TUYỂN CHỌN BỘ CHỦNG VI SINH VẬT XỬ LÝ PHẾ THẢI SAU CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DẠNG RẮN THÀNH PHÂN BÓN HỮU CƠ SINH HỌC doc

TUYỂN CHỌN BỘ CHỦNG VI SINH VẬT XỬ LÝ PHẾ THẢI
SAU CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN DẠNG RẮN THÀNH PHÂN BÓN
HỮU CƠ SINH HỌC
Lương Hữu Thành
1
, Vũ Thuý Nga
1
,
Nguyễn Thị Hằng Nga
1
, Đào Văn Thông
1
,
Lê Thị Thanh Thuỷ
1
, Cao Hương Giang
1
,
Hà Thị Thuý
1
, Lưu Thị Hồng Thắm
1
SUMMARY
Selection of microorganisms handle cassava starch processing waste solid
into organic fertilizer biological
One of

the objectives

of the project

“Study on production of

microorganism innoculant to treat
cassava

starch processing waste ” is

handling

waste

cassava

starch processing

into

bio-organic
fertilizer,

thus

subject

groups

conducted

selection

of

microorganisms

after

handling

waste

processing

cassava

into

solid

organic fertilizer

biological. Identified 01 combination of 03 strains of
microorganisms resolution active carbohydrate compounds (cellulose, starch), resolution insoluble
phosphate, nitrogen fixation freely used in production of microorganism innoculant waste handling
cassava starch processing waste solid into organic fertilizer biological. The microbial strains used
in this study are intended to species that are not in the list of restricted microorganisms used
(according to the European Community) and ensure the level of biosafety level 2. Project has
identified a number of technical parameters consistent with the biomass of microbial strains used in
this study: pH, temperature, environment, issued a similar rate, air, time biomass test results in
quality microbial biomass showed that the density of microorganisms used in the study at 108-109
CFU / ml, biological activity unchanged compared with the same original.

Key words: Microorganism innoculant, cassava starch processing waste.
I. §Æt vÊn ®Ò
Trong chiến lược phát triển nông
nghiệp ở Việt Nam, cây sắn đang được tôn
vinh là một trong những loại cây lương thực
thích hợp với những vùng đất cằn cỗi, và là
loại cây trồng có khả năng cạnh tranh cao
với nhiều loại cây công nghiệp khác. Hiện
nay cây sắn đang được chuyển đổi nhanh
chóng vai trò từ cây lương thực truyền
thống sang cây công nghiệp, góp phần vào
sự phát triển kinh tế chung của đất nước
Tuy nhiên, do chỉ tập trung đầu tư để
nâng cao năng suất và chất lượng của sản
phNm, vn  qun lý và kim soát lưng
ph thi thi ra trong quá trình sn xut
chưa ưc u tư ng b, c bit ngay t
khi thit k các nhà máy ch bin tinh bt
sn (CBTBS) nên dn n các vn  v ô
nhim môi trưng. Kt qu kim tra và
ánh giá mc  ô nhim môi trưng do
nh hưng ca hot ng sn xut CBTBS
ti mt s nhà máy nm trên a bàn các
tnh k N ông, k Lk, N gh An, N inh
Bình, Yên Bái u cho thy quá trình sn
xut ã thi ra khói bi không ưc x lý,
ph thi rn gây mùi hôi thi, h thng x
lý nưc thi, ph thi rn không ng b
hoc không  công xut, các ch tiêu lý

hóa sinh hc u vưt ngưng cho phép,
gây ô nhim nghiêm trng môi trưng sinh
thái xung quanh.
Vic ng dng công ngh sinh hc, c
bit là công ngh vi sinh vt trong x lý
cht thi hu cơ làm phân bón hu cơ sinh
hc ti Vit N am ã ưc các nhà khoa
1
Vin Môi trưng N ông nghip
hc quan tõm nghiờn cu trong nhiu nm
tr li õy, trong ú ng dng cỏc ch phNm
vi sinh vt trong x lý rỏc thi v ph thi
nụng nghip, cụng nghip ch bin nụng
sn Vit N am ó c nghiờn cu v
trin khai ỏp dng tng i rng rói. N hiu
ti khoa hc cụng ngh trng im cp
N h nc (KHCN .07.17, KHCN .02.04,
KC.08.07, KC.04.06) ó c nghiờn cu
v ng dng thnh cụng trong x lý ph
thi hu c, ph thi nh mỏy ch bin mớa
ng, ph thi sinh hot, ph thi ch bin
da. Tuy nhiờn, cho n thi im hin nay
cỏc nghiờn cu ng dng vi sinh vt x lý
ph thi CBTBS lm phõn bún hu c sinh
hc vn cũn hn ch.
II. Vật liệu và phơng pháp nghiên cứu
1. Vt liu nghiờn cu
B ging vi sinh vt lu gi ti B mụn
Sinh hc Mụi trng - Vin Mụi trng
N ụng nghip.

