NGHIÊN CỨU: Ứng dụng vi khuẩn trong xử lý nước thải dầu cọ tại nhà máy Sri Andal Lestari, Nam Sumatra, Indonesia

• Tác giả: Ilham Mulawarman
• Người hướng dẫn: Prof Nguyen The Hung
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Recovery of Palm Oil Wastewater Through Application of Bacteria Consortium at Sri Andal Lestari Factory South Sumatra Indonesia
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thai Nguyen

• ACKNOWLEDGMENT
• 1. TABLE OF CONTENTS
• 1.1. ACKNOWLEDGMENT
• 1.2. LIST OF FIGURES
• 1.3. LIST OF TABLES
• 1.4. Research Question and Hypotheses
• 1.5. Significance of study
• 1.6. Palm Oil Mill Effluent (POME)
• 1.7. Palm Oil Mill History
• 1.8. Palm oil mill plantation
• 1.9. Palm oil mill process
• 1.10. Palm oil mill effluent
• 1.11. Palm oil mill effluent management
• 1.12. Palm oil mill effluent process
• 1.13. Palm oil mill effluent recovery
• 1.14. Consortium bacteria for recovery water effluent of palm oil mill
• 1.15. Bacteria for degrade palm oil mill effluent
• 1.16. Some bacteria for degraded palm oil mill effluent
• 1.17. How bacteria degraded effluent
• 1.18. How to formulate bacteria for consortium
• 1.19. Time and Place
• 1.20. Instruments and Materials
• 1.21. Character of bacteria consortium
• 1.22. Consortium bacteria changing the visual color and odor of pome
• 1.23. The standard main parameter to standard water parameters
• 1.24. Parameter observation protocol
• 1.25. The charteristics of bacteria consortium colony by fenotip observation and morphology
• 2. RESULTS AND DISCUSSION
• 2.1. Morphology of Bacteria
• 2.2. The visual of characters
• 2.3. Recovery water index after treated by bacteria consortium
• 3. LIST OF FIGURES
• 4. LIST OF TABLES

I. Tổng Quan Về Xử Lý Nước Thải Dầu Cọ Tại Sao Cần Thiết

Ngành công nghiệp dầu cọ đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Indonesia, đặc biệt là khu vực Nam Sumatra, nơi có nhà máy Sri Andal Lestari. Tuy nhiên, quá trình sản xuất dầu cọ tạo ra một lượng lớn nước thải dầu cọ (POME) gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nước thải dầu cọ chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ, gây ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn nước và hệ sinh thái. Việc xử lý nước thải dầu cọ hiệu quả là yêu cầu cấp thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp này và bảo vệ môi trường. Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn tại nhà máy Sri Andal Lestari là một giải pháp đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề này. POME thường được tạo ra trong quá trình chiết xuất dầu, rửa và làm sạch. Nó chứa khoảng 95-96% nước, 0.7% dầu và 4-5% chất rắn (Bala et al, 2014).

1.1. Tác Động Môi Trường Từ Ô Nhiễm Nước Thải Dầu Cọ

Ô nhiễm nước thải dầu cọ gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh và phát thải khí nhà kính. Hàm lượng COD (Chemical Oxygen Demand) và BOD (Biological Oxygen Demand) cao trong nước thải làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước, gây nguy hại cho các loài sinh vật sống dưới nước. Bên cạnh đó, dầu mỡ trong nước thải có thể gây tắc nghẽn cống rãnh và ô nhiễm đất. Theo Winanti và cộng sự (2019), COD trong POME có thể lên tới 57.400 mg/l và BOD là 25.000 mg/l. Mức độ này vượt xa tiêu chuẩn cho phép.

1.2. Tiềm Năng Của Vi Khuẩn Trong Xử Lý Sinh Học Nước Thải

Xử lý sinh học nước thải sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Vi khuẩn xử lý nước thải dầu cọ có khả năng phân hủy các chất hữu cơ, dầu mỡ và các chất ô nhiễm khác, giúp làm giảm hàm lượng COD, BOD và TSS (Total Suspended Solids) trong nước thải. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí thấp, thân thiện với môi trường và có thể áp dụng cho các nhà máy sản xuất dầu cọ có quy mô khác nhau. Theo nghiên cứu của Bala et al. (2015), các chủng vi khuẩn như Bacillus cereus có thể giảm đáng kể TSS và dầu mỡ trong POME.

