Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải giàu protein

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngành

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : ThS.VÕ HỒNG THI
Sinh viên thực hiện
MSSV: 107111190

: TÔ THÙY TRANG
Lớp: 07DSH3

TP. Hồ Chí Minh - 2011


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

LỜI MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngành cơng nghiệp chế biến thịt, thủy hải sản đã và đang đem lại những
lợi nhuận không nhỏ cho nền kinh tế Việt Nam. Nhưng bên cạnh những lợi ích
mang lại như tạo thêm cơng ăn việc làm cho người lao động, tăng trưởng GDP
cho quốc gia thì những ngành cơng nghiệp này cũng để lại những hậu quả thật khó

lường đối với mơi trường sống của con người. Các con sông, kênh rạch nước bị
đen bẩn và bốc mùi hôi thối do phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải có chứa
nhiều chất hữu cơ chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn thải ra từ các nhà
máy chế biến thịt và thủy sản. Và điều này đã gây ảnh hưởng rất lớn với con
người và hệ sinh thái gần các khu vực phải hứng chịu các loại nước thải này.
Đứng trước những địi hỏi về một mơi trường sống trong lành cho người
dân, cũng như những qui định đối với các doanh nghiệp sản xuất thì cần phải có
một hệ thống xử lý nước thải đúng chuẩn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến môi
trường xung quanh. Như vậy, mỗi doanh nghiệp cần lựa chọn một phương pháp
xử lý để đạt hiệu quả cao nhất đối với ngành sản xuất của mình là nhu cầu bức
thiết.
Nước thải chế biến thực phẩm nói chung cũng như nước thải sản xuất thịt
và thủy sản nói riêng đều có đặc trưng là thành phần ơ nhiễm hữu cơ rất cao, chủ
yếu phát sinh trong các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu ( tôm, cá, mực,
giết mổ gia súc, gia cầm…).
Hiện nay, công nghệ sinh học đang từng bước phát triển cũng như việc
ứng dụng nó trong cơng tác bảo vệ mơi trường ngày càng được chú ý áp dụng
hơn. Đặc biệt, phương pháp xử lý sinh học rất phù hợp với nước thải sản xuất và
chế biến thịt và thủy hải sản do đặc trưng của nước thải này là ô nhiễm hữu cơ dễ
phân hủy sinh học.
Một số vi sinh vật trong nước có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ
chứa nitơ là thành phần chủ yếu của nước thải thủy sản và thịt, đặc biệt là vi
khuẩn thuộc chi Bacillus. Các chủng vi sinh vật này đã có nhiều ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực khác nhau như: công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, công nghiệp
thực phẩm,…đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý nước thải chứa nhiều protein. Trong
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

điều kiện tự nhiên của nước thải, các vi sinh vật này tự phát triển về số lượng và
khối lượng nhưng đòi hỏi thời gian dài. Nếu các vi sinh vật này được tách riêng và
đã được thích nghi trước trong mơi trường giàu protein để sau đó sẽ được bổ sung
vào nước thải ở giai đoạn vi sinh vật sinh trưởng mạnh nhất thì vừa có thể nâng
cao hiệu quả xử lý nước thải, vừa rút ngắn được thời gian thích nghi của vi sinh
vật trong bể xử lý. Dựa trên cơ sở đó, đề tài “Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải
chế biến thịt và thủy sản của một số chủng vi khuẩn phân lập từ nước thải
giàu Protein” với mong muốn khảo sát khả năng xử lý các chất hữu cơ của các
chủng vi sinh vật đã được thích nghi trước và so sánh với các vi sinh vật phát triển
hoàn toàn tự nhiên từ nước thải thực phẩm.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xem xét hiệu quả xử lý nước thải sản xuất, chế biến thịt và thủy sản của
các chủng vi khuẩn đã phân lập được từ chính các nguồn nước thải đó từ đó hình
thành một vài chế phẩm phù hợp.
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu khái quát về ngành công nghiệp sản xuất chế biến thịt và thủy
sản, các vấn đề môi trường phát sinh từ các ngành công nghiệp này.
- Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải thịt ( nước thải sản xuất và chế
biến gia cầm công ty trách nhiệm hữu hạng (TNHH) Phạm Tôn) và nước thải thủy
sản ( công ty TNHH thủy sản Hai Thanh).
- Khảo sát đánh giá hiệu quả xử lý của các chủng vi sinh đã phân lập được
trước đó trên một số loại nước thải giàu protein.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.1 Đối tượng nghiên cứu
Một số loại nước thải giàu protein như: nước thải chế biến thịt và thủy sản.
4.2 Phạm vi nghiên cứu

Một số chủng vi khuẩn có khả năng phân hủy protein ứng dụng trong xử lý
nước thải chế biến thịt và thủy sản. Các loại vi sinh vật khác và các loại nước thải
giàu protein khác không nằm trong phạm vi của nghiên cứu này.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp điều tra khảo sát một số nhà máy chế biến thịt và thủy sản.
- Phương pháp tổng hợp tài liệu:
+ Nghiên cứu thu thập tài liệu tham khảo, tài liệu internet liên quan đến
đề tài.
+ Tổng hợp, lựa chọn các tài liệu phù hợp với mục tiêu đề ra.
- Phương pháp thực nghiệm:
+ Phương pháp xử lý số liệu: trên phần mềm Excel 2003/2007.
* Phân tích các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm: COD, BOD, N, P.
* Khảo sát hiệu quả xử lý của các chủng đã phân lập và lựa chọn
được đối với nước thải thịt và thủy sản nhằm xác định điều kiện xử lý cho kết quả
tốt nhất.
6. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
6.1 Ý nghĩa khoa học
Tạo nguồn bổ sung một số chủng vi khuẩn mới phân lập được có hoạt tính
protease mạnh để ứng dụng vào các nghiên cứu mới trong các lĩnh vực đời sống.
6.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Giúp xử lý nước thải giàu protein đạt hiệu quả, góp phần bảo vệ môi
trường ngành sản xuất chế biến thịt và thủy hải sản nói riêng và mơi trường nước
nói chung.
- Hình thành một vài chế phẩm sinh học phù hợp với nước thải sản xuất
chế biến thịt và thủy sản.
7. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI
- Đã khái quát được cơng nghệ chế biến thực phẩm điển hình, cụ thể là
ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản.
- Nắm được thành phần, tính chất và những tác động đến môi trường của
nước thải ngành công nghiệp chế biến thịt và thủy sản.
- Đã khảo sát khả năng phân giải chất hữu cơ (COD) trong nước thải thủy
sản và thịt của 10 chủng Bacillus đã phân lập theo thời gian (24 giờ, 48 giờ và 72
giờ), ở 2 tỷ lệ giống (1% và 2%) với nồng độ COD tăng dần (500mg/l, 800mg/l,

