CHƯƠNG 1 TRAO ĐỔI CHẤT CỦA VI KHUẨN TRONG XỬ LÝ NƯỚC

1
Chương 1. TRAO ĐỔI CHẤT CỦA VI KHUẨN TRONG XỬ LÝ NƯỚC
 Mục đích – Yêu cầu
Sau khi học xong chương này sinh viên nắm được:
− Sự phân hủy hợp chất hữu cơ carbon trong hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo
− Quá trình loại bỏ nitrogen trong hệ thống xử lý nước thải
− Quá trình loại bỏ phosphate bằng biện pháp tăng cường sinh học
− Loại bỏ sinh học, chuyển hóa sinh học và hấp thụ sinh học các ion kim loại từ nước
thải bị ô nhiễm
− Phân hủy hiếu khí và kỵ khí các chất không có nguồn gốc sinh học
− Bổ sung vi sinh vật vào các bể xử lý nước thải để thúc đẩy phân hủy các chất không có
nguồn gốc sinh học
 Số tiết lên lớp: 8 tiết
 Bảng phân chia thời lượng
STT
Nội dung
Số tiết
1
Sự phân hủy hợp chất hữu cơ carbon trong hệ sinh thái tự nhiên và
nhân tạo
2
2
Quá trình loại bỏ nitrogen trong hệ thống xử lý nước thải
1
3
Quá trình loại bỏ phosphate bằng biện pháp tăng cường sinh học
1
4
Loại bỏ sinh học, chuyển hóa sinh học và hấp thụ sinh học các ion kim
loại từ nước thải bị ô nhiễm
2

5
Câu hỏi thảo luận
2
 Trọng tâm bài giảng
Sự phân hủy hợp chất hữu cơ carbon trong hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo.
Quá trình loại bỏ nitrogen, phosphate và các ion kim loại từ nước thải bị ô nhiễm.
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. SỰ PHÂN HỦY HỢP CHẤT HỮU CƠ CARBON TRONG HỆ SINH THÁI TỰ
NHIÊN VÀ NHÂN TẠO [1 trang 2; 34]
Các con đường chính:
 phân hủy/khoáng hoá hoàn toàn hoặc một phần các hợp chất hữu cơ và hữu cơ sinh học
trong tự nhiên hoặc trong môi trường nhân tạo chính
là các quá trình dị hoá của vi sinh vật, tảo, nấm men và vi nấm.
Quá trình phân huỷ sinh học xảy ra trong điều kiện:
− Có sự hiện diện của oxy phân tử thông qua hô hấp,
2
− Trong điều kiện không đủ oxy thông qua việc khử nitrate,
− Hoặc trong điều kiện kỵ khí thông qua quá trình tạo methane và sulfide.
− Sau khi được hấp thu, quá trình phân huỷ sẽ xảy ra bên trong tế bào thông qua các quá
trình:
− Thuỷ phân glucose (đường, đường đôi, glycerol)
− Thuỷ phân kết hợp với khử amin (amino acid, oligopeptide)
− Thuỷ phân kết hợp với oxi hoá dạng  (phospholipid, acid béo mạch dài).
Quá trình trao đổi chất trong tế bào  chu trình tricarboxylic acid (TCA).
Hình 1.1: Các giai đoạn của hô hấp tế bào
Quá trình hô hấp của các vật chất hữu cơ:
C
6
H
12

O
6
+ 6 O
2
→ 6 CO
2
+ 6 H
2
O + Q
Quá trình phân huỷ hiếu khí:
- Nguồn cung cấp cơ chất bão hòa = điều kiện tải lượng cao
1 đvC cơ chất → 0,5 đvC CO
2
+ 0,5 đvC tế bào
- Nguồn cung cấp cơ chất giới hạn = điều kiện tải lượng thấp
1 đvC cơ chất → 0,7 đvC CO
2
+ 0,3 đvC tế bào
Quá trình phân huỷ kỵ khí:
1 đvC cơ chất → 0,95 đvC (CO
2
+ CH
4
) + 0,05 đvC tế bào
Phân bố năng lượng và sinh khối trong quá trình hô hấp glucose ở pH 7.
3
Hình 1.2: Phân bố năng lượng và sinh khối trong quá trình hô hấp glucose ở pH 7.0
Đánh giá tổng quát về sự chọn lựa hệ thống xử lý nước thải hiếu khí hay kỵ khí
Nếu thiết lập hệ thống xử lý nước thải cần lưu ý một số điểm :
- Xử lý kỵ khí nhìn chung không cho kết quả giá trị các chỉ tiêu ô nhiễm COD, BOD

5
hay
TOC thấp như hệ thống hiếu khí và không đủ để đạt tiêu chuẩn theo các luật về môi trường.
- Xử lý kỵ khí cho rác thải và nước thải thường được xem là quy trình tiền xử lý để làm tối
giảm nhu cầu oxy và sự hình thành bùn thừa cho giai đoạn xử lý hiếu khí tiếp theo sau.
- Nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao nên xử lý theo phương pháp kỵ khí do có khả
năng tái tạo năng lượng nhờ khí sinh học và tạo ra lượng bùn thừa cần thải bỏ ít hơn nhiều.
- Nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm hữu cơ thấp nên xử lý bằng phương pháp hiếu khí.
- Hiệu quả phân huỷ COD đối với sinh khối trong bùn thải hay nước thải đậm đặc thể tích
lớn nhìn chung dường như là tương đương giữa vi khuẩn kỵ khí và hiếu khí.
- Tốc độ phân huỷ trong quy trình xử lý hiếu khí có thể nhanh hơn trong quy trình xử lý kỵ
khí.
- Hệ thống xử lý hiếu khí có giá thành cao hơn và tạo ra lượng bùn dư cần thải bỏ nhiều
hơn.
- Hệ thống xử lý kỵ khí có chi phí thiết kế cao hơn nhưng chi phí vận hành thấp hơn so với
hệ thống xử lý hiếu khí.
Câu hỏi hiểu bài:
1. Công cụ sinh học xử lý ô nhiễm môi trường gồm:
3 Mol O
2
= 96 g
1 Mol Glucose =
180 g
= 2870 Kj
3 Mol CO
2
+ 3 Mol H
2
O
= 186 g tổng cộng

90 g sinh khối
22 kJ / g
1980 kJ / Mol Glucose = 69%
Bảo tồn năng lượng
dưới dạng sinh hoá
44 kJ / Mol ATP
20 ATP → 880 kJ
Hô hấp 50 % =
1435 kJ
50 % = 1435 kJ
1Mol ATP
44 kJ
Thuỷ phân glucose
1391 kJ trong cơ chất
Tăng trưởng
19 Mol ATP
Nhiệt
890 kJ / Mol Glucose
= 31%
4
a. Vi khuẩn, xạ khuẩn, vi nấm
b. Vi sinh vật, động vật không xương, thực vật
c. Động vật, thực vật, vi sinh vật
d. Tất cả đáp án trên
2. Hệ vi sinh vật được ứng dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường gồm:
a. Vi khuẩn, xạ khuẩn và vi nấm
b. Vi khuẩn và virus
c. Vi khuẩn, xạ khuẩn và virus
d. Vi nấm, xạ khuẩn, vi nấm và virus
3. Quá trình cố định ……. thông qua quang hợp tạo thành sinh khối thực vật.

