BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ DẦU
THÔ Ở PHÒNG THÍ NGHIỆM CỦA CÁC CHỦNG
VI KHUẨN PHÂN LẬP TỪ BIỂN CẦN GIỜ
Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Giảng viên hướng dẫn : CN. Nguyễn Hoàng Mỹ
Sinh viên thực hiện : Tống Khánh Tuyền
MSSV: 107111215 Lớp: 07DSH2
TP. Hồ Chí Minh, 2011
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Tống Khánh Tuyền
1
CHƢƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Từ khi được phát hiện cho đến nay, dầu thô đã và đang là nguồn
nguyên liệu vô cùng quý giá của mỗi quốc gia nói riêng và toàn thế giới nói
chung. Ngay nay dầu thô và các sản phẩm của dầu thô được khai thác và sử
dụng với khối lượng ngày càng tăng. Dầu thô đang có mặt trong hầu hết các
lĩnh vực đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người cũng như trong hoạt
động công – nông nghiệp.
Bên cạnh ưu điểm về kinh tế và xã hội, các sản phẩm dầu thô là mối đe
dọa ô nhiễm môi trường. Những yếu tố khách quan và chủ quan khi khai thác
và sử dụng dầu đều có thể gây nên hiểm họa cho môi trường sinh thái. Có rất
nhiều vụ tràn dầu trên sông, biển đã xảy ra trên toàn thế giới và để lại hậu quả
đáng lo ngại. Đó là chưa kể đến việc khai thác dầu ở thềm lục địa và việc rửa
tàu chuyên chở dầu vô ý thức đã và đang gây nên ảnh hưởng nghiêm trọng
đến các hệ sinh thái. Ở Việt Nam trong vòng 10 năm qua đã có hơn 50 vụ tràn
dầu lớn nhỏ, thiệt hại không kiểm soát được. Chính vì thế việc nghiên cứu tìm
cách phòng ngừa ô nhiễm dầu và đưa ra các chính sách bảo vệ môi trường nói
chung, ô nhiễm dầu gây ra nói riêng đã trở nên hết sức cấp thiết.
Hiện nay có nhiều phương pháp khắc phục các sự cố tràn dầu trên biển
như: phương pháp cơ học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học.
Nhưng các biện pháp cơ học và hóa học sử dụng các thiết bị tách dầu hiện đại
nhất hiện nay cũng không loại bỏ được các thành phần độc của dầu.
Trong khi đó phương pháp sinh học là một trong các phương pháp làm
sạch ô nhiễm dầu có tính ưu việt nhất với giá thành rẻ, không gây ô nhiễm về
sau. Xử lý dầu tràn bằng các chủng vi sinh vật giúp làm sạch dầu trên biển và
giúp chúng ta hiểu hơn về quá trình chuyển hóa của các thành phần dầu và
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Tống Khánh Tuyền
2
qua đó có thể điều khiển quá trình phân hủy sinh học dễ dàng hơn nhằm làm
tăng hiệu quả xử lý.
Góp phần trong công tác ứng cứu tràn dầu trên biển và làm sạch dầu
trong quá trình khai thác và vận chuyển đặc biệt là tại Việt Nam, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: „„Bước đầu thử nghiệm khả năng xử lý dầu thô ở quy mô
phòng thí nghiệm của các chủng vi khuẩn phân lập từ biển Cần Giờ”.
2. Tình hình nghiên cứu
Nghiên cứu ở Việt Nam
Năm 2003, tác giả Lại Thúy Hiền nghiên cứu về chất hoạt động bề mặt
sinh học do vi sinh vật tạo ra, ứng dụng trong công nghệ dầu khí cả xử lý môi
trường. Kết quả phân lập được 4 chủng vi sinh vật Pseudomonas
pesudomatei, Pseudomonas aeruginosa, Cryptococcus terreus và Candida
guiller có khả năng sinh ra các chất hoạt động bề mặt có hoạt tính cao, tác
dụng làm tăng quá trình phân hủy dầu tổng. Kết quả 67% lượng dầu tràn, thúc
đẩy nhanh quá trình xử lý ô nhiễm dầu. [7]
Đề tài cấp nhà nước số KHCN 02 – 12 “Nghiên cứu và làm sạch dầu
bằng phương pháp phân hủy dầu mỏ bằng phương pháp phân hủy sinh học”
do tiến sỹ Đặng Thị Cẩm Hà chủ trì cùng đồng nghiệp tiến hành từ năm 1999
– 2000, đã được hội đồng nghiệm thu nhà nước đánh giá đạt loại xuất sắc.