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1150mg/l đối với nước thải thủy sản và 500mg/l, 800mg/l, 1200mg/l và 200mg/l
đối với nước thải thịt).
- Hiệu quả xử lý chất hữu cơ (COD) trên 2 loại nước thải của các chủng
Bacillus phân lập đều đạt cao nhất ở tỷ lệ giống 1% sau 72 giờ sục khí. Trong
khoảng thời gian này, thời gian xử lý càng dài thì hiệu quả xử lý COD càng tăng,
tuy nhiên khi tăng tải trọng hữu cơ (COD đầu vào) thì hiệu quả xử lý giảm dần.
- Bên cạnh đó, khi lựa chọn 6 chủng đạt hiệu quả xử lý cao và ổn định nhất

để phối lại với nhau tạo thành hỗn hợp H6 thì khả năng loại bỏ COD của hỗn hợp
cao hơn khi chỉ sử dụng riêng rẽ từng chủng.
- Hiệu quả xử lý của 10 chủng Bacillus khi áp dụng trên nước thải thủy sản
cao hơn trên thịt, tuy sự khác biệt ấy cũng chưa thật rõ ràng.
8. KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đồ án tốt nghiệp gồm có 4 chương:
 Chương 1 – Tổng quan tài liệu
 Chương 2 – Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu
 Chương 3 – Kết quả và biện luận
 Chương 4 – Kết luận và kiến nghị

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 4


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tầm quan trọng của ngành sản xuất và chế biến thực phẩm
Thực phẩm đóng vai trị quan trọng là nguồn dinh dưỡng thiết yếu trong
đời sống của con người. Tuy vậy, nếu so sánh nhu cầu cần thiết của con người so
với khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm hiện nay thì một phần ba dân số hiện
đang thiếu ăn (TS. Nguyễn Xuân Phương và TSKH. Nguyễn Văn Thoa). Nguyên
nhân là do dân số tăng nhanh, kèm với thiên tai, sâu bệnh, đất đai sản xuất xói
mịn, thối hóa và thu hẹp làm cho khả năng sản xuất lương thực, thực phẩm bị
hạn chế.
Cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đã và đang diễn ra với tốc

độ nhanh và quy mô lớn chưa từng thấy giúp giải quyết được nhu cầu lương thực
và thực phẩm trong tương lai. Ứng dụng của khoa học hiện đại giúp tăng nhanh
hiệu suất trồng trọt và chăn ni, bảo quản có hiệu quả cao các sản phẩm nông
nghiệp, biến những nguyên liệu không phải là thực phẩm làm thành thực phẩm,
nâng cao chất lượng thực phẩm.
Ở nước ta cơng nghiệp sản xuất thực phẩm mới hình thành khoảng vài
chục năm gần đây. Với điều kiện tự nhiên và địa lý thuận lợi (vành đai nhiệt đới,
đường bờ biển dài, nhiều ao hồ, sông suối…) và sự cần cù, học hỏi nên chỉ trong
thời gian ngắn, Việt Nam cũng đã đào tạo được một đội ngũ cán bộ khoa học kỹ
thuật chuyên ngành đông đảo, mở ra hàng trăm nhà máy thực phẩm lớn nhỏ, sản
xuất được nhiều sản phẩm phục vụ đời sống và xuất khẩu.
Khép lại năm 2010, thủy sản Việt Nam đã đạt được những bước tiến đáng
ghi nhận. Sản lượng khai thác thủy sản tháng 12/2010 ước đạt 255,8 ngàn tấn, đưa
sản lượng khai thác cả năm 2010 lên 2.450,8 ngàn tấn, bằng 107,6% so với cùng
kỳ năm 2009 và đạt 102,1% so với kế hoạch đề ra.
Lĩnh vực xuất khẩu được coi là thành công nhất trong bức tranh thủy sản
năm 2010. Theo ngành thủy sản, năm 2010, giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản
đạt 4,94 tỷ USD, tăng 16,3% so với cùng kỳ năm 2009. Nhìn lại năm qua, có thể
thấy hai mặt hàng chủ lực là tôm và cá tra nằm trong số các mặt hàng thủy sản
xuất khẩu của nước ta đều đã vượt khỏi ngưỡng giá trị 1 tỷ USD, trong đó mặt
hàng tơm lần đầu tiên đạt hơn 2 tỷ USD.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Với mức giá cao, mặt hàng tôm đã vượt lên chiếm 40,7% tổng giá trị xuất
khẩu thủy sản của Việt Nam, cũng là mặt hàng đứng đầu trong nhóm thủy sản. Thị
trường tiêu thụ tơm đã vươn tới 90 nước, trong đó 3 thị trường chính là Nhật Bản,
Mỹ, EU chiếm trên 70% tổng kim ngạch xuất khẩu tôm của cả nước.
Mặt hàng cá ngừ, mực và bạch tuộc,... cũng đạt giá trị khá cao đều đạt hơn
1 tỷ USD trong tổng giá trị xuất khẩu thủy sản năm nay.
Bên cạnh đó, sản lượng ngành công nghiệp thịt của ngành công nghiệp chế
biến thực phẩm của Việt Nam năm 2010 đạt 1,6 triệu tấn/năm, trong đó có 77%
thịt lợn, 16% thịt gia cầm và 7% thịt gia súc. Phần lớn sản phẩm thịt lợn được
phân phối dưới dạng tươi sống trong khi chỉ có một tỷ lệ nhỏ, tuy nhiên đang có
chiều hướng tăng lên được chế biến thành thịt hộp, xúc xích... nhưng tỷ trọng các
sản phẩm chế biến này đang có chiều hướng gia tăng. Mặt khác, lượng thịt gia
súc, gia cầm tiêu thụ trong nước cũng đạt ở mức cao. Cụ thể, thành phố Hồ Chí
Minh tiêu thụ với số lượng khoảng 400 tấn/ngày.
Chế biến thịt là hoạt động có quy mơ tương đối nhỏ tại Việt Nam. Chỉ có
một vài cơng ty chế biến có cơng suất trên 10.000 tấn/năm. Hiện tại có khoảng
290 lị mổ chính thức đang hoạt động trên khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Tại
Việt Nam, hai công ty hàng đầu trong ngành chế biến thịt là Công ty chế biến thực
phẩm Vissan và Animex. Hiện nay, các cơ sở giết mổ thủ công tập trung và hộ gia
đình thường hình thành tự phát, không theo quy định và không đạt tiêu chuẩn vệ
sinh, mặc dù đang cung cấp trên 80% nhu cầu tiêu thụ thịt gia súc, gia cầm cho
toàn Thành phố Hồ Chí Minh.
1.2 Cơng nghệ sản xuất chế biến thực phẩm và các vấn đề môi trường đi kèm
1.2.1 Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản và các vấn đề mơi trường đi kèm
1.2.1.1 Quy trình sản xuất chế biến thủy sản
Các cơ sở chế biến thủy hải sản ở quy mô tiểu thủ công nghiệp thường sử
dụng công nghệ chế biến đơn giản, chủ yếu chế biến thô, quy trình chung như sau:

SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Hình 1.1 – Công nghệ sản xuất trong một nhà máy sản xuất thủy sản
thường gặp ở Việt Nam hiện nay

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.2.1.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thủy sản
Công nghệ sản xuất chế biến thủy sản được các cơng ty, xí nghệp áp dụng
hiện nay trải qua nhiều công đoạn trước khi đưa sản phẩm ra thị trường.
Nguồn nguyên liệu ban đầu như: tôm, cá mực…sẽ được rửa sơ bộ, rồi
mang đi cân để phân cỡ nhằm tách ra từng loại theo qui định về trọng lượng của
từng nhà máy. Sau đó, các loại ngun liệu qua cơng đoạn cắt bỏ đầu, nội tạng và
đánh vẩy. Ở giai đoạn này, một lượng chất hữu cơ lớn được thải ra, sẽ gây ảnh
hưởng đến môi trường nếu không được tái sử dụng để làm phân bón hay xử lý.
Nguyên liệu lại tiếp tục được rửa, cân và phân cỡ lại. Sau đó, nguyên liệu được
ngâm, rửa để loại bỏ hết những tạp chất cịn bám trên đó trước khi cho vào khay.

Đến đây, sản phẩm đã hồn thành được đem cấp đơng trước khi đưa ra thị trường.
Tóm lại, xun suốt cơng nghệ sản xuất chế biến thủy sản, lượng nước thải
phát sinh chủ yếu là từ các công đoạn sơ chế và làm sạch nguyên liệu, đặc biệt
nước thải từ khâu bỏ đầu, đánh vẫy và lấy nội tạng là rất ô nhiễm.
1.2.1.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thủy
sản
Đặc điểm của ngành chế biến thuỷ hải sản là có lượng chất thải lớn. Các
chất thải có đặc tính dễ ươn hỏng và dễ thất thốt theo đường thâm nhập vào dịng
nước thải.
Đối với các khâu chế biến cơ bản, nguồn thải chính là khâu xử lý và bảo
quản nguyên liệu trước khi chế biến, khâu rả đông, làm vệ sinh thiết bị nhà xưởng.
Đối với hoạt động đóng hộp, ngồi các nguồn ơ nhiễm ở các khâu như trên cịn có
khâu rót nước sốt, nước muối, dầu. Các nguồn thải chính từ sản xuất bột cá và dầu
cá là nước máu từ khâu bốc dỡ và bảo quản cá, và thời điểm dòng thải đậm đặc
nhất là khâu ly tâm nước ngưng tụ các thiết bị cô đặc.
Nguồn phát sinh chất thải gây ô nhiễm chủ yếu trong các công ty chế biến
đông lạnh thì được chia làm ba dạng: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí.
Trong q trình sản xuất cịn gây ra các nguồn ơ nhiễm khác như tiếng ồn, độ rung
và khả năng gây cháy nổ.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

* Chất thải rắn

Chất thải rắn thu được từ quá trình chế biến tơm, mực, cá, sị có đầu vỏ
tơm, vỏ sị, da, mai mực, nội tạng… Thành phần chính của phế thải sản xuất các
sản phẩm thuỷ sản chủ yếu là các chất hữu cơ giàu đạm, canxi, phospho. Toàn bộ
phế liệu này được tận dụng để chế biến các sản phẩm phụ, hoặc đem bán cho dân
làm thức ăn cho người, thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm hoặc thuỷ sản.
* Chất thải lỏng
Nước thải trong công ty máy chế biến đơng lạnh phần lớn là nước thải
trong q trình sản xuất bao gồm nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm, nước sử
dụng cho vệ sinh và nhà xưởng, thiết bị, dụng cụ chế biến, nước vệ sinh cho công
nhân.
Lượng nước thải và nguồn gây ơ nhiễm chính là do nước thải trong sản
xuất.
* Chất thải khí
Khí thải sinh ra từ cơng ty có thể là:
- Khí thải Chlor sinh ra trong quá trình khử trùng thiết bị, nhà xưởng chế
biến và khử trùng nguyên liệu, bán thành phẩm.
- Mùi tanh từ mực, tôm nguyên liêu, mùi hôi tanh từ nơi chứa phế thải,
vỏ sò, cống rãnh.
Như vậy, bên cạnh những đóng góp to lớn, ngành cơng nghiệp chế biến
thủy sản cũng nảy sinh ra nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là nước thải sản
xuất, với một lượng lớn có nguy cơ ơ nhiễm mơi trường cao. Thành phần nước
thải thuỷ sản cũng khá phức tạp và đa dạng, bao gồm 3 loại: nước thải sản xuất,
nước thải vệ sinh công nghiệp và nước thải sinh hoạt, trong đó nước thải sản xuất
có mức độ ơ nhiễm cao hơn cả tuỳ theo đặc tính của nguyên liệu sử dụng mà có
tính chất khác nhau. Nước thải sản xuất chế biến thuỷ sản chứa chủ yếu là chất
hữu cơ có nguồn gốc từ động vật nên chứa nhiều protein và lipit. Nước thải của
các xí nghiệp chế biến thuỷ sản nói chung có hàm lượng COD dao động từ 1600 –
2300 mg/l, hàm lượng BOD5 từ 1200 – 1800 mg/l. Hàm lượng chất rắn lơ lửng
cao từ 200 – 1000 mg/l. Hàm lượng nitơ tổng là 50 – 120 mg/l và photpho tổng là
10 - 100 mg/l. pH thường nằm trong giới hạn từ 6,5 - 7,5 do có q trình phân huỷ

SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

đạm và thải ammoniac. Ngoài ra, các thành phần chất hữu cơ trong nước thải thủy
sản khi phân huỷ tạo ra các sản phẩm trung gian là các axit béo không no nên tạo
mùi rất khó chịu gây ảnh hưởng sức khoẻ cơng nhân trực tiếp làm việc.
Sau đây là một số kết quả tính chất nước thải thủy hải sản tham khảo tại
một vài nhà máy chế biến thủy sản điển hình:
Bảng 1.1 - Thành phần và tính chất nước thải cơng ty TNHH thủy sản Hai Thanh
Hàm lượng trung bình

Tiêu chuẩn thải (QCVN 11 :

(mg/l)

2008, Loại B)

BOD5

1194

50

COD

1500

80

SS

352

100

Ph

6.3

5,5 – 9

N

30

60

P

3

6

150 x 105 CFU/ml

9.103 CFU/ml

Chỉ tiêu

Coliform

(Nguồn : Công ty TNHH thủy sản Hai Thanh)

Bảng 1.2 - Thành phần và tính chất nước thải các nhà máy chế biến thuỷ hải sản
ở Bà Rịa - Vũng Tàu
Chỉ tiêu

Nồng độ

BOD5

1500 – 2300 mg/l

Tổng chất rắn lơ lửng

1600 – 2500 mg/l

Tổng nitơ
Tổng photpho
pH

75 – 200 mg/l
5 – 10 mg/l

6,5 – 8
(Nguồn: CEFINEA, 2009)

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Bảng 1.3 - Thành phần và tính chất nước thải nhà máy chế biến thuỷ hải sản
Ngô Quyền - Kiên Giang
Chỉ tiêu

Mẫu 1

Mẫu 2

Mẫu 3

Mẫu 4

6,5

7,62

7,28

7,4

TDS, mg/l

1506

1060

1514

1660

Độ đục, NTU

120

98

250

161

Độ màu, Pt-Co

1614

902

2301

1600

P - PO4, mg/l

21

11.09

4.52

15.06

SS, mg/l

9,5

52

41

32

167.3

75.8

54.09

98

-

-

-

0,16

1000

1600

18000

-

950

406

360

1400

pH

N-amoni, mg/l
Dầu, mg/l
Tổng số
Coliform,

MPN/100 ml
COD, mg/l

(Nguồn: CEFINEA, 2009)

* Ghi chú :
Mẫu 1: nước thải chế biến mực.

Mẫu 2: nước thải chế biến tôm.

Mẫu 3: nước thải phân xưởng đông lạnh.

Mẫu 4: cống xả phân xưởng hải
sản đơng lạnh.

Tính chất nước thải thường thay đổi theo các mặt hàng sản xuất của từng
nhà máy. Nhìn chung nước thải của ngành chế biến thuỷ hải sản vượt quá nhiều
lần so với qui định cho phép xả vào nguồn (từ 5 – 10 lần về chỉ tiêu COD, gấp 2 –
4 lần về chỉ tiêu nitơ hữu cơ...). Ngoài ra chỉ số về lượng nước thải trên một đơn vị
sản phẩm của nhà máy cũng rất lớn (từ 70 – 120 m3/tấn sản phẩm). Vì vậy, cần có
biện pháp xử lý nước thải phù hợp trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
1.2.1.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thủy sản đến môi
trường nước
Như đã đề cập ở mục 1.2.1.2, nước thải chế biến thuỷ sản có hàm lượng
các chất ô nhiễm cao nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm các nguồn nước mặt
và nước ngầm trong khu vực.
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Đối với nước ngầm tầng nơng, nước thải chế biến thuỷ sản có thể thấm
xuống đất và gây ô nhiễm nước ngầm. Các nguồn nước ngầm nhiễm các chất hữu
cơ và vi sinh vật gây bệnh rất khó xử lý thành nước sạch cung cấp cho sinh hoạt.
Đối với các nguồn nước mặt, các chất ơ nhiễm có trong nước thải chế biến
thuỷ sản sẽ làm suy thoái chất lượng nước, tác động xấu đến môi trường và thủy
sinh vật, cụ thể như sau:
 Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ chứa trong nước thải chế biến thuỷ sản chủ yếu là dễ bị
phân hủy. Trong nước thải chứa các chất như cacbonhydrat, protein, chất
béo...Khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước do
vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ. Nồng độ oxy hòa tan
dưới 50% bão hòa có khả năng gây ảnh hưởng tới sự phát triển của tơm, cá. Oxy
hịa tan giảm khơng chỉ gây suy thối tài ngun thủy sản mà cịn làm giảm khả
năng tự làm sạch của nguồn nước, dẫn đến giảm chất lượng nước cấp cho sinh
hoạt và công nghiệp.
 Chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, hạn chế độ sâu tầng
nước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo,
rong rêu...Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài
nguyên thủy sinh đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan (tăng độ đục nguồn
nước) và gây bồi lắng lịng sơng, cản trở sự lưu thông nước và tàu bè…
 Chất dinh dưỡng (N, P)
Nồng độ các chất nitơ, photpho cao gây ra hiện tượng phát triển bùng nổ
các loài tảo, đến mức độ giới hạn tảo sẽ bị chết và phân hủy gây nên thiếu hụt oxy.
Ngoài ra, các loài tảo nổi trên mặt nước tạo thành lớp màng khiến ánh sáng không

tới được các lớp nước bên dưới, do vậy quá trình quang hợp của các thực vật tầng
dưới bị ngưng trệ. Tất cả các hiện tượng trên gây tác động xấu tới chất lượng
nước, ảnh hưởng tới hệ thuỷ sinh, nghề nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và cấp nước.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

