VI SINH MÔI TRƯỜNG (ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY)
Nguyễn Khánh Hoàng Viện KHCN và QLMT
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
1. Tên học phần: VI SINH MÔI TRƯỜNG 2. Mã số học phần: 2109232014 3. Số tín chỉ: 3 (3, 0, 6). 4. Trình độ: Sinh viên năm thứ nhất 5. Phân bố thời gian:
- Lên lớp
:45 tiết
: 45
- Thực tập phòng thí nghiệm : 0 - Lý thuyết - Thực hành
: 0
6. Điều kiện tiên quyết: Học xong môn học vi sinh đại cương. 7. Mục tiêu của học phần: Cung cấp cho sinh viên những kiến thức, về vi sinh vật học đại cương thường gặp trong kỹ thuật môi trường, về các quá trình sinh học trong xử lý ô nhiễm.
8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần : Giới thiệu vi sinh cơ bản và vai trò của vi sinh vật trong các chu trình sinh địa hóa. Các loại vi sinh vật chỉ thị, vi sinh vật gây bệnh. Môn học còn cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản trong quá trình xử lý các loại chất thải bằng phương pháp sinh học
1
Tài liệu học tập
Sách giáo trình chính Vi sinh cơ bản- Trường ĐHCN TP HCM Vi sinh vật môi trường – Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Triết – NXB Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh – 2005
Bài giảng Vi sinh vật môi trường Bai Giang VSDC_VSMT_DHMT [Compatibility Mode].pdf https://sites.google.com/a/hui.edu.vn/nguyenkhanhhoang/document
Chương 1: Hình thái, cấu tạo của Vi sinh vật 1.1. Lịch sử phát triển của Vi sinh vật học 1.2. Đặc điểm chung và vị trí của Vi sinh vật trong sinh giới 1.3. Hình thái, cấu tạo tế bào của nhóm Vi sinh vật nhân nguyên thủy
1.3.1. Hình thái, cấu tạo tế bào của Vi khuẩn 1.3.2. Hình thái, cấu tạo tế bào của Xạ khuẩn
1.4. Hình thái, cấu tạo tế bào của nhóm Vi sinh vật nhân thật
1.4.1. Hình thái, cấu tạo tế bào của Nấm men 1.4.2. Hình thái, cấu tạo tế bào của Nấm mốc 1.4.3. Hình thái, cấu tạo tế bào của Tảo và Động vật nguyên sinh
1.5. Hình thái, cấu tạo của Virus 1.6. Sự phân bố của các nhóm Vi sinh vật trong môi trường
2
Chương 2: Các quá trình sinh lý của Vi sinh vật 2.1. Thành phần hóa học tế bào của Vi sinh vật 2.2. Quá trình dinh dưỡng
2.2.1. Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật 2.2.2. Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng của vi sinh vật
2.3.Quá trình trao đổi chất và năng lượng
2.3.1. Quá trình dị hóa 2.3.2. Quá trình đồng hóa
2.4. Sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật 2.4.1. Lý thuyết về sự phát triển của vi sinh vật
2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển của Vi sinh vật
Chương 3. Phân giải, chuyển hóa vật chất và các chu trình sinh địa hóa 3.1. Chu trình C 3.1.1. Vi sinh vật phân giải các hợp chất hữu cơ chứa C 3.1.2. Vi sinh vật phân giải hydratcarbon 3.1.3. Vi sinh vật phân giải lignin 3.1.4. Chu trình C 3.2. Chu trình N 3.2.1. Vi sinh vật chuyển hóa các dạng hợp chất chứa N 3.2.1. Chu trình N 3.3. Chu trình P 3.3.1. Vi sinh vật phân giải các hợp chất P hữu cơ và P vô cơ 3.3.2. Chu trình P 3.4. Chu trình S
3.4.1. Vi sinh vật chuyển hóa hợp chất chứa S 3.4.2. Chu trình S
3
Chương 4. Vi sinh vật trong môi trường nước và môi trường đất 4.1. Hệ vi sinh vật trong môi trường nước và đất 4.1.1. Vi sinh vật trong nước ngầm 4.1.2. Vi sinh vật trong nước bề mặt 4.1.3. Vi sinh vật trong nước thải 4.1.4. Hệ vi sinh vật trong đất 4.2. Vi sinh vật có lợi trong môi trường 4.2.1. Khả năng tự làm sạch môi trường nhờ vi sinh vật 4.2.2. Vi sinh vật chỉ thị môi trường nước 4.3. Vi sinh vật gây bệnh trong môi trường nước 4.3.1. Vi khuẩn gây bệnh 4.3.2. Virus gây bệnh 4.3.3. Ký sinh trùng gây bệnh
Chương 5. Công nghệ Vi sinh vật trong xử lý nước thải 5.1. Phân loại và thành phần nước thải 5.2. Cơ sở sinh học trong xử lý nước thải
5.2.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 5.2.2. Vai trò của vi sinh vật trong quá trình làm sạch nước thải
5.3. Các phương pháp sinh học xử lý nước thải
5.3.1. Xử lý nước thải bằng bể hiếu khí 5.3.2. Xử lý nước thải bằng màng lọc sinh học 5.3.3. Xử lý nước thải bằng hồ sinh học
5.3.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp lên men kỵ khí
4
Chương 6. Công nghệ Vi sinh vật trong xử lý rác thải 6.1. Phân loại và thành phần rác thải 6.2. Vi sinh vật tham gia xử lý rác thải 6.3. Các phương pháp sinh học xử lý rác thải 6.3.1. Các phương pháp xử lý kỵ khí rác thải 6.3.1.1. Phương pháp ủ rác làm phân compost 6.3.1.2. Phương pháp chôn lấp 6.3.2. Các phương pháp xử lý hiếu khí rác thải 6.3.2.1. Phương pháp ủ hiếu khí
6.3.2.2. Phương pháp ủ rác không đảo trộn
trường khí bằng
Chương 7. Tinh sạch môi phương pháp sinh học và thu nhận khí sinh học 7.1. Đặc trưng của khí thải 7.2. Nguyên lý của quá trình tinh sạch khí thải 7.3. Các phương pháp tinh sạch khí thải
7.3.1. Phương pháp lọc sinh học 7.3.2. Phương pháp khử H2S trong môi trường nhờ Vi sinh vật
7.4. Phương pháp thu nhận khí sinh học
5
Vi sinh vật học Vi sinh vật học
Microbiology Nghiên cứu những sinh vật có kích thước
nhỏ khó quan sát bằng mắt thường.
Vi khuẩn (vi sinh vật) Tên thường dùng là vi trùng Bao gồm:
– Vi khuẩn (bacteria); – Virus (viruses); – Nấm (fungi); – Tảo (algae); – Động vật nguyên sinh (protozoa) – Sán (helminths)
Gần đây còn nghiên cứu về các dạng Prions (Protein truyền nhiễm“infectious proteins”).
Các loại Vi sinh vật Các loại Vi sinh vật
vãìïí
êìétéôéa
Vã åâïẩè
Tâực åâïẩè tâể
Tảé
Xạ åâïẩè
Xéắè åâïẩè
Nấm
6
Kích thước vi sinh vật Kích thước vi sinh vật
Vã íãèâ vật của åícâ tâước từ10 nm đdếè 100 µm.
Vãìïí åícâ tâước nm = 10-9 m (meteì)
Vã åâïẩè åícâ tâước ; m = 10-6 m
Saè åícâ tâước mm = 10-3 m
Các kiểu tế bào vi sinh vật Các kiểu tế bào vi sinh vật
So sánh cấu trúc của tế bào vi sinh vật
7
Phân loại sinh vật Phân loại sinh vật
Lịch sử quá trình phân loài
Linnaeus1735 2 giới
Haeckel1866 3 giới
Chatton1937 2 vực
Copeland1956 2 siêu giới 4 giới
Prokaryota Monera
Protista
(không xử lý)
Protista
Vegetabilia Plantae
Eukaryota
Animalia
Animalia
Plantae Animalia
8
Whittaker1969 5 giới
Woese 1977 6 giới
Woese 1990 3 vực
Eubacteria
Bacteria
Monera
Archaebacteria Archaea
Protista
Protista
Fungi
Fungi
Eukarya
Plantae
Plantae
Animalia
Animalia
Đặc điểm các giới
9
Giới Vi Rút • Virus là một vật thể có kích thước nm • Virus kí sinh nội bào bắt buộc chúng chỉ có thể sinh sản bằng cách xâm chiếm tế bào khác vì chúng thiếu bộ máy ở mức tế bào để tự sinh sản. – Thuật ngữ virus thường chỉ các vật thể xâm nhiễm sinh vật nhân chuẩn (sinh vật đa bào hay đơn bào), – Thuật ngữ thực khuẩn thể (bacteriophage hay phage) được dùng để chỉ các vật thể xâm nhiễm sinh vật nhân sơ (vi khuẩn hoặc vi khuẩn cổ).
• Virus mang một lượng nhỏ axit nucleic (DNA hoặc RNA) bao quanh bởi lớp áo bảo vệ (vỏ capsid) cấu tạo bằng protein, glicoprotein.
Giới khởi sinh
• Giới Khởi sinh bao gồm cổ khuẩn và vi khuẩn với cấu trúc tế bào nhân sơ. Vì lý do này nên giới Monera đôi khi cũng được gọi là Prokaryota • Phương thức dinh dưỡng rất đa dạng:
– Hoá tự dưỡng, – Hoá dị dưỡng, – Quang tự dưỡng và quang dị dưỡng. – Nhiều vi khuẩn sống kí sinh trong các cơ thể khác. – Vi khuẩn có chứa nhiều sắc tố quang hợp trong đó có diệp lục như vi khuẩn lam có khả năng tự dưỡng quang hợp như thực vật
10
Giới nguyên sinh
• Là những sinh vật nhân thật • Đơn bào hoặc đa bào • Đa dạng về cấu tạo • Đa dạng về hình thức dinh dưỡng – Động vật nguyên sinh (Protozoa) – Thực vật nguyên sinh (Algle) – Nấm nhầy (Myxomycota)
Giới nấm
• Nhân chuẩn tự dưỡng có thành tế bào
bằng chitin.
• Phần lớn nấm phát triển dưới dang các
sợi đa bào được gọi là sợi nấm tạo nên hệ sợi; Một số nấm khác lại phát triển dưới dạng đơn bào.
• Quá trình sinh sản: hữu tính hoặc vô tính .
– Nấm mốc – Nấm men – Nấm lớn
11
Lxcâ íö û êâaùt tìãeåè cïûa vã íãèâ vajt âéïc
Tìaûã ëïa 4 áãaã ñéaïè:
- Gãaã ñéaïè íô åâaã
- Gãaã ñéaïè vã íãèâ vajt âéïc Paíteïì
- Gãaã ñéaïè vã íãèâ vajt âéïc íaï Paíteïì
- Gãaã ñéaïè vã íãèâ vajt âéïc âãejè ñaïã
Léïãí Paíteïì (1822-1895)
12
3. Gãaã ñéaïè vã íãèâ vajt âéïc íaï Paíteïì
- 1882, Rébeìt Kécâ (1834-1910) åâaùm êâaù ìa vã tìïøèá áaâó bejèâ laé (Mycobacterium tubeculosis), dïøèá åâéaã taâó, tâaïcâ ñeåèïéâã VSV
- 1887, Petìã tâãeát åeáâéjê Petìã
- NâaøVSV âéïc èáö ôøã Náa Vãèéáìadxåã (1856-1953), èâaøVSV âéïc èáö ôøã HaøLaè Beãjeìãècå (1851-1931) êâaùt tìãeåè VSV âéïc ñaát
- 1892, Ivaèéêxåã; 1896, Beãjeìãècå êâaùt âãejè ìa íãeâï vã åâïaåè (vãìïí) áaâó bejèâ ñéám tâïéác laù
Tầm quan trọng của Tầm quan trọng của vi sinh vật học vi sinh vật học
Vi sinh vật là tổ chức sống tiên phong của trái
đất
Tham gia quá trình quang hợp và tổng hợp
Ứng dụng vi sinh vật của loài người
Các bệnh nhiễm trùng
13
Vi khuẩn quang hợp Vi khuẩn quang hợp
Vi khuẩn quang hợp góp phần hình thành >50% lượng oxy trên trái đất
Vi khuẩn tham gia quá trình phân hủy và tái tạo chất dinh dưỡng
Lợi ích của vi sinh vật Lợi ích của vi sinh vật
Khai thác mỏ (khai thác đồng)
14
Lợi ích của vi khuẩn Lợi ích của vi khuẩn
Tổng hợp thuốc kháng sinh, chất kích thích sinh trưởng và enzym
Lợi ích của vi khuẩn Lợi ích của vi khuẩn
Xử lý sinh học để phân huỷ hữu cơ, vật chất trong nước thải và khử độc các chất ô nhiễm như sự cố tràn dầu.