a. Nitrogen
b. Carbonic
c. Nước
d. Oxy
Hướng dẫn trả lời:
1. B 2. A 3. B
2. QUÁ TRÌNH LOẠI NITƠ TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI [1 tr 35;43]
Các hợp chất có chứa nitơ trong nước thải bao gồm chất hữu cơ và chất vô cơ. Nitơ và
phosphate  nguồn gây nên sự phú dưỡng cho nước mặt.
Quá trình loại nitơ cần phải trải qua tối đa 3 giai đoạn theo thứ tự: Ammonia hoá  nitro
hoá  khử nitro hoá
Hình 1.4: Chu trình Nitơ trong tự nhiên
2.1. Quá trình ammonia hóa
Quá trình phân huỷ protein và các amino acid theo nhiều cơ chế ammonia hoá khác nhau,
bao gồm:
5
Khử amin theo thuỷ phân, R–NH
2
+ H
2
O → R–OH + NH
3
oxi hoá, R–CHNH
2
COOH + H
2
O → R–CO–COOH + 2 (H) + NH
3
khử, R–CHNH
2

–COOH +
2
(H)
→ R
–CH
2
-COOH + NH
3
và khử bão hòa, R–CH
2
–CHNH
2
–COOH
→ R
–CH=CH–COOH + NH
3
Quá trình ammonia hoá các amino acid sẽ bị các vi khuẩn đồng hoá cho quá trình tăng
trưởng trong quy trình xử lý hiếu khí (tạo thành bùn thừa). Vi khuẩn: 50% protein, tỉ lệ nitơ
trong protein là 16%  Để tổng hợp thành 1 g sinh khối vi khuẩn, lượng N-ammonia cần tiêu
thụ vào khoảng 0,08 g.
2.2. Quá trình nitrate hóa ammonia
Nitrate hóa tự dưỡng
Vi khuẩn nitro hoá tự dưỡng là các vi sinh vật hiếu khí oxi hoá ammonia thành nitrite
Quá trình oxi hoá ammonia thành nitrite hay oxi hoá nitrite thành nitrate là các quá trình
tạo ra năng lượng dùng cho sự tăng trưởng tự dưỡng của các vi khuẩn nitro hoá.
CO
2
được đồng hoá qua chu trình Calvin.
Nitrate hóa dị dưỡng
Một vài loài vi khuẩn thuộc chi Arthrobacter, Flavobacterium và Thiosphaera có khả

năng xúc tác quá trình nitro hoá dị dưỡng của các cơ chất hữu cơ chứa nitơ:
R–NH
2
→ R–NHOH → R–NO → NO
3
–
Các vi khuẩn nitro hoá dị dưỡng oxi hoá các hợp chất nitơ có tính khử, như hydroxylamine
và các chất chứa nitơ vòng thơm và nitơ không vòng, nhưng ngược với quá trình nitro hoá tự
dưỡng, quá trình nitro hoá dị dưỡng không tạo ra năng lượng khi hình thành nitrate.
Một vài loại vi khuẩn nitro hoá dị dưỡng có khả năng khử nitrate hoặc nitrite trong điều
kiện tăng trưởng hiếu khí.
2.3. Khử nitrate hóa (loại bỏ nitrate khỏi nước thải)
Vi khuẩn hiếu khí có khả năng chuyển từ cơ chế oxi hoá sang quá trình hô hấp nitrate. Quá
trình hô hấp nitrate của các vi khuẩn dị dưỡng cần nguồn carbon phức hợp làm nguồn cung cấp
điện tử cho quá trình khử nitrate.
CH
3
OH + H
2
O  CO
2
+ 6H
+
+ 6e
-
CH
3
COOH + 2 H
2
O  2CO

2
+ 8H
+
+ 8e
-
Khử nitrate thành nitrite nhờ enzyme khử nitrate A gắn trên màng tế bào (a). Enzyme khử
nitrite gắn trên màng tế bào (b) xúc tác quá trình hình thành NO. Enzyme khử NO (c) và
enzyme khử N
2
O – nito dioxit (d) tạo ra N
2
.
2.4. Oxy hóa ammonia kị khí (Anamox®)
6
Hai loài vi khuẩn oxi hoá ammonia kỵ khí thuộc bộ Planctomycetales là Brocardia
anammoxidans và Kuenenia stuttgartiensis.
Trong quy trình Anamox: Ammonia bị oxi hoá  nitơ
Nitrite đóng vai trò chất nhận điện tử. Nitrite bị khử thành hydroxylamine
2 HNO
2
+ 4 XH
2
→ 2 NH
2
OH + 2 H
2
O + 4 X
Sau đó, phản ứng với ammonia tạo thành hydrazine (N
2
H

4
)
2 NH
2
OH + NH
3
→ 2 N
2
H
4
+ 2 H
2
O
Qua quá trình oxi hoá hydrazine thành nitơ phân tử
2 N
2
H
4
+ 4 X → 2 N
2
+ 4 XH
2
Câu hỏi hiểu bài:
4. Nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao nên xử lý theo phương pháp …….do: khả
năng tái tạo năng lượng nhờ khí sinh học và tạo ra lượng bùn thừa cần thải bỏ ít hơn nhiều.
a. Hiếu khí
b. Kỵ khí
c. Tùy nghi
d. Cả 3 đáp án
5. Tốc độ phân huỷ trong quy trình xử lý … thường nhanh hơn trong quy trình xử lý …

a. Hiếu khí – hiếu khí
b. Hiếu khí - kỵ khí
c. Kỵ khí – kỵ khí
d. Kỵ khí – hiếu khí
Hướng dẫn trả lời:
4. B 5. B
3. QUÁ TRÌNH LOẠI PHOSPHATE BẰNG BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG SINH HỌC
[1 tr 44;47]
Trong tế bào vi khuẩn tích luỹ polyphosphate (12%), vi khuẩn không tích luỹ phosphate (1
– 3%).
Acinetobacter sp.  quá trình hô hấp β-hydroxybutyrate  thu năng lượng cho quá trình
tăng trưởng, duy trì hoạt động sống, quá trình tạo glycogen và quá trình trùng hợp phosphate
hấp thu trong nước thải.
Các vi khuẩn tích luỹ polyphosphate trải qua các điều kiện môi trường kỵ khí và hiếu khí
theo trình tự. Photpho được xử lý một phần vào tạo tế bào vsv, một phần tạo năng lượng và số
khác là các chất sinh ra như acid béo hữu cơ.10 30% photpho được khử trong quá trình khử
BOD.
Trong điều kiện kỵ khí, sulfate bị khử thành sulfide, một lượng nhỏ sulfide cần thiết cho sự
tăng trưởng của vi khuẩn nhưng sẽ gây độc cho vi khuẩn nếu tồn tại dưới dạng H
2
S ở hàm
7
lượng cao. pH kiềm nhẹ trong điều kiện kỵ khí, hầu hết sulfide kết tủa dưới dạng sulfide kim
loại nặng, do đó, không gây độc cho vi sinh vật và môi trường.
4. XỬ LÝ CÁC ION KIM LOẠI TỪ NƯỚC THẢI BỊ Ô NHIỄM [1 tr 47;51]
Hầu hết các thành phần vô cơ trong nước thải tồn tại ở dạng hoà tan hoặc ion. Nhiều ion
dương và ion âm ở hàm lượng vết là các chất vi lượng thiết yếu cho sự tăng trưởng của vi
khuẩn.
Các chất ô nhiễm ion kim loại trong nước thải có thể được loại bỏ nhờ vi sinh vật thông
qua tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên trạng thái oxi hoá khử của các ion kim loại hoặc thông

