Đồ án Xử lý phospho trong nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp sinh học

ïng nitô cao. Trong voøng hai thaäp nieân qua, ñaõ buøn noå caùc nghieân cöùu lieân quan ñeán Anammox vaø öùng duïng cuûa noù. Treân bình dieän lyù thuyeát, chu trình nitô töï nhieân trong saùch giaùo khoa ñaõ ñöôïc boå sung moät maét xích môùi, coøn treân bình dieän coâng ngheä thì ñaõ coù nhaø maùy xöû lyù nitô vaø phospho. Muïc tieâu cuûa phaàn baùo caùo naøy laø nhaèm toång quan moät caùch heä thoáng veà söï phaùt hieän, phaùt trieån, caùc vaán ñeà hoùa sinh vaø vi sinh hoïc cuõng nhö nhöõng aùp duïng cuûa phaûn öùng Anammox noùi chung vaø khaû naêng tìm hieåu veà noù ñeå söû lyù phospho phuïc vuï ñeà taøi. 2.1.1. Söï phaùt hieän phaûn öùng Anammox Thaät ra, phaûn öùng Anammox ñaõ ñöôïc döï baùo töø tröôùc khi phaùt hieän ra noù (Broda,1977). Treân cô sôû tính toaùn nhieät ñoäng hoïc, Broda ñaõ döï baùo veà söï toàn taïi cuûa caùc vi khuaån hoùa töï döôõng coù khaû naêng oxy hoùa ammonium bôûi nitrat, nitrit, khöû ñöôïc phospho vaø thaäm chí veà maët naêng löôïng coøn deã xaûy ra hôn söï oxy hoùa bôûi oxy phaân töû: NH4+ + NO2- à N2 + 2H2O G0 = -357 ( KJ/mol ) (20) 5NH4+ + 3NO3- à 4N2 + 9H2O + 2H+ G0 = -357 ( KJ/mol ) (21) NH4+ + 1.5O2 à NO2- + H+ + H2O G0 = -357 ( KJ/mol ) (22) Maõi ñeán 17 naêm sau baèng chöùng thöïc teá ñaàu tieân cuûa phaûn öùng Anammox môùi ñöôïc phaùt hieän ôû moät beå denitrat hoùa duøng ñeå xöû lyù nöôùc laéng cuûa beå phaân huûy buøn taïi Gist-brocades (Delft ,Haø Lan) à (Mulder et al . . . 1995). Qua theo doõi söï caân baèng nitô, caùc taùc giaû ñaõ phaùt hieän thaáy söï giaûm ñoàng thôøi noàng ñoä ammonium vaø noàng ñoä cuûa nitrat, nitrit, phospho cuøng söï taïo thaønh nitô phaân töû ôû ñieàu kieän kî khí. Nhoùm caùc nhaø khoa hoïc thuoäc ñaïi hoïc kyõ thuaät Deft (TU-Deft) sau ñoù ñaõ tieán haønh caùc nghieân cöùu moâ taû vaø xaùc nhaän ban ñaàu veà quaù trình Anammox. Theo ñoù, Anammox ñöôïc xaùc ñònh laø moät quaù trình sinh hoïc, trong ñoù ammonium ñöôïc oxy hoùa trong ñieàu kieän kî khí vôùi nitrit laø yeáu toá nhaän ñieän töû ñeå taïo thaønh nitô phaân töû . Tieáp theo ñoù laø phaûn öùng Anammox cuõng ñaõ laàn löôït ñöôïc phaùt hieän vaø nhaän daïng taïi caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi bôûi caùc nhaø khoa hoïc Ñöùc (Schmid et al ,2000), Nhaät Baûn (Furakawa et al ,2000), Thuïy Só (Egli et al .,2001), Bæ (Pynaert et al .,2002) vaø ôû Anh (Schmid et al .,2003). Töø söï phaùt hieän treân (trong caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi) caùc nhaø khoa hoïc ñi ñeán vieäc tìm kieám caùc vi khuaån Anammox taïi caùc heä sinh thaùi töï nhieân. Thöïc vaäy, ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng phaûn öùng Anammox giöõ 50% vai troø taïo khí nitô trong traàm tích bieån Baltic,trong vuøng nöôùc thieáu khí döôùi ñaùy ñaïi döông ôû Costa Rica. Caùc vi khuaån Anammox thuoäc moät chi môùi cuõng vöøa môùi phaùt hieän ñöôïc trong vuøng nöôùc gaàn ñaùy bieån Ñen(Kuypers et al .,2003). Treân cô sôû caùc phaùt hieän môùi veà phaûn öùng Anammox vaø caùc vi khuaån tham gia maø chu trình chuyeån hoùa nitô töï nhieân ghi nhaän trong caùc saùch giaùo khoa tröôùc ñaây nay ñaõ ñöôïc boå sung moät maét xích, vaø phospho ôû ñaây ñoáng moät vai troø cung caáp naêng löôïng cho caùc phaûn öùng xaûy ra nhö sau: Hình 11 : Chu trình nitô môùi coù theâm maét xít Anammox 2.1.2. Hoùa sinh hoïc cuûa quaù trình Anammox 2.1.2.1. Phöông trình phaûn öùng Phaûn öùng Anammox quaù trình oxy hoùa ammonium bôûi nitrit