15
Các bệnh nhiễm trùng Các bệnh nhiễm trùng
Náïồè: ÑHO- CDC
Đặc điểm vi sinh vật Đặc điểm vi sinh vật
Nhân giả (Prokaryotes) Không có màng nhân và
bào quan
Nhân thật (Eukaryotes) Có màng bao quanh
nhân và bào quan
Thực khuẩn thể
Chứa DNA hoặc RNA;
16
Ñaëc ñãeåm câïèá cïûa vã íãèâ vajt
• 1.Kích thước nhỏ bé • 2. Hấp thu nhiều, chuyển hoá nhanh • 3. Sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh • 4. Năng lực thích ứng mạnh và dễ phát
sinh biến dị
• 5. Phân bố rộng, chủng loại nhiều
Câö ôèá 2. Vã íãèâ vajt êìéåaìóéte
• Vi khuẩn
• Xạ khuẩn
• - Vi khuẩn lam
17
Vã åâïaåè
Vi khuẩn (bacteria) là nhóm vi sinh vật có nhiều hình dạng, có nhân nguyên thủy, sinh sản chủ yếu bằng cách phân đôi
1. Cafï åâïaåè (Céccïí)
• Đường kính 0,5-1m, Gram (+), gồm 5 nhóm: • - Đơn cầu khuẩn (Micrococcus) • - Song cầu khuẩn (Diplococcus) • - Tứ cầu khuẩn (Tetracoccus) • - Liên cầu khuẩn (Streptococcus) • - Tụ cầu khuẩn (Staphyloccoccus) • - Cầu khuẩn Sarcina
18
Cafï åâïaåè
2. Tìö ïc åâïaåè
Lãeâè cafï åâïaåè Tïï cafï åâïaåè
• Vi khuẩn hình que ngắn, kích thước (0,5-1)x(1-4)m,
• •
•
•
• gồm 5 nhóm: - Bacillus: Gram (+), sinh bào tử - Bacterium: Gram (-), không sinh bào tử, thường có chu mao - Pseudomonas: Gram (-), không sinh bào tử, có 1 tiêm mao - Corynebacterium: Gram (+), không sinh bào tử, có hình dạng thay đổi tùy loại - Clostridium: Gram (+), sinh bào tử hình thoi hoặc hình dùi trống
19
Tìö ïc åâïaåè
Bacillus cereus
E. coli
3. Xéaéè åâïaåè
Là vi khuẩn có từ hai vòng xoắn trở lên,
Gram (+), kích thước tương đối lớn (0,5- 3)x(5-40) m
Treponema palidum
Clostridium botulinum
20
4. Pâaåó åâïaåè
Vibrio cholerae Vibrio parahemolyticus
Cấu tạo tế bào vi sinh vật nhân nguyên thuỷ(prokaryote)
21
Maøèá èâafó
1. Caáï tìïùc vaùcâ teá baøé
Gìam + Gìam -
22
Vách tế bào
• Vách tế bào vi khuẩn được cấu tạo từ các đơn phân murein (peptidoglucan hay glucopeptit)
• Thành tế bào Gr (+) có nhiều lớp murein nên thành dày, vi khuẩn Gr(–) có một lớp murein nên thành mỏng hơn. • Peptidoglucan có khả năng tạo phức bền với Tím tinh thể trong dung dịch Iot và được gọi là Gr (+)
1. Caáï tìïùc vaùcâ teá baøé
• Vi khuẩn Gr(-) không những có ít Peptidoglucan mà còn có thêm lớp Lipopolysaccharit ngăm cản khả năng bắt màu
Gìam - Gìam +
23
2. Caáï tìïùc maøèá teá baøé
Màng bao bọc và phân tách tế bào với môi trường xung quanh. Màng được cấu thành bởi một lớp lipid kép và các protein. Các phân tử protein hoạt động như các kênh vận chuyển và bơm Tế bào eukaryote gọi là màng sinh chất; Tế bào prokaryote được gọi là màng tế bào
2. Caáï tìïùc maøèá teá baøé
24
2. Caáï tìïùc maøèá teá baøé
Rãbéxém
Ribosome như một nhà máy tổng hợp ra protein dựa trên các thông tin di truyền của gene. Ribosome có thể nằm tự do trong tế bào chất hay bám trên màng của mạng lưới nội chất
25
Câaát èâaâè
Plaímãd
Là các phân tử DNA mạch đôi dạng vòng nằm ngoài DNA nhiễm sắc thể Tạo khả năng kháng của VSV
26
Plaímãd
Baøé tö û
27
Baøé tö û vaø íö ï âìèâ tâaøèâ baøé tö û
Tãeâm maé
28
Nâïèá maé
Caùc âìèâ tâö ùc íãèâ íaûè cïûa vã åâïaåè
29
Xaï åâïaåè
Đặc điểm xạ khuẩn
• Xạ khuẩn (Actinobacteria; Actinomycetes) là một nhóm vi khuẩn thật (Eubacteria). • Trước kia được xếp vào nhóm nấm nhưng ngày nay chúng được xếp vào vi khuẩn (Schizomycetes)
• Xạ khuẩn có nhiều nét khác với nấm
nhưng giống vi khuẩn
30
• Có giai đoạn đơn bào và có giai đoạn đa bào • Kích thước rất nhỏ • Nhân giống với vi khuẩn, không có màng nhân
và tiểu hạch
• Vách tế bào không chứa celluloz hoặc kitin,
giống với vi khuẩn
• Phân chia tế bào giống với vi khuẩn • Xạ khuẩn không có giới tính (không có tế bào
đực cái)
• Hoại sinh và ký sinh
Ứng dụng của xạ khuẩn
• Tiết kháng sinh (antibiotic) • Sinh ra các vitamin thuộc nhóm B, một số
acid amine và các acid hữu cơ
• Tiết ra các enzyme (Protease, Amylase) • Chế biến thực phẩm thay cho nấm và vi khuẩn vì nấm có thể sinh ra Alflatoxine gây độc cho người và gia súc.
31
Xaï åâïaåè
Xaï åâïaåè
32
Vã åâïaåè lam
Vã åâïaåè lam
33
Vi khuẩn Lam
• Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) là một vi khuẩn
có khả năng quang hợp.
• Một số có cấu tạo đơn bào, một số khác tạo
thành các chuỗi tế bào, thỉnh thoảng có một số tế bào dị hình.
• Đóng vai trò quan trọng trong các chu trình sinh
địa hoá tự nhiên.
• Ở các tế bào dị hình, có thành dày, oxi không xâm nhập, có khả năng cố định Nito tự do: enzim notrogenaza, ATP, kị khí
Caùc daïèá âìèâ tâaùã cïûa vã åâïaåè lam
34
Câươèá 3. Vã íãèâ vật Eïåaìóéte
- Vã èấm
+ Naám meè + Naám méác
- Taûé - Náïóeâè íãèâ ñéjèá vajt
I. Vã èaám
- Naám meè
- Naám méác
35
Naám lôùè
36
Nấm men (yeast)
Nấm men
• Vi sinh vật nhân thật (eucaryotic)
• Cấu tạo đơn bào
• Sinh sôi nảy nở chủ yếu bằng phương pháp nảy chồi
• Phân bố rộng rãi trong tự nhiên (đất, nước, không khí)
• Ứng dụng: sản xuất rượu bia, làm thức ăn gia súc, làm nở bánh mì, gây hương nước chấm, làm dược phẩm.
• Một số gây bệnh cho người (Candida), gây hỏng thực
phẩm (Mycoderma).
37
Hình thái, kích thước nấm men
• Cấu tạo đơn bào • Rất đa dạng về hình dáng tế
bào – Bầu:Saccharomycetes
serevisiae
– Cầu – Candida utilis – Ống – Pychia – Quả chanh, tam giác, ….
• Hình dạng thay đổi theo loài, giống, điều kiện ngoại cảnh.
Cấu tạo tế bào nấm men
• Cơ bản nấm men có cấu tạo giống tế bào động vật và thực vật.
• Có cầu tạo nhân
chuẩn
• Bao ngoài tế bào là và tế
bào
vách màng NSC
• Trong tế bào chất có chứa các bào quan và thể vùi (inclusion)
38
Vách tế bào
• Vách trong suốt, nhờn, dày khoảng 100 –
200 nm
• Vách gồm 3 lớp có cấu tạo khác nhau
– Lớp ngoài cùng cấu tạo chủ yếu là lypoprotein – Lớp giữa chủ yếu là manan protein – Lớp trong chủ yếu là glucan – Chitin hiện diện – có tác dụng bảo vệ chồi
• Chức năng của vách
– Bảo vệ và định hình tế bào – Duy trì áp suất thẩm thấu
Ty thể (mitochondria)
• Có cấu tạo màng kép • Có mang nhiều enzyme • Vai trò:
– Thực hiện phản ứng oxy hóa giải phóng điện tử. – Tham gia tổng hợp ATP. – Tham gia giải phóng năng lượng từ ATP và
chuyển chúng thành các dạng năng lượng khác cung cấp cho tế bào.
– Thực hiện quá trình tổng hợp protein.
39
Naám meè
Tó tâeå
Ribosome
• Loại 70 S
tồn tại chủ yếu trong ty thể • Loại 80S:
chủ yếu trong mạng LNC một số ít tồn tại ở trạng thái tự do
40
Không bào
Có 1 hay nhiều không bào trong 1 tế bào
Là nơi chứa sản phẩm trao đổi chất
Có tác dụng tạo áp suất thẩm thấu cho tế
bào
Lưới nội chất (Endoplasmic Reticulum)
Hình ảnh về nhân tế bào, mạng lưới nội chất và thể Golgi: (1) Nhân, (2) Lỗ nhân, (3) Mạng lưới nội chất hạt (RER), (4) Mạng lưới nội chất trơn (SER), (5) Ribosome trên RER, (6) Các phân tử protein được vận chuyển, (7) Túi tiết vận chuyển protein, (8) Thể Golgi.
41
Lưới nội chất
• Cấu tạo: hệ thống ống, túi, tròn và dẹp thông với
nhau và có màng bao quanh
• Mạng nội chất hạt (RER)
• Mạng nội chất trơn (SER)
• Chức năng:
– Vận chuyển vật chất giữa nhân và tp khác của
TBC
– Tổng hợp protein vừa là thành phần cấu trúc vừa
là enzyme xúc tác
Golgi
42
Golgi
• Túi màng dẹt xếp chồng lên nhau
• Các sf tiết từ LNC hòa vào mạng cis, đến các
phần khác của chồng túi cho đến khi gặp mạng trans để được đóng gói và chuyển đến nơi cần
Golgi
• Chức năng:
– Chỉnh sửa, phân loại và bao gói những đại
phân tử cho TB sử dụng và bài tiết
– Tạo thành các lysosome
43
Lysosome
• Lysome có khả năng thủy phân có vai trò tiêu hóa – Lipase – Carbohydrase – Protease, – Nuclease
Nhân tế bào
• Có cấu tạo nhân thật
• Nhân được bao bọc bởi màng nhân, bên
trong là dịch nhân có các nhân con (hạch
nhân).
• Lượng nhiễm sắc thể trong nhân thay đổi
tùy theo loài.
44
Nấm men và các hình thức sinh sản
• Nấm men (yeast) chỉ là tên chung để chỉ nhóm vi nấm thường có cấu tạo đơn bào – Nảy chồi là cách sinh sản vô tính điển hình
của nấm men. • Chồi phát triển và tách khỏi tế bào mẹ • Dính vào một tế bào mẹ như cây xương rồng.
– Nẩy chồi đa điểm (multilateral budding) – Nẩy chồi hai cực (Bipolar budding) – Nẩy chồi một cực (monopolar budding)
Nấm men và các hình thức sinh sản
– Nấm men còn có hình thức sinh sản phân cắt như
vi khuẩn (fission cells) Schizosaccharomyces. – Nấm men có thể sinh ra dạng bào tử có cuống
nhỏ hoặc bào tử bắn
– Nấm men còn có thể hình thành các bào tử đốt – Dạng sinh sản hữu tính ở nấm men là dạng các
bào tử túi
45
Sinh sản vô tính
• Sinh sản bằng phương
pháp nẩy chồi: – Nhân dài ra và thắt ở
giữa
– Trên tế bào mẹ sẽ nẩy
chổi 1 hay nhiều tb con.