qua quá trình hấp phụ sinh học các ion kim loại lên bề mặt tế bào.
Một số loại vi sinh vật cũng phát triển cơ chế kháng lại các kim loại gây độc bằng cách
thay đổi trạng thái oxi hoá để không làm tác động đến quá trình tăng trưởng kỵ khí.
Một số loài vi khuẩn, nấm men, nấm và tảo nhất định có thể tích luỹ chủ động các ion kim
loại bên trong tế bào ngược gradient nồng độ.
Quy trình tích luỹ sinh học các ion kim loại phụ thuộc vào hoạt động sống và biến dưỡng
của tế bào. Một quy trình thụ động không cần năng lượng, cũng có thể thực hiện bởi các vật
chất tế bào bất hoạt.
Quá trình hấp phụ sinh học các ion kim loại gồm các cơ chế như trao đổi ion, tạo phức,
bẫy ma trận, hấp phụ bề mặt
Sau quá trình hấp phụ sinh học hoặt loại bỏ chủ động các ion kim loại từ nước thải hoặc
đất ô nhiễm, sinh khối chứa kim loại cần phải được tách biệt và đốt hoặc tái chế thông qua quá
trình giải hấp hoặc tái linh động hoá các kim loại.
Các kim loại hoá trị bốn có thể loại bỏ bằng các chất tạo phức (như EDTA) hoặc cố định
trong sinh khối từ môi trường ô nhiễm.
Nấm có khả năng rửa các muối kim loại dạng hoà tan cũng như không tan, do nấm tiết ra
các acid hữu cơ như acid citric, acid fumaric, acid lactic, acid gluconic,…các acid này hoà tan
các muối kim loại và tạo thành phức với ion kim loại.
ÔN TẬP
CÂU HỎI TRÊN LỚP
6. Quá trình cố định ……. thông qua quang hợp tạo thành sinh khối thực vật.
7. Quá trình phân huỷ sinh học xảy ra trong điều kiện có …… phân tử thông qua hô hấp,
không đủ …… thông qua việc khử nitrate, hoặc kỵ khí thông qua quá trình tạo methane và
sulfide.
8. Nước thải có hàm lượng chất ô nhiễm cao nên xử lý theo phương pháp …….do: khả
năng tái tạo năng lượng nhờ khí sinh học và tạo ra lượng bùn thừa cần thải bỏ ít hơn nhiều.
Hướng dẫn trả lời
6. Carbonic 7. Oxy 8. Kỵ khí
8
BÀI TẬP VỀ NHÀ

9. Trình bày sự phân huỷ các hợp chất carbon hữu cơ trong hệ sinh thái tự nhiên và nhân
tạo?
Hướng dẫn trả lời
Các con đường chính:
 phân hủy/khoáng hoá hoàn toàn hoặc một phần các hợp chất hữu cơ và hữu cơ sinh
học trong tự nhiên hoặc trong môi trường nhân tạo chính
là các quá trình dị hoá của vi sinh vật, tảo, nấm men và vi nấm.
Quá trình phân huỷ sinh học xảy ra trong điều kiện:
−Có sự hiện diện của oxy phân tử thông qua hô hấp,
−Trong điều kiện không đủ oxy thông qua việc khử nitrate,
−Hoặc trong điều kiện kỵ khí thông qua quá trình tạo methane và sulfide.
Sau khi được hấp thu, quá trình phân huỷ sẽ xảy ra bên trong tế bào thông qua các quá
trình:
−Thuỷ phân glucose (đường, đường đôi, glycerol)
−Thuỷ phân kết hợp với khử amin (amino acid, oligopeptide)
−Thuỷ phân kết hợp với oxi hoá dạng  (phospholipid, acid béo mạch dài).
Quá trình trao đổi chất trong tế bào  chu trình tricarboxylic acid (TCA).
Quá trình hô hấp của các vật chất hữu cơ:
C
6
H
12
O
6
+ 6 O
2
→ 6 CO
2
+ 6 H
2

O + Q
Quá trình phân huỷ hiếu khí:
- Nguồn cung cấp cơ chất bão hòa = điều kiện tải lượng cao
1 đvC cơ chất → 0,5 đvC CO
2
+ 0,5 đvC tế bào
- Nguồn cung cấp cơ chất giới hạn = điều kiện tải lượng thấp
1 đvC cơ chất → 0,7 đvC CO
2
+ 0,3 đvC tế bào
Quá trình phân huỷ kỵ khí:
1 đvC cơ chất → 0,95 đvC (CO
2
+ CH
4
) + 0,05 đvC tế bào
BÀI TẬP TỔNG HỢP
10. Anh chị hãy trình bày sự phân hủy các hợp chất có chứa Nitơ với sự kết hợp của 2 quá
trình nitrate hóa và khử nitrate hóa?
11. Anh chị hãy cho biết tại sao cần phải bổ sung vi sinh vật vào môi trường bị ô nhiễm
trong quá trình xử lý ô nhiễm môi trường?
9
Chương 2. XỬ LÝ CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ KHÓ PHÂN HỦY
 Mục đích – Yêu cầu
Sau khi học xong chương này sinh viên nắm được:
− Các nguyên tắc phân hủy của vi khuẩn
− Các khả năng phân hủy của nấm
− Khía cạnh tổng quát của quá trình phân hủy kỵ khí
− Các phản ứng chủ đạo của sự phân hủy kỵ khí
 Số tiết lên lớp: 8 tiết

 Bảng phân chia thời lượng
STT
Nội dung
Số tiết
1
Giới thiệu
1
2
Các nguyên tắc của phân hủy bởi vi khuẩn
Các khả năng phân hủy của nấm
2
3
Các khía cạnh tổng quát của các quá trình phân hủy kỵ khí
2
4
Các phản ứng “chủ đạo” của sự phân hủy kỵ khí của một số hợp
chất hữu cơ nhất định
1
5
Câu hỏi thảo luận
2
 Trọng tâm bài giảng
Các nguyên tắc phân hủy của vi khuẩn và nấm
Quá trình phân hủy kỵ khí và hiếu khí
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. GIỚI THIỆU [1 tr 269; 271]
Phân hủy sinh học là quá trình oxy hoá, sự hoạt hoá và gắn oxy vào phân tử chất ô nhiễm
là những quá trình enzyme. Enzyme chìa khoá là oxygenase và peroxidase. Bước tấn công đầu
tiên vào chất ô nhiễm hữu cơ xảy ra bên trong tế bào.
Con đường phân huỷ diễn ra từng bước một:

- Chuyển chất ô nhiễm hữu cơ  hợp chất trung gian  vòng trao đổi chất trung tâm
(tricarboxylic acid).
- Sinh khối tế bào được tổng hợp từ chính những nền tảng là chất chuyển hoá trung gian,
giả sử như CoA, suscinate, pyruvate.
10
Phân hủy bao gồm hai quá trình cơ sở: sinh trưởng và đồng trao đổi chất.
- Trong quá trình sinh trưởng: chất hữu cơ  làm nguồn carbon và nguồn năng lượng duy
nhất  kết quả: phân huỷ hoàn toàn (khoáng hoá) chất hữu cơ
- Quá trình đồng trao đổi chất: là quá trình trao đổi chất của một chất hữu cơ trong khi có
mặt của một cơ chất sinh trưởng là nguồn carbon và năng lượng chính.
2. CÁC NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY BỞI VI KHUẨN [1 tr 271;283]
2.1. Các vi khuẩn phân hủy hiếu khí điển hình
Vi khuẩn hiếu khí phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ là những loài vi khuẩn hóa dưỡng
hữu cơ.
Hỗn hợp các vi khuẩn có khả năng phân hủy cao nhất.
Khả năng di truyền và những yếu tố môi trường xác định tốc độ và thời gian của quá
trình phân hủy.
Các loài vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất hoạt động bề mặt sinh học
* Biosurfactant: là những hợp chất có cấu trúc gồm 2 phần là ưa nước và kị nướccó khả
năng tạo nhũ và làm giảm sức căng bề mặt của chất béo và tạo nên các cấu trúc hình cầu li ti
(micelle).
2.2. Sự phân hủy các hợp chất béo có liên quan đến tăng trưởng
Vi khuẩn hiếu khí  hợp chất hydrocarbon béo và vòng béo cần oxy phân tử.
Sản phẩm phân hủy liên quan đến tăng trưởng là CO
2
, nước và sinh khối.
Sinh khối có thể tiếp tục bị khoáng hóa sau khi kết thúc quá trình phân hủy chất ô nhiễm
ngoài môi trường.
Hình 2.1: Những đặc trưng chính của
phân hủy hiếu khí hydocacbon: quá trình

liên kết với sinh trưởng vi sinh vật.
11
Sản phẩm của quá trình là tạo cơ chất của quá trình chuyển hóa năng lượng và sinh tổng
hợp sinh khối tế bào:
- Tổng hợp amino acid và protein cần nguồn nitơ và lưu huỳnh
- Nucleotides hay nucleic acid cần nguồn phospho
- Thành tế bào cần chất đường
2.3. Đa dạng của các hợp chất vòng thơm - Các quá trình dị hóa đồng nhất.
Những hợp chất thơm như: benzen, toluen,
ethylbenzen và xylen (BTEX) và naphtalen: nhiên liệu
và dung môi công nghiệp. Các cơ thể sinh học cũng
tạo ra một lượng lớn các hợp chất vòng thơm (các
amino acid dạng vòng, các phenol, hydroquinone/
quinone…)
Cometabolism là dạng chuyển hóa một chất
không có giá trị dinh dưỡng khi có mặt cơ chất sinh
trưởng là dạng khá phổ biến trong vi sinh vật.
 Một vi sinh vật sinh trưởng trong một nguồn
cơ chất nào đó có khả năng oxi hóa một cơ chất thứ
hai (co-substrate). Cơ chất thứ hai này không bị đồng
hóa nhưng sản phẩm của nó có thể là cơ chất cho loài
vi sinh vật khác có trong hỗn hợp vi sinh.
Về mặt nguyên tắc, tính bền vững của các hợp
chất ô nhiễm hữu cơ tăng lên cùng với mức độ halogen hóa.
Vi khuẩn kị khí đóng vai trò quan trọng trong việc khử các hợp chất xenobiotic chứa clo:
Khử halogen giảm bậc halogen, vô cơ hóa bởi các vi khuẩn hiếu khí.
Câu hỏi hiểu bài:
1. Bước tấn công đầu tiên vào chất ô nhiễm hữu cơ xảy ra bên trong tế bào là:
a. Quá trình oxy hoá
b. Quá trình khử

c. Quá trình quang hợp
d. Quá trình hô hấp
2. Sự hoạt hoá và gắn oxy vào phân tử chất ô nhiễm là những quá trình enzyme, các
enzyme chìa khoá là:
a. Oxygenase và peroxidase.
b. Oxygenase và urease
c. Cytolase và peroxidase.
Hình 2.1: Vi khuẩn xử lý dầu
12
d. Oxygenase, cytolase, peroxidase và urease
3. Các chất hữu cơ khó phân hủy được vi sinh vật xử lý bao gồm hai quá trình cơ sở:
a. Sinh trưởng và đồng trao đổi chất
b. Quang hợp và hô hấp
c. Sinh trưởng và sinh sản
d. Quang hợp và trao đổi chất
Hướng dẫn trả lời: 1. A 2.A 3. A
3. CÁC KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CỦA NẤM [1 tr 197; 205]
Nhóm vi nấm: nấm men và nấm mốc.
3.1. Các hydrocarbon béo
Nấm men có khả năng phân huỷ sinh học các hợp chất béo như dầu thô và các sản phẩm
dầu mỏ, C10-C20 là thích hợp với hầu hết vi nấm. Nấm men phân huỷ n-alkan có Candida
lipolytica, Candida tropicalis, Rhodotorula rubra và Aureobasidion (Trichosporon) pullulans…
Nấm mốc có Cuninghamella blakesleeana, Aspergillus niger và Penicillium frequentans.
Hydrocarbon mạch ngắn (n.C5-C9) có độ độc cao, độc tính có thể mất đi khi thêm vào
hydrocarbon mạch dài: Candida có thể sinh trưởng trên n-octan nếu có mặt 10% pristane.
Penicillium frequentans có thể sử dụng hợp chất n-alkan chứa 1 halogen và loại bỏ halogen
hoàn toàn.
Hydrocarbon béo không tan trong nước, nấm tiết ra các chất hoạt động bề mặt để làm
nhũ hoá hydrocarbon. Vi nấm không thể sử dụng alkan mạch nhánh hay mạch vòng no như là
nguồn carbon và năng lượng. Sản phẩm cuối là oxit carbon (CO

