Phân lập, tuyển chọn và sử dụng vi sinh vật ưa nhiệt trong phân hủy sinh khối bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế

Đề tài tiến hành đánh giá hoạt lực phân hủy chất hữu cơ bằng phương pháp khuếch tán enzyme, đã tuyển chọn được các chủng vi khuẩn V18, chủng xạ khuẩn X38 và chủng nấm mốc N37 từ các chủng được phân lập. Các chủng này đã không thể hiện đặc tính đối kháng lẫn nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân lập, tuyển chọn và sử dụng vi sinh vật ưa nhiệt trong phân hủy sinh khối bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 31-37 Phân lập, tuyển chọn và sử dụng vi sinh vật ưa nhiệt trong phân hủy sinh khối bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế Ngô Thị Tường Châu1 , Phạm Thị Ngọc Lan2, Phan Thị Thảo Ly2, Lê Văn Thiện1, Nguyễn Ngân Hà1 *, 1 Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội 2 Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, 77 Nguyễn Huệ, Huế Nhận ngày 08 tháng 6 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 12 tháng 7 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 06 tháng 9 năm 2016 Tóm tắt: Bằng việc sử dụng môi trường nuôi cấy làm giàu và các loại môi trường phân lập thích hợp, đã phân lập được 78 chủng vi khuẩn, 73 chủng xạ khuẩn và 53 chủng nấm mốc ưa nhiệt từ bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế. Tiến hành đánh giá hoạt lực phân hủy chất hữu cơ bằng phương pháp khuếch tán enzyme, đã tuyển chọn được các chủng vi khuẩn V18, chủng xạ khuẩn X38 và chủng nấm mốc N37 từ các chủng được phân lập. Các chủng này đã không thể hiện đặc tính đối kháng lẫn nhau. Dựa vào đặc điểm hình thái và phân tích trình tự 16S rRNA (hoặc 28S rRNA) đã xác định được các chủng V18, X38 và N37 lần lượt thuộc các loài Bacillus subtilis, Aspergillus fumigatus và Streptomyces glaucescens. So với đối chứng và các công thức thí nghiệm khác, công thức CT8 với việc sử dụng tất cả các chủng được tuyển chọn đã nâng cao đáng kể hiệu quả phân hủy sinh khối bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế với độ giảm khối lượng, thể tích và cellulose lần lượt là 19,73; 33,75 và 29,33%. Vì vậy tập hợp giống vi sinh vật ưa nhiệt này có thể được xem xét sử dụng trong sản xuất phân bón hữu cơ từ bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế nói riêng và bùn thải hữu cơ nói chung. Từ khóa: Vi sinh vật ưa nhiệt, bùn thải, ủ hiếu khí. 1. Đặt vấn đề* quá trình sản xuất chủ yếu được chất thành đống, tích tụ lâu ngày sinh mùi hôi thối, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Trong khi đó, bùn thải có thể là một nguồn tài nguyên có giá trị nếu được tận dụng làm phân bón. Bằng phương pháp ủ hiếu khí với sự tham gia tích cực của hệ vi sinh vật ưa nhiệt, quá trình phân hủy bùn thải sẽ xảy ra nhanh chóng và triệt để hơn. Đặc biệt, bên cạnh hàm lượng dinh dưỡng tăng đáng kể, sản phẩm phân bón không chứa vi sinh vật và ký sinh trùng gây bệnh, hàm lượng kim loại nặng linh động rất thấp, đáp ứng yêu Sự ra đời của nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế đã giải quyết việc làm cho một bộ phận người dân, góp phần vào sự chuyển đổi cơ cấu cây trồng trên những vùng đất khô hạn, từ đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế và xã hội của tỉnh nhà. Tuy nhiên, cùng với việc nâng cấp công suất, chất thải của nhà máy cũng tăng lên đáng kể. Phần bùn thải phát sinh trong _______ * Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-917691012 Email: ngotuongchau@hus.edu.vn 31 32 N.T.T. Châu và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 31-37 cầu sử dụng trong nông nghiệp mà không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng [1, 2]. Mục tiêu của nghiên cứu này là tạo nguồn giống vi sinh vật ưa nhiệt và đánh giá khả năng ứng dụng trong phân hủy sinh khối bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất phân bón hữu cơ chất lượng cao. 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng nghiên cứu Các chủng vi sinh vật ưa nhiệt có khả năng phân hủy chất hữu cơ cao được phân lập và tuyển chọn từ bùn thải nhà máy tinh bột sắn FOCOCEV Thừa Thiên Huế. 2.2. Phương pháp nghiên cứu ● Phân lập vi sinh vật ưa nhiệt: Mẫu bùn thải được thu theo phương pháp tổ hợp, sau khi ủ ở 30oC-2 ngày và 50oC-3 ngày được sử dùng làm mẫu gây cấy. Các môi trường được sử dụng trong quá trình phân lập bao gồm: (i) Môi trường nuôi cấy làm giàu (10% bùn thải khô, 1% giấy lọc, 0,5% cao nấm men, 0,1% pepton và 0,1% K2HPO4 trong 1 lít nước cất, pH 7,5) [3]; và (ii) Môi trường thạch dinh dưỡng (NA), thạch tinh bột casein (SCA) và thạch khoai tây dextrin (PDA) lần lượt cho mục đích phân lập vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm mốc [4]. Nuôi cấy làm giàu bằng cách thêm 10 g mẫu gây cấy vào 1 lít môi trường, nuôi trên máy lắc ở 150 vòng/phút, 50oC, trong 10 ngày. Sau đó, ria cấy dịch nuôi cấy làm giàu với độ pha loãng thích hợp lên các đĩa chứa môi trường phân lập. Ủ ở 50oC trong 3, 7 và 10 ngày tương ứng với mục đích phân lập vi khuẩn, nấm và xạ khuẩn. Các khuẩn lạc riêng rẽ mọc tốt trên các đĩa tiếp tục được thuần khiết và cấy chuyền giữ giống. ● Tuyển chọn vi sinh vật ưa nhiệt: Các chủng vi sinh vật có khả năng phân hủy chất hữu cơ cao được tuyển chọn bằng phương pháp khuếch tán enzyme. Theo đó, các đĩa thạch chứa môi trường thích hợp được bổ sung riêng biệt 1% tinh bột, 1% carboxymethyl cellulose (CMC) và 1% casein được sử dụng để đánh giá ...