II. Nghiên Cứu Ứng Dụng Vi Khuẩn Xử Lý Nước Thải Dầu Cọ Tại Indonesia

Nghiên cứu tại nhà máy Sri Andal Lestari ở Indonesia đã tập trung vào việc ứng dụng vi khuẩn xử lý nước thải để giảm thiểu ô nhiễm do nước thải dầu cọ gây ra. Mục tiêu của nghiên cứu là xác định các chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải, đánh giá hiệu quả xử lý của vi khuẩn và đề xuất quy trình ứng dụng vi khuẩn vào thực tế sản xuất. Việc lựa chọn nhà máy Sri Andal Lestari làm địa điểm nghiên cứu là do đây là một trong những nhà máy sản xuất dầu cọ lớn ở khu vực, với lượng nước thải phát sinh đáng kể. Nghiên cứu này nhằm mục đích tìm ra giải pháp xử lý nước thải dầu cọ hiệu quả, chi phí thấp và thân thiện với môi trường cho các nhà máy tương tự ở Indonesia.

2.1. Phương Pháp Nghiên Cứu Phân Lập và Xác Định Vi Khuẩn

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân lập và xác định vi khuẩn từ các ao chứa nước thải dầu cọ của nhà máy. Các chủng vi khuẩn được phân lập trên môi trường thạch dinh dưỡng (NA media) và được xác định bằng các phương pháp sinh hóa và hình thái học. Các đặc điểm hình thái của khuẩn lạc như màu sắc, hình dạng, độ cao, đường viền, kích thước, độ trong suốt, cấu trúc bề mặt và sắc tố được quan sát và ghi lại. Hai chi vi khuẩn chính được xác định là Pseudomonas và Bacillus. Pseudomonas là vi khuẩn Gram âm, hình que, khuẩn lạc tròn, độ cao lồi thấp, đường viền nhẵn, kích thước trung bình, trong mờ, cấu trúc nhầy và sắc tố màu vàng. Bacillus là vi khuẩn Gram dương, hình dạng đều đặn, độ cao phẳng, đường viền nguyên vẹn, hình que dài, hình dạng giống tre, cấu trúc thô ráp và sắc tố màu trắng.

2.2. Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Giảm COD BOD Và Thay Đổi Cảm Quan

Hiệu quả xử lý nước thải dầu cọ bằng vi khuẩn được đánh giá thông qua việc đo lường các chỉ số COD, BOD và các đặc tính cảm quan (màu sắc, mùi, độ đục) của nước thải trước và sau khi xử lý. Kết quả cho thấy rằng việc ứng dụng vi khuẩn đã làm giảm đáng kể hàm lượng COD và BOD trong nước thải, đồng thời cải thiện các đặc tính cảm quan. Ví dụ, mùi hôi của nước thải đã giảm đáng kể sau 6 ngày xử lý bằng vi khuẩn. Trước khi xử lý BOD là 11.400 mg/L thì sau khi xử lý giảm còn 746 mg/L. pH từ 4 lên 6.

III. Vai Trò Của Vi Khuẩn Pseudomonas Và Bacillus Trong Xử Lý POME

Nghiên cứu đã xác định hai chi vi khuẩn chính là Pseudomonas và Bacillus đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý sinh học nước thải dầu cọ. Cả hai chi vi khuẩn này đều có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp trong nước thải, giúp làm giảm hàm lượng COD và BOD. Pseudomonas là vi khuẩn Gram âm hiếu khí, có khả năng phân hủy nhiều loại hợp chất hữu cơ khác nhau, bao gồm cả dầu mỡ. Bacillus là vi khuẩn Gram dương có khả năng tạo bào tử, giúp chúng có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt và tiếp tục hoạt động khi điều kiện trở nên thuận lợi. Việc kết hợp cả hai chi vi khuẩn này trong quá trình xử lý nước thải có thể mang lại hiệu quả cao hơn.