2. Phng phỏp nghiờn cu
Xỏc nh mt vi sinh vt (theo
phng phỏp Koch): Mt vi sinh vt
c xỏc nh da trờn phng phỏp nuụi
cy trờn mụi trng thch a, tớnh s lng
vi sinh vt trờn mililit hoc trờn gam mu
thụng qua s khuNn lc phỏt trin trong cỏc
a mụi trng
- Phõn lp, tuyn chn, xỏc nh mt s
c im sinh hc v nh hng ca iu
kin nuụi cy n hot tớnh sinh hc ca cỏc
chng vi sinh vt c xỏc nh theo cỏc
phng phỏp nghiờn cu vi sinh vt thụng
thng.
- Hot tớnh sinh hc phõn gii cỏc hp
cht hu c ca cỏc chng vi sinh vt theo
phng phỏp o vũng khuych tỏn trờn mụi
trng thch.
III. Kết quả và thảo luận
1. Tuyn chn b chng vi sinh vt
a. Hot tớnh v kh nng t hp ca
vi sinh vt:
Vi mc tiờu la chn c b chng
vi sinh vt cú kh nng chuyn húa cht
hu c s dng x lý cht thi ch bin tinh
bt sn lm phõn bún hu c sinh hc, trờn
c s b chng k tha cỏc kt qu nghiờn
cu thuc ti cp Nh nc KC 02.06,
KC 04.04, d ỏn sn xut th nghim
KC04.DA11, nhúm nghiờn cu ó xỏc nh

c 01 t hp gm 3 chng vi sinh vt cú
hot tớnh chuyn húa hp cht
hydratcacbon, phõn gii Ca
3
(PO
4
)
2
v

hot
tớnh c nh nit t do, kt qu nghiờn cu
c trỡnh by trong bng 1.
Bng 1. Hot tớnh sinh hc v kh nng t hp ca cỏc chng vi sinh vt
Ký hiu chng
Hot tớnh sinh hc sau 3 thỏng bo qun
Mt vi sinh vt
sau 3 thỏng bo
qun (CFU/g)
Phõn gii
CMC
(D-d=mm)
Phõn gii
tinh bt
(D-d=mm)
Phõn gii
Ca
3
(PO
4

)
2

(D-d=mm)
C nh nit t
do (hm lng
etylen hỡnh
thnh = àmol/ml)

SHX 02

n
chng
Hn hp

45
44
38
38
- -
3,65 x 10
8

2,36b x 10
8

SHV 18

n
chng

Hn hp

- -
22
22
-
3,87 x 10
8

3,98 x 10
8

SHV 73

Đơn
chủng
Hỗn hợp

- - -
1020
1015
7,24 x 10
8

6,34 x 10
8

(-): Không có hot tính
Kt qu nghiên cu cho thy các
chng vi sinh vt s dng trong nghiên cu

có kh năng sinh trưng và phát trin trong
cùng mt iu kin, không cnh tranh và
c ch ln nhau. Mt  các chng vi sinh
vt la chn trong iu kin hn hp và
riêng l không có s sai khác, sau 3 tháng
bo qun mt  t bào n nh  mt  >
10
8
CFU/g, kt qu ánh giá cũng cho thy
hot tính sinh hc ca vi sinh vt s dng
trong nghiên cu không có s thay i so
vi ban u.
b. Phân loại các chủng vi sinh vật
Các chng vi sinh vt s dng trong
nghiên cu ưc phân loi n loài bng
phương pháp phân loi truyn thng kt
hp vi phương pháp phân sinh hc phân
t, kt qu nh danh ưc trình bày trong
bng 2.
Bảng 2. Kết quả xác định tên và mức độ an toàn của chủng các vi sinh vật
STT Ký hiệu chủng Tên xác định Mức độ ATSH
1 SHX 02 Streptomyces griseorubens Cấp độ 2
2 SHV 18 Bacillus polyfermenticus Cấp độ 2
3 SHV 73 Azotobacter beijerinckii Cấp độ 2

Kt qu phân loi cho thy các chng vi
sinh vt la chn ưc nh tên n loài và
không nm trong danh mc các chng vi
sinh vt hn ch s dng ca Cng ng
chung châu Âu.