 Vi sinh vật
Các vi sinh vật gây bệnh và trứng giun sán trong nguồn nước bị ô nhiễm
bởi nước thải là yếu tố có thể truyền dẫn các bệnh dịch cho người như bệnh lỵ,
thương hàn, bại liệt, nhiễm khuẩn đường tiết niệu, tiêu chảy cấp tính....
1.2.2 Cơng nghệ sản xuất chế biến thịt và các vấn đề môi trường đi kèm
1.2.2.1 Công nghệ sản xuất và chế biến thịt
Chất thải sinh ra trong quá trình giết mổ, chế biến thịt như: lơng, xương,
da, mỡ, lịng ruột, phân súc vật...có khả năng gây hôi thối và ô nhiễm rất nặng cho
môi trường xung quanh. Sau đây dây chuyền công nghệ trong sản xuất chế biến
thịt.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Gia súc,
gia cầm

Treo, gây mê
Treo,

Cắt tiết

Nước thải

Vặt lơng

Chất thải rắn:
lơng

Ngâm
paraphin

Nước thải

Bề ngâm hịa
tan paraphin

Nước thải

Mổ bụng

Nước thải,
chất thải rắn

Pha cắt

Đóng gói

Kho lạnh

Thành
phẩm

Hình 1.2 - Các công đoạn phát sinh nước thải trong công nghệ giết mổ gia
súc, gia cầm của công ty TNHH Thực Phẩm Vàng

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.2.2.2 Đặc điểm công nghệ sản xuất chế biến thịt
Trong sản xuất chế biến thịt, công nghệ ứng dụng cũng trải qua nhiều công
đoạn. Gia súc, gia cầm sẽ được treo, gây mê bằng dịng điện rồi cắt tiết, vặt lơng,
ngâm paraphin để hịa tan các tạp chất dính trên da, rồi lại ngâm tiếp để loại
paraphin cùng tạp chất. Sau đó, gia súc, gia cầm sẽ được mổ bụng, loại bỏ lòng,
cắt thành miếng trước khi đi vào các công đoạn chế biến khác hay đóng gói đưa

vào kho lạnh bảo quản để mang ra thị trường.
Nước thải phát sinh trong công nghệ giết mổ gia súc, gia cầm chủ yếu từ
công đoạn rửa súc vật, cắt tiết, khâu làm lòng và vệ sinh nhà xưởng.
Theo số liệu thống kê của các nước thành viên trong khối EU, trung bình
mỗi con heo giết mổ cần 3m3 nước. Ở Việt Nam, mức sử dụng trung bình khoảng
0,5 m3/con ( trọng lượng trung bình khoảng 160 kg/con). Việc sử dụng nước tại
các cơ sở giết mổ ở các nước trong khối EU được điều hành bởi các luật của EU
và các hiệp hội liên quan. Trong đó, yêu cầu phải sử dụng nước sạch, nước uống
được trong tất cả các công đoạn và hạn chế sử dụng lại nước trong suốt các quá
trình giết mổ. Việc sử dụng quá nhiều nước không chỉ là yếu tố mơi trường và
kinh tế mà cịn là một gánh nặng cho các trạm xử lý nước thải.
Vấn đề ô nhiễm của nước thải có thể được giảm thiểu bằng cách tận thu
các sản phẩm phụ,các chất thải càng gần nguồn thải càng tốt. Mặt khác, tìm cách
ngặn chặn chất thải tiếp xúc với nguồn nước như : bố trí mặt bằng, số lượng gia
súc giết mổ hàng ngày, quy trình giết mổ, nguồn tiếp nhận chất thải.. Tuy nhiên,
việc loại bỏ hay giảm thiểu lượng nước sử dụng cần phải được xem xét cụ thể ở
từng công đoạn của quy trình giết mổ.
Số liệu thống kê từ một công ty giết mổ gia súc, gia cầm qui mô trung bình
trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh cho biết:
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con heo cần: 0,1 m3.
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ mỗi con bị cần : 0,25 m3.
- Lượng nước sử dụng trung bình để giết mổ gia cầm: 0,02 m3.
Với sản lượng giết mổ trung bình mỗi ngày khoảng 5000 con gà và vịt,
200 con heo và 30 con bị thì lượng nước thải phát sinh mỗi ngày từ mỗi cơ sở giết
mổ qui mô trung bình là khoảng 150m3.

SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 15

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.2.2.3 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất và chế biến thịt
Trong nước thải giết mổ gia súc có chứa các thành phần chất hữu cơ từ
huyết, các chất hữu cơ khó hịa tan và chất béo bão hịa dễ phân hủy. Các chất này
dễ bị phân hủy tạo ra các sản phẩm có chứa indol và các sản phẩm trung gian của
sự phân hủy là các acid béo không bão hịa tạo mùi khó chịu rất đặc trưng, làm ô
nhiễm cảnh quan môi trường. Mùi hôi còn do ảnh hưởng bởi các loại khí, là sản
phẩm của q trình phân hủy kị khí khơng hồn tồn từ các hợp chất protein và
các acid béo khác có trong nước thải sinh ra H2S
Bảng 1.4 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty Vissan
Chỉ tiêu

TT

Đơn vị

Đầu vào

1

pH

6-7

2

Chất rắn lơ lửng (SS)

mg/l

1000

3

Tổng Nitơ

mg/l

200-250

4

Tổng Phospho

mg/l

15-18

5

Nhu cầu Oxi hóa học (COD)

mg/l

2000

6

Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD)

mg/l

1200

7

Dầu mỡ động vật

mg/l

200-250

8

Coliform

MPN/100ml

11.104 - 11.105

(Nguồn: Cơng ty Việt Nam kỹ nghệ súc sản Vissan)