3.1. Cơ Chế Phân Hủy Chất Ô Nhiễm Của Vi Khuẩn Pseudomonas

Pseudomonas có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ thông qua nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm quá trình oxy hóa, khử và thủy phân. Vi khuẩn này có thể sử dụng các hợp chất hữu cơ làm nguồn năng lượng và cacbon để sinh trưởng và phát triển. Một số loài Pseudomonas còn có khả năng sản xuất các enzyme ngoại bào giúp phân hủy các hợp chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn, dễ dàng bị phân hủy tiếp theo. Một số loại enzyme mà Pseudomonas sản xuất như cellulase, amylase... giúp phân hủy cellulose và tinh bột trong nước thải dầu cọ.

3.2. Đặc Tính Ưu Việt Của Vi Khuẩn Bacillus Trong Môi Trường Xử Lý

Bacillus có khả năng tạo bào tử giúp chúng có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt độ cao, pH thấp và thiếu oxy. Điều này rất quan trọng trong môi trường nước thải dầu cọ, nơi có nhiều biến động về điều kiện môi trường. Bacillus cũng có khả năng sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp. Khả năng thích ứng và tồn tại trong môi trường khắc nghiệt của Bacillus làm cho chúng trở thành một thành phần quan trọng trong hệ vi sinh vật xử lý nước thải.

IV. Tối Ưu Hóa Quy Trình Xử Lý Nước Thải Dầu Cọ Bằng Vi Khuẩn

Để đạt được hiệu quả xử lý nước thải dầu cọ tối ưu bằng vi khuẩn, cần tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn, bao gồm pH, nhiệt độ, dinh dưỡng và nồng độ oxy. Nghiên cứu cũng đề xuất việc bổ sung các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi khuẩn để tăng cường khả năng phân hủy các chất ô nhiễm. Việc kiểm soát pH và nhiệt độ trong quá trình xử lý cũng rất quan trọng để đảm bảo vi khuẩn hoạt động tốt nhất. Thiết kế bể aerotank giúp vi khuẩn có đầy đủ oxy.

4.1. Ảnh Hưởng Của pH Và Nhiệt Độ Đến Hoạt Động Của Vi Khuẩn

pH và nhiệt độ là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn. Mỗi loài vi khuẩn có một khoảng pH và nhiệt độ tối ưu để sinh trưởng và phát triển. pH quá cao hoặc quá thấp có thể ức chế hoặc tiêu diệt vi khuẩn. Nhiệt độ quá cao có thể làm biến tính các enzyme của vi khuẩn, trong khi nhiệt độ quá thấp có thể làm chậm quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Do đó, cần kiểm soát pH và nhiệt độ trong khoảng tối ưu cho các loài vi khuẩn được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải.

4.2. Bổ Sung Dinh Dưỡng Cho Vi Khuẩn Để Tăng Cường Hiệu Quả Xử Lý

Vi khuẩn cần các chất dinh dưỡng như cacbon, nitơ, phốt pho và các nguyên tố vi lượng để sinh trưởng và phát triển. Nước thải dầu cọ có thể không cung cấp đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho vi khuẩn. Do đó, việc bổ sung các chất dinh dưỡng này có thể giúp tăng cường khả năng phân hủy các chất ô nhiễm của vi khuẩn. Các chất dinh dưỡng có thể được bổ sung dưới dạng các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ.

4.3 Ứng Dụng Bể Aerotank Giải Pháp Cung Cấp Oxy Cho Vi Khuẩn

Bể aerotank là một hệ thống xử lý nước thải sử dụng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất ô nhiễm. Trong bể aerotank, không khí được sục vào liên tục để cung cấp oxy cho vi sinh vật, giúp chúng hoạt động hiệu quả hơn. Bể aerotank thường được sử dụng trong xử lý nước thải dầu cọ để tăng cường khả năng phân hủy các chất hữu cơ và giảm hàm lượng COD, BOD trong nước thải.