– Mỗi tế bào con nhận được một phần chất nhân và NSC.
– Khi chồi trưởng thành sẽ hình thành vách ngăn
Sinh sản vô tính
• Sinh sản bằng cách phân đôi
thường gặp ở nấm men có dạng
sợi dài, giống
Schizosaccharomycetes, giống
Endomyces.
• Lúc đầu tế bào dài ra và thắt lại ở
chính giữa. Nơi thắt nhỏ dần tới
khi đứt hẳn thành hai tế bào con.
46
Sinh sản vô tính
• Bào tử đơn tính:
– Bào tử túi: được sinh ra trong một túi nhỏ (nang hay túi).
Mỗi túi chứa 1 – 8 bào tử (thường là 4 hoặc 8, có khi 16).
• Khả năng tạo bào tử, hình dạng và kích thước là đặc trưng
của từng loài.
• Khi gặp điều kiện thuận lợi bào tử sẽ phát triển thành tb nấm
men.
– Bào tử bắn: là bào tử chỉ thấy ở các loài cá biệt. Sau khi
hình thành, bào tử này có thể bắn mạnh ra phía đối diện.
Sinh sản hữu tính
47
Naám meè
Naám meè
Maøèá teá baøé
48
Naám meè
Maøèá teá baøé
Naám meè Nâaâè vaø maøèá èâaâè
49
Naám meè
Héaït ñéjèá cïûa béj Géláã
Naám meè
Sãèâ íaûè tâeé åãeåï èaûó câéfã
50
Naám meè
Naám meè
Sãèâ íaûè tâeé åãeåï êâaâè ñéâã
Sãèâ íaûè tâeé åãeåï èaûó câéfã
51
Naám meè
Naám meè
Sãèâ íaûè baèèá baøé tö û tïùã
Sãèâ íaûè baèèá baøé tö û tïùã
52
Vai trò của nấm mốc
• Nấm mốc có thể làm hư hỏng, gây bệnh • Nấm mốc là tác nhận giúp tổng hợp các
sản phẩm
• Kháng sinh (penicillin, griseofulvin) • Acit hữu cơ (acit oxalic, citric, gluconic...) • Vitamin (nhóm B, riboflavin) • Kích thích tố (gibberellin, auxin, cytokinin) • Enzim và các hoạt chất khác dùng trong công nghiệp thực phẩm và y, dược
Naám méác
• Phân giải chất hữu cơ trả lại độ mầu mỡ cho đất • Sống cộng sinh với thực vật như Nấm rễ
Hej tô èaám méác
53
Naám méác
Naám méác
Hej tô èaám méác
Cô ëïaè íãèâ íaûè cïûa èaám méác
54
Naám méác
Naám méác
Cô ëïaè íãèâ íaûè cïûa èaám méác Aíêeìáãllïí
Cô ëïaè íãèâ íaûè cïûa èaám méác Aíêeìáãllïí
55
Naám méác
Naám méác
Cô ëïaè íãèâ íaûè cïûa èaám méác Aíêeìáãllïí
Cô ëïaè íãèâ íaûè cïûa èaám méác Peèãcãllãïm
56
Sãèâ íaûè baèèá tãeáê âôïê tö û
II. Tảo (Algae)
Nghành
Hình thaùi taûn
Saéc toá quang hôïp
Daïng D2 döï tröõ
Vaùch teá baøo
Tinh boät
Ña baøo
Chl a, phycobilin, carotenoid
Rhodophyta (Taûo ñoû) (4000 loaøi)
Laminarin
Ña baøo
Cellulose hay pectin, moät soá taåm CaCO3 Cellulose vôùi acid alginic
Phaeophyta (Taûo naâu) (1500 loaøi)
Chl a vaø c, carotenoid, fucoxanthin
Ñôn baøo
Tinh boät
Cellulose
Pyrrophyta (Taûo giaùp) (1200 loaøi)
Chl a vaø c, carotenoid, xanthophyll
Leucosin
Haàu heát ña baøo, moät soá taäp ñoaøn
Pectin, moät soá silicon dioxid
Chl a vaø c, carotenoid, xanthophyll
Bacillariophyta (Taûo caùt hay khueâ taûo) (11,500 loaøi)
Tinh boät
Chlorophyll a vaø b, carotenoid
Polysaccharid, cellulose sô caáp
Chlorophyta (Taûo luïc) (7000 loaøi)
Ñôn baøo, taäp ñoaøn, daïng sôïi, ña baøo
Ña baøo
Tinh boät
Cellulose taåm CaCO3
Charophyta (Taûo voøng) (850 loaøi)
Chl a vaø b, xanthophyll, carotenoid
Ñôn baøo
Khoâng vaùch, maøng
Paramylon (moät loaïi tinh boät)
moûng
giaøu
Euglenophyta (Taûo maét) (1000 loaøi)
Chlo a vaø b, carotenoid, xanthophyll
protein
57
Chương IV: Các quá trình sinh lý của vi sinh vật
QUÁ TRÌNH
SINH LÝ
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
Nguồn dinh dưỡng của vi sinh vật
• Nitơ: nitơ hữu cơ, nitơ vô cơ
• Carbon: chất hữu cơ, CO2
• Các chất khác: chất khóang, chất sinh trưởng.
58
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
Oxy : yếm khí, hiếu khí, tùy tiện
Năng lượng : ánh sáng, ATP
Nhiệt độ : nóng, ấm, lạnh
pH : acid, trung tính, baz
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng
• Thẩm thấu bị động
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
59
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng
• Chuyển vận nhóm
Enzym-2
S
Maøèá èáéaøã Maøèá tìéèá PS HPr
S
S
S Enzym-2Enzym-2
Enzym-1 + PEP
S
S
P
- HPr
S Enzym-2
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng
• Khuyếch tán xúc tiến
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
60
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Cơ chế hấp thụ chất dinh dưỡng
• Chuyển vận chủ động
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
ADP+P i
ATP
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Cơ câế âấê tâụ câất dãèâ dưỡèá
Thẩm thấu bị động
Chuyển vận nhóm
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
Maøèá tìéèá
Maøèá èáéaøã
S
Enzym-2
S
P HPr
S
Enzym-2 Enzym-2
S
Enzym-1 + PEP
S S
S
P
- HPr
Enzym-2
S
Khuyếch tán xúc tiến
Chuyển vận chủ động
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
Maøèá èáéaøã
Maøèá tìéèá
ADP+P
i
ATP
61
I. QUÁ TRÌNH DINH DƯỠNG
- Sơ đồ trao đổi chất của vi sinh vật
Câất dữ tìữ
Tăèá íãèâ åâốã
Tìaé đổã
Các câất dãèâ dưỡèá
Táã tổèá âợê
dãèâ dưỡèá
Dị Hóa
Sảè êâẩm
Tìaé đổã èăèá lượèá
Các íảè êâẩm của ëïá tììèâ tìaé đôã câất của vã íãèâ Vật
II. QUÁ TRÌNH HÔ HẤP
- Hô hấp yếm khí
- Hô hấp hiếu khí
- Vi sinh vật
Clostridium
• Yếm khí
• Yếm khí tùy tiện
• Hiếu khí
• Vi hiếu khí
Bacillus
Tế bfé vã íãèâ vật
62
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
- Yếu tố vật lý
Nhiệt độ
â è ã í ự S
á è ở ư ì t
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
- Yếu tố vật lý
Nhiệt độ
to
to
to
min
opt
max
0oC
5 –10oC
20 –30oC
Vi sinh vật ưa lạnh
Vi sinh vật sống ở các biển phía Bắc, đất bắc cực
3oC
20 –35oC
45 –50oC
Vi sinh vật ưa ấm
0oC
50 –60oC
80oC
Thường gặp trong các suối nước nóng
Nhóm vi sinh vật Thường gặp
63
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
- Yếu tố vật lý Nhiệt độ oF
oC
Taùc ñoäng ñeán vi sinh vaät
121
250
Nâãejt âôã èö ôùc tãeâï dãejt âéaøè téaøè vã íãèâ vajt vaøbaøé tö ûtìéèá véøèá 15 – 20 êâïùt
116
240
Nâãejt âôã èö ôùc tãeâï dãejt âéaøè téaøè vã íãèâ vajt vaøbaøé tö ûtìéèá véøèá 30 – 40 êâïùt
110
230
Nâãejt âôã èö ôùc tãeâï dãejt âéaøè téaøè vã íãèâ vajt vaøbaøé tö ûtìéèá véøèá 60 – 80 êâïùt
100
212
Nâãejt ñéjíéâã cïûa èö ôùc céùåâaûèaêèá tãeâï dãejt teábaøé dãèâ dö ôõèá èâö èá åâéâèá tãeâï dãejt ñö ôïc baøé tö û
82 – 93
179 – 200 Teábaøé ñaèá êâaùt tìãeåè cïûa vã åâïaåè, èaám meè, èaám méác bxtãeâï dãejt âéaøè téaøè
62 – 82
151 – 180 Caùc vã íãèâ vajt ö a èâãejt vaãè êâaùt tìãeåè ñö ôïc
60 – 77
140 – 171
Paíteïì âéùa, tãeâï dãejt êâafè lôùè vã íãèâ vajt áaâó bejèâ tìéèá íö õa, èö ôùc ëïaû, tìö øbaøé tö ûcïûa câïùèá
16 – 38
61 – 100 Caùc léaøã èaám meè, èaám íôïã, vã åâïaåè êâaùt tìãeåè maïèâ
10 – 16
50 – 61
Caùc léaøã ö a laïèâ êâaùt tìãeåè maïèâ
0
32
Caùc léaøã vã íãèâ vajt èáö øèá êâaùt tìãeåè
– 18
0
Vã åâïaåè ôûtìaïèá tâaùã câeát
– 251
– 420
Raát èâãefï léaøã vã íãèâ vajt åâéâèá bxcâeát tìéèá âódìéáeè léûèá
- Yếu tố vật lý
Tia bức xạ
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
Loïai bức xạ
Böôùc soùng
Taùc duïng
Tãa tö û èáéïaã
136 – 3200Aé
- Vã íãèâ vajt câeát âéaëc ñéjt bãeáè
Tãa bö ùc xaï ãéè âéùa (X, R)
136 – 1000Aé
- Vã íãèâ vajt câeát âéaëc ñéjt bãeáè
Tãa dãejt åâïaåè
2000 – 2950Aé
- Dãejt åâïaåè êâéøèá baûé ëïaûè
Aùèâ íaùèá baè èáaøó
4000 – 8000Aé
-Laø èaêèá lö ôïèá cïûa VSV céù maøï -Tãeâï dãejt 1 êâafè VSV åâéâèá maøï
64
- Yếu tố vật lý
Áp suất thẩm thấu
- Ưa mặè: Enterobacteria,
Pseudomonas,..
- Kâôèá ưa mặè: Halococcus morrhueae,
Staphylococcus,… ..
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
- Yếu tố vật lý
Độ ẩm
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
STT
Nhoùm vi sinh vaät
Aw min
1
Pâafè lôùè vã åâïaåè G-
0,97
2
Pâafè lôùè vã åâïaåè G+
0,90
3
Pâafè lôùè èaám meè
0,88
4
Pâafè lôùè èaám íôïã
0,80
5
Vãåâïaåè ö a maëè
0,75
6 Méjt íéáèaám íôïã åâaùc
0,60
65
- Yếu tố hóa học
pH
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
- Yếu tố hóa học
pH
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
pH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Naám méác
Naám meè
Vi sinh vaät thöïc phaåm
Vã åâïaåè lactãc
Staêâóléccécïí aïìeïí
Acetébaceì íê.
E. Célã
Cléítìãdãïm bétïlãèïm
Bacãllïí ceìeïí
Vãbìãé íê.
66
- Yếu tố hóa học
Chất độc và chất diệt khuẩn
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
Eíteì, alcél, dd NaOH óếï. Mïốã åãm léạã èặèá, Zè, acãd, féìmalãè HNO3, Cl2, KMèO4,… Glóceìãè, đườèá, mïốã (tăèá èồèá độ)
- Yếï tố íãèâ âọc Hiện tượng cộng sinh :
khi hai sinh vật cùng chung sống hòa bình, sinh vật này hữu ích cho sinh vật kia lại.
