xu ly phe thai cong nghiep

Trường ĐHSPTPHCM
Lớp Sinh-chuyên tu (2009-2011)
Đề tài:
“Xử lý sinh học phế thải công nghiệp
Người thực hiện:
Nguyễn Thị Ngọc Xuyến

1. KHÁI NIỆM VỀ CHẤT THẢI

Chất thải là sản phẩm được phát sinh trong quá trình
sinh hoạt của con người, sản xuất công nghiệp, nông
nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông, sinh hoạt tại
các gia dình, trường học, các khu dân cư, nhà hàng,
khách sạn. Ngoài ra còn phát sinh ra trong giao thông
vận tải như khí thải của các phương tiện giao thông
đờng bộ, đường thuỷ Chất thải là kim loại, hoá chất
và từ các loại vật liệu khác.
Chất thải ở Công ty Tung Kuan


Phế thải là nguồn gây ô nhiễm môi trường trầm trọng,
không xử lý hoặc xử lý rác thải không đúng quy trình,
bằng những công nghệ lạc hậu, tốn kém năng lượng
và chi phí nhân công đang là trở ngại lớn cho nhiều
địa phương, khu dân cư và các khu công nghiệp tập
trung.

Phế thải của sản xuất công nghiệp có thể là nguyên

liệu phục vụ cho các ngành công nghiệp khác như hoá
dầu phục vụ làm đường giao thông, làm ra các sản
phẩm tiêu dùng.

2.KHÁI NIỆM VỀ XỬ LÝ CHẤT THẢI

Xử lý chất thải là dùng các biện pháp kỹ thuật để xử
lý các chất thải và không làm ảnh hưởng đến môi
trường; tái tạo lại các sản phẩm có lợi cho xã hội
nhằm phát huy hiệu qủa kinh tế.

Xử lý chất thải là một công tác quyết định đến chất
bảo vệ môi trường.

Hiện nay, ô nhiễm môi trường và suy thoái về môi
trường là một nỗi lo của nhân loại: môi trường đất bị
huỷ hoại, môi trường nước bị ô nhiễm, đặc biệt môi
trường không khí bị ô nhiễm nặng, nhất là những
thành phố lớn tập trung đông dân cư, tài nguyên môi
trường cạn kiệt.


Sơ đồ của một dây truyền xử lý nước thải
trong công nghiệp sản xuất giấy được sử
dụng khá phổ biến như sau:

4. PHÂN HỦY SINH HỌC CÁC CHẤT
TỔNG HỢP HỮU CƠ
Quá trình phân hủy các chất tổng hợp hữu cơ trong
tự nhiên phụ thuộc vào:


Bản chất của chúng như: độ bền vững của chất, độ
hòa tan trong nước , kích thích và diện tích của
phân tử, độ bay hơi…

Các yếu tố bên ngoài như: độ pH,khả năng oxy
hóa bởi ánh sáng, yếu tố sinh học
Trong đó các yếu tố phân hủy sinh học thể hiện
thông qua sự có mặt của cộng đồng vi sinh vật là ý
nghĩa hơn cả.

 Chúng có những ưu thế sau:
A, Trong cộng đồng vi sinh vật, các loài vi
sinh vật khác nhau thường bổ sung cho
nhau những thành phần thiết yếu cho sự
tồn tại của riêng từng loài và như vậy giúp
duy trì sự tồn tại chung của cộng đồng.
Đây là quan hệ rất phức tạp và đóng vai
trò chủ đạo trong quá trình phân hủy.


Ví dụ: cộng đồng vi khuẩn phân rã cyclohexane gồm
hai loài.

Trong đó vi khuẩn Norcadia chịu trách nhiệm phân
hủy chính, vì nó có khả năng oxy hóa cyclohexane.


Tuy nhiên nó không thể tồn tại riêng lẻ và cần sự có
mặt của Pseudomonas, vì vi khuẩn này cung cấp

biotin là chất cần thiết cho sự phát triển của
Norcadia , mà bản thân nó không tự tổng hợp được.
Do vậy, tốc độ phân rã các chất tổng hợp hữu cơ chủ
yếu phụ thuộc vào cộng đồng vi sinh vật, chứ không
phụ thuộc vào từng loại vi sinh vật riêng lẻ.

B.Các thành viên trong cộng đồng vi sinh vật
phân hủy các chất hữu cơ tổng hợp
theo cơ chế bổ sung lẫn nhau.
Có nghĩa là mỗi một thành viên trong
cộng đồng chỉ chịu trách nhiệm một công
đoạn trong toàn bộ quá trình phân hủy.

c.Trong cộng đồng vi sinh vật bao giờ cũng
xảy ra sự trao đổi thông tin di truyền giữa
các loài vi sinh vật. chủ yếu trao đổi thông tin
quá plasmid.
Thí dụ:
Người ta biết có hai loài Pseudomonas trong
đó:
+ Một loài có khả năng sống độc lập trên
chlorocatechol
+ Còn loài kia chứa plasmid TOL mang gene
chịu trách nhiệm tổng hợp enzimye
benzodioxygenase.



Cả hai đều không thể sống độc lập trên cơ
chất chứa 4-cholorobenzoate.


Tuy nhiên sau khi nuôi cấy chúng liên tục
qua nhiều thế hệ cùng nhau, người ta tạo ra
được thể đột biến có khả năng sống trên 4-
cholorobenzoate.