V. Phân Tích Chi Phí Và Lợi Ích Của Xử Lý Nước Thải Dầu Cọ Bằng Vi Khuẩn

So với các phương pháp xử lý nước thải truyền thống, việc ứng dụng vi khuẩn có thể mang lại nhiều lợi ích về chi phí và hiệu quả. Chi phí đầu tư và vận hành hệ thống xử lý bằng vi khuẩn thường thấp hơn so với các phương pháp hóa lý hoặc hóa học. Ngoài ra, phương pháp này cũng thân thiện với môi trường hơn, không tạo ra các chất thải độc hại. Tuy nhiên, cần đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố như chi phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, hiệu quả xử lý và tuổi thọ của hệ thống để đưa ra quyết định phù hợp.

5.1. So Sánh Chi Phí Với Các Phương Pháp Xử Lý Truyền Thống

Các phương pháp xử lý nước thải truyền thống như keo tụ, tạo bông, lắng, lọc và khử trùng có thể tốn kém hơn so với xử lý sinh học bằng vi khuẩn. Chi phí cho hóa chất, năng lượng và nhân công vận hành có thể làm tăng đáng kể tổng chi phí xử lý. Trong khi đó, xử lý sinh học thường ít tốn kém hơn về năng lượng và hóa chất, đồng thời có thể tận dụng các nguồn tài nguyên tự nhiên.

5.2. Lợi Ích Về Môi Trường Và Tính Bền Vững Của Phương Pháp Sinh Học

Xử lý sinh học bằng vi khuẩn là một phương pháp thân thiện với môi trường, không tạo ra các chất thải độc hại. Các sản phẩm phụ của quá trình xử lý có thể được sử dụng làm phân bón hoặc nguồn năng lượng tái tạo. Ngoài ra, phương pháp này cũng giúp giảm thiểu phát thải khí nhà kính và bảo vệ nguồn nước. Sử dụng các vi khuẩn bản địa trong quá trình xử lý POME cũng giúp bảo tồn sự đa dạng sinh học của môi trường.

VI. Tương Lai Của Ứng Dụng Vi Khuẩn Trong Xử Lý Nước Thải Dầu Cọ

Nghiên cứu về ứng dụng vi khuẩn trong xử lý nước thải dầu cọ đang tiếp tục phát triển, với nhiều hướng đi tiềm năng như: Nghiên cứu các chủng vi khuẩn mới có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm khó phân hủy; Phát triển các hệ thống xử lý nước thải tích hợp, kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau để đạt hiệu quả cao hơn; Ứng dụng công nghệ gen để cải thiện khả năng phân hủy của vi khuẩn. Với những tiến bộ này, hy vọng rằng xử lý nước thải dầu cọ sẽ trở nên hiệu quả hơn, tiết kiệm chi phí hơn và thân thiện với môi trường hơn.

6.1. Nghiên Cứu Phát Triển Các Chủng Vi Khuẩn Mới Hiệu Quả Hơn

Các nhà khoa học đang nỗ lực nghiên cứu và phát triển các chủng vi khuẩn mới có khả năng phân hủy các chất ô nhiễm khó phân hủy trong nước thải dầu cọ. Các chủng vi khuẩn này có thể được phân lập từ các môi trường tự nhiên hoặc được tạo ra thông qua các kỹ thuật di truyền. Việc tìm kiếm và phát triển các chủng vi khuẩn mới là rất quan trọng để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.

6.2. Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Tích Hợp Giải Pháp Toàn Diện

Các hệ thống xử lý nước thải tích hợp kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác nhau, chẳng hạn như xử lý sinh học, hóa lý và hóa học, để đạt được hiệu quả cao hơn. Các hệ thống này có thể được thiết kế để xử lý nhiều loại chất ô nhiễm khác nhau, đồng thời giảm thiểu chi phí và tác động môi trường. Việc phát triển và ứng dụng các hệ thống xử lý nước thải tích hợp là một xu hướng quan trọng trong lĩnh vực xử lý nước thải.