Hiện tượng đối kháng (hoại sinh) :
khi hai sinh vật tiêu diệt lẫn nhau.
Hiện tượng ký sinh:
sinh vật này sống dựa vào sinh vật kia, hút
chất
dinh dưỡng của sinh vật kia để nuôi sống
mình
III. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VI SINH VẬT
67
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Sức nóng khô
+ Tủ íấó: 1600C tìéèá 2â,
1800C tìéèá 30 êâút
+ Đốt ëïa lửa
- Sức nóng ướt
+ Đun sôi trong nước
+ Phương pháp Pasteur
+ Phương pháp Tyndal
+ Hơi nước bão hòa ở áp suất cao
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Sức nóng ướt
68
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Sức nóng khô
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Phương pháp lọc
+ Sử dụng màng lọc
+ Thời gian lọc : max. 30 phút
- Tãa dãệt
+ Tãa tử èáọaã
åâïẩè
+ Tãa Rơèáâeè
+ Tãa Gamma
69
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Phương pháp lọc
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Chất hóa học
+ dd Bì 1%, HáCl2 0,1%, céfè, AáNO3 0,05%,..: ñ/v âaït
+ Pâeèél:
íaùt tìïøèá dïïèá cïï bx èâãeãm baåè.
Héaït tíèâ taêèá åâã céù maët mïéáã.
Kâéâèá taùc dïïèá leâè baøé tö û.
+ Aècéâél:
etaèél: íaùt tìïøèá èáéaøã da.
Kâéâèá taùc dïïèá vôùã baøé tö û.
Taùc dïïèá taêèá tâeé tìéïèá lö ôïèá êâaâè tö û.
+ Iéd:
dãejt taát caû caùc léaøã vã åâïaåè vaø baøé tö û.
Saùt tìïøèá da, taåó ïeá èö ôùc vaø åâéâèá åâí.
+ Baïc: dãejt åâïaåè maïèâ
70
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
- Chất hóa học
Ví dụ
Vãìït
Bfé tử vã åâïẩè
Nồèá độ (%)
Vã åâïẩ è
Nấm bậc caé
Etylic
70
+
-
+
+
1 Alcol
Izopropylic
70 - 90
+
-
+
-
2 Aldehyde
1 - 8
+
+
+
+
Formaldehyd e
III. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
TT Léaị
Stt
Hoùa chaát
Thöïc phaåm
Max
VSV bò taùc ñoäng
meè,
1
0,1%
Acãd beèôéãc, caùc beèôéat
Nấm èấm mốc
Maìáaìãèe, Nước ëïả, Héa ëïả
íéìbãc,
2
0,2%
Nấm mốc
Pâémaã, báèâ èáọt, tìứèá
Acãd caùc íéìbat
3
0,32%
Nấm mốc
Báèâ mì,báèâ èáọt các íảè êâẩm từ íữa
Acãd êìéêãéèãc, caùc êìéêãéèat
4 Paìabeèí
0,1%
Nấm meè, mốc Nước ëïả, dưa câïa, báèâ
Các léạã VSV
Mật ìỉ, tìáã câó, môã tìườèá
5 SO2, íïlfãt
200– 300êêm
meè,
6
700êêm
Các léạã âạt
Etóleè, êìéêóleè éxãd
Nấm Nấm mốc
Kâïẩè
7 Nãíãè
1%
Tâịt
Vã lactãc, Cléítìãdãïm
71
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Céléèó féìmãèá ïèãtí
céléèó
• Pha tăng trưởng (Log Phase): Gia tăng số lượng – điều kiện nuôi cấy tối
Đường cong sinh trưởng • Pha thích nghi (Lag Phase): Vi sinh vật thích nghi với điều kiện môi trường
thích
• Pha cân bằng (Stationary Phase): Số tế bào sinh ra bằng số tế bào chết
Chất dinh dưỡng bắt đầu giảm và sản phẩm sinh ra gia tăng
=
• Pha suy vong (Death Phase): Số tế bào chết lớn hơn số tế bào sinh ra vì
thúc ăn cạn kiệt và chất thải tăng cao
72
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Cân bằng động Sãèâ åâốã VSV
log
lag
Time
Sinh trưởng trong môi trường nuôi cấy tĩnh
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Tử véèá
log
Cân bằng động
lag
log
lag
Tử véèá Sãèâ åâốã VSV
Sinh trưởng kép
Time
73
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Time
Sinh trưởng liên tục
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Sãèâ åâốã VSV
Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Chemostat
74
V. QUÁ TRÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Đã vfé đất
Mất åâỏã đất
Hợê êâầè
Sinh trưởng liên tục: Hệ thống Bioreactor
Chu trình Nitơ trong tự nhiên
Nã tơ Kâí ëïóểè
Tâï âéạcâ
Các dạèá èãté tâươèá mạã (Pââè bóè)
Kâí ëïóểè Lắèá đọèá
Bốc âơã
Độèá vật Pââè bóè Câất ìắè íãèâ âọc
Tồè dư tìéèá tâực vật
Rửa tìôã xóã mxè
Cố địèâ bởã câó âọ đậï
Tâực vật Hấê tâï
Deèãtìãfãcatãéè
Nãté âữï cơ
Nãtìate - (NO3)
Amméèãïm + (NH4)
Tâẩm tâấï
75
Tâfèâ êâầè
Náïồè vfé đất
Mất åâỏã đất
Chu trình Phospho trong tự nhiên
Tâï âéạcâ
Kâí ëïóểè Lắèá đọèá
Độèá vật Pââè bóè Câất ìắè íãèâ âọc
Pââè bóè
Tồè tìữ tìéèá tâực vật
Rửa tìôã vf xóã mxè
Kâéáèá íảè (aêatãte)
Tâực vật Hấê tâï
Pâéíêâéìïí âữï cơ • Vã íãèâ vật • Tồè tìữ tìéèá tâực vật • Pââè bóè tìéèá đất
Kâéáèá íảè bề mặt ( Fe Al éxãde, caìbéèateí)
-2
-1
Hợê câất bậc 2 (CaP, FeP, MèP, AlP)
Pâéíêâéì âxa taè tìéèá đất • HPO4 • H2PO4
Lọc, tâẩm tâấï
Hợê êâầè
Đã vfé đất
Mất åâỏã đất
Chu trình Potassium trong tự nhiên
Tâï âéạcâ
Độèá vật Pââè bóè Câất ìắè íãèâ âọc
Tồè đọèá tìéèá tâực vật
Pââè bóè
Rửa tìôã, xóã mxè
Hấê tâï bởã tâực vật
Kalã Có åâả èăèá Tâaó đổã
Kalã âxa taè (K+)
Cố địèâ Kalã
Lọc, tâẩm tâấï
Kâéáèá Kalã
76
Đã vfé đất
Mất åâỏã đất
Hợê êâầè
Chu trình lưu huỳnh trong tự nhiên
Lưï âïỳèâ Tìéèá åâí ëïóểè
Baó âơã
Kâí ëïóểè Lắèá đọèá
Tâï âéạcâ
Pââè bóè
Dư lượèá tìéèá tâực vật
Độèá vật Pââè bóè Câất ìắè íãèâ âọc
Rửa tìôã, xóã mxè
Lưï âïỳèâ êââè tử
Tâực vật Hấê tâï
Lưï âïỳèâ dạèá åâéáèá íảè
Lưï âïỳèâ dạèá Kâử
Lưï âïỳèâ âữï cơ
Sïlfate Sïlfïì - (SO4)
Lọc, tâẩm tâấï
Nitơ trong không khí
Protein động vật
Thực vật cố định Nitơ
Protein thực vật
Xác động thực vật Chất thải động vật
Vã åâïẩè Deèãtìãfóãèá
Nốt íầè (Chứa vi khuẩn cố định đam)
Tái tạo bởi vi khuẩn và nấm
Hấê tâụ èãtìateí
ammonia
èãtìate
Vã íãèâ vật
Vã íãèâ vật
èãtìãte
(vi khuẩn nitrifying)
77
Chu trình nitơ phụ thuộc vào vi khuẩn, và mức độ oxy trong môi trườngđất
Chu trình Nitơ
78
Cân bằng Phosphor trong tự nhiên
79
The Carbon Cycle
Caìbéè cócle
80
Chu trình lưu huỳnh
VSV và KST trong nước thải sinh hoạt
• Vi khuẩn • Vi khuẩn có khả năng kháng thuốc • Vi rút • Ký sinh trùng • Vi sinh vật khác
81
Vi khuẩn
• Salmonella • Shigella • Vibrio cholera • E. coli • Yersinia • Campylobacter • Leptospira • Legionella pneumophila • Bacteroides fragilis • Các vi khuẩn gây bệnh cơ hội
Salmonella
82
Shigella
Vibrio cholera
83
E. coli
Yersinia
84
Campylobacter
Leptospira
85
Legionella pneumophila
Bacteroides fragilis
86
Vi khuẩn có khả năng kháng thuốc
• Bản chất là những vi khuẩn kháng thuốc • Khi có mặt trong môi trường nước là tác
nhân gây bệnh
• Hiện tượng truyền tiếp khả năng kháng
khuẩn qua tiếp xúc và tiếp hợp
Vi rus gây bệnh
• Vi rút viêm gan
– HAV – HBV – Không A không B
• Vi rút gây bệnh đường ruột
– Rotavirus – Norwalk
87
Ký sinh trùng
• Giardia lamblia • Cryptosporidium • Entamoeba histolytica • Neagleria
Giardia lamblia
88
Cryptosporidium
Entamoeba histolytica
89
Neagleria
Giun sán
• Sán dải
• Ascaris lumbricoides • Taxocara canis • Trichuris trichiura (giun tóc)
• Taenia saginata (dải bò) • Taenia solium (dải heo)
90
Sán dải Bò, Heo
Sán dải chó
91
Giun đũa
Giun tóc
92
Vi sinh vật khác
• Tảo lam chứa ngoại độc tố và nội độc tố
– Anabaena flos-aquae – Microcystis aeruginosa – Shizothrix calcicola
Vi sinh vật chỉ thị
• Là VK đường ruột của động vật máu nóng • Có mặt khi trong mẫu hiện diện VSV gây bệnh
nhưng trong mẫu sạch thì không có mặt • Có mật độ lớn hơn so với VSV gây bệnh • Có khả năng đề kháng tương đương với VSV
gây bệnh
• Không tăng số lượng trong môi trường • Phát hiện nhanh và dễ • Không gây bệnh
93
Nhóm vi khuẩn chỉ thị thường gặp • Coliforms
Tổng coliforms Coliforms phân Escherichia coli
• Streptococci
Streptococci phân Enterococci
• Vi khuẩn kị khí sinh bào tử Clostridium perfringens Bifidobacteria Bacterriods Bacteriophage Nấm men và VK kháng cồn kháng a xít
Tổng coliform
• Hiếu kị khí tùy tiện • Trực khuẩn • Gr- • Không sinh bào tử • Lên men lactose
• Phát hiện thông qua Phương pháp MPN (Most
Probable Number )
– E.coli – Enterobacter – Klebsiella – Citrobacter
94
Coliform phân
• Lên men lactose ở 44,5 oC • E.coli • Klebsiella pneumoniae • Chúng là VSV hiện diện trong phân động
vật máu nóng (không phân biệt phân người)
• Phát hiện bằng phương pháp kiểm tra
Coliform chịu nhiệt
Streptococcus phân
• Là VK trú trong phân người và động vật
máu nóng
• S. faecalis; S.bovins; S. equinus; S. avium • Tỉ số CF/CS nói lên ý nghĩa của nguồn
gốc ô nhiễm nước mặt tỉ số này chỉ đúng cho thời gian ô nhiễm gần (24 giờ) – ≥4 là ô nhiễm phân người – <0,7 là ô nhiễm phân súc vật)
95
Vi khuẩn kị khí
• Là Vi sinh vật chỉ thị cho ô nhiễm phân trong quá
khứ hoặc trong thời gian gần – Clostridium perfringens Chỉ thị nhiễm phân trong quá
khứ.
