I. Giới thiệu và cơ sở nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc cố định chủng vi khuẩn Pseudomonas trong hệ thống lọc sinh học để xử lý nước thải công nghiệp chế biến sữa. Đề tài được thực hiện dựa trên hợp đồng nghiên cứu giữa Bộ Công Thương và Viện Công nghiệp Thực phẩm. Mục tiêu chính là tuyển chọn các chủng Pseudomonas có hoạt lực cao và xây dựng công nghệ cố định tế bào để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải. Hệ thống lọc sinh học được chọn vì ưu điểm vượt trội như khả năng xử lý chất hữu cơ cao, thời gian lưu thủy lực ngắn, và chi phí vận hành thấp.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngành công nghiệp chế biến sữa phát triển mạnh tại Việt Nam, kéo theo lượng lớn nước thải có mức độ ô nhiễm hữu cơ cao. Các phương pháp xử lý hiện tại chưa đạt hiệu quả tối ưu. Hệ thống lọc sinh học với sự hỗ trợ của vi khuẩn Pseudomonas được xem là giải pháp tiềm năng, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng nước thải.
1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu bao gồm các chủng Pseudomonas phân lập từ nước thải và đất, cùng các chất mang vi sinh vật. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các nhà máy chế biến sữa và quy trình xử lý nước thải bằng hệ thống lọc sinh học.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân lập, tuyển chọn, và cố định vi khuẩn Pseudomonas trên các chất mang phù hợp. Quy trình bao gồm nuôi cấy, đếm bào tử, và đánh giá hoạt lực enzym. Hệ thống lọc sinh học được thiết kế để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chế biến sữa.
2.1. Phân lập và tuyển chọn chủng Pseudomonas
Các chủng Pseudomonas được phân lập từ nước thải và đất, sau đó tuyển chọn dựa trên khả năng sinh tổng hợp enzym proteaza và amylaza. Kết quả cho thấy chủng Pseudomonas monteilii có hoạt lực cao nhất.
2.2. Nghiên cứu điều kiện nuôi cấy
Nghiên cứu tối ưu hóa điều kiện nuôi cấy như pH, nhiệt độ, và nồng độ chất dinh dưỡng để đạt hiệu suất cao nhất trong quá trình xử lý nước thải.
III. Kết quả và ứng dụng
Nghiên cứu đã thành công trong việc cố định vi khuẩn Pseudomonas trên chất mang PU, PS, và PVC. Hệ thống lọc sinh học với chủng Pseudomonas monteilii cho hiệu suất xử lý nước thải chế biến sữa cao, giảm đáng kể các chỉ số COD, BOD, và SS. Kết quả này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm.
3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý
Hệ thống lọc sinh học với vi khuẩn Pseudomonas cố định giảm COD và BOD lần lượt 85% và 90%, đồng thời giảm SS đáng kể. So với các phương pháp truyền thống, hệ thống lọc sinh học cho hiệu quả cao hơn và chi phí thấp hơn.
3.2. Ứng dụng thực tế
Nghiên cứu này có thể áp dụng trực tiếp vào các nhà máy chế biến sữa, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tái sử dụng nước thải. Công nghệ cố định vi khuẩn Pseudomonas cũng có tiềm năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác.