Tổng quan nghiên cứu

Palm Oil Mill Effluent (POME) là một trong những nguồn ô nhiễm môi trường nghiêm trọng tại các khu vực trồng và chế biến dầu cọ, đặc biệt ở các tỉnh như Nam Sumatra, Indonesia. Với diện tích trồng dầu cọ lên đến khoảng 1,1 triệu ha tại Nam Sumatra, lượng POME phát sinh hàng năm rất lớn, chứa hàm lượng chất hữu cơ cao với chỉ số COD lên đến 42.240 mg/L và BOD khoảng 11.400 mg/L, vượt xa tiêu chuẩn cho phép xả thải ra môi trường. POME có màu sắc đậm đặc, mùi hôi nồng nặc và pH thấp (khoảng 4), gây ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn nước và hệ sinh thái xung quanh.

Nghiên cứu này nhằm mục tiêu chính là ứng dụng consortium vi khuẩn để xử lý và phục hồi chất lượng nước thải POME tại nhà máy Sri Andal Lestari, Nam Sumatra, Indonesia. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc đặc trưng consortium vi khuẩn phân hủy POME, quan sát sự thay đổi đặc tính trực quan của nước thải sau xử lý, và đánh giá khả năng phục hồi các chỉ số chất lượng nước như pH, COD, BOD về mức tiêu chuẩn. Thời gian nghiên cứu kéo dài 3 tháng, từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2020, tại phòng thí nghiệm Nematology, Đại học Sriwijaya và nhà máy chế biến dầu cọ SAL.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các giải pháp sinh học thân thiện môi trường, giảm thiểu ô nhiễm và nâng cao hiệu quả quản lý nước thải trong ngành công nghiệp dầu cọ, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về sinh học môi trường và công nghệ xử lý nước thải sinh học, trong đó:

• Lý thuyết consortium vi khuẩn: Consortium là sự phối hợp của nhiều chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy các thành phần hữu cơ phức tạp trong POME, tận dụng khả năng enzym đa dạng để xử lý hiệu quả hơn so với vi khuẩn đơn lẻ.

• Mô hình xử lý sinh học nước thải: Sử dụng vi sinh vật để giảm các chỉ số ô nhiễm như COD, BOD thông qua quá trình oxy hóa sinh học và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các sản phẩm ít độc hại hơn.

• Khái niệm chính:

  • Chemical Oxygen Demand (COD): lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ trong nước thải.
  • Biological Oxygen Demand (BOD): lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải.
  • pH: chỉ số đo độ axit hoặc kiềm của nước thải.
  • Đặc tính hình thái vi khuẩn: hình dạng, màu sắc, cấu trúc thuộc tính của các chủng vi khuẩn trong consortium.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Mẫu POME được lấy từ bể chứa nước thải của nhà máy Sri Andal Lestari, Nam Sumatra, Indonesia.

• Phương pháp phân tích:

  • Vi khuẩn được phân lập từ POME bằng phương pháp đĩa thạch dinh dưỡng (Nutrient Agar) và thạch tryptic soy agar (TSA).
  • Quan sát hình thái vi khuẩn qua các đặc điểm như hình dạng, màu sắc, độ dày, cấu trúc bề mặt, và nhuộm Gram để xác định chủng.
  • Xử lý POME bằng consortium vi khuẩn với các nồng độ khác nhau (0 ml, 5 ml, 10 ml) trong bình Erlenmeyer 750 ml.
  • Đo các chỉ số pH, COD, BOD, màu sắc và mùi hôi của nước thải trước và sau xử lý theo tiêu chuẩn ISO và quy trình của nhà máy.
  • Thiết kế thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 nhóm xử lý và 3 lần lặp lại.
  • Thời gian nghiên cứu: 3 tháng (tháng 3 - tháng 7/2020).

• Cỡ mẫu: Mẫu POME được lấy định kỳ hàng tuần, tổng cộng quan sát 2 lần chính trong quá trình xử lý.