- T kt qu nghiên cu trên,  tài ã
la chn chng x khuNn SHV 02, chng vi
khuNn SHV 18 và chng vi khuNn SHV 73
làm vt liu phc v cho nghiên cu to ch
phNm vi sinh vt x lý bã thi sau ch bin
tinh bt sn làm phân bón hu sinh hc.
c. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sinh
trưởng của vi sinh vật
Vi mc tiêu sn xut ch phNm vi sinh
vt x lý ph thi sau ch bin tinh bt sn
làm phân bón hu cơ sinh hc,  tài ã tin
hành nghiên cu mt s iu kin thích hp
cho quá trình nhân sinh khi các chng vi
sinh vt như: pH, nhit , môi trưng, t l
ging cp 1, không khí, thi gian thu sinh
khi t ó ưa ra các thông s k thut
phù hp cho quá trình nhân sinh khi các
chng vi sinh vt.
Bảng 3. Điều kiện thích hợp cho quá trình nhân sinh khối các vi sinh vật
sử dụng trong xử lý nhanh phế thải chăn nuôi
Thông số kỹ thuật
Chủng vi sinh vật
Chủng SHX 02 Chủng SHV 18 Chủng SHV 73
pH 7,5 6,5 7,0
Nhiệt độ nhân sinh khối (
o
C) 35±2 35±2 35±2
Thời gian nhân sinh khối (giờ) 72 48 48
Tỷ lệ giống cấp 1 (%) 5 5 5
Môi trường nhân sinh khối* SX1 SX1 SX2, SX3

Lưu lượng cấp khí (dm
3
không
khí/dm
3
môi trường/phút)
0,70 - 0,75 0,70 - 0,75 0,65 - 0,70
(*) chú thích:
Môi trường sản xuất SX1 Môi trường sản xuất SX2 Môi trường sản xuất SX3
Rỉ đường: 20 g
Bột nấm men: 10 g
K
2
HPO
4
: 0,2 g
Nước sạch: 1000 ml
Nước chiết giá: 40 g
Glucose: 5 g
Bột nấm men: 5 g
Nước sạch: 1000 ml
Pepton: 20 g
Bột nấm men: 10 g
Glucose: 1 g
Nước sạch:
1000 ml
Bảng 4. Mật độ và hoạt tính sinh học của các chủng VSV sau nhân sinh khối
Tên loài Mật độ (CFU/ml) Hoạt tính sinh học chính
Streptomyces griseorubens 3,28x10
8

45 mm
Bacillus polyfermenticus 8,24x10
9
22 mm
Azotobacter beijerinckii 5,26x10
9
1020 µmol/ml)

S liu kim tra cht lưng dch sinh khi vi sinh vt trình bày bng 4 cho thy mt
 các chng vi sinh vt s dng trong nghiên cu t 10
8
-10
9
CFU/ml, hot tính sinh
hc không thay i so vi ging gc, kt qu là các thông s k thut ã ưc nghiên cu
phù hp cho quá trình nhân sinh khi các chng vi sinh vt trong sn xut ch phNm quy
mô phòng thí nghim.
IV. KÕt luËn
1. ã xác nh ưc 01 t hp gm 03 chng vi sinh vt có hot tính phân gii hp
cht cacbonhydrat (xenluloza, tinh bt), phân gii photphat khó tan, c nh nitơ t do s
dng trong sn xut ch phNm VSV x lý ph thi ch bin tinh bt sn dng rn làm
phân bón hu cơ sinh hc.
2. Các chng vi sinh vt s dng trong nghiên cu ưc nh tên n loài, không nm
trong danh mc các vi sinh vt hn ch s dng (theo Cng ng chung châu Âu) và m
bo mc  an toàn sinh hc cp  2.
3. ã xác nh ưc mt s thông s k thut phù hp vi quá trình nhân sinh khi
các chng vi sinh vt s dng trong nghiên cu: pH, nhit , môi trưng, t l ging cp
1, không khí, thi gian thu sinh khi kt qu kim tra cht lưng dch sinh khi vi sinh
vt cho thy mt  các chng vi sinh vt s dng trong nghiên cu t 10
8

-10
9
CFU/ml,
hot tính sinh hc không thay i so vi ging gc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. ng Th Thu, 1995. Làm giàu protein cho bột sắn sống bằng phương pháp lên men
trên môi trường rắn dùng làm thức ăn cho gia súc. Tp chí Khoa hc và công ngh.
Tp XXXIII-1995-1, Trung tâm khoa hc t nhiên và công ngh Quc gia, tr.1- 4.
2. Lê Văn Nhương và CTV, 1998: Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp nhà nước
“Nghiên cứu và áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón vi sinh-hữu cơ
từ nguồn phế thải hữu cơ rắn” Mã số KHCN 02-04 giai đoạn 1996-1998.
3. Phạm Văn Toản và CT, 2004: ghiên cứu sản xuất và ứng dụng chế phm vi sinh vật
trong xử lý nguyên liệu và phế thải giàu hợp chất cacbon làm phân bón hữu cơ sinh
học. Hội nghị khoa học Ban đất, phân bón và hệ thống nông nghiệp - Bộ Nông nghiệp
& PTNT. Nha Trang 8/2004.
4. Coughlan, M. and Mayre F, 1998. Cellulose decomposing bacteria and their enzyme
system. The procayotes, chapter 20, 460 - 502.
5. Guerra B, Stamford TLM, de Medeiros RB, de Freitas CP, Maia SR, Cavalcante
ML. Protein enrichment of pineapple waste for animal feeds. Food Nutr.
Bull.;8(1):77-80. 1986.
Người phản biện:
TS. Nguyễn Hồng Sơn