Điều này xảy ra là nhờ có sự trao đổi thông
tin di truyền giữa hai loài nói trên.

5. PHÂN HỦY SINH HỌC CÁC DẪN
XUẤT CHỨA CLO

Các chất hữu cơ tổng hợp chứa clo thường
vẫn sử dụng làm dung môi hữu cơ, do vậy
chúng là một trong những nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường. Cho đến nay quá trình
phân hủy các chất này bởi vi sinh vật vẫn còn
được biết rất ít.

Trong thực tế người ta vẫn phân lập đươc
những chủng vi sinh vật có khả năng phân
hủy dichloromethan, tuy cơ chế hoạt động của
quá trình này vẫn chưa được lí giải hoàn toàn.


Có lẽ chủng nói trên tổng hợp được enzyme
halodihyrolase xúc tác phản ứng tạo chloromethanol
từ dichlorlmethan.

Chất này sau đó sẽ tự tạo ra và phân rã và tạo

formaldehyd. Còn các dẫn xuất nhân thơm chứa clo bị
nhân hủy bởi enzyme dioxygenase xúc tác phản ứng
oxy hóa gắn O và nguyên tử C liên kết với clo và làm
cho liên kết C-Cl bị yếu đi nhiều.
formaldehyd
chloromethanol

•
Các sản phẩm tạo thành sau đó là dẫn xuất
catechol chứa nhóm halogen thay thế
•
Đây là các chất trao đổi chủ yếu trong quá
trinh phân hủy các hợp chất nhân thơm
chứa Cl. Sau đó chúng sẽ phân hủy tiếp bởi
enzyme pyrocatechase, dẫn đến sự mở
vòng nhân thơm .

catechol

6. PHÂN HỦY SINH HỌC CÁC DẪN XUẤT
NHÂN THƠM CHỨA CÁC NHÓM THẾ ĐƠN
Nói chung các dẫn xuất nhân thơm chứa các
nhóm thế đơn thường bị phân rã trong quá
trình khá giống nhau :

Trước hết là phản ứng gắn oxy vào nhân thơm

Sau đó là phản ứng loai bỏ nhóm thế.
Ví dụ : SO3H


Cuối cùng là quá trình tái tao lai nhân thơm


•
Polichlorobiphenyl (PCB) là nhóm chất rất
bền vững trong tự nhiên
•
Tuy nhiên nếu xét riêng từng mặt thì bản thân
gốc biphenyl nói chung cũng dễ dàng bị phân
hủy bởi vì sinh vật giống như các hợp chất
chứa nhân thơm khác.
•
Tuy nhiên khi mức độ chloro hóa gia tăng, thì
khả năng phân hủy của vi sinh vật đối với
chúng ta lại giảm mạnh.

•
Trong thực tế khi số gốc Cl được gắn
lớn hơn 4, tức là lớn hơn số Cl trong
phân tử tetrachloro PCB, thì hầu như
không xảy ra quá trình phân hủy vi
sinh vật.

•
Benzopyrene là polyme đa vòng. Quá trình phân
rã nó tạo ra các dẫn xuất chứa nhóm -OH và epoxy
có khả năng gây bệnh ung thư.

Trong thực tế các chất này hầu như không bị phân
hủy trong hệ thống xử lý bùn hoạt tính.


Tuy nhiên người ta cũng đã ghi nhận được một số
chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy
benzopyrene và tạo ra các phức chất có cấu tạo rất
phức tạp.

•
Polystyrol cũng rất bền đối với phân huỷ vi
sinh vật.

Tuy nhiên cho đến nay cũng đã xuất hiện
những thông báo về sự phân hủy bột vỏ lốp
xe hơi (chủ yếu là cao su styrolbutadiene)
bởi một số loài vi sinhvật, khi bổ sung thêm
chất hoạt bề mặt vào môi trường nuôi cấy
chúng.

7.XỬ LÝ SINH HỌC Ô NHIỄM DẦU MỎ

Vấn đề ô nhiễm môi trường sống bởi dầu mỏ là
một vấn đề lớn của loài người và ở Việt Nam cũng
đã bắt đầu xảy ra ở mức độ khá nghiêm trọng.

Do vậy vấn đề xử lý ô nhiễm dầu nói chung và xử
lý ô nhiễm dầu bằng các biện pháp sinh học nói
riêng ngày càng được quan tâm.

Thông thường người ta chia ô nhiễm dầu mỏ làm
hai loại:
1) Nước thải bị ô nhiễm trong quá trình khai thác dầu

khí
2) Ô nhiễm dầu nói chung đối với môi trường sống.


Trong thực tế những sự cố rò rỉ dầu mỏ lớn nhất
thường xảy ra ở biển. Sau khi thoát ra dầu sẽ chịu
các tác động vật lý khác nhau (kể cả gió thổi).

Trong quá trình đó khoảng 25-40% lượng dầu
mỏ dò rỉ bị phân hủy, đặc biệt là đối với alkanen
có trong lượng phân tử thấp. Mức độ phân hủy
vi sinh vật đối với dầu dò rỉ bị phân tán như trên
phụ thuộc khá nhiều vào yếu tố như: hàm lượng
tương đối của chất bão hòa, các chất nhân thơm
chứa N, S, và O, mức độ phân nhánh của các
chất alkane cũng như hàm lượng của phân đoạn
nặng (như nhựa đường chẳng hạn) của dầu mỏ.