• Lý do lựa chọn phương pháp: Phương pháp sinh học sử dụng consortium vi khuẩn được ưu tiên do tính hiệu quả cao trong việc phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp, thân thiện môi trường và chi phí thấp so với các phương pháp hóa học hoặc vật lý truyền thống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm hình thái consortium vi khuẩn: Hai chi vi khuẩn chính được phân lập là Pseudomonas (Gram âm, hình tròn, màu vàng, kết cấu nhớt) và Bacillus (Gram dương, hình tròn, màu trắng, kết cấu thô). Colony trên môi trường TSA phát triển nhanh với kích thước trung bình 0,2 mm.

2. Thay đổi mùi hôi POME sau xử lý: Mùi hôi giảm rõ rệt trong 6 ngày xử lý. Ở nồng độ 10 ml consortium, mùi giảm từ mức 6 (rất mạnh) xuống còn 1 (gần như không mùi). Nhóm đối chứng (0 ml) không có sự thay đổi đáng kể, vẫn giữ mùi rất mạnh (5,67).

3. Thay đổi màu sắc POME: Màu nước thải chuyển từ đỏ đậm sang đỏ nhạt, thể hiện sự phân hủy các hợp chất hữu cơ màu trong POME. Sự thay đổi màu sắc rõ rệt nhất ở nồng độ 10 ml consortium sau 3 ngày.

4. Phục hồi các chỉ số chất lượng nước:

   • pH tăng từ 4 lên 6, gần đạt mức trung tính, phù hợp với tiêu chuẩn xả thải.
   • COD giảm từ 42.240 mg/L xuống còn khoảng 510 mg/L, giảm hơn 98%.
   • BOD giảm từ 11.400 mg/L xuống còn khoảng 746 mg/L, giảm hơn 93%.
   • Nhóm đối chứng không có sự cải thiện đáng kể về các chỉ số này.

Thảo luận kết quả

Sự phối hợp của hai chi vi khuẩn Pseudomonas và Bacillus trong consortium đã tạo ra hiệu quả phân hủy cao nhờ khả năng enzym đa dạng, giúp xử lý các thành phần hữu cơ phức tạp trong POME. Việc giảm mùi hôi và màu sắc cho thấy quá trình oxy hóa và chuyển hóa các hợp chất gây ô nhiễm diễn ra hiệu quả. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu trước đây về khả năng xử lý POME bằng vi khuẩn đa chủng, đồng thời vượt trội hơn so với việc sử dụng vi khuẩn đơn lẻ.

Biểu đồ thể hiện sự giảm dần của mùi hôi theo thời gian và nồng độ consortium có thể minh họa rõ ràng hiệu quả xử lý. Bảng số liệu so sánh các chỉ số pH, COD, BOD trước và sau xử lý cũng làm nổi bật sự cải thiện chất lượng nước thải.

Việc nâng pH từ 4 lên 6 giúp giảm tính axit của nước thải, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình sinh học tiếp theo và giảm tác động xấu đến môi trường. Mức giảm COD và BOD đạt được gần với tiêu chuẩn xả thải quốc tế, cho thấy tiềm năng ứng dụng thực tiễn của consortium vi khuẩn trong xử lý POME.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng consortium vi khuẩn trong xử lý nước thải POME tại các nhà máy dầu cọ: Khuyến khích các nhà máy triển khai công nghệ sinh học này để giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước thải, hướng tới tiêu chuẩn môi trường trong vòng 6 tháng.

2. Đào tạo và nâng cao nhận thức cho công nhân và quản lý nhà máy: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật xử lý sinh học và lợi ích của consortium vi khuẩn nhằm tăng cường hiệu quả vận hành, dự kiến thực hiện trong 3 tháng đầu tiên.

3. Xây dựng hệ thống giám sát và đánh giá chất lượng nước thải định kỳ: Thiết lập quy trình kiểm tra pH, COD, BOD hàng tháng để đảm bảo hiệu quả xử lý và kịp thời điều chỉnh quy trình, thực hiện liên tục trong suốt quá trình vận hành.

4. Nghiên cứu mở rộng consortium vi khuẩn với các chủng vi sinh vật khác: Tăng cường nghiên cứu để phát triển consortium đa dạng hơn, nâng cao khả năng xử lý các thành phần ô nhiễm phức tạp, dự kiến trong vòng 1 năm tiếp theo.