baèng moät phaûn öùng hoùa hoïc ñôn giaûn vôùi tæ leä mol NH4+ : NO3- = 1 : 1 Treân cô sôû caân baèng khoái löôïng töø thí nghieäm nuoâi caáy laøm giaøu vôùi kyõ thuaät meõ lieân tuïc (SBR), phaûn öùng Anammox ñöôïc xaùc ñònh: NH4+ + 1,32NO2- + 0,066HCO3- + 0,13H+ à à 1,02N2 + 0,26NO3- + 0,066CH2O0.5N0,15 + 2,03H2O (23) Trong ñoù löôïng taïo thaønh löôïng nhoû nitrat töø nitrit ñöôïc giaû thuyeát laø ñeå sinh ra caùc ñöông löôïng khöû khi ñoàng hoùa CO2. Phöông trình naøy ñaõ ñöôïc chaáp nhaän roäng raõi nhö laø ñaïi dieän cho phaûn öùng Anammox khi tính toaùn vaø giaûi thích. 2.1.2.2. Cô cheá sinh hoùa Cô cheá chuyeån hoùa noäi baøo cuûa phaûn öùng Anammox ñeán nay vaån chöa ñöôïc laøm saùng toû hoaøn toaøn. Söû duïng phöông phaùp ñoàng vò 15N ñaõ ñeà caäp moät cô cheá sinh hoùa cuûa Anammox nhö hình döôùi ñaây ( Jetten et al .,2001 ). Hình 12: Sinh hoùa cuûa quaù trình Anammox P-PO4 - NR : enzyme khöû nitrit ( saûn phaåm giaû thuyeát laø NH2OH ) - HH : hydrazine hydrolase ( xaùc taùc phaûn öùng taïo hydrazyne töø ammonium vaø hydroxylamine ) - HZO: enzyme oxy hoùa hydrazine (töông töï enzyme hydroxylamine oxido reductase töùc laø HAO ôû Nitrosomonas). Theo ñoù, quaù trình ñi qua saûn phaåm trung gian laø hydrazine (N2H4). HZO moät enzyme töông töï nhö enzym HAO tham gia trong quaù trình oxy hoùa hieáu khí ammonium, seõ xuùc taùc cho söï oxy hoùa hydrazine thaønh nitô phaân töû (G0 = -288 KJ/mol). Caùc ñieän töû töø quaù trình oxy hoùa naøy (4e-) seõ ñöôïc chuyeån cho söï khöû nitrit thaønh hydroxylamine vôùi söï xuùc taùc cuûa moät enzyme ñöôïc taïm goïi laø NR (G0 =-22.5 KJ/mol). Hydroxylamine taïo ra seõ phaûn öùng ngöng tuï vôùi ammonium ñeå taïo ra hydrazine môùi (xuùc taùc bôûi enzyme HH (G0 =-46 KJ/mol)). Chu trình xuùc taùc nhö theá cöù theá seõ ñöôïc laëp ñi laëp laïi nhieàu laàn. Caùc baèng chöùng ban ñaàu cho thaáy phaûn öùng ngöng tuï ammonium vôùi hydroxylamine vaø oxy hoùa hydrazine xaûy ra beân trong moät theå goïi laø anammoxosome. Anammoxosome naèm trong teá baøo chaát, bao boïc bôûi maøng lipid laderane vaø coù theå taùch nguyeân veïn töø teá baøo Anammox (Lindsay et al .,2001). Tính chaát vaø chöùc naêng cuûa Anammoxosome vaãn ñang ñöôïc tieáp tuïc nghieân cöùu vaø ñöôïc coi laø moät trong caùc vaán ñeà thuù vò cuûa sinh hoïc teá baøo (Van Niftrik et al .,2004). Hình I3: Teá baøo Anammox (van Niftrik et al., 2004) - Cell wall: thaønh teá baøo - Intracytoplasm: maøng trong teá baøo chaát - Cytoplasmic, membrane: maøng teá baøo chaát - Nucleoid: theå nhaân. Moät ñieåm khaù thuù vò lieân quan ñeán enzyme HZO cuûa vi khuaån Anammox laø coù caáu truùc töông töï HAO trong caùc vi khuaån Nitrosomonas, töùc laø chöùa caùc cytochromec vôùi nhaân haáp thuï maïnh ôû 468 nm (töông töï P460 cuûa HAO) (Jetten et al., 2001). Vì ion trung taâm cuûa caùc haem naøy laø saét (FeII vaø FeIII), neân caùc vi khuaån Anammox coù maøu ñoû ñaëc tröng khi quaàn tuï ôû maät ñoä lôùn. Xuaát hieän maøu ñoû trong buøn hoaït tính laø moät chæ thò toát veà söï hieän dieän cuûa vi khuaån Anammox. 