Thành quả đạt được của đề tài là chế phẩm cung cấp cho quá trình xử lý dầu ô
nhiễm ở các môi trường sinh thái khác nhau và xây dựng quy trình xử lý ô
nhiễm dầu ở môi trường nước. [1]
Viện Công nghệ sinh học đã sản xuất và đưa vào sử dụng hiện nay gồm
Oicleanser 1, Oicleanser 2, Oicleanser 3. Các chế phẩm sinh học, các chất vi
lượng đã được sản xuất và đáp ứng yêu cầu xử lý các loại hình ô nhiễm dầu ở
các điều kiện sinh thái khác nhau. [1]
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Tống Khánh Tuyền
3
Nghiên cứu trên thế giới
Các nhà khoa học ở California đã có một cải tiến quan trọng trong kỹ
thuật làm sạch dầu loang ở biển, hồ và những khu vực lưu thông đường thủy,
đó là máy lọc dầu cải tiến. Đây là thiết bị chủ yếu thu hồi dầu loang trên biển,
đối với một khu vực có bề mặt dầu loang rộng lớn, thiết bị có nhiều rãnh này
sẽ thu được nhiều dầu hơn thiết bị hớt váng dầu thông thường với bề mặt
phẳng, thiết bị này thu gom gần như 100% dầu bám dính trên mặt thiết bị.
Nhóm nghiên cứu thuộc Viên Công Nghệ Massaachusetts (MIT) ở Mỹ
đã nghiên cứu ra một loại bọt biển nano có thể hút dầu loang khởi mặt nước.
Loại bọt biển này là một tấm lưới gồm những sợi nano bằng oxit mangan có
đường kính khoảng 20 nano mét đan nối với nhau, thiết bị còn được phủ lên
một lớp silicon trên lưới đã giúp nó không thấm nước. Do có nhiều lỗ thông
khí, lưới nano hoạt động như một miếng bọt biển, có thể hút được lượng dầu
gấp 20 lần trọng lượng của nó. Với bề mặt không thấm nước, bọt biển này chỉ
hút những chất không tan trong nước như dầu, bọt biển này chỉ hút những
chất không tan trong nước hầu như dầu, bọt biển nano còn có thể đẩy ra gần
như 100% nước.
Hiện nay trên thị trường thế giới có rất nhiều chế phẩm cung cấp cho
quá trình xử lý dầu tràn. Một số chế phẩm làm từ bông phế thải, chỉ có tính
chất thu hồi dầu ở trên sàn dính dầu và không có khả năng phân hủy dầu. Các
chế phẩm này sau khi thu gom phải xử lý tiếp, hoặc đốt ở nhiệt độ cao
(<12000C) hay xử lý bằng phương pháp sinh học. Gần đây xuất hiện một số
loại vật liệu thấm dầu có kết hợp phân hủy vi sinh vật của các nước tiên tiến
như: Enretech (Mỹ), Non – Oil (Anh), Spill – Sorb (Canada),…[12][14]
Đồ án tốt nghiệp SVTH: Tống Khánh Tuyền
4
3. Mục đích nghiên cứu
Xác định khả năng xử lý của các chủng vi sinh vật phân lập có khả
năng phân hủy dầu trên mẫu nước biển nhiễm dầu ở quy mô phòng thí
nghiệm.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Xây dựng sơ đồ bố trí thí nghiệm xử lý.
Xây dựng khả năng phân hủy dầu của các chủng vi sinh vật.
Đánh giá tiềm năng ứng dụng của các chủng vi sinh vật trên thực tế.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập tài liệu.
Phương pháp xác định vi sinh vật.
Phương pháp thử nghiệm khả năng phân hủy dầu của các vi sinh vật.
6. Các kết quả đạt đƣợc của đề tài
Tuyển chọn các chuẩn vi sinh khuẩn có khả năng phân hủy dầu từ
nguồn nước nhiễm dầu.
Đánh giá được một số vi khuẩn có khả năng phân hủy dầu mạnh làm cơ
sở cho việc sử dụng hợp lý, hiệu quả các nguồn mẫu vi sinh vật tại chỗ nhằm
nâng cao hiệu quả xử lý.