vi sinh vật ứng dụng trong xử lý chất thải

Phế thải là gì ?
- Phế thải là sản phẩm loại bỏ được thải ra
trong quá trinh hoạt động, sản xuất, chế biến của
con người.
Nguồn gốc của phế thải
- Phế thải có nhiều nguồn gốc khác nhau: rác
thải sinh hoạt, rác thải đô thị, rác thải nông nghiệp,
rác thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước
thải công nghiệp v.v…


Nguyên nhân tạo ra phế thải
– Do dân số tăng nhanh.
– Trình độ hiểu biết của nguời dân còn thấp.
– Ý thức, trách nhiệm còn kém.
– Các cấp chính quyền địa phương còn lơ là đối
với việc quản lí môi trường.
– Quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ.
Phân loại phế thải
- Phế thải rất đa dạng nhưng có thể xếp thành 3
nhóm: phế thải hữu cơ, phế thải rắn, phế thải
lỏng.


Tác hại của phế thải
– Làm ô nhiễm môi trường nghiêm trọng: ô nhiễm
không khí, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất…
– Gây độc hại cho sức khỏe con người, vật nuôi và
cây trồng.

– Làm mất cảnh quan văn hóa v.v…
Tác dụng của phế thải
- Một số loại phế thải, rác thải có thể dùng để tái
chế; rác sau khi xử lí có thể dùng để làm phân
bón…


Các biện pháp xử lí phế thải
- Gồm 4 biện pháp:
+ Biện pháp chôn lấp
+ Biện pháp đốt
+ Biện pháp thải ra sông ngòi và ra biển
+ Biện pháp sinh học
- Trong đó biện pháp sinh học là biện pháp tối ưu
nhất và đang được quan tâm sử dụng rộng rãi.
- Đây là biện pháp dùng công nghệ vi sinh vật để
phân hủy rác thải.







1. Đặc điểm của rác thải, phế thải nông
nghiệp


Đặc điểm rác thải:
– Đó là một tập hợp không đồng nhất, cơ cấu

thành phần luôn biến động và thay đổi theo mức
sống của cộng đồng.
– Đặc điểm rác thải sinh hoạt Việt Nam:
+ Thành phần hữu cơ chiếm 55 – 65%
+ Cấu tử phi hữu cơ (kim loại, thủy tinh, rác xây
dựng…) chiếm 12 – 15%.
+ Cấu tử khác chiếm 20 – 33%.
Đặc điểm phế thải nông nghiệp:
- Là phế phẩm bỏ đi của quá trình sản xuất và chế
biến trong nông nghiệp, tàn dư thực vật… chứa
nhiều hợp chất xơ sợi khó phân giải.


2. Thành phần của rác thải, phế thải nông nghiệp
A. Cellulose
- Cellulose là thành phần chủ yếu trong tế bào
thực vật. Trong phế thải, cellulose thường tồn tại
ở các dạng sau:
- Phế liệu nông nghiệp: rơm rạ, lá cây, vỏ lạc,
vỏ trấu, lõi thân ngô...
- Phế liệu công nghiệp thực phẩm: vỏ và xơ
quả, bã mía, bã cà phê, bã sắn...


- Phế liệu trong công nghiệp chế biến gỗ: rễ
cây, mùn cưa, gỗ vụn...
- Các chất thải gia đình: rác, giấy loại...
Cơ chế phân giải cellulose: Những vi sinh vật
phát triển trên hợp chất chứa cellulose tiết ra
các loại enzyme thích hợp để phân hủy và

chuyển hóa cellulose.


B. Hemicellulose
- Hemicellulose có khối lượng khá lớn trong phế
thải, chỉ đứng sau cellulose
- Cơ chế phân giải hemicellulose: Phần lớn
hemicellulose có tính chất tương đồng với
cellulose, do đó cơ chế phân giải hemicellulose
cũng tương tự như phân giải cellulose.
- Tuy nhiên, hemicellulose có phân tử lượng nhỏ
hơn, cấu trúc đơn giản hơn, kém bền vững hơn
nên vi sinh vật dễ phân giải và phân giải nhanh
hơn so với cellulose.


C. Lignin
- Là những hợp chất cao phân tử có thành phần và
cấu trúc phức tạp.
- Cơ chế phân giải lignin: Vi sinh vật tiết enzyme
phân giải lignin có khoảng 15 loại nhưng các
enzyme đóng vai trò chủ chốt là:
- Ligninaza,  lignin pezocydaza, mangan pezocydaza
và laccaza.


3. Vi sinh vật phân giải rác thải sinh hoạt, phế thải
nông nghiệp.
A. Vi sinh vật phân giải hợp chất chứa cellulose:
- Gồm vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn, động vật nguyên

sinh…
- Vi khuẩn:
+ Vi khuẩn hiếu khí: Cytophaga;
Sporocytophaga; Sorangium; Cellvibrio
+ Vi khuẩn kị khí: Clostridium; Bacillus
+ Vi khuẩn sống ở dạ dày động vật ăn cỏ:
Ruminococcus;
Flavefaciens;
Butyrivibrio;
Bacteroides.


+ Ngoài ra còn có các chủng khác như:
Cellulomonas; Acetobacter; Clostririum;
Pseudomonas.


B. Vi sinh vật phân giải hemicellulose:
– Vi khuẩn: Ruminococcus; Bacillus ; Bacteroides;
Butyvibrio; Clostridium.
– Nấm sợi: Aspegillus; P
enicillium; Trichoderma.


C. Vi sinh vật phân giải lignin:
– Vi khuẩn: Pseudomonas; Xanthomonas;
Acinebacter
– Nấm: Basidiomycetes; Acomycetes
– Xạ khuẩn: Streptomyces.

4. Quy trình xử lí rác thải hữu cơ
A. Phương pháp sản xuất khí sinh học (Bioga) - ủ yếm
khí.


– Ưu điểm:
+ Thu được nhiều loại khí làm chất đốt.
+ Không làm ô nhiễm môi trường.
+ Phế thải sau khi xử lí được chuyển hóa thành
phân hữu cơ có hàm lượng chất dinh dưỡng cao
được dùng để bón cho cây trồng.
– Khuyết điểm:
+ Khó lấy các chất thải sau khi lên men.
+ Thực hiện phức tạp.
+ Vốn đầu tư lớn.
+ Năng suất thấp.
+ Khó khăn trong việc tuyển chọn nguyên liệu.


B. Phương pháp ủ phế thải thành đống không đảo
trộn và có thổi khí.


Ưu điểm: Các quá trình chuyển hóa
nhanh, nhiệt độ ổn định, ít ô nhiễm
môi trường.