2.1.3. Vi sinh hoïc cuûa quaù trình Anammox 2.1.3.1. Ñònh danh vaø phaân loaïi vi khuaån Anammox Ñeán nay ñaõ coù 3 chi cuûa vi khuaån Anammox ñöôïc phaát hieän, bao goàm Brocadia ,Kuenenia vaø Scalindua. Veà maët phaân loaïi, caùc vi khuaån naøy laø nhöõng thaønh vieân môùi vaø taïo thaønh phaân nhaùnh saâu cuûa ngaønh Planctomycetes, boä Planctoycetales (Schmid et al .,2005). ÔÛ tröôøng hôïp phaùt hieän ñaàu tieân, buøn kî khí ñöôïc nuoâi caáy laøm giaøu baèng phöông phaùp meû lieân tuïc (SBR), vi khuaån ñöôïc taùch baèng kyõ thuaät ly taâm gradient tyû troïng, chieát xuaát DNA, roài tieán haønh phaân tích trình töï 16S rDNA. Keát quaû phaân tích trình töï cho thaáy thuoäc phaân nhaùnh planctomycete saâu vaø ñöôïc ñaët teân laø Candidatus Brocadia Anammoxidans. Brocadia laø teân cuûa traïm xöû lyù pilot, ñoù laø nôi laàn ñaàu tieân phaùt hieän ra vi khuaån Gist-brocades (Strous .,1999). Planctomycetales ñöôïc bieát laø moät nhoùm caùc vi khuaån coù nhieàu ñaëc ñieåm rieâng bieät nhö thaønh teá baøo khoâng chöùa peptidoglycan, sinh saûn baèng ñaâm choài, phaân khoang noäi baøo . . . (Jetten et al .,2001). Treân cô sôû keát quaû phaân tích trình töï phaân töû 16S rDNA vaøo naêm 2000, caùc vi khuaån anammox phaùt hieän ôû heä xöû lyù RBC ôû Stuttgart (Ñöùc) ñöôïc xaùc ñònh laø môùi (ñoä töông töï döôùi 90% so vôùi B.anammoxdans) vaø ñöôïc ñaët teân laø Candidatus Kuenenia stuttgartiensis (Schmid et al .,2000). Sau ñoù vi khuaån Anammox ñöôïc phaùt hieän ôû Thuïy Só (Egli et al .,2001), Bæ (pynaert et al .,2002) vaø cuõng ñöôïc xaùc nhaän chính laø Candidatus Kuenenia stuttgartiensis. [ 4 ] ÔÛ PTN thuoäc ñaïi hoïc Kumamoto (Nhaät Baûn), trong quaù trình nuoâi caáy lieân tuïc ôû ñieàu kieän kî khí töï döôõng treân vaät lieäu baùm laø moät daïng polyester ñöôïc thieát keá ñaëc bieät (non-woven), phaûn öùng Anammox vaø daáu hieäu maøu ñoû ñaëc tröng cuûa buøn sinh khoái vi khuaån anammox ñaõ ñöôïc phaùt hieän (Furukawa et al .,2000). Keát quaû phaân tích trình töï 16S rDNA treân vi sinh vaät töø maøng sinh hoïc sau ñoù ñaõ phaùt hieän caùc vi khuaån Anammox naøy cuõng coù ñoä töông ñoàng khaù cao vôùi C.Brocadia anammoxidans (92.2%) vaø töông ñoàng raát thaáp vôùi caùc nhoùm khaùc ñaõ bieát tröôùc ñoù. Treân cô sôû ñoù, moät doøng vi khuaån Anammox môùi kyù hieäu laø KSU-1 trong haøng nguõ caùc Planctomycetes (Fujii et al .,2002). [ 5 ] Laàn ñaàu tieân vi khuaån Anammox cuõng ñöôïc phaùt hieän trong heä sinh thaùi töï nhieân laø ôû vuøng nöôùc ngheøo oxy cuûa bieån Ñen. Keát quaû phaân tích trình töï 16S rDNA cho thaáy 87.9% vaø 87.6% töông töï vôùi caùc vi khuaån Kuenenia vaø Brocadia ñaõ bieát, nhö vaäy vi khuaån phaùt hieän naøy laïi thuoäc moät chi khaùc vaø ñöôïc ñaët teân laø Candidatus Scalindua sorokinii (Kuypers et al .,2003). Caùc loaøi Anammox khaùc ñaõ ñöôïc phaùt hieän töø ñóa quay sinh hoïc nitrat hoùa taïi moät nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi ôû Pitsea (Anh).Keát quaû moâ taû vaø phaân tích trình töï 16S rDNA cho thaáy chuùng thuoäc cuøng chi Scalindua, va ñaõ ñöôïc ñaët teân laø Candidatus “Scalindua brodae”, Candidatus “Scalindua wagneri”.Ñoä töông töï veà trình töï 16S rDNA giöõa hai loaøi laø 93% (Schmid et al .,2003). Moät trong caùc vaán ñeà ñaùng löu yù laø vi khuaån Anammox sinh tröôûng raát chaäm (thôøi gian nhaân ñoâi khoaûng hôn 3 tuaàn), neân vieäc nuoâi caáy, phaân laäp gaëp nhieàu khoù khaên. Tuy nhieân, nhôø vaøo kyõ thuaät sinh hoïc phaân töû, vieäc phaùt hieän tröïc tieáp treân maãu soáng (in situ) neân vieäc ñònh danh caùc vi khuaån Anammox phaân laäp ñöôïc tieán haønh thuaän lôïi. Haøng chuïc “ cöïc doø ” nucleotide (oligonucleotide probes) duøng cho vieäc phaùt hieän baèng FISH (fluorescent in situ hybridization) vaø nhieàu ñoaïn moài (primers) ñaëc tröng cho phaûn öùng PCR khueách ñaïi gen 16S rDNA cuûa vi khuaån Anammox ñaõ ñöôïc thieát keá ( Schmid et al .,2005 ). Hình 14 giôùi thieäu caây phaùt sinh loaøi (phylogenetic tree) treân cô sôû gen 16S rDNA cuûa caùc vi