2
) trong chu trình chuyển hoá
tricarbocylic axit (Krebs).
3.2. Các hợp chất vòng thơm
Nấm mốc và nấm men có khả năng sử dụng các hợp chất hydrocarbon thơm làm cơ chất
để sinh trưởng Khả năng chuyển hoá theo kiểu đồng chuyển hoá
Penicillium frequentants: Phenol chuyển hoá hoàn toàn thành sinh khối, khí carbonic và
nước. Phenol chứa clo thành dạng catechol (như là sản phẩm cuối cùng).
3.3. Khả năng phân hủy của nấm đảm
Hệ thống enzyme phân hủy lignin, cellulose và lignin là dạng hợp chất carbon vòng
thơm phổ biến nhất. Lignin là chất keo gắn chặt mạch cellulose và hermicellulose, ngăn cản vi
sinh phân huỷ gỗ và bảo vệ hợp chất đường dễ bị phân hủy.
Nấm đảm có một hệ thống enzyme phân huỷ lignin hiệu quả, gọi tên là nấm trắng hoại
gỗ (white rot fungi). Tiêu biểu là Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus, Nematoloma
13
flrowardii và những loài phân huỷ rác thải Agaricus bisporus, Agrocybepraecox và Stropharia
coronilla.
Lignin phân hủy không là nguồn carbon và năng lượng để nấm sinh trưởng. Nguyên lý
phân hủy là đồng chuyển hóa: cơ chất sinh trưởng là hầu hết các chất đường sinh ra từ phản ứng
thủy phân hemicellulose. Enzyme dạng oxydoreductase (phân rã lignin): peroxidase và laccase
 xúc tác và tấn công lignin theo cơ chế không đặc trưng.
Câu hỏi hiểu bài:
4. Nhóm vi nấm gồm cả:
a. Nấm men và nấm mốc
b. Nấm men và nấm mũ
c. Tất cả các loại nấm
d. Xạ khuẩn và vi khuẩn
5. Nấm men có khả năng phân huỷ sinh học các hợp chất béo như dầu thô và các sản phẩm
dầu mỏ, ………. là thích hợp với hầu hết vi nấm.
a. C10-C20

b. C1-C10
c. C20-C30
d. C10-C50
6. Hydrocarbon mạch ngắn (n.C5-C9) có độ độc cao, độc tính có thể mất đi khi thêm
vào………
a. Hydrocarbon mạch dài
b. Hydrocarbon mạch vòng
c. Hydrocarbon dễ bay hơi
d. Hydrocarbon thơm mạch vòng
Hướng dẫn trả lời: 4. A 5. A 6. A
4. CÁC KHÍA CẠNH TỔNG QUÁT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ [1
tr 302]
Xảy ra quá chậm và không hiệu quả với một số dạng cơ chất khá bền vững nhất định.
Trong xử lý nước thải, quá trình phân hủy kị khí kinh tế hơn so với các quá trình hiếu khí:
năng lượng, khí sinh học (biogas: CH
4
, CO
2
) và ít sinh khối.
Không cần cung cấp oxy.
Xử lý nước thải có hàm lượng phenol cao, tránh tạo thành các sản phẩm thứ cấp như là
trùng ngưng của polyphenols.
14
5. CÁC PHẢN ỨNG “CHỦ ĐẠO” CỦA SỰ PHÂN HỦY KỴ KHÍ CỦA MỘT SỐ HỢP
CHẤT HỮU CƠ NHẤT ĐỊNH [1 tr 210; 225]
5.1. Sự phân hủy hydrocarbon
Các hydrocarbon béo bão hòa bị tấn công sinh học một cách chậm chạp trong môi trường
không có oxy.
Alkan mạch dài (C12-20) hoặc trung bình (C6-16): bị oxy hóa và sulphate/nitrate làm
chất nhận điện tử.

Phản ứng của carbon áp cuối tạo nên bởi phân tử fumarate và dạng trung gian alkyl
succinate
Các hydrocarbon không bão hoà  hydrate hóa tạo  rượu  phân hủy hoàn toàn.
5.2. Sự phân hủy các chất hữu cơ chứa halogen
Khử halogen thông qua phản ứng oxy hoá, thuỷ phân, hoặc khử. Đối với vi khuẩn kị khí
là phản ứng khử thế halogen.
Phản ứng khử loại bỏ halogen: điện tử xuất phát từ phân tử hydrogen, formate… được
chuyển đến cơ chất chứa clo để tạo thành chất hữu cơ ở dạng khử và ion Clo (Cl
-
)
Một số trường hợp, phản ứng oxi hóa khử có thể hình thành năng lượng chuyển hoá
thông qua chuỗi hô hấp.
Sự phân huỷ kị khí xử lý một số chất thải hữu cơ, sản phẩm thường là CH
4
và CO
2

năng lượng hoặc cơ chất cho các quá trình sinh tổng hợp.
Hợp chất một nhân thơm bị phân huỷ kị khí khá hiệu quả nếu trong cấu trúc có chứa các
nhóm thế: carboxyl, hydroxyl, methoxyl, amino, hoặc methyl.
Sự phân huỷ kị khí những hợp chất béo và thơm chứa halogen bị khử loại halogen hiệu
quả hơn hiếu khí, đặc biệt hợp chất chứa nhiều halogen.
ÔN TẬP
CÂU HỎI TRÊN LỚP
7. Bước tấn công đầu tiên vào chất ô nhiễm hữu cơ xảy ra bên trong tế bào là:
a. Quá trình oxy hoá
b. Quá trình khử
c. Quá trình quang hợp
d. Quá trình hô hấp
8. Sự hoạt hoá và gắn oxy vào phân tử chất ô nhiễm là những quá trình enzyme, các

enzyme chìa khoá là:
a. Oxygenase và peroxidase.
b. Oxygenase và urease
c. Cytolase và peroxidase.
d. Oxygenase, cytolase, peroxidase và urease
15
9. Các chất hữu cơ khó phân hủy được vi sinh vật xử lý bao gồm hai quá trình cơ sở:
a. Sinh trưởng và đồng trao đổi chất
b. Quang hợp và hô hấp
c. Sinh trưởng và sinh sản
d. Quang hợp và trao đổi chất
Hướng dẫn trả lời
7. A 8. A 9. A
BÀI TẬP VỀ NHÀ
10. Vi sinh vật tham gia phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ bằng cách tiết ra chất gì?
Hướng dẫn trả lời
Các loài vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất hoạt động bề mặt sinh học
* Biosurfactant: là những hợp chất có cấu trúc gồm 2 phần là ưa nước và kị nướccó khả
năng tạo nhũ và làm giảm sức căng bề mặt của chất béo và tạo nên các cấu trúc hình cầu li ti
(micelle).
BÀI TẬP TỔNG HỢP
11. Anh (chị) hãy phân tích ưu điểm của phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường với hệ vi
sinh vật đa dạng (hiếu khí-kỵ khí)? cho ví dụ?
12. Anh (chị) hãy cho biết các phương pháp để tăng cường hệ vi sinh vật trong kỹ thuật xử lý
ô nhiễm môi trường? cho ví dụ?
13. Anh (chị) hãy phân tích ưu điểm của phương pháp xử lý ô nhiễm môi trường với hệ vi
sinh vật đa dạng (vi khuẩn-nấm)? cho ví dụ?
16
Chương 3. XỬ LÝ ĐẤT VÀ THẢI BỎ
 Mục đích – Yêu cầu