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 16

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Bảng 1.5 - Thành phần nước thải đầu vào của công ty TNHH chế biến gia cầm
Phạm Tôn
QCVN 5945-

TT

Thông số ô nhiễm

Đơn vị tính

Giá trị

1

pH

-

6,5-8

5,5-9

2

SS

mg/l

180

100

3

BOD

mg/l

2000

50

4

COD

mg/l

2700

100

5

NH4-N

mg/l

30-70

1

6

Tổng Nito

mg/l

50-100

30

7

Tổng Phospho

mg/l

6-18

6

8

Sunfua

mg/l

1-8

0,5

9

Dầu động thực vật

mg/l

2-18

10

10

Colifom

MPN/100ml

11.103-13.103

5000

2005 ( loại B)

(Nguồn: Viện môi trường tài nguyên)

1.2.2.4 Tác động của nước thải sản xuất và chế biến thịt (lị mổ) đến mơi
trường nước
Tác động môi trường đáng kể nhất từ các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm là
nước thải. Nước thải phát sinh tại các cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm thường bị
nhiễm bẩn nặng bởi huyết, mỡ, protein, phospho, các chất tẩy rửa và các chất bảo
quản.
Tuy nhiên, trước nhu cầu đòi hỏi của xã hội, nhiều lị giết mổ gia súc quy
mơ vừa và nhỏ đã hình thành. Tuy nhiên, quá trình giết mổ gia súc gia tăng dẫn
đến tình trạng mơi trường ngày càng ơ nhiễm, nếu khơng kiểm sốt chặt chẽ và xử
lý đúng đắn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các thành phần mơi trường khơng
khí, đất, nước và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như gây ảnh hưởng xấu đến sức
khoẻ con người. Do đó, các lị giết mổ gia súc cần được quản lý và có biện pháp
giảm thiểu ô nhiễm môi trường ngay từ khi nước thải vừa sinh ra.
Sản phẩm của các lò giết mổ động vật gồm có thịt, mỡ và các sản phẩm
chế biến từ các nguyên liệu thô, một số phụ phẩm xương (chiếm 30%-40%), nội
tạng, da, lông của các gia súc, gia cầm. Bên cạnh đó, nồng độ các chất gây ơ
SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

nhiễm cao trong nước thương có nguồn gốc từ chất thải là huyết và từ khâu làm
lòng. Trong huyết chứa nhiều chất hữu cơ có hàm lượng nitơ rất cao, vì huyết
chiếm 6% trọng lượng của động vật sống. Những chất chứa bên trong lòng ruột
thường chiếm 16% trọng lượng sống của trâu bò và 6% trọng lượng sống của heo.

Do vậy, khâu làm lịng là khâu đặc biệt quan trọng góp một lượng lớn chất gây ô
nhiễm vào nước thải.
Như vậy, đặc thù của nước thải giết mổ rất giàu chất hữu cơ (protein, lipit,
các acid amin, amon, peptit, các acid hữu cơ). Ngồi ra, cịn có thể có xương, thịt
vụn, mỡ thừa, lơng, móng, vi sinh vật. Nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ đặc trưng
bằng các thông số BOD5 tới 7000 mg/l và COD tới 9400 mg/l.
1.2.3 Giới hạn q trình tự làm sạch của nước
Giới thủy sinh có trong nước là vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn, nguyên
sinh động vật, các động vật, thực vật phù du, tiêu biểu là tảo, các động thực vật
bậc cao, như tôm, cá v.v… Tuỳ mức độ nhiễm bẩn hay nồng độ các chất hữu cơ
dinh dưỡng trong nước, mức độ oxi hịa tan, nồng độ các chất có độc tính…sẽ ảnh
hưởng đến đời sống của giới này có trong nước. Nói chung, nếu nước bị nhiễm
bẩn quá nặng, trước hết sẽ khơng cịn oxi hồ tan làm ảnh hưởng tới hệ sinh thái
nước, tới đời sống của giới thuỷ sinh, dần theo thời gian nước sẽ được tự làm
sạch, hệ sinh thái nước sẽ được cân bằng trở lại. Đó là q trình tự làm sạch của
nước.
Q trình tự làm sạch của nước liên quan tới hoạt động sống của giới thuỷ
sinh. Quá trình hoạt động sống của chúng dựa trên quan hệ cộng sinh (hoặc hội
sinh) của toàn bộ quần thể sinh vật có trong nước. Phần chất không tan của hợp
chất hữu cơ khi vào nước sẽ lắng xuống đáy, phần hồ tan sẽ được hồ lỗng
trong nước.
Vai trị của giới thuỷ sinh trong q trình làm sạch nước có thể tóm tắt như
sau:
- Vi khuẩn đóng vai trị chủ yếu trong q trình phân huỷ các chất hữu
cơ. Chúng có khả năng phân huỷ chất hữu cơ bất kỳ nào có trong tự nhiên, các
chất đường bột, protein, chất béo sẽ sớm được phân huỷ, xenlulozo,
hemixenlulozo bị phân huỷ muộn hơn, cao su, chất dẻo, chất hố học tổng hợp bị

SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

phân huỷ chậm và rất chậm (có khi đến vài chục hoặc hàng trăm năm). Các chất
hữu cơ hidratcacbon, protein, chất béo cùng với nguồn nito, phospho…là thức ăn
dinh dưỡng của vi khuẩn. Bản thân tế bào vi khuẩn, kể cả vi khuẩn gây bệnh là
nguồn thức ăn cho nguyên sinh động vật. Trong quá trình sống của vi khuẩn, CO2
được sinh ra là nguồn cacbon dinh dưỡng cho tảo và các loài thực vật nổi khác.
- Tảo và các loài thực vật nổi khác sử dụng các chất khống, trong đó có
CO2 cùng NH4 do vi khuẩn tạo thành, để phát triển tăng sinh khối và thải ra oxi.
Oxi phân tử này làm giàu oxi hoà tan trong nước tạo thuận lợi cho vi khuẩn hiếu
khí phát triển và được sử dụng vào các phản ứng oxi hố khử trong q trình phân
huỷ hiếu khí các chất hữu cơ. Thực vật phù du, trong đó có tảo là thức ăn cho
động vật nguyên sinh và tôm cá nhỏ.
- Các thực vật bậc cao hơn như rong, rêu, cỏ lác, rau ngổ, các loại bèo
v.v…cũng tham gia vào chu trình này, khử các sản phẩm phân huỷ từ các chất hữu
cơ do vi khuẩn, sử dụng CO2 cùng với nguồn amon, phosphat để tăng sinh khối và
thải oxi.
- Động vật phù du ăn thực vật phù du và vi khuẩn, đồng thời cũng tham
gia phân huỷ các chất hữu cơ. Chúng có thể tách các chất lơ lửng ra khỏi nước và
làm cho nước trong. Chúng làm giảm lượng oxi hoà tan trong nước.
- Cá ăn các loại động vật, thực vật phù du. Cá lớn lại ăn cá bé. Người ăn
cá và chất thải của người có thể lại làm bẩn nước.
Quá trình tự làm sạch của nước là q trình có giới hạn, khi số lượng vi
sinh vật tăng dần lên trong nước thải thì khả năng tự làm sạch sinh học sẽ diễn ra
mạnh mẽ, nước dần sẽ trở lại trạng thái bình thường. Tuy nhiên, khi nguồn nước

bị ơ nhiễm nghiêm trọng và liên tục được thải vào các lưu vực tự nhiên thì sẽ làm
thay đổi tồn bộ hệ sinh thái trong nước, hàm lượng chất hữu cơ cao trong nước
thải sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan, ức chế sự phát triển của vi sinh vật và các
sinh vật khác trong môi trường nước. Vi sinh vật không thể xử lý chất ô nhiễm kịp
dẫn đến mất khả năng tự làm sạch. Nước dần bị ô nhiễm nặng. Vì vậy, cần phải có
biện pháp xử lý nước thải ô nhiễm, trước khi đưa chúng vào nguồn nước.

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.3 Ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải sản xuất và chế biến
thực phẩm
1.3.1 Quá trình phân giải các chất giàu protein nhờ vi sinh vật
1.3.1.1 Qúa trình amon hóa protein
Trong các nguồn nước ln xảy ra q trình amon hóa protein nhờ các vi
khuẩn amon hóa có enzyme protease ngoại bào phân hủy protein thành các hợp
chất đơn giản hơn là polypeptide, oligopeptide. Q trình này có thể xảy ra trong
điều kiện hiếu khí hoặc kỵ khí.
* Cơ chế :
Nhóm vi sinh vật phân hủy protein có khả năng tiết ra enzyme protease
bao gồm proteinase và peptidase. Enzyme protease xúc tác quá trình thuỷ phân
liên kết liên kết peptide (-CO-NH-)n trong phân tử protein, polypeptide tạo sản
phẩm là axit amin. Ngồi ra, nhiều protease cũng có khả năng thuỷ phân liên kết
este và vận chuyển axit amin.

Dưới tác dụng của enzyme proteinase phân tử protein sẽ được phân giải
thành các polypeptide và oligopeptide. Các chất này hoặc tiếp tục phân hủy thành
các axit amin nhờ enzyme peptidase ngoại bào hoặc được tế bào vi khuẩn hấp thụ
rồi sau đó được phân hủy tiếp thành các axit amin trong tế bào. Một phần các axit
amin được tế bào vi khuẩn sử dụng để tổng hợp protein tạo sinh khối. Một phần
các axit amin theo các con đường phân giải khác nhau để sinh NH3, CO2 và các
sản phẩm trung gian khác. Với các protein có chứa S, nhờ enzyme desulfurase của
nhóm vi khuẩn lưu huỳnh và các nhóm dị dưỡng hiếu khí khác, sẽ bị phân hủy tạo
H2S, scatol, indol hay mercaptan .

1.3.1.2 Enzyme protease của vi sinh vật
Protease là enzyme được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong một số ngành
sản xuất như: chế biến thực phẩm (đông tụ sữa làm pho mát, làm mềm thịt, bổ
sung để làm tăng chất lượng sản phẩm trong sản xuất bia, xử lý phế phụ phẩm
trong chế biến thực phẩm…), sản xuất chất tẩy rửa, thuộc da, y tế, nông nghiệp,
SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

làm sạch môi trường… Trong đó, lượng protease sản xuất từ vi khuẩn được ước
tính vào khoảng 500 tấn, chiếm 59% lượng enzyme được sử dụng.
Ưu điểm lớn nhất của protease từ vi sinh vật là phong phú về chủng loại,
có tính đặc hiệu rộng rãi, cho sản phẩm thuỷ phân triệt để và đa dạng. Tuy nhiên,
hệ protease vi sinh vật lại phức tạp, bao gồm nhiều enzyme giống nhau về cấu
trúc, khối lượng và hình dạng phân tử nên rất khó tách ra dưới dạng tinh thể đồng

nhất.
Đối với sinh lý của vi sinh vật, protease đóng vai trị rất quan trọng. Có 2
loại protease là protease ngoại bào và protease nội bào với các chức năng như sau:
a. Protease ngoại bào của vi sinh vật tham gia các quá trình phân giải ngoại
bào các protein để tạo ra các axit amin
Các axit amin này sẽ được đưa vào trong tế bào tham gia tổng hợp sinh
khối hoặc cũng có thể bị phân giải để giải phóng năng lượng và sản phẩm bậc 2.
Sự phân giải protein cịn có ý nghĩa loại trừ tác động độc hại của protein, vì trong
tự nhiên tồn tại một số protein khá độc đối với vi sinh vật hoặc tham gia quá trình
kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật.

Hình 1.3 - Quá trình hoạt động protease ngoại bào
b. Protease nội bào của vi sinh vật tham gia quá trình cải biến protein,
enzyme, tạo ra các quá trình cung cấp năng lượng, vật liệu xây dựng, và sự tạo
thành bào tử của vi sinh vật
Protease nội bào có thể tham gia vào việc hồn thiện các chuỗi polypeptide
đã được tổng hợp như: tách gốc, tách một số gốc axit amin khỏi đầu N của chuỗi
polypeptide đã được tổng hợp. Protease nội bào tham gia phân hủy các protein nội

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

bào khơng cịn tác dụng trong quá trình sinh lý của vi sinh vật. Ngồi ra chúng cịn
có thể tham gia vào một số quá trình tạo vỏ tế bào của vi sinh vật.