– Do đề kháng với môi trường tốt nên đề nghị không dùng làm VSV chỉ thị
– Được đề nghị là VSV chỉ thị ô nhiễm phân trong môi
trường biển • Sinh bào tử • Hình Que • Gr+
Vi khuẩn kị khí
• Bifidobacteria là VSV chỉ thị ô nhiễm phân
liên quan đến con người
• Cần phát triển kỹ thuật phát hiện theo yêu
cầu – Các chủng thường gặp: B. bifidum; B. infantis;
B.adolescentis – Trưc khuẩn Gr+ – Không sinh bào tử
96
Vi khuẩn kị khí
• Bacterrioides spp là VSV có trong hệ tiêu hóa với mật độ lớn nhưng ít hơn E.coli và S. faecalis
• Gồm các loại: B. fragilis (gây nhiễm trùng cơ hội) Xem xét tiêu chuẩn vi sinh vật chỉ thị???
• Thử nghiệm kháng thể huỳnh quang (The fluorescent antibody test) được sử dụng để phát hiện Bacterrioides
Bacteriophage • Tương tự virus đường ruột và có số lượng lớn trong môi trường và trong nước thải • Coliphage được xem xét như cách đánh giá hiệu quả xử lý (cũng có lập luận nghi ngờ)
• Bacteriophage là chỉ thị của Bacteriods trong mẫu có nhiễm phân. Tuy nhiên, cũng mới chỉ là đề nghị
• Ứng dụng Bacteriophage trong phát hiện nhanh VSV chỉ thị là hướng nghiên cứu tương lai khi kỹ thuật phát triển
97
Nấm men và VSV kháng A-xít
• Các đề nghị sử dụng làm VSV chỉ thị cho hiệu quả của quá trình khử trùng vì chúng có khả năng đề kháng tốt hơn
• Nấm men • Mycobacteria
– M. fortuitum kháng tốt với Chlor và Ozon
Các kỹ thuật phát hiện VSV chỉ thị
• Đếm VSV dị dưỡng • Đếm Đĩa dị dưỡng • Chỉ thị hóa học của chất lượng nước
– Nồng độ Chlor dư – Nồng độ nội độc tố • Phát hiện VSV chỉ thị
98
Phát hiện VSV chỉ thị
• Phát hiện Coliform phân và Coliform tổng • Phát hiện nhanh Coliform
– Phân tích enzym – Kháng thể đơn dòng – PCR
• Bacteriophage – Cô đặc phage – Khử nhiễm cho dung dịch cô đặc – Phân tích phage
MPN
Có 2 cách cấy (9 ống và 15 ống) Môi trường chứa: Lactose; chất ức chế cầu khuẩn; chỉ thị màu; ống durham Dương tính khi vi khuẩn mọc và ống durham có khí sau 24 giờ nuôi cấy Đếm số ống dương tính theo mỗi nồng độ Dựa vào bảng tra cho kết quả số lương MPN/ 100ml mẫu
99
Kỹ thuật màng lọc
Mfèá lọc åícâ tâước lỗ 0,45; m Ủ ở 35éC vớã tâử
Streptococcus và Enterococcus
• Enterococcus (cầu khuẩn đường ruột) • Những loại sau có thể
• Streptococcus phân (chuỗi khuẩn phân) – S. faecalis – S. faecium – S. avium – S. bovis – S. equinus – S. gallinarum
sống trong môi trường chứa 6.5% muối – S. faecalis – S. faecium – S. avium – S. gallinarum
100
Phân tích Enzyme
• Dựa vào sự có mặt của enzym trong quá trình nuôi cấy để xác định loại VK có mặt trong mẫu
• Vi khuẩn thuộc nhóm coliform tổng cộng có
enzyme – β-D-galactosidase là enzym thủy phân đường – ortho-nitrophenyl- β-D-galactopyranoside (ONPG)
• E. coli có enzyme
– β-glucuronidase là enzym thủy phân – 4-methylumbelliferyl-β-glucuronide (MUG)
Kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody)
• Các kháng thể đơn dòng chỉ nhận biết một epitope trên một kháng nguyên cho sẵn. • Các kháng thể đơn dòng cùng một dòng thì giống hệt nhau và được sản xuất bởi cùng một dòng tương bào.
101
Kháng thể huỳnh quang
• Kháng thể huỳnh quang
– Trong đó kháng nguyên trong phần mô có vị trí tương đồng kháng thể có gắn nhãn với thuốc nhuộm huỳnh quang
– Hoặc xử lý các kháng nguyên với kháng thể không có nhãn theo sau là một lớp thứ hai của antiglobulin có gắn nhãn với thuốc nhuộm huỳnh quang
PCR (Polymerase Chain Reaction) Phản ứng chuỗi tổng hợp- Phản ứng khuyếch đại gen
• Có đoạn mồi • Quy trình có khoảng
vài chục vòng: – Tăng nhiệt độ để tách AND
– Hạ nhiệt độ để
gắn mồi – Kéo dài
• Sác ký gel agarose • So sánh với chuẩn
102
Xử lý sinh học nước thải
Xử lý nước thải thời cổ đại
• 3200 BC Scotland- Hệ thống nhà vệ sinh hộ gia đình • 4000-2500 BC Iraq- Thu gom nước mưa trên đường phố,
nối hệ thống thu gom chất thải
• 3000-2000 BC Pakistan- Xử lý trung tâm • 3000-100 BC Crete- Hoàn thiện hệ thống thu gom nước
mưa; nhà vệ sinh có vòi giật nước
• 2000-500 BC Egypt- Hệ thống cung cấp nước; lưu ý đến
vệ sinh an toàn; nhà vệ sinh dùng cát để lọc chất rắn • 300 BC – 500 AD Greece- Sử dụng nước mưa thu gom
trong đô thị để phục vụ nhu cầu tưới tiêu
• 200 BC China- Nhà vệ sinh và nước sinh hoạt • 800 BC – 300 AD Rome- Nhà vệ sinh công cộng với
chất thải xả ra đường phố
103
Giải thích thuật ngữ
• Aerobic processs • Anarobic processes • Anoxic/anaerobic denitrification • Biological nutrient removal • Quá trình hiếu khí • Quá trình kị khí • Khử nitrate kị khí • Loại bỏ chất dinh dưỡng sinh học
• Quá trình tùy tiện • Loại bỏ BOD carbon • Nitrate hóa • Cơ chất • Tăng trưởng lơ lửng • Tăng trưởng dinh bám • Facultative processes • Carbonaceous BOD removal • Nitrification • Subtrate • Suspended growth processes • Attached growth processes
Phân hủy sinh học
Phát triển- phân chia tế bào Tăng sinh khối
Lên men Hô hấp O2 2.0m
Chất ô nhiễm hữu cơ Dinh dưỡng (C,P,N,O,Fe,S……)
SINGLE BACTERIUM
Sinh CO2
Cung cấp năng lượng Dữ trữ năng lượng
104
Oxygen và tiếp nhận điện tử (Electron Acceptors): Rất quan trọng trong quá trình phân hủy sinh học
2H+
Tiếp nhận điện tử Electron acceptor
H2O
O2
Cơ chất
ADP
Pi
Biến dưỡng ATP
H2/2e-
Năng lượng
CARBON
Phát triển/Tăng sinh khối
CO2
Vai trò của những điểm tiếp nhận điện tử và khả năng phân hủy sinh học
O2
- NO3
2- SO4
+ Fe3
H2O
H2S
+ Fe2
- NO2 N2
0.814V
-0.214V
-0.185V
0.741V
Phát triển nhanh
Phát triển chậm
105
Các giai đoạn trong xử lý nước bằng phương pháp sinh học
Giai đoạn Mục đích Xử lý sơ bộ
Loại bỏ căn lớn và vật liệu thô có thể ảnh hưởng đến các quá trình diễn ra sau đó
Xử lý bậc 1 Thực hiện thông qua các quá trình cơ học vật lý: lọc, lắng
Xử lý bậc 2
Quá trình xử lý sinh học (bùn hoạt tính, lọc sinh vật, hồ oxy hóa) và hóa học (khử trùng) loại bỏ chất dinh dưỡng
Xử lý bậc 3 Nhằm loại bỏ BOD, chất dinh dưỡng, vi sinh vật gây bệnh và các chất độc khác
Giảm chất hữu cơ; giảm chất ô nhiễm vi lượng khó phân hủy sinh học; giảm chất dinh dưỡng; Bất hoạt vi sinh vật gây bệnh
Các quá trình xử lý sinh học
Loại
Tên thường dùng
Áp dụng
Xư lý hiếu khí Tăng trưởng lơ lửng
Tăng trưởng dính bám
Bùn hoạt tính Hồ mương oxy hóa Bể lọc sinh học chậm Bể lọc sinh học nhanh Đĩa sinh học quay
Loại BOD carbon, Nitrat hóa Loại BOD carbon, Nitrat hóa Loại BOD carbon, Nitrat hóa Loại BOD carbon, Nitrat hóa Loại BOD carbon, Nitrat hóa
Xử lý kị khí Tăng trưởng lơ lửng
Tăng trưởng dính bám
Bể phân hủy kị khí UABS Lọc kị khí
Loại BOD carbon, Ổn định Loại BOD carbon, Ổn định Loại BOD carbon, Ổn định
Hồ sinh vật
Hồ hiếu khí Hồ bậc ba Hồ tùy tiện Hồ kị khí
Loại BOD carbon Loại BOD carbon, Nitrat hóa Loại BOD carbon Loại BOD carbon, Ổn định
Lưu ý các sơ đồ và bảng biểu trong các trang 176- 179
106
Mục đích và phương pháp
Mục đích
Quá trình sử dụng
Phương pháp cơ học
Để giảm độ ẩm của cặn/ bùn đã ổn định
-Bể nén bùn trọng lực -Bể tuyển nổi bùn -Thiết bị ly tâm bùn -Thiết bị lọc ép bùn -Thiệt bị lọc chân không
Phương pháp nhiệt
-Sân phơi bùn Thiết bị sấy khô bùn -Thiêu đốt bùn
Để xử lý ổn định cặn tươi (phần lớn là cặn bã hữu cơ) thường áp dụng phương pháp phân hủy sinh học kỵ khí trong các công trình tương ứng
-Bể tự hoại -Bể lắng 2 vỏ -Bể metan -Hộ sinh vật kỵ khí -Túi ủ khí sinh học
Xử lý hiếu khí
• 5.1.1.Quá trình xử lý hiếu khí kinh điển
– 5.1.1.1. Thành phần hệ thống bùn hoạt tính kinh
điển
– 5.1.1.2. Một số cải tiến của quá trình bùn hoạt tính – 5.1.1.3. Một số thông số hoạt động
• 5.1.2. Lý thuyết tạo bông bùn hoạt tính
107
Quá trình bùn hoạt tính
Sơ đồ bể hiếu khí cổ điển
Bể thổi khí: Nước hòa với bùn hoạt tính với sự có mặt của oxy nhằm oxy hóa chất hữu cơ; lưu 4-8 giờ; rắn lơ lửng 1500- 2500 mg/l Bể lắng: Lắng bông cặn VSV và dùng 1 phần tuần hoàn lại bể thổi khí
108
Bùn hoạt tính cải tiến
• Hệ thống thông khí kéo dài (Continuos aeration) • Mương Oxy hóa (Oxidation Ditches) • Thông khí từng bước (Step aeration) • Tiếp xúc ổn định • Thông khí trộn lẫn hoàn toàn (Mixing Jet aeration) • Bùn hoạt tính tốc độ cao • Thông khí oxy nguyên chất
Mương oxy hóa (Oxidation Ditches)
Oxãdãtãéè Dãtcâeí
109
110
Các phương pháp khác
Các thông số hoạt động • Chất rắn lơ lửng hỗn dịch (MLSS) (Mixed-Liquer suspended
– Phần hữu cơ của MLSS; Chiếm khoảng 65- 75% MLSS (đun nóng- làm khô
ở 600- 650oC)
• Tỉ số chất dinh dưỡng trên VSV – F/M=(Q*BOD)/(MLSS*V) • Q: Lưu lượng (gallon/ngày) • BOD: Nhu cầu oxy sinh học 5 ngày • MLSS: Chất rắn lơ lửng hỗn dịch • V: Thể tích bể thoáng khí
– F/M thường 0,2- 0,5 ; F/M thấp hiệu quả xử lý thấp; Cao thì sao?