khuaån Anammox, ñoàng thôøi chæ ra moái quan heä cuûa caùc chi Anammox vôùi caùc chi khaùc trong boä Planctomycetales (A) vaø giöõa caùc chi Anammox ñaõ ñònh danh vôùi caùc doøng Anammox môùi phaùt (B). Caùc sô ñoà cho thaáy tính ña daïng gen cuûa caùc Planctomycetes vaø caùc vi khuaån Anammox. Moät vaán ñeà toàn taïi ñang ñöôïc tieáp tuïc nghieân cöùu laø maëc duø giöõa 3 chi Anammox ñaõ bieát coù chung toå tieân, nhöng hôi khaùc nhau veà maët tieán hoùa (ñoä töông ñoàng nhoû hôn 85% à döïa vaøo keát quaû phaân tích trình töï phaân töû 16S rDNA), trong khi chuùng laïi coù nhöõng töông ñoàng roõ reät veà maët phenotype: toác ñoä sinh tröôûng laïi nhö nhau, ñeàu coù caáu töû anammoxosome vôùi lôùp maøng ñeàu chöùa lipid ladderance. 2.1.3.2. Caây phaùt sinh loaøi cuûa nhoùm vi khuaån Anammox Hình 14 : Caây phaùt sinh loaøi cuûa nhoùm vi khuaån Anammox Ghi chuù : (A), (B) à (Schmid et al .,2005) (A):Quan heä vôùi caùc chi khaùc thuoäc boä Planctmycetales (B):Quan heä giöõa caùc chivaø doøng coù hoaït tính Anammox 2.1.4. Ñaëc ñieåm sinh lyù cuûa vi khuaån Anammox Vi khuaån Anammox coù theå hoaït ñoäng trong khoaûng nhieät ñoä töø 20 ñeán 43oC (toái öu ôû 40oc ), pH töø 6.4 – 8.3 ( toái öu ôû pH 8.0 ). ÔÛ ñieàu kieän toái öu, toác ñoä tieâu thuï cô chaát rieâng cöïc ñaïi laø 55 (mol) NH4 –N/g protein/min. AÙi löïc vôùi caùc cô chaát ammonium vaø nitrit raát cao ( haèng soá aùi löïc döôùi 10M). ÔÛ noàng ñoä 100 (mM), ammonium vaø nitrat khoâng bò öùc cheá bôûi nitrit ôû noàng ñoä treân 20(mM). Khi tieáp xuùc vôùi noàng ñoä nitrat treân 5(mM) trong thôøi gian daøi (12h), hoaït tính ammonium bò maát hoaøn toaøn. Tuy nhieân hoaït tính seõ ñöôïc hoài phuïc khi theâm löôïng veát 50(M) moät trong caùc saûn phaåm trung gian cuûa phaûn öùng Anammox laø hydrazin hay hydrolamin. Hoaït tính Anammox bò öùc cheá hoaøn toaøn ôû noàng ñoä oxy treân 0.5% baõo hoøa khoâng khí (Strous et al., 1999). Baûng 14: Taäp hôïp moät soá thoâng soá sinh lyù ñaëc tröng cuûa phaûn öùng Anammox so saùnh vôùi oxy hoùa ammonium hieáu khí Thoâng soá Ñôn vò Anammox (NH4++ NO2-® N2) AOB (NH+4 + O2 ® NO-2) DG0 kJ/mol -357 -275 Y mol-C/mol-N 0.066 0.08 qmax hieáu khí nmol/min/mg/protein 0 200 – 600 qmax kî khí nmol/min/mg/protein 60 2 mmax /h 0.003 0.04 DT ngaøy 10.6 0.73 Ks (NH4+) mM 5 5 – 2600 Ks (NO2-) mM <5 K.A Ks (O2) mM K.A 10-50 Chuù thích: - DG0 :naêng löôïng töï do;- Y : hieäu suaát taïo sinh khoái - qmax : hoaït tính cöïc ñaïi;- mmax : toác ñoä sinh tröôûng cöïc ñaïi - DT : thôøi gian nhaân ñoâi;- Ks : heä soá aùi löïc - K.A : khoâng aùp duïng (Jetten et al., 2001) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla1 - 47)(AF 202655) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla1)(AF 202660) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla2 - 48)(AF 202663) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla2 - 19)(AF 202661) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla12 - 22)(AF 202662) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla1 - 14)(AF 202659) Candidatus Brocadia anammoxidans (AJ 131819) Uncultured anoxic sludge bacterium KU-1 (AB054006),A8 Uncultured planctomycetes KSU - 1 (AB057453, this study) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla1 - 48)(AF 202656) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis (anoxic biofim clone Pla1 - 44)(AF 202657) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete GR – WP33-41 (AJ296629) Candidatus Kuenenia Stuttgartiensis(anoxic biofim clone Pla2 - 10)(AF 