5. Khuyến khích hợp tác giữa các viện nghiên cứu và doanh nghiệp: Tạo điều kiện cho việc chuyển giao công nghệ và ứng dụng thực tiễn, thúc đẩy phát triển bền vững ngành công nghiệp dầu cọ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý và kỹ sư môi trường tại nhà máy dầu cọ: Nghiên cứu cung cấp giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, giúp họ áp dụng công nghệ sinh học để giảm thiểu ô nhiễm và tuân thủ quy định môi trường.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường, vi sinh vật học: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng consortium vi khuẩn trong xử lý nước thải công nghiệp, đồng thời cung cấp phương pháp nghiên cứu và phân tích chi tiết.

3. Cơ quan quản lý môi trường và chính sách: Thông tin trong luận văn hỗ trợ xây dựng các chính sách, tiêu chuẩn xử lý nước thải phù hợp với thực tế và công nghệ hiện đại.

4. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực công nghệ xử lý nước thải: Cung cấp cơ sở khoa học để phát triển sản phẩm và dịch vụ xử lý nước thải sinh học, mở rộng thị trường và nâng cao hiệu quả kinh tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Consortium vi khuẩn là gì và tại sao lại hiệu quả hơn vi khuẩn đơn lẻ?
   Consortium vi khuẩn là sự phối hợp của nhiều chủng vi khuẩn khác nhau, mỗi chủng có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ khác nhau. Sự đa dạng enzym giúp xử lý hiệu quả hơn các thành phần phức tạp trong POME so với vi khuẩn đơn lẻ.

2. Thời gian xử lý POME bằng consortium vi khuẩn là bao lâu?
   Nghiên cứu cho thấy hiệu quả giảm mùi hôi và cải thiện các chỉ số chất lượng nước rõ rệt sau 6 ngày xử lý, với sự thay đổi đáng kể về COD và BOD trong vòng 30-60 ngày.

3. Các chỉ số COD và BOD giảm bao nhiêu phần trăm sau xử lý?
   COD giảm từ khoảng 42.240 mg/L xuống còn 510 mg/L, tương đương giảm hơn 98%. BOD giảm từ 11.400 mg/L xuống còn 746 mg/L, tương đương giảm hơn 93%.

4. Có cần bổ sung thêm hóa chất trong quá trình xử lý không?
   Phương pháp sử dụng consortium vi khuẩn là sinh học, không cần bổ sung hóa chất độc hại, giúp bảo vệ môi trường và giảm chi phí vận hành.

5. Phương pháp này có thể áp dụng cho các nhà máy dầu cọ khác không?
   Có, consortium vi khuẩn có thể được điều chỉnh và áp dụng rộng rãi cho các nhà máy dầu cọ có đặc điểm nước thải tương tự, tuy nhiên cần khảo sát đặc thù từng nhà máy để tối ưu hiệu quả.

Kết luận

• Consortium vi khuẩn gồm hai chi Pseudomonas và Bacillus được phân lập thành công từ POME tại nhà máy Sri Andal Lestari, Nam Sumatra.
• Việc xử lý POME bằng consortium vi khuẩn làm giảm đáng kể mùi hôi, màu sắc và các chỉ số ô nhiễm như COD (giảm >98%) và BOD (giảm >93%).
• pH nước thải được nâng từ 4 lên 6, gần đạt tiêu chuẩn xả thải, góp phần bảo vệ môi trường.
• Phương pháp sinh học này thân thiện môi trường, chi phí thấp và có thể áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dầu cọ.
• Đề xuất triển khai áp dụng công nghệ consortium vi khuẩn trong xử lý nước thải POME tại các nhà máy, đồng thời nghiên cứu mở rộng consortium để nâng cao hiệu quả xử lý.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các nhà máy dầu cọ áp dụng consortium vi khuẩn trong vòng 6 tháng tới, đồng thời phối hợp nghiên cứu phát triển consortium đa chủng nhằm tối ưu hóa quy trình xử lý nước thải.