solid) – Rắn lơ lửng hữu cơ, khoáng và VSV (lọc-sấy 105oC) • Chất rắn lơ lửng bay hơi hỗn dịch (MLVSS) volatile
111
Các thông số hoạt động
• Thời gian lưu nước thủy lực (HRT- Hydraulic Retention time) (Nghịch đảo tốc độ pha loãng) – HRT= 1/D= V/Q
• V: Thể tích bể thổi khí • Q: Lưu lượng nước vào bể thổi khí • D: Tốc độ pha loãng
• Tuổi bùn (thời gian lưu của VSV trong bể) – Tuổi bùn= (MLSS*V)/ (SSe*Qc) + (SSw*Qw)
• e: Nước thải • w: Bùn thải
– Tuổi bùn thường 5- 15 ngày và thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ, mùa, và các yếu tố khác
Quá trình hình thành bông bùn
• Khi F/M cao Pha log của VSV nên chưa hình thành bùn do VSV dạng phân tán trong dung dịch (giảm chất hữu cơ)
• Khi F/M giảm VSV sẽ ở pha cân bằng và bùn bắt đầu
hình thành
• Khi VSV vào giai đoạn trao đổi chất nội bào là giai đoạn
tạo thành bùn nhiều nhất (tạo bùn)
• Thức ăn cạn kiệt nên trùng lông bám vào giá thể dùng
VSV làm mồi
• VSV giảm kéo theo giảm trùng lông, lúc này trùng bánh xe sẽ phát triển dùng bông bùn làm thức ăn làm giảm lượng bùn
112
Bùn hoạt tính
• 5.2.1.Giới thiệu • 5.2.2. Sinh học của bùn hoạt tính • 5.2.3. Hiện tượng bung và lên bọt của bùn hoạt
tính – 5.2.3.1. Giới thiệu – 5.2.3.2. Bung bùn có sợi – 5.2.3.3. Kỹ thuật để phân lập và xác định vi sinh
vật sợi
– 5.2.3.4. Khống chế hiện tượng bung bùn
Bùn hoạt tính
• Là quá trình xử lý nước thải bằng sinh học
– Bản chất là quá trình chuyển hóa chất hữu cơ thành CO2, H2O, NH4 và sinh khối tế bào dưới điều kiện hiếu khí
– Tế bào VSV tạo thành sẽ lắng ở bể lắng dưới dạng
bông bùn
• Chất hữu cơ phân hủy và chuyển thành sinh khối tế bào sau đó kết bông và lắng tại bể lắng
113
Vi sinh vật trong bùn hoạt tính
• Vi khuẩn (bacterial) • Vi khuẩn là thành phần chiếm đa số trong bùn hoạt tính chúng oxy hóa chất hữu cơ tạo sinh khối tế bào – Hơn 300 chủng được phân lập chủ yếu vi khuẩn hiếu khí
hoặc hiếu khí tùy tiện
– Vi khuẩn kị khí sinh methan cũng có mặt trong các hốc kị
khí của bông bùn chúng sẽ phát triển trong bể kị khí – Vi khuẩn Tự dưỡng; Vi khuẩn quang dưỡng; Tía; Xanh – Vi khuẩn có màng bao – Vi khuẩn có nhánh
Một số vi khuẩn có trong bùn hoạt tính
114
Vi sinh vật trong bùn hoạt tính
• Nấm (Fungi) • Bùn hoạt tính không phải là điều kiện tốt cho
nấm phát triển
• Khi pH thấp có thể phân lập được 1 số chủng như: Geotrichum; Penicillium; Cephalosporium; Alternaria • Hiện tượng bung bùn có thể do Geotrichum
candidum gây nên
Vi sinh vật trong bùn hoạt tính
• Động vật nguyên sinh (Protozoa) • Chúng thường sử dụng vi khuẩn làm thức ăn
• Khả năng “săn” vi khuẩn sẽ giảm khi trong môi
trường hiện diện các chất độc – Aspidisca costata bị ảnh hưởng nếu có mặt Cadmium
– Bất lợi: giảm mật độ vi khuẩn có lợi trong quá trình xử lý – Có lợi:giảm vi khuẩn gây bệnh
115
Hiện tượng bung bùn
• Hệ thống bùn hoạt tính hoạt động tốt khi có
hình thành bùn và ngược lại • Các dạng bất thường của bùn
– Bung bùn không có sợi (dispersed growth) – Bông bùn điểm (pinpoint flocs) – Lên bùn (rising sludge) – Tạo bọt và váng (foaming/scum formation) – Bung bùn có sợi (filamentous bulking)
Nguyên nhân và hậu quả sự cố bùn hoạt tính
Sự cố
Nguyên nhân
Hậu quả
Phát triển phân tán Không tạo bông, tạo thành những
cụm nhỏ và riêng lẻ
Đục, không có vùng lắng trong bùn
Nhày (bung bùn không sợi)
VSV có số lượng lớn trong lớp màng ngoại bào
Giảm khả năng lắng; khó phân tách; chảy tràn trong bể lắng đợt 2
Bông bùn điểm
Bông bùn nhỏ; Giảm tốc độ lắng
Chỉ số thể tích bùn (SVI) thấp; nước thải ra bị đục
Bung bùn
Vi khuẩn dạng sợi phát triển gây cản trở quá trình nén và lắng của bùn
Chỉ số thể tích bùn cao, nước thải ra rất trong
Lên bùn
Các bọt khí Nito do quá trình khử Nitrat hình thành làm cho bông bùn trong bể lắng đợt 2 bị nâng lên
Hình thành lớp váng bùn hoạt tính trên mặt của bể lắng đợt 2
Tạo bọt và váng
Chất hoạt động bề mặt; Có mặt loài Nocardia và Microthrix pavvicella
Bọt trên bề mặt bể hiếu khí; có thể gây mùi; tràn ra khỏi bể thổi khí và vào bể lắng 2
116
Cách đo thể tích bùn lắng (SVI)
• SVI = V* 1000/ MLSS • V: Thể tích bùn lắng sau 30 phút (ml/L) • MLSS: Chất rắn lơ lửng hỗn dịch (mg/L) • SVI là số ml trên mỗi gam bùn
– SVI cao khi > 150ml/g cho biết có hiện tượng
bung bùn
– SVI thấp <70 ml/g cho biết bông bùn nhỏ nhiều – Hệ thống bùn hoạt tính hoạt động tốt khi chỉ số
SVI trong khoảng 70- 150
Mối quan hệ giữa VK sợi và VK tạo bông
Hiện tượng Bông bình thường
Bông bùn nhỏ
Mối quan hệ Cân đối giữa VK sợi và VK tạo bông Không có VK sợi hay mật độ rất thấp
Bung bùn sợi
VK dạng sợi chiếm ưu thế
Ghi Chú Bông cứng chắc và dễ lắng trong bể lắng Không lắng tốt trong bể lắng; nước ra đục; SVI thấp Chỉ số nén bùn thấp; Lắng kém; nước ra trong
117
Đặc điểm sinh lý VK tạo sợi và tạo bông
Đặc điểm sinh lý
Tạo bông
Tạo sợi
Tốc độ hấp thụ cơ chất tối đa
Cao
Thấp
Tốc độ phát triển đặc hiệu tối đa
Cao
Thấp
Tốc độ phân hủy nội sinh cao
Cao
Thấp
Giảm tốc độ phát triển đặc hiệu (cạn thức ăn)
Đáng kể
Vừa phải
Khả năng chịu điều kiện ít chất dinh dưỡng
Thấp
Cao
Giảm tốc độ phát triển đặc hiệu do DO thấp
Đáng kể
Vừa Phải
Khả năng chịu nồng độ chất hữu cơ cao
Cao
Thấp
Sử dụng Nitrate làm chất nhận điện tử
Có
Không
Hấp thụ nhiều Phosphor
Có
Không
Các chủng VK dạng sợi gây bung bùn
% sự cố
Vi sinh vật sợi
% sự cố Vi sinh vật sợi
Nocardia spp
Type 0803
6
31
Type 1701
Nostocoida limicola
6
29
Type 021N
Type 1851
6
19
Type 0041
Type 0961
4
16
Thiothrix spp
Type 0581
3
12
Sphaerotilus natans
Begiatoa spp
<1
12
Microthrix parvicella
Nấm
<1
10
Type 0092
Type 0914
<1
9
Haliscomenobacter hydrosis
Các loại khác
<1
9
Type 0675
7
Náïồè: Jeèåãèí aèd
118
Kỹ thuật phân lập và định danh VK sợi
• VK sợi được phân lập trong bùn hoạt tính • Phát triển trong môi trường ít carbon hữu cơ • Tốc độ phát triển chậm • Định danh chủ yếu dựa vào quan sát hình ảnh
dưới kính hiển vi (thường và tương phản) – VK Sợi – VK phân nhánh – Tính di động của sợi – Màng bao
Khắc phục hiện tượng bung bùn
• Sử dụng chất oxy hóa mạnh để diệt một số vi khuẩn sợi (Chlorine 10-20 mg/L, H2O2 200 mg/L) – Sử dụng chất sát khuẩn có thể làm tổn hại đến
VSV có lợi dẫn đến hiện tượng phá bông
• Sử dụng chất keo tụ (polymer cation 15- 20
mg/L)
• Điều chỉnh lượng bùn tuần hoàn (tăng thải
bùn)
119
Quá trình kị khí
Bản chất quá trình
• Xử lý kị khí
120
Các giai đoạn trong bể kị khí
Ưu nhược điểm Ưï đãểm: Sử dụèá CO2 laøcâất èâậè đãệè tử Tạé ìa ít bïøè íé vớã âãếï åâí (30 lầè) vì íảè êâẩm cïốã cïøèá câủ óếï laø CH4 Nâï cầï èăèá lượèá câé ëïaùtììèâ èâỏ Dèá câé èước tâảã céùâaøm lượèá câất éâ èâãễm caé vaøtảã tìọèá caé Pâaâè âủó được èâãềï câất åâéùêâaâè âủó (lãáèãèe) vaøåâéâèá tạé tâaøèâ Tìãâalémetaè Nâược đãểm: Câậm; åâởã độèá laâï; Nồèá độ cơ câất baè đầï caé; èâạó cảm vớã câất độc
121
Bể phân hủy 1 giai đoạn
Tìéèá bể áồm các bộ êâậè: -Kâïấó tìộè -Gãa èâãệt -Tâï åâí -Tâï bùè
Bể phân hủy 2 giai đoạn
Bể 2: Nén bùn và trữ bùn trước khi thải
Bể 1: Kâïấó, áãa èâãệt và ổè địèâ bùn
122
Tăng trưởng trong quá trình phân hủy sinh học kị khí
Lên men
Acetic Acid
Vật liệu hữu cơ
+
H2 CO2
Vi khuẩn sinh Methan
CH4 CO2 H2O
Câất âữï cơ êââè âủó tạé tâfèâ: CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S
Vai trò của Vi sinh vật trong bể phân hủy kị khí
123
Đặc điểm của các nhóm vi khuẩn tham gia quá trình kị khí
Nhóm vi khuẩn
Chức năng
Phân hủy chất hữu cơ phức tạp thành những phân tử hòa tan. Các phân tử này sẽ được phân hủy bởi nhóm vi khuẩn lên men acid. Các enzym ngoại bào sẽ đóng vai trò chính trong nhóm vi khuẩn này
Vi khuẩn thủy phân (HB)
Chuyển hóa đường, amin, acid béo thành các acid hữu cơ, alcol, CO2 và H2. Acetate là sản phẩm chính của nhóm vi khuẩn này
Vi khuẩn lên men acid (FAB)
Vi khuẩn Acetic (AB)
Chuyển hóa các acid béo và alcol thành acetate, hydrogen và CO2. Các sản phẩm sinh ra từ nhóm vi khuẩn acetic sẽ được nhom vi khuẩn metan sử dụng
Vi khuẩn metan (Methanogenis)
Là nhóm vi khuẩn có thời gian tăng trưởng lâu (3 ngày đến 50 ngày tùy nhiệt độ). Có 2 nhóm vi khuẩn metan -Nhóm metan hydrogenotrophic: sử dụng hydro hóa tự dưỡng (dùng H2 và CO2 tạo thành CH4) -Nhóm Metan acetotrophic: Phân giải acetate tạo thành CH4 và CO2
Vi khuẩn thủy phân (hydrolytic bacteria)
124
Vai trò và vị trí của các nhóm vi khuẩn trong xử lý kị khí
Xác định vi khuẩn metan
• Đếm khó thực hiện vì phát triển chậm • Miễn dịch thường sử dụng (kháng thể đơn
dòng; kháng thể đa dòng)
• Xác định sản phẩm tạo thành trong quá trình
phân hủy (acid béo bay hơi; metan; ATP; INT dehydrogenase)
125
Các yếu tố kiểm soát quá trình
pH
• Nhiệt độ • Thời gian lưu • • Cạnh tranh giữa VK metan và VK SRB • Các yếu tố gây độc