202658) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete KOLL2a (AJ250882) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete GR – WP33-37 (AJ301578) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete GR – WP54-11 (AJ296620) Uncultured anoxic sludge bacterium KU 2 (AB054007) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete GR – WP33-37 (AJ301578) Anaerobic ammonium – oxidizing planctomycete GR – WP33-41 (AJ296629) Hình 14: Moái lieân heä di truyeàn cuûa Anammox Baûng 15: Toùm taét quaù trình nghieân cöùu vaø phaùt trieån Anammox cuûa caùc quoác gia treân theá giôùi (Luiza Gut,2006) Quoác gia Noäi dung nghieân cöùu chính Taùc giaû Haø Lan Microbiology, application of the Anammox process, full-scale and pilot-plant experiments; physiology of the Anammox bacteria, marine microbiology, biomarkers for detection of Anammox bacteria; the IcoN (Improved control and application of nitrogen cycle bacteria for Nitrogen removal from wastewater) Van Loosdrecht and Jetten (1998); Jetten et al. (1997, 1999, 2002) Ñöùc Deammonification biofilm moving-bed technology , Microbiology, application of the Anammox process, physiology of the Anammox bacteria Rosenwinkel et al. (2005) Hippen et al. (1997); Helmer et al. (1999, 2001); Seyfried et al. (2001); Rosenwinkel and Cornelius(2005); Rosenwinkel at al. (2005) Bæ Modelling, simulation, optimisation, technological aspects of Anammox process, the IcoN project Verstraete and Philips (1998); Pynaert et al. (2002); Volcke et al. (2002); Van Hulle (2005); IcoN project web page; Anh Microbiological studies Microbiology in estuarine sediments Mohan et al. (2004) Trimmer et al. (2003) Thuïy Só Aspects of Anammox process, application of the Anammox process Siegrist et al. (1998); Egli et al. (2001); Fux et al. (2002); Egli (2003); Fux (2003 Taây Ban Nha De Compostela Application of the Anammox process, inhibition studies, enrichment, modelling; the IcoN project Model-based evaluation of the Anammox process Dapena-Mora et al. (2004, 2005) Domínguez et al. (2005) Thoå Nhó Kyø Stimulation of the Anammox activity; inhibition studies Güven et al. (2004, 2005) Thuî Ñieån Deammonification moving-bed technology; technical-scale and lab-scale pilot plant studies; one-set and two-step technology; modelling studies Marine microbiology Płaza et al. (2002); Szatkowska (2004); Szatkowska et al. (2003a,b; 2004a,b); Trela et al. (2004a,b,c); Gut et al. (2005) Engström (2004) Ba Lan Kinetics of the Anammox process; technological aspects of Anammox process, application of the Anammox process (laboratory-scale experiments) Surmacz-Górska et al. (1997); Cema et al. (2005a,b) Uùc Molecular microbial ecology of the Anammox bacteria Anammox process in the CANON system Third et al. (2001); Third (2003) Myõ Application of the Anammox process for poultry manure Dong and Tollner (2001) Nhaät Granulation of the Anammox bacteria, application of the Anammox process Molecular Biological Analysis of Anammox, laboratory-scale experiments Furukawa et al. (2001); Imajo et al. (2004) Nagaoka University web page Haøn Quoác Application of the Anammox process for piggery waste Ahn et al. (2004); Hwang et al. (2004) Trung Quoác Modelling of a partial nitritation-Anammox biofilm process; laboratory-scale experiments Granulation of the Anammox bacteria; laboratory-scale experiments Start-up of the deammonification process; laboratory-scale experiments Anammox process technology; laboratory-scale experiments Enrichment and cultivation of Anammox microorganisms Hao and van Loosdrecht (2003, 2004 Jianlong and Jing (2005) Li et al. (2004) Wang et al. (2004) Huang et al. (2004) 2.2. Quaù trình lieân quan ñeán xöû lí phospho baèng sinh hoïc 2.2.1. Quaù trình SHARON Quaù trình Sharon ñöôïc öùng duïng trong caùc heä thoáng khöû nitô cho nöôùc thaûi töø caùc nhaø veä sinh vaø nhöõng nguoàn nöôùc thaûi coù haøm löôïng ammonium cao. Sharon (Single reactor for High Activity Ammonium Removal Over Nitrite) laø thieát bò phaûn öùng ñôn duøng cho vieäc khöû amonium coù hoaït tính cao thoâng qua nitrit. Quaù trình Sharon ñöôïc thöïc hieän trong moät thieát bò phaûn öùng ñôn giaûn, söï tieáp xuùc xaûy ra khoâng caàn coù biomass. Coù theå so saùnh quaù trình Sharon vôùi söï loaïi boû ammonium thoâng qua quaù trình nitrat hoùa vaø khöû nitrat, ta thaáy raèng quaù trình Sharon bieán ñoåi ammonium thaønh nitrit sau ñoù khöû nitrit thaønh khí nitô. Ñieàu naøy tieát kieäm ñöôïc löôïng cacbon höõu cô vaø naêng löông ñaùng keå. NH4+ + 1.5 O2 = NO2- + H2O + 2H+ (24) Söï oxy hoaù NH4+ döøng laïi ôû NO2- baèng caùch taïo ra ñieàu kieän thích hôïp cho vi khuaån nitrat hoùa hoaït ñoäng. Söï oxy hoaù nitrit coù theå ngaên chaën khi taêng nhieät ñoä. Vi khuaån Nitrosomonas laø loaïi vi khuaån oxy hoùa ammonium thaønh nitrit, phaùt trieån vôùi toác ñoä cao hôn vi khuaån Nitrobacter laø loaïi tham gia trong quaù trình nitrit thaønh nitrat. Ñieàu naøy ñöôïc söû duïng trong thieát keá heä thoáng Sharon. Baèng caùch choïn thôøi gian löu ñuû noùng, luùc ñoù quaù trình nitrat hoùa ammonium seõ döøng laïi ôû söï taïo thaønh nitrit . Ñieàu kieän thích hôïp ñöôïc nghieân cöùu ñaõ ñöôïc öùng duïng cho nhaø maùy söû lyù nöôùc thaûi ôû Haø Lan coù caùc thoâng soá sau : Thôøi gian löu töø 1 à 2.5 ngaøy trong thieát bò SBR ,nhieät ñoä töø 250 – 300C ,pH töø 7 – 8.5 . 2.2.2. Quaù trình CANON Trong töï nhieân luoân luoân toàn taïi nhieàu loaïi vi sinh vaät coù tính chaát vaø chöùc naêng khaùc nhau. Thoâng thöôøng ngöôøi ta vaãn phaân ra hai loaïi laø hieáu khí vaø kî khí döïa vaøo möùc ñoä thích nghi vaø phaùt trieån cuûa chuùng trong ñieàu kieän moâi tröôøng coù oxy hay khoâng. Trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, caùc vi sinh vaät hieáu khí vaø kî khí ñoùng moät vai troø quan troïng trong vieäc choïn coâng ngheä vaø thieát bò xöû lyù. Theo quan ñieåm töø tröôùc ñeán nay, chuùng phaûi ñöôïc cho vaøo hai moâi tröôøng khaùc nhau ôû hai ñieàu kieän khaùc nhau trong hai thieát bò phaûn öùng khaùc nhau ñeå thöïc hieän toát vai troø cuûa mình . Maõi ñeán nhöõng naêm gaàn ñaây, caùc nhaø coâng ngheä sinh hoïc ñaõ “gheùp ñoâi” thaønh coâng hai loaïi vi khuaån hieáu khí, kî khí vaø ñieàu naøy laø moät böôùc ñoät phaù quan troïng coù yù nghóa raát lôùn ñeán söï phaùt trieån cuûa ngaønh coâng ngheä sinh hoïc noùi chung vaø kyõ thuaät moâi tröôøng noùi rieâng. Khi cuøng soáng chung trong moät moâi tröôøng nhö vaäy, ngöôøi ta nhaän thaáy raèng thöùc aên yeâu thích cuûa chuùng laø nöôùc thaûi giaøu ammonium. Ñaây laø moät döõ lieäu raát toát ñeå phaùt trieån moät kyõ thuaät môùi cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi giaøu ammonium tieác kieäm vaø hieäu quaû hôn . Cho ñeán nay, caùc nhaø vi sinh vaät hoïc vaån nghó raèng Anammox kî khí vaø vi khuaån Nitrosomonas hieáu khí khoâng theå soáng chung trong moät thieát bò phaûn öùng. Nhöng ôû noàng ñoä oxy raát thaáp vaø moät löôïng NH4 dö thì hai loaïi naøy coù theå soáng chung ñöôïc. Khaùm phaù naøy cuûa nhaø vi sinh vaät hoïc DELFT ñöôïc goïi laø Canon ( Completely Autotrophic Nitrogen removal Over Nitrite ) coù nghóa laø quaù trình loaïi boû hoaøn toaøn nitô töï döôõng coù söï tham gia cuûa nitrit. Thöïc teá vi khuaån trong nöôùc thaûi coù theå töï hoaït ñoäng maø khoâng caàn phaûi cung caáp theâm dinh döôõng cho chuùng, chæ caàn theâm vaøo moâi tröôøng moät ít oxy khoâng khí. Loaïi vi khuaån Anammox ñoû vaø moät loaïi thuoäc nhoùm Nitrosomonas theo nghieân cöùu cuûa DELFT ñaõ taïo thaønh moät caëp aên yù. Quaù trình dieãn ra nhö sau : Vi khuaån Anammox bieán nitrit thaønh nitô töï do, noù duøng ammonium laø nguoàn cung caáp thöùc aên; trong khi ñoù vi khuaån thuoäc nhoùm Nitrosomonas tham gia vaøo quaù trình nitrat hoùa maø chuû yeáy laø giai ñoaïn chuyeån hoùa ammonium thaønh nitrit. Hai loaïi vi khuaån naøy laøm vieäc chung ñeå chuyeån hoùa ammonium trong nöôùc thaûi,laø moät chaát ñoäc ñoái vôùi caùc loaøi thuûy sinh thaønh khí nitô töï do ñöôïc xem laø voâ haïi ñoái vôùi moâi tröôøng. Khi nghieân cöùu quaù trình treân caùc nhaø khoa hoïc ñaõ ñöa ra nhaän xeùt raèng (Nhöõng phaàn töû hieáu khí ñaõ baûo veä nhöõng phaàn töû kî khí). Trong quaù trình hoaït ñoäng chung nhö vaäy, hai loaïi vi khuaån treân ñaõ taïo neân moät lôùp boâng buøn vaø beân trong laø nhöõng phaàn töû kî khí,ñieàu naøy ñöôïc chöùng minh baèng caùch noàng ñoä oxy ñaõ khoâng phaùt hieän ñöôïc baèng ñaàu doø. Löôïng oxy ñöôïc cho vaøo vöøa ñuû ñeå oxy hoùa heát moät nöõa löôïng ammonium trong thieát bò phaûn öùng, löôïng naøy seõ chuyeån thaønh nitrit, löôïng ammonium coøn laïi seõ tham gia phaûn öùng vôùi nitrit sinh ra vôùi taùc duïng cuûa Anammox. Nhö vaäy löôïng oxy phaûi tính toaùn chính xaùc laø ñieàu caàn thieát ñeå ñaït ñöôïc caân baèng giöõa ammonium vaø oxy. Neáu cho quaù nhieàu oxy seõ daãn ñeán vieäc oxy hoùa caùc phaàn töû khoâng mong muoán, caùc phaàn töû naøy söû duïng oxy ñeå chuyeån hoùa nitrit thaønh nitrat. Hieän töôïng naøy gaây baát lôïi cho quaù trình söû lyù nöôùc vì oâ nhieãm ammonium seõ chuyeån thaønh oâ nhieãm nitrat. 2.2.3. Quaù trình SNAP (Single-satge Nitrogen removal using Anammox Partial nitritation) Quaù trình SNAP laø moät nghieân cöùu môùi ñaõ keát hôïp ñoàng thôøi hai quaù trình nitritation vaø Anammox trong moät thieát bò phaûn öùng, hay noùi caùch khaùc laø keát hôïp ñöôïc nhoùm vi khuaån Nitrosomonas vaø nhoùm vi khuaån Anammox trong ñieàu kieän kieåm soaùt ñöôïc nguoàn oxy cung caáp ñeå oxy hoaù ammonium trong giai ñoaïn ntritation nhöng ñoàng thôøi khoâng aûnh höôûng ñeán giai ñoaïn Anammox (Luiza Gut, January 2006). Sau giai ñoaïn ban ñaàu thì chuùng baét ñaàu laøm vieäc chung moät caùch raát hieäu qua. Quaù trình naøy seõ taïo ra moät coâng ngheä xöû lyù ammonium trong nöôùc thaûi coù noàng ñoä cao raát toát. Influent Effluent Air Partition wall Acryl resin fiber Hình 15: Moâ hình SNAP cuûa Uni. Kumamoto, Nhaät, 2006 2.2.4. Quaù trình nitrat – khöû nitrat ÔÛ giai ñoaïn nitrat, ammonium trong nöôùc thaûi ñöôïc oxi hoùa ñeán nitrat qua 2 böôùc nitrit vaø tieáp tuïc oxy hoùa nitrit thaønh nitrat. Ñaây laø giai ñoaïn xaûy ra trong ñieàu kieän hieáu khí. Caùc phaûn öùng ñöôïc moâ taû nhö sau: 2NH4+ + 3O2 2NO2- + 4H+ + 2H2O (25) 2NO2- + O2 2NO3- (26) NH4+ + 2O2 NO3- + 2H+ + H2O (27) Neáu tính ñeán söï ñoàng hoùa nitô vi khuaån sinh tröôûng thì phaûn öùng toång theå cuûa giai ñoaïn nitrat hoùa ñöôïc vieát nhö sau (Gujer and Jenkins, 1974): NH4+ + 1,83 O2 + 1,98 HCO3- 0,021 C5H7NO2 + 0,98 NO3- + + 1,041H2O + 1,88H2CO3 (28) Vi sinh vaät tham gia phaûn öùng (1) thöôøng goïi laø caùc vi khuaån oxy hoùa ammonium (Ammonium Oxidizing Bacteria - AOB), chuû