anaerobic digester and activated sludge system. Waste Manag, 30: 1025-1031.

Sinead Morris, Guiomar Garcia-Cabellos, Deirdre Enright, David Ryan và Anne-Marie Enright (2018). Bioremediation of Landfill Leachate Using Isolated Bacterial Strains. International Journal of Environmental Bioremediation & Biodegradation, 6: 26-35.

Nguyễn Như Ngọc, Nguyễn Văn Cách và Nguyễn Thị Diệp (2016). Phân lập, tuyển chọn chủng vi khuẩn Bacillus bản địa có khả năng phân giải chất hữu cơ trong nước thải làng nghề chế biết tinh bột dong riềng. Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn.

O. Ojuederie và O. Babalola (2017). Microbial and Plant-Assisted Bioremediation of Heavy Metal Polluted Environments: A Review. Int. J. Environ. Res. Public Health, 14: 1504.

Parushi Nargotra, Surbhi Vaid và Bijender Kumar Bajaj (2016). Cellulase Production from Bacillus subtilis SV1 and Its Application Potential for Saccharification of Ionic Liquid Pretreated Pine Needle Biomass under One Pot Consolidated Bioprocess. Fermentation, 2, 19.

S. M. Raghab, A. M. Abd El Meguid và H. A. Hegazi (2013). Treatment of leachate from municipal solid waste landfill, HBRC J, 9: 187-192.

Thirugnanasambandham, K. Sivakumar, V. Prakash và M.J. (2014). Analysis of Efficiency of Bacillus subtilis To Treat Bagasse Based Paper and Pulp Industry Wastewater. A Novel Approach, 58: 198 – 204.

E. De Torres-Socías, L. Prieto-Rodríguez, A. Zapata, I. Fernándezcalderero, I. Oller và S. Malato (2014). Detailed treatment line for a specific landfill leachate remediation. Brief economic assessment.

Nguyễn Thế Trang, Nguyễn Thị Đà và Trần Đình Mấn (2012). Nghiên cứu tuyển chọn vi khuẩn ưa nhiệt sinh α-amylaza bền nhiệt phân lập ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 50: 219-229.

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (2006), Báo cáo đề tài Mã số TC-MT/07-04-3: Nghiên cứu so sánh các công nghệ xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN) trong nước và trên thế giới ứng dụng cho bãi chôn lấp rác trên địa bàn Hà Nội.