Các yếu tố kiểm soát quá trình
Yếu tố
Thông số tôi ưu- Ảnh hưởng
Nhiệt độ
30- 35oC tối ưu cho vi khuẩn ưa ấm
Thời gian lưu
Tăng trưởng dính bám 1- 10 ngày Tăng trưởng lơ lửng 10- 60 ngày
pH
Vi khuẩn sinh Metan sẽ bị bất hoạt ở pH 6 -Khoảng hoạt động 6,7- 7,4. Tối ưu trong khoảng 7,0- 7,2 Vi khuẩn acidogenis sinh acid làm pH giảm vì thế cần quan tâm đến pH của bể kị khí. Có thể duy trì pH bằng đệm pH (CaCO3, NaOH, NaHCO3) VFA (volatile fatty acids)/ độ kiềm = 0,1
SRB và Vi Khuẩn Metan
Có sự cạnh tranh giữa SRB và vi khuẩn metan phụ thuộc vào tỉ số BOD/SO4. Tỉ số 1,7- 2,7 sẽ có cạnh tranh giữa SRB và VK metan. Tỉ số lớn hơn 2,7 sẽ có lợi cho vi khuẩn metan
Yếu tố gây độc
Oxy; Amonium; Hydrocarbon chứa chor; Hợp chất vòng bebzen; Formaldehyd; Acid bay hơi; Acid béo mạch dài; Kim loại nặng; Cyanide; Sulfide; Tannin; Độ mặn
126
Bể tự hoại
• Loại 80% CTR, 90% BOD, một phần VK gây bệnh • Gồm 1 bể phản ứng và 1 vùng thấm
– Bể phản ứng: loại bỏ phần rắn của nước thải và các chất rắn nhẹ, béo sẽ nổi lên mặt và phân hủy trong thời gian 24- 72 giờ
– Vùng thấm: Lọc nước sau khi ra khỏi bể phản ứng và
ngấm xuống đất
• Bể tự hoại là nguồn gây ô nhiễm tầng nước ngầm
127
Bể UABS (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket) • Cấu tạo gồm:
– Đáy bùn nén chặt – Lớp bùn – Lớp chất lỏng lẫn bùn – Màng lắng phân chia bông bùn và nước đã xử lý • Nước sẽ đi vào từ phía dưới lên và quá trình xử lý
sẽ xảy ra trong lớp bùn hoạt tính
• Nước qua xử lý sẽ tách bùn qua vách chắn và ra
khỏi hệ thống qua ống thoát
• Khí sẽ được thu nhận qua phễu thu khí
128
UASB (Upward- flow Anaerobic Sludge Blanket)
Lý thuyết Spaghetti về bùn hoạt tính
• Viên nấm (fungal pellet) chứa các vi khuẩn dạng sợi
• Viên nấm thu hút các VSV khác vào quá trình phân hủy kị khí
• Cấu trúc viên nấm
– Lớp trong cùng chứa VK Methanothrix
– Lớp giữa chứa VK acetone hình
que sinh H2 và sử dụng H2 – Lớp ngoài chứa VK hình que, cầu, sợi lên men và sinh H2
129
Hồ ổn định sinh học (Lagoon)
• Hồ sinh học thích hợp trong trường hợp mặt
bằng rộng
• Các loại hồ sinh học
– Hồ tùy tiện (Facultative) – Hồ hiếu khí (aerobic) – Hồ kị khí (anaerobic) – Hồ thóang khí (aerated) – Hồ thoáng khí bậc cao (high rate aerated) – Hồ bậc ba (maturation)
Hồ tùy tiện (facultative)
Áp dụng
Ưu điểm
Nhược điểm
Bản chất Vi sinh vật tham gia
Xử lý nước thải sinh hoạt
Hiếu khí Tùy tiện Kị khí
Lớp trên: VK hiếu khí Lớp giữa: Tùy tiện Lớp dưới: kị khí
Chi phí thấp Dễ vận hành Thời gian lưu 5- 30 ngày
Diện tích lớn Sinh mùi do Tảo phát triển Côn trùng phát triển
Rất èâãềï léạã VSV tâam áãa: Tảé, Vã åâïẩè dị dưỡèá, Độèá vật èáïóêè íãèâ Yếu tố
Ảnh hưởng Khoảng thích hợp Khả năng
Nhược điểm
Nhiệt độ hồ sinh học
Tốc độ phát triển của VSV
Tăng SS do sinh khối tế bào ở đầu ra
-Tùy vùng hoạt động và hệ VSV hiện diện -Không nhỏ hơn 15oC
-Tải trọng BOD từ 2,2- 5,6 g/m2/ngày -BOD nước đầu ra 30mg/l
130
Hoạt động
Bản chất Vi sinh vật
Ưu điểm
Nhược điểm
tham gia
Vùng Quang hợp
Quang hợp
Tảo lục Tảo lục lam Tảo cát diatom
Phụ thuộc vào sự phát triển của từng loại tảo; Tảo nào chiếm ưu thế sẽ có ảnh hưởng nhất định
Dị dưỡng
Vi khuẩn dị dưỡng kị khí và vi hiếu khí
Chuyển hóa N, P, NH4, NO3 pH tăng làm kết tủa P, NH4 Tăng DO Khử mùi do VK SOB phát triển (loại H2S) Loại bỏ chất hữu cơ có trong nước thải Tạo cơ chất cho VSV quang hợp sử dụng
Sản sinh CH4 và CO2 phóng thích vào không khí vì khó áp dụng biện pháp thu gom Tăng DO trong nước đầu ra
Phân hủy chất hữu cơ tạo thành CO2 và các chất cần thiết cho VSV
Chưa phát hiện
Trùng lông Trùng roi Trùng bánh xe
Giảm số lượng VSV gây bệnh Giảm đục nước
Zooplankton Giảm mật độ VSV, kiểm soát số lượng cá thể VS
Các loại hồ sinh vật
Loại hồ
Mục đích
Thời gian lưu
Thông số kỹ thuật
Hồ hiếu khí
3- 5 ngày
Xử lý hiếu khí nước thải sinh hoạt Loại bỏ BOD
-Sâu 0,3- 0,5 m -Cần ánh sáng - Được xáo trộn
Hồ thoáng khí
< 10 ngày
Xử lý nước thải đô thị ô nhiễm nặng Loại bỏ BOD
-Sâu 2- 6 m -Phân phối khí hoặc xáo trộn cơ học
Hồ kị khí
20- 50 ngày
Xử lý nước thải có BOD cao và chất rắn lơ lửng hữu cơ cao (lò sát sinh)
-Sâu 2,5- 9 m -Không khuấy trộn Nhạy cảm với chất độc -Nhiệt độ > 10oC
Hồ bậc ba
Khoảng 20 ngày
Xử lý nước đầu ra của bể bùn hoạt tính, bể lọc sinh học
-Sâu 1-2 m -Khuấy trộn bề mặt -Thúc đẩy quá trình nitrat hóa
131
Loại bỏ VSV gây bệnh
• VSV gây bệnh trong hồ sinh học được loại bỏ bởi
các yếu tố sau – Thời gian lưu (Vi khuẩn, vi rus, nang trứng giun sán) – Nhiệt độ (diệt virus, vi khuẩn) – Ánh sáng (virus) – pH (vi khuẩn) – Sinh vật săn mồi (vi khuẩn, tảo) – Các nguyên nhân vật lý (kết bám, kết tủa) (trứng giun) • HSV loại được 90- 99% VSV chỉ thị và VSV gây
bệnh
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC CHẤT THẢI RẮN
132
Các chủ đề quan tâm
-Chôn lấp -Composting -Biogas -Thực vật
Nguyên lý sử dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải
Vi sinh vật là gì
Những đặc điểm chung của vi sinh vật
Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên
133
Khái niệm về chất thải
• Chất thải là gì? • Phân loại chất thải • Khái niệm về xử lý chất thải
Thành phần vi sinh vật có trong chất thải
1.Vi khuẩn( Bacteria )
2.Virus
3.Vi nấm và các vi sinh vật khác
134
Các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới sự phát triển của vi sinh vật
dưỡng, kị khí • Tỉ lệ C/N và C/P • Các chất sát trùng: phenol, etanol, iot, đồng và các muối đồng, thủy ngân, xà phòng,
hóa chất, các chất tẩy rửa… 3. Các yếu tố sinh học:
Các mối quan hệ đối kháng trong tự nhiên.
1.Các yếu tố vật lý: • Nhiệt độ: nhóm ưa lạnh, nhóm ưa ấm, nhóm ưa nóng • Độ ẩm • Độ muối • Các tia bức xạ, ánh sáng mặt trời… 2.Các yếu tố hóa học: pH của môi trường • • Oxy: nhóm hiếu khí bắt buộc, hiếu khí không bắt buộc, vi hiếu khí, kị khí chịu
Quá trình phát triển của vi sinh vật
Giai đoạn chậm (lag-phase) Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase) Giai đoạn cân bằng (stationary phase) Giai đoạn chết (log-death phase)
Đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn
135
Đồ thị về sự tăng trưởng tương đối của các vi sinh vật trong bể xử lý nước thải
Hoạt động sống của vi sinh vật trong chất thải
• Quá trình phân hủy hiếu khí:quá trình phân hủy các chất hữu cơ do VSV tiết ra các enzym như amilaza, xenlulaza, proteinaza, lipaza…Quá trình này cần phải cung cấp đủ oxy,
• Quá trình phân hủy kị khí:quá trình này gồm giai
đoạn thủy phân và giai đoạn tạo khí. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là hỗn hợp khí, trong đó metan chiếm tới 60-75%. Chất hữu cơ lên men yếm khí CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S
136
Nguyên lý sử dụng vi sinh vật trong xử lý chất thải
• Lưu ý thành phần vi sinh vật có trong chất thải • Lưu ý các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới sự phát
triển của vi sinh vật
• Lưu ý các giai đoạn phát triển của chúng.
CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN BẰNG PHƯƠNG PHÁP YẾM KHÍ TUỲ NGHI A.B.T (ANOXY BIO TECHNOLOGY )
137
Sơ đồ giải pháp xử lý phế phẩm sau chế biến
Ưu điểm của phương pháp
• + Tái chế các chất không phân hủy thành những vật liệu có thể tái sử dụng được.
• + Không tốn đất chôn lấp chất thải rắn. • + Không có nước rỉ rác và các khí độc hại, khí dễ gây
cháy nổ sinh ra trong quá trình phân hủy hữu cơ do đó không gây ô nhiễm môi trường.
• + Không phân loại ban đầu, do đó không làm ảnh hưởng đến công nhân lao động trực tiếp.
• + Thiết bị đơn giản, chi phí đầu tư thấp. • + Vận hành đơn giản, chi phí vận hành thường xuyên không cao.
138
GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS
Thành phần của biogas như
sau:
– Methane (CH4): 55 – 65% – Carbon dioxide (CO2): 35 – 45% – Nitrogen (N2): 0 – 3% – Hydrogen (H2): 0 – 1% – Hydrogen sulfide (H2S): 0 – 1%
277
GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS
Nhiệt trị:
– CH4: gần 9.000 kcal/m3. – Biogas: khoảng 4.500 – 6.000 kcal/m3
(phụ thuộc vào % CH4/biogas)
278
139
Ưu, khuyết điểm của công nghệ khí sinh học
Ưu điểm
Nhược điểm
Có khả năng cháy nổ
Sản xuất ra CH4 và chất thải
để sử dụng
Vốn đầu tư cao
Tiêu diệt phần lớn các hạt cỏ
Đòi hỏi vận hành và bảo quản
dại và các mầm bệnh
tốt
Xử lý phân người và gia súc
Tạo thể tích chất thải lớn hơn
ban đầu
Bảo vệ được các nguồn năng lượng hiếm của địa phương (củi, dầu…).
Nước thải của hầm ủ vẫn còn khả năng gây ô nhiễm nguồn nước
279
Ưu, khuyết điểm của công nghệ khí sinh học
Ưu điểm
Nhược điểm
Chất thải
Không có mùi hôi
Vài hóa chất trong chất thải có thể làm cản trở quá trình phân hủy
Không còn hấp dẫn chuột
và ruồi
Lọc CO2 và H2S để dùng chạy động cơ đốt trong.