yeáu laø caùc vi khuaån thuoäc chi Nitrosomonas vaø moät soá chi khaùc nhö Nitrosococcus, Nitrosospria, Nitrosolobus, Nitrosovibrio .... Töông töï, caùc vi khuaån NOB (Nitrit Oxydizing Bacteria) tham gia phaûn öùng (2) chuû yeáu laø vi khuaån thuoäc chi Nitrobacter vaø moät soá chi khaùc nhö Nitrospina, Nitrococcus vaø Nitrospira môùi ñöôïc phaùt hieän gaàn ñaây (Suwa et al ., 1994; Schramm et al ., 1998). Giöõa caùc AOB vaø NOB coù nhöõng khaùc bieät veà ñieàu kieän taêng tröôûng, do ñoù coù theå söû duïng söï khaùc bieät naøy choïn loïc theo öu theá caïnh tranh. ÔÛ giai ñoaïn khöû nitrat, nitrat ñöôïc khöû thaønh nitrit roài thaønh khí nitô (N2) qua moät soá saûn phaåm trung gian. Giai ñoaïn naøy xaûy ra trong ñieàu kieän kî khí. Quaù trình khöû caàn söï hieän dieän cuûa caùc hôïp chaát höõu cô nhö laø nguoàn cho ñieän töû. Caùc chaát höõu cô thöôøng söû duïng laø methanol, etanol, acetate, glucose,.. (nguoàn carbon boå sung töø ngoaøi) hay chính caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi (nguoàn carbon noäi). Caùc phaûn öùng chuyeån hoùa trong tröôøng hôïp nguoàn carbon laø methanol nhö sau: 6 NO3- + 2 CH3OH " 6 NO2- + 2 CO2 + 4 H2O (29) 6 NO2- + 3 CH3OH " 3 N2 + 3 CO2 + 3 H2O + 6 OH- (30) 6 NO3- + 5 CH3OH " 3 N2 + 5 CO2 + 7 H2O + 6 OH- (31) Döïa vaøo keát quaû phaân tích trình töï phaân töû (16S rDNA), trong khi chuùng laïi coù nhöõng töông ñoàng roõ reät veà maët phenotype: toác ñoä sinh tröôûng laïi nhö nhau, ñeàu coù caáu töû Anammoxosome vôùi lôùp maøng ñeàu chöùa lipid ladderance. Phaûn öùng toång theå cuûa giai ñoaïn denitrat hoùa keøm theo söï ñoàng hoùa nitô ñeå teá baøo vi khuaån sinh tröôûng coù daïng sau (McCarty et al., 1969): NO3- + 1.08 CH3OH + H+ à à 0.065 C5H7NO2 + 0.47 N2 + 0.76 CO2 + 2.44 H2O (32) Giöõ vai troø khöû nitrat trong quaù trình naøy laø caùc vi khuaån thuoäc caùc chi Pseudomonas, Achromobacter, Aerobacter, Bacillus, . . . Veà maët kyõ thuaät, caùc heä thoáng xöû lyù nitô truyeàn thoáng coù theå ñöôïc thieát keá theo trình töï nitrat – khöû nitrat (post-denitrification) hay ngöôïc laïi (pre-denitrification). Trong tröôøng hôïp thöù nhaát, nguoàn carbon beân ngoaøi phaûi ñöôïc cung caáp cho beå khöû nitrat, coøn trong tröôøng hôïp thöù hai, phaûi caàn moät doøng hoài löu lôùn töø beå nitrat. Toùm laïi, ôû quaù trình naøy moät löôïng P-PO4 trong nöôùc thaûi bò caùc vi khuaån tieâu thuï raát lôùn ñeå taïo nguoàn naêng löôïng cho caùc teá baøo vi khuaån phaùt trieån maø ñaëc bieät laø nhoùm vi khuaån Nitrosomonas. Chöông 3: VAÄT LIEÄU VAØ PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU 3.1. Phöông phaùp nghieân cöùu cuûa ñeà taøi Vi khuaån söû duïng phospho ñeå toång hôïp thaønh teá baøo vaø vaän chuyeån naêng löôïng, keát quaû laø töø 10 à 30 % löôïng phospho ñöôïc khöû trong quaù trình khöû BOD. Khöû phospho ñöôïc thöïc hieän baèng caùch laéng thaønh caën ñeå loaïi boû caùc teá baøo chöùa löôïng phospho trong quaù trình sinh saûn vaø hoaït ñoäng. Cô sôû cuûa quaù trình khöû phospho baèng vi sinh nhö sau: - Moät soá vi khuaån coù khaû naêng chöùa moät löôïng dö phospho nhö laø polyphosphat trong teá baøo cuûa chuùng. - Moät soá saûn phaåm leân men ñôn giaûn ñöôïc sinh ra trong ñieàu kieän yeám khí nhö laø axit beùo bay hôi. . . ñöôïc caùc vi khuaån ñoàng hoùa thaønh caùc saûn phaåm chöùa beân trong teá baøo ñoàng thôøi vôùi vieäc giaûi phoùng phospho. - Trong ñieàu kieän hieáu khí naêng löôïng sinh ra do oxy hoùa polyphosphat vaø caùc saûn phaåm khaùc chöùa trong teá baøo taêng leân. Trong thöïc teá