Hình 1.4 - Quá trình hoạt động protease nội bào
* Phân loại Protease
Năm 1960, Hartley chia protease ra bốn nhóm dựa trên thành phần cấu tạo
của trung tâm hoạt động trong enzyme protease.
 Protease nhóm 1: Nhóm này bao gồm các loại protease có xerin
trong trung tâm hoạt động (bao gồm các loại enzyme tripsin,
kimotripsin, elastase, subtilizi, các enzyme xúc tác làm đơng máu,
acrozin,...)
 Protease nhóm 2: Bao gồm các protease có nhóm SH trong trung
tâm hoạt động (bao gồm bromelin, papain, fixin, ...)
 Protease nhóm 3: Bao gồm các protease có kim loại trong trung tâm
hoạt động và trực tiếp tham gia các quá trình xúc tác (bao gồm các
protease trung tính của Bacillus)
 Protease nhóm 4: bao gồm các protease có nhóm α – cacboxil trong
trung tâm hoạt động. Nhóm này gồm pepsin, renin, protease axit của
vi sinh vật.
Như vậy, tùy theo vùng hoạt động pH của enzyme protease mà các
protease tồn tại ở dạng protease axit, protease trung tính, protease kiềm.

SVTH: TƠ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.3.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật trong xử lý nước thải

1.3.2.1 Trên thế giới
Nhiều vi khuẩn tạo bông như Zoogloea đã được phân lập. Kiuchi và cộng
sự đã phân lập 92 chủng vi khuẩn từ bùn hoạt tính và chọn được 12 chủng có khả
năng tạo bơng. Kato và cộng sự đã phân lập 140 chủng vi khuẩn bùn hoạt tính và
chọn được 8-12 chủng kết bơng trên mơi trường có thành phần khác nhau.
Fujita và nhiều nhà nghiên cứu khác ở Nhật đã nghiên cứu sự tạo hạt của
nấm Aspergillus niger trong q trình ni lắc, đánh giá sinh khối hạt và sử dụng
hạt để xử lý nước thải tinh bột, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu xuất xữ
lý nước thải tinh bột của hạt nấm. Bên cạnh đó, cịn có hàng loạt chế phẩm sinh
học, tăng cường xử lý nước thải công nghiệp, nước thải chế biến thực phẩm và
nuôi trồng thủy sản đang được thương mại hóa trên thế giới và Việt Nam như:
BZT Petrobac, EPICI, BRF2 của Mỹ, EM và Boksi của Nhật.
1.3.2.2 Tại Việt Nam
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, vấn đề nghiên cứu và ứng dụng vi sinh
vật trong xử lý chất thải đã được nhiều nhà khoa học và công nghệ quan tâm. Tại
trung tâm công nghệ sinh học- đại học quốc gia Hà Nội đã nghiên cứu thành phần
vi sinh vật trong chế phẩm EM của Nhật kết hợp với xạ khuẩn để tạo ra chế phẩm
mới EMUNI ứng dụng trong xử lý chất thải làm phân bón hữu cơ vi sinh. Tại viên
Cơng nghệ sinh học- Viện khoa học và công nghệ Việt Nam, Lý Kim Bảng và
cộng sự đã phân lập tuyển chọn vi khuẩn và xạ khuẩn chịu nhiệt phân hủy
cenluloze tạo chế phẩm Micromic 3 bổ sung vào hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt
làm tăng tỷ lệ mùn hữu cơ và rút ngắn thời gian ủ. Như vậy, nhiều chế phẩm sinh
học được ra đời góp phần hữu hiệu vào xử lý nước thải, rác thải giảm ô nhiễm môi
trường.
1.4 Các phương pháp sinh học trong xử lý nước thải sản xuất và chế biến
thực phẩm
Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất
khác nhau: từ các loại chất rắn không tan, đến các loại chất rắn khó tan và những
hợp chất tan trong nước. Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại
nước và có thể đưa nước đổ vào nguồn hoặc tái sử dụng. Tuỳ vào yêu cầu của

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

nước thải đầu ra hoặc mục đích tái sử dụng nước thải, tuỳ vào thành phần và tính
chất nước thải cũng như yêu cầu về năng lượng, hoá chất mà chúng ta lựa chọn
phương pháp xử lý thích hợp:
 Xử lý bằng phương pháp cơ học.
 Xử lý bằng phương pháp hố lí và hoá học.
 Xử lý bằng phương pháp sinh học.
Tuy nhiên đối với yêu cầu của nước thải đầu ra như hiện nay, dây chuyền
công nghệ xử lý nước thải đòi hỏi áp dụng phối hợp các phương pháp trên. Và đặc
biệt, phương pháp sinh học không phải là một phương pháp riêng lẻ trong bất cứ
công nghệ xử lý nước thải nào, mà đòi hỏi phải đi kèm theo các phương pháp cơ
học và hố lí.
1.4.1 Hệ thống xử lý nước thải cho các nhà máy sản xuất chế biến thực
phẩm điển hình
Tại Việt Nam, quy trình xử lý nước thải thủy sản được lựa chọn theo
phương án xử lí 3 bậc nhằm hạn chế tối đa hàm lượng chất thải.
 Sơ bộ: Tách rác, lắng cát, cân bằng, tách dầu.
 Bậc 1: Xử lí kị khí trong bể UASB.
 Bậc 2: Xử lí hiếu khí trong bể Aeroten.
 Bậc 3: Keo tụ, lắng lọc, khử trùng.
Bùn lắng tụ được gom vào ngăn chứa bùn, bể phân hủy bùn và cuối cùng

được thải vào bãi rác hoặc dùng để bón cây.
Sau đây là dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải thủy sản điển hình ở Việt
Nam hiện nay:

2

3

4

6

5

7

1
8

11

10

9
13
12

SVTH: TÔ THÙY TRANG_MSSV: 107111190

Trang 24