Sau khi học xong chương này sinh viên nắm được
Các kỹ thuật xử lý đất ô nhiễm: hóa, hóa lý, sinh…
Xử lý đất ô nhiễm và tái sử dụng đất
Kỹ thuật chất đống/luống
 Số tiết lên lớp: 7 tiết
 Bảng phân chia thời lượng
STT
Nội dung
Số tiết
1
Các quá trình nhiệt
Các quá trình hóa - lý
1
2
Quá trình sinh học
Thải bỏ
1
3
Tái sử dụng đất sau xử lý
Các nguyên tắc của kỹ thuật chất đống/luống
1
4
Các kỹ thuật chất đống khác
Hiệu quả và kinh tế
1
5
Câu hỏi thảo luận
3
 Trọng tâm bài giảng
Các quá trình sinh học xử lý ô nhiễm môi trường

Các kỹ thuật chất đống/luống và tái sử dụng đất sau xử lý
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. GIỚI THIỆU [1 tr 337]
2 phương pháp được áp dụng: “siết chặt”(securing) và “xử lý” (remediation). “Xử lý” là
phương thức để làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm hay khử độc. “Siết chặt” giúp tạo những rào
cản bảo để vệ môi trường.
Các phương pháp được phân loại theo vị trí:
• Dạng xử lý tại chỗ (in-situ): được thực hiện tại vị trí ô nhiễm mà không cần phải đào
đất lên.
• Bên ngoài (ex-situ): đòi hỏi đất ô nhiễm phải được đào lên rồi xử lý ngay cạnh vị trí ô
nhiễm (on-site remediation) hay đưa tới một nơi nào đó để xử lý (off-site remediation).
17
Hoặc theo tính chất của quá trình: nhiệt, hóa học, vật lý và sinh học
2. XỬ LÝ NHIỆT [1 tr 338; 343]
Qúa trình xử lí đất bằng nhiệt chủ yếu là chuyển chất ô nhiễm từ đất nền sang pha khí bằng
cách cung cấp nhiệt năng.
Chất ô nhiễm bay hơi từ đất sau đó bị đốt cháy.
Khí thải còn chứa chất ô nhiễm tiếp tục được xử lí.
3. XỬ LÝ HÓA – LÝ [1 tr 343; 346]
Quá trình xử lí đất bằng phương pháp hóa-lý chủ yếu là trích ly hoặc phân lớp ướt.
Nguyên tắc của công nghệ làm sạch đất bên ngoài là cô đặc chất ô nhiễm trong một phân
đoạn nhỏ bằng cách phân tách.Nước (có hoặc không có chất cho thêm) được sử dụng như chất
trích ly. Để chuyển chất ô nhiễm từ đất vào chất trích ly, có hai cơ chế quan trọng:
• Lực phân ly mạnh bao gồm: bơm, trộn, ly tâm, tia nước có áp suất mạnh (để phá vỡ các
khối kết tụ của chất ô nhiễm và các hạt không ô nhiễm và nhờ vậy đẩy chất ô nhiễm về phía pha
trích ly)
• Hoà tan chất ô nhiễm trong chất trích ly
Trích ly tại chỗ, về cơ bản là sự thấm của dịch trích ly vào lớp đất bị ô nhiễm. Quá trình
thấm có thể tiến hành bằng cách đào các con mương trên bề mặt, những rãnh thoát nằm ngang,
hoặc giếng sâu thẳng đứng. Chất ô nhiễm hoà tan trong pha chiết được bơm lên và xử lý ở phía

trên.
4. XỬ LÝ SINH HỌC [1 tr 346; 350]
Vi sinh vật đất chuyển hóa chất ô nhiễm thành các thành phần chính là khí carbonic
(hydrocacbon), nước và sinh khối. Một số chất ô nhiễm có thể bị cố định bởi thành phần mùn
trong đất. Sự phân hủy xảy ra cả trong điều kiện hiếu khí (chủ yếu) và kị khí.
Hiệu qủa xử lý sinh học là phải tối ưu hóa điều kiện cho các vi sinh vật: cung cấp oxy,
thành phần nước, pH…Để kích thích hoạt tính sinh học, cần làm đồng nhất đất, cung cấp không
khí, ẩm độ, nhiệt độ, thêm chất dinh dưỡng và cơ chất hoặc cấy thêm vi sinh vật.
So với quá trình xử lý bằng phương pháp hóa lý, xử lý sinh học ít tốn kém về năng lượng
nhưng đòi hỏi thời gian kéo dài.
4.1. Quá trình xử lý sinh học bên ngoài
Những bước xử lý:
1. Tiền xử lý bằng cơ học
2. Thêm nước, dinh dưỡng, cơ chất và vi sinh vật
3. Xử lý sinh học
18
Hình 3.1: Quá trình xử lý hóa lý ex-situ
4.2. Quá trình xử lý sinh học tại chỗ
Khả năng của vi sinh vật phân hủy chất ô nhiễm hữu cơ tồn tại tự nhiên trong môi trường
là cơ sở cho quá trình làm sạch bằng con đường sinh học bằng chính bản thân vi sinh tại chỗ.
Trong điều kiện môi trường thuận lợi, những quá trình tự làm sạch chủ yếu được sử
dụng như là phương pháp để theo dõi.
Điều kiện giới hạn hoặc không kích hoạt sinh học thì quá trình phân hủy tự nhiên có thể
không tiến triển. Do vậy, quá trình tự làm sạch bắt buộc phải đưa vào chương trình quan trắc.
Câu hỏi hiểu bài:
1. Remediation là:
a. Phương thức để làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm hay khử độc
b. Tạo những rào cản bảo để vệ môi trường
c. Tập hợp các chất ô nhiễm hay chất độc vao một khu vực cố định
d. Chọn lựa một phương pháp xử lý chất ô nhiễm hay khử độc mà không quan

tâm đến phát sinh chất thải thứ cấp.
2. Các phương pháp được phân loại theo vị trí:
a. Xử lý tại chỗ (in-situ)và bên cạnh vị trí ô nhiễm (on-site remediation)
b. Xử lý tại chỗ (in-situ) và đưa tới nơi khác (off-site remediation)
c. Xử lý tại chỗ (in-situ) và bên ngoài (ex-situ)
d. Xử lý bên cạnh vị trí ô nhiễm (on-site remediation) và đưa tới nơi khác (off-
site remediation)
3. So với quá trình xử lý bằng phương pháp hóa lý, xử lý sinh học:
a. Chất ô nhiễm chuyển sang dạng khác và tiếp tục được xử lý
19
b. Thời gian ngắn hơn
c. Có thể làm thoái hóa khu vực ô nhiễm
d. Ít tốn kém về năng lượng và thời gian kéo dài
Hướng dẫn trả lời:
1. A 2. C 3. D
5. THẢI BỎ [1 tr 350]
Vì lí do kinh tế:
₋ Đào đất rồi đem chôn lấp là lựa chọn rất hay xảy ra khi người ta muốn sử dụng mặt bằng
tại vị trí ô nhiễm.
₋ Đất ô nhiễm thường không được xử lí cho nên thực tế gây nên những rủi ro ô nhiễm môi
trường tại vị trí chôn lấp.
₋ Đất từ các quá trình xử lí bên ngoài (ví dụ như bùn tạo thành từ quá trình rửa) cũng được
chôn lấp.
₋ Đất ô nhiễm tại các vị trí chôn lấp sẽ là thước đo cảnh báo môi trường đòi hỏi phải xử lí
trong tương lai.
₋ Để làm giảm tải cho bãi chôn lấp, để dành cho các dạng chất thải khác và ủng hộ việc tái
sử dụng đất ô nhiễm sau xử lí thì cần ưu tiên cho những phương pháp làm sạch.
6. SỬ DỤNG ĐẤT SAU XỬ LÝ [1 tr 351]
Một khía cạnh chính của xử lý đất bên ngoài là tái sử dụng đất đã loại bỏ chất ô nhiễm.
Trong suốt các quá trình xử lý khác nhau, vật liệu đất thay đổi đặc tính hoá lý:

• Nồng độ chất ô nhiễm còn lại chút ít
• Các chất hữu cơ có nguồn gốc từ vật liệu hữu cơ thêm vào (như compost, cành lá cây,
vụn gỗ…) đất, sau xử lý sinh học đất có khả năng tái sử dụng.
Thích hợp để san lấp hoặc dùng cho nông nghiệp.
7. CÁC NGUYÊN TẮC CỦA KỸ THUẬT CHẤT ĐỐNG/LUỐNG [1tr 356; 360]
Là một kỹ thuật bên ngoài (ex situ)
Thử nghiệm khả năng phân huỷ sinh học bằng những phương pháp chuẩn hoá trong
phòng thí nghiệm.
Phân loại những vật liệu không có khả năng phân huỷ sinh học như plastic, kim loại, đá,
sỏi có kích thước 40-60 mm.
20
Hình 3.4: Xử lý đất bằng sinh học theo công nghệ Terraferm
Quá trình xử lý kết thúc khi đất có thể được sử dụng như đất sạch.
Thời gian của mỗi quá trình xử lý khá là khác nhau tuỳ thuộc vào loại và nồng độ chất ô
nhiễm, giá trị phải đạt cũng như chất lượng đất.
Sau quá trình xử lý bằng kỹ thuật chất đống, đất đã xử lí có thể dùng như đất mặt làm
phong cảnh hoặc chôn lấp (không chứa đá sỏi lớn, mịn, giàu dinh dưỡng và chất mùn.
Câu hỏi hiểu bài:
4. Các chất hữu cơ như compost, cành lá cây,vụn gỗ hoặc rơm có thể sử dụng trong xử lý
đất ô nhiễm như là:
a. Đơn thuần là vật liệu xốp
b. Nguồn dinh dưỡng chủ yếu cho vi sinh vật phát triển
c. Nguồn dinh dưỡng, hệ vi sinh vật và vật liệu xốp
d. Bổ sung hệ vi sinh vật tự nhiên vào quá trình xử lý
Hướng dẫn trả lời:
4. C
8. CÁC KỸ THUẬT CHẤT ĐỐNG KHÁC [1 tr 360; 364]
Những công nghệ đầu tiên đã được sử dụng ở mức độ lớn là xử lý đất bằng phương pháp
sinh học ở dạng chất đống lắp đặt hở với thiết bị quay vòng nước.
Chất dinh dưỡng và các chất phụ gia có khả năng hoà tan khác được trộn chung với nước

rồi thêm vào đó là vi sinh vật, cơ chất và cả oxy cũng được cung cấp theo pha nước.
21
Hình 3.5: So sánh dạng công nghệ đống ủ khác nhau
Hàm lượng nước thấp có thể được vận hành theo kiểu động hoặc tĩnh, công nghệ ướt thì
tất cả đều ở dạng tĩnh.
Đảo trộn đất theo chu trình tuỳ thuộc vào mức độ hoạt động của vi sinh, và điều chỉnh chế
độ thông khí, nước hay dinh dưỡng.
Hệ thống tĩnh và khô không đưa thêm chất phụ gia vì đã được phối trộn từ giai đoạn tiền
xử lý  sử dụng dinh dưỡng nhả chậm, thêm hệ thống thổi khí để cung cấp oxy…
9. HIỆU QUẢ VÀ KINH TẾ [1 tr 364; 368]
Với kỹ thuật chất đống có thể đạt từ 80-90% tốc độ phân huỷ trong một khoảng thời gian
hợp lý tuỳ theo chất ô nhiễm.
Ngoài hydrocarbon, những chất ô nhiễm sau cũng có thể xử được bằng kỹ thuật chất
đống: Những hợp chất vòng thơm BTEX; Những hợp chất dạng phenol; Những hợp chất đa
vòng thơm, ≤ 4 vòng; Những chất nổ hữu cơ (TNT, RDX).
Hiệu quả kinh tế:
Chi phí đầu tư thấp cho việc xây dựng và kỹ thuật vận hành đơn giản, công nghệ chất
đống tất nhiên là thuộc loại công nghệ giá rẻ so với các kỹ thuật xử lý sinh học khác như bể
phản ứng sinh học, rửa đất hay là thiêu đốt.
Khoảng 80% số nhà máy xử lý đất bằng phương pháp sinh học ở nước Đức là thực hiện
trên cơ sở kỹ thuật chất đống: giá thành xử lý 30-35 USD/tấn. Đây là giá thấp
Ưu thế an toàn với môi trường, và sức khoẻ con người, sử dụng lại đất sau xử lý…
22
Vì xử lý đất bằng công nghệ chất đống phù hợp với nhiều trường hợp khác nhau: từ chất
ô nhiễm đến chất lượng đất hay là điều kiện khí hậu, công nghệ này có thể được cải tiến một
cách dễ dàng để đạt được những yêu cầu của quá trình xử lý.
Công nghệ xử lý sinh học của tương lai.
ÔN TẬP
CÂU HỎI TRÊN LỚP
5. Đáp án nào sau đây phù hợp với kỹ thuật xử lý sinh học kiểu lớp đất mỏng (dạng trải