Làm phân bón và cải tạo
đất
280
140
So sánh kỹ thuật ủ phân compost và kỹ thuật lên men yếm khí biogas
Điều kiện hoạt động
Ủ phân compost
Công nghệ biogas
Phân người/phân gia súc + thực vật
Phân người/phân gia súc + nước + thực vật
Nguyên liệu ủ (để đạt C/N và ẩm độ thích hợp)
Nhiệt độ
50 – 700C
Môi trường
4 – 8 tuần
Thời gian vận hành cho 1 mẻ
6 – 8 tuần (kể luôn giai đoạn thành thục và khoáng hóa)
281
So sánh kỹ thuật ủ phân compost và kỹ thuật lên men yếm khí biogas
Điều kiện hoạt động
Ủ phân compost
Công nghệ biogas
Diện tích cần thiết
Lớn
- Lớn đối với các loại hầm xây nổi, - Thấp đối với các loại hầm xây chìm
Cách vận hành
Phức tạp
Từ đơn giản đến phức tạp
282
141
So sánh chất lượng sản phẩm chất thải ủ phân compost và chất thải hầm ủ biogas
Sản phẩm
Phân ủ compost
Chất thải hầm ủ
Trọng lượng riêng
Giảm xuống do nước bị bốc hơi
Tăng lên do việc sản sinh thêm sinh khối
Hàm lượng nước
40 – 50%
88 - 92%
Cao
Trung bình
Khả năng tiêu diệt mầm bệnh
Nhiều
Ít hơn phân ủ compost
Hàm lượng mùn hữu cơ
283
So sánh chất lượng sản phẩm chất thải ủ phân compost và chất thải hầm ủ biogas
Sản phẩm
Phân ủ compost
Chất thải hầm ủ
Vận chuyển
Cần phải làm khô
Dễ dàng (vì ở dạng rắn)
Yêu cầu xử lý tiếp
Không cần
Cần phải làm khô
Dự trữ
Dễ dàng, ít mất đạm
Khó hơn, có khả năng mất đạm
284
142
Cách sử dụng chất thải hữu cơ khi có công nghệ biogas
Chế phẩm từ cây trồng, chất thải sinh hoạt
Phân gia súc, phân người
Hầm ủ biogas
Chạy động cơ
Đạm và các chất dinh dưỡng khác
Nhiệt và thắp sáng
Nhiên liệu
Chất thải của hầm ủ
Phát điện
Cải tạo đất
285
Hình 4.2: Tác động của quá trình lên men yếm khí đến việc sử dụng chất thải hữu cơ (khi có công nghệ biogas)
Chất thải hữu cơ Carbohydrates, proteins, fats
Thủy phân và lên men
Vi khuẩn tạo axit
Axit hữu cơ, rượu và các hợp chất trung tính khác
Quá trình khử hydro của nhóm aceton
Acetat
Acetogenic bacteria
H2, CO2
Hydro hóa nhóm aceton
Khử gốc Carboxyl của Acetat
Sinh Methane từ phản ứng khử
VK Acetolastic
Nhóm VK sử dụng H2
CH4 +CO2
CH4+CO2
286
Hình 4.4: Quá trình sinh học của sự phân hủy CHC trong điều kiện yếm khí (Brown và Taga,1985 trích bởi Chongrak, 1989)
143
Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí
• Nhiệt độ • pH và độ kiềm • Độ mặn • Chất dinh dưỡng • Khối lượng nguyên liệu nạp • Các chất khoáng trong nguyên liệu nạp • Khuấy trộn
287
CÁC LOẠI HẦM Ủ
• Vận hành theo mẻ
• Vận hành bán liên tục
• Vận hành liên tục
288
144
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành theo mẻ
- Hầm ủ được nạp đầy nguyên liệu trong một lần
- Cho thêm chất mồi đậy kín lại
- Quá trình sinh khí sẽ diễn ra
- Sau đó, toàn bộ các chất thải của hầm ủ được lấy
ra chỉ chừa lại 10 – 20% để làm chất mồi,
289
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành theo mẻ
- Nguyên liệu mới lại được nạp đầy cho hầm ủ và
quá trình cứ tiếp tục.
- Nhược điểm: lượng khí sinh ra hàng ngày không ổn định, thường cao vào lúc mới nạp và giảm dần đến cuối chu kỳ.
290
145
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành bán liên tục
• Số lần nạp nguyên liệu: 1 - 2 lần/ngày
• Lượng chất thải của hầm ủ sẽ được lấy ra cùng
với thời điểm nạp.
• Thể tích của hầm ủ phải đủ lớn: để ủ phân và
chứa khí.
291
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành bán liên tục
• Kiểu vận hành này thích hợp khi ta có một lượng
chất thải thường xuyên.
• Tổng thể tích khí sản xuất được trên một đơn vị
trọng lượng chất hữu cơ thường cao.
292
146
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành liên tục
• Việc nạp nguyên liệu và lấy chất thải của hầm ủ ra được tiến hành liên tục.
• Lượng nguyên liệu nạp được giữ ổn định bằng cách cho chảy tràn vào hầm ủ hoặc dùng bơm định lượng.
293
• Phương pháp này thường dùng để xử lý các loại nước thải có hàm lượng chất rắn thấp.
CÁC LOẠI HẦM Ủ
Vận hành liên tục
• Chất mồi: chất
thải hầm ủ hay phân gia súc (trong trường hợp nguyên liệu nạp không phải là phân người hay phân gia súc).
294
• Hầm ủ sẽ hoạt động ổn định sau 20 – 30 ngày kể từ lúc bắt đầu vận hành (phụ thuộc vào nhiệt độ, thể tích hầm ủ, nguyên liệu và lượng chất mồi).
147
4.4.1 Hầm ủ nắp vòm cố định (Trung Quốc)
Hìèâ 4.5 Hầm ủ èắê vxm cố địèâ (Tìïèá Qïốc)
295
Hình 4.6 Hầm ủ nắp vòm cố định kiểu TG-BP
296
148
Hình 4.7 Hầm ủ nắp trôi nổi (Ấn Độ)
297
Đánh giá
• Hãy nêu khả năng và nguyên lý ứng dụng vi sinh vật để xử lý nguồn chất thải rắn của ngành chăn nuôi heo
149
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC CHẤT THẢI KHÍ
Một số ứng dụng vi sinh trong xử lý môi trường
150
• Câu 19. Để thu nhận cơ chất trong môi trường phục vụ nhu cầu của tế bào vi sinh vật, có bao nhiêu phương thức vận chuyển cơ chất vào trong tế bào vi sinh vật? Hãy kể tên các phương cách vận chuyển cơ chất • Câu 20. Trong các phương cách vận chuyển cơ chất
vào tế bào vi sinh vật, phương cách nào ít tổn hao năng lượng nhất?
• Câu 21. Trong các phương cách vận chuyển cơ chất
vào tế bào vi sinh vật, phương cách nào tổn hao năng lượng nhiều nhất?
• Câu 22. Hãy nêu định nghĩa về chất thay thế oxy? • Câu 23. Hãy nêu định nghĩa vi sinh vật Quang Dị dưỡng?
• Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, số lượng của vi sinh vật sẽ không thay đổi trong những giai đoạn nào?
• Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, Số lượng vi sinh vật tăng theo cấp số mũ trong giai đoạn nào? • Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, số lượng vi
sinh vật sẽ giảm trong giai đoạn nào?
• Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, khi nguồn cơ chất còn nhiều thì vi sinh vật sẽ tồn tại trong pha nào?
• Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, khi nguồn cơ chất cạn kiệt thì vi sinh vật sẽ tồn tại trong pha nào? • Câu . Trong môi trường nuôi cấy lỏng, thời điểm chuyển giống vi sinh vật vào môi trường thì vi sinh vật sẽ tồn tại trong pha nào?
• Câu 24. Hãy nêu định nghĩa vi sinh vật Hóa Dị dưỡng?
151
• Câu 25. Hãy trình bày chu trình địa hóa của Ni tơ trong tự nhiên
• Câu 26. Hãy trình bày chu trình địa hóa của Phospho trong tự nhiên
• Câu 27. Hãy trình bày chu trình địa hóa của lưu huỳnh trong tự nhiên
• Câu 28. Hãy trình bày quá trình khoáng hóa của Ni tơ trong tự nhiên
• Câu 29. Hãy trình bày quá trình Nitrate hóa của ni tơ trong tự nhiên
• Câu 30. Hãy trình bày quá trình Phản Nitrate hóa của Ni tơ trong tự nhiên
• Câu 31. Hãy trình bày quá trình cố định đạm bởi vi sinh vật trong tự nhiên
• Câu 32. Quá trình Amon hóa xảy ra trong điều kiện nào? • Câu 33. Quá trình Nitrate hóa xảy ra trong điều kiện nào?
• Câu 34. Quá trình Phản Nitrate hóa xảy ra trong điều kiện nào?
• Câu 35. Quá trình oxy hóa Amoni bởi Nitrite trong điều kiện kị khí có tên viết tắt là gì?
• Câu 36. Quá trình khử sulphat bởi vi khuẩn Sulphat Reduce Bacteria xảy ra trong điều kiện nào?
• Câu 37. Quá trình oxi hóa lưu huỳnh bởi vi khuẩn Sulfide Oxidizing Bacteria xảy ra trong điều kiện nào?
• Câu 38. Phospho được vi sinh vật sử dụng trong những quá trình và thành phần nào?
152
• Câu 39. Sản phẩm cuối của quá trình Ammonification là gì?
• Câu 40. Sản phẩn cuối cùng của quá trình Nitrification là gì?
• Câu 41. Sản phẩn cuối cùng của quá trình DeNitrification là gì?
• Câu 42. Hãy kể tên 03 vi khuẩn gây bệnh thường gắp trong nước thải sinh hoạt
• Câu 49. Hãy nêu tên một thử nghiệm để xác định vi sinh vật chỉ thị trong nước thải
• Câu 50. Vi sinh vật nào sẽ được chọn làm vi sinh vật chỉ thị cho quá trình nhiễm phân trong quá khứ?
• Câu 51. Chỉ tiêu vi sinh vật kị khí nào sẽ chỉ thị cho quá trình nhiễm phân người
• Câu 52. Hãy kể tên một kỹ thuật sử dụng để phát hiện vi sinh vật chỉ thị
• Câu 53. Tỉ số CF/CS nói lên điều gì trong chỉ tiêu vi sinh vật chỉ thị
• Câu 54. Hãy biện luận kết quả khi giá trị của tỉ số CF/CS >4
• Câu 55. Hãy biện luận kết quả khi giá trị của tỉ số CF/CS <0,7
• Câu 56. Hãy mô tả thiết bị cần thiết của quá trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp hiếu khí
• Câu 57. Trình bày các diễn biến của vi sinh vật trong bể sục khí của quá trình xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp hiếu khí
• Câu 58. Mô tả cách tiến hành xác định chỉ số tổng chất rắn lơ lửng hỗn dịch (MLSS)
153
• Câu 59. Mô tả cách tiến hành xác định chỉ
số chất rắn lơ lửng bay hơi hỗn dịch (MLVSS)
• Câu 60. Hãy viết công thức tính toán tỉ lệ chất dinh dưỡng trên vi sinh vật của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí
• Câu 61. Hãy viết công thức tính tóan thời gian lưu nước thủy lực của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí
• Câu 62. Hãy viết công thức tính toán tuổi bùn trong bể xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí
• Câu 63. Hãy nêu tên các nhóm vi sinh vật tham gia quá trình phân hủy kị khí chất hữu cơ
• Câu 64. Vai trò của hệ vi sinh vật thủy phân trong quá trình phân hủy kị khí chất hữu cơ
• Câu 65. Vai trò của hệ vi sinh vật lên men a xít trong quá trình phân hủy kị khí chất hữu cơ
• Câu 66. Vai trò của hệ vi sinh vật sinh mê tan trong quá trình phân hủy kị khí chất hữu cơ
• Câu 67. Hãy kể tên các nhóm vi sinh vật tham gia quá trình sinh metan trong bể phân hủy kị khí
• Câu 68. Nhóm vi sinh vật nào có ảnh hưởng quyết định đến hoạt động của bể phân hủy kị khí chất hữu cơ
154