đất):
1) Chiều cao có thể lên đến 40 cm, mặt bằng lớn
2) Chiều cao thông thường từ 0.8- 3.0 m, tương tự như làm phân compost
3) Xử lý phân đoạn đất nhẹ (sét và phù sa) chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao.
4) Oxy cung cấp bằng cách cào, trộn… mỗi khoảng thời gian nhất định
5) Hệ thống khô có thể vận hành không cần thổi khí
6) Oxy cung cấp qua hệ thống thông khí hoặc trao đổi khí thải
Chọn đáp án phù hợp:
a. 1 và 4
b. 2 và 6
c. 1 và 5
d. 1, 2, 3, 4, 5 và 6
6. Đáp án nào sau đây phù hợp với kỹ thuật xử lý sinh học kiểu Đống ủ ?
1) Chiều cao có thể lên đến 40 cm, mặt bằng lớn
2) Chiều cao thông thường từ 0.8- 3.0 m, tương tự như làm phân compost
3) Xử lý phân đoạn đất nhẹ (sét và phù sa) chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao.
4) Oxy cung cấp bằng cách cào, trộn… mỗi khoảng thời gian nhất định
5) Hệ thống khô có thể vận hành không cần thổi khí
6) Oxy cung cấp qua hệ thống thông khí hoặc trao đổi khí thải
Chọn đáp án phù hợp:
a. 1 và 3
b. 2 và 5
c. 5 và 6
d. 1, 2, 3, 4, 5 và 6
7. Đáp án nào sau đây phù hợp với kỹ thuật xử lý sinh học kiểu Bể phản ứng (pha rắn hay
nhão)?
1) Chiều cao có thể lên đến 40 cm, mặt bằng lớn
2) Chiều cao thông thường từ 0.8- 3.0 m, tương tự như làm phân compost
3) Xử lý phân đoạn đất nhẹ (sét và phù sa) chứa hàm lượng chất ô nhiễm cao.
4) Oxy cung cấp bằng cách cào, trộn… mỗi khoảng thời gian nhất định

23
5) Hệ thống khô có thể vận hành không cần thổi khí
6) Oxy cung cấp qua hệ thống thông khí hoặc trao đổi khí thải
Chọn đáp án phù hợp
a. 1 và 5
b. 2 và 4
c. 3 và 6
d. 1, 2, 3, 4, 5 và 6
8. So với các quá trình trải đất hay đống ủ, thì bể phản ứng sinh học:
1) Có thể kiểm soát dễ dàng hơn
2) Khó kiểm soát hơn đống ủ
3) Thời gian xử lý ngắn hơn
4) Chi phí cao
5) Chi phí thấp
Chọn đáp án phù hợp:
a. 1, 3 và 5
b. 2, 3 và 4
c. 1, 2, 3, 4 và 5
d. 1, 3 và 4
Hướng dẫn trả lời
5. a 6. b 7. c 8. d
BÀI TẬP VỀ NHÀ
9. Anh (chị) hãy trình bày các nguyên tắc của kỹ thuật chất đống/luống trong xử lý đất ô
nhiễm?
Hướng dẫn trả lời
Là một kỹ thuật bên ngoài (ex situ)
Thử nghiệm khả năng phân huỷ sinh học bằng những phương pháp chuẩn hoá trong
phòng thí nghiệm.
Phân loại những vật liệu không có khả năng phân huỷ sinh học như plastic, kim loại, đá,
sỏi có kích thước 40-60 mm.

Quá trình xử lý kết thúc khi đất có thể được sử dụng như đất sạch.
Thời gian của mỗi quá trình xử lý khá là khác nhau tuỳ thuộc vào loại và nồng độ chất ô
nhiễm, giá trị phải đạt cũng như chất lượng đất.
BÀI TẬP TỔNG HỢP
10. Anh (chị) hãy thiết kế quy trình xử lý đất ô nhiễm dầu máy?
11. Anh (chị) hãy trình bày các nhóm vi sinh vật và các phương pháp có thể xử lý đất ô
nhiễm?
24
Chương 4: XỬ LÝ Ô NHIỄM TẠI CHỖ (IN-SITU)
 Mục đích – Yêu cầu
Sau khi học xong chương này sinh viên nắm được:
- Kỹ thuật xử lý đất và nước bị ô nhiễm tại chỗ
- Các kỹ thuật xử lý điển hình: Xử lý ô nhiễm cho đất không bão hòa (Bioventing); Xử lý ô
nhiễm ở vùng đất bão hòa; Thủy lực xoay vòng; Kỹ thuật sục khí (Biosparging) và Chiết hút
chân không (Bioslurping)….
 Số tiết lên lớp: 7 tiết
 Bảng phân chia thời lượng
STT
Nội dung
Số tiết
1
Giới thiệu
1
2
Điều tra khảo sát
1
3
Các kỹ thuật xử lý:
- Xử lý ô nhiễm cho đất không bão hòa
(Bioventing)

- Xử lý ô nhiễm ở vùng đất bảo hòa
2
4
Câu hỏi thảo luận
3
 Trọng tâm bài giảng
- Giới thiệu công nghệ sinh học xử lý ô nhiễm tại chỗ đất và nước ngầm ô nhiễm
- Phương pháp thực hiện xử lý ô nhiễm:
+ Điều tra khảo sát
+ Các kỹ thuật xử lý
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
1. GIỚI THIỆU [1 tr 399; 402]
Các công nghệ sinh học:
• Bên ngoài (ex situ) xử lý tại nơi ô nhiễm (on-site) hoặc nơi khác để xử lý (off-site)
• Tại chỗ (in situ) giữ các điều kiện tự nhiên trong quá trình xử lý
Mục tiêu: khoáng hóa các chất ô nhiễm bằng các vi sinh vật để tạo các sản phẩm không
gây hại.
Các vi sinh vật cần các cơ chất bổ sung cho sự phát triển và phân hủy sinh học, các
nguyên tố bổ sung: cacbon, nitơ và photpho; các nguyên tố đa lượng và vi lượng khác…
25
Bên cạnh quá trình khoáng hóa, các quá trình sinh hóa có thể làm giảm độc tính của chất
ô nhiễm.
Hình 4.1: Hai phương thức kích hoạt và tăng cường vi sinh
Câu hỏi hiểu bài:
1. Bên cạnh quá trình khoáng hóa, các quá trình …… có thể làm giảm độc tính của chất ô
nhiễm.
a. Sinh học
b. Hóa lý
c. Sinh hóa
d. Hóa học

2. Các yếu tố ảnh của công nghệ Kích hoạt sinh học (biostimulation )là:
(1) Thêm dinh dưỡng
(2) Tạo điều kiện môi trường thuận lợi: nhiệt độ, độ ẩm, pH…
(3) Thêm vi sinh vật: nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và tự nhiên
(4) Đáp ứng nhu cầu oxy và chất cho nhận điện tử
Chọn đáp án đúng:
a. 1, 2 và 3
b. 2, 3 và 4
c. 1, 2, 3 và 4
d. 1, 2 và 4
3. Yếu tố chính của công nghệ Tăng cường sinh học (bioaugmentation)là:
(1) Thêm dinh dưỡng
(2) Tạo điều kiện môi trường thuận lợi: nhiệt độ, độ ẩm, pH…
(3) Thêm vi sinh vật: nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và tự nhiên
(4) Đáp ứng nhu cầu oxy và chất cho nhận điện tử
Chọn đáp án đúng:
a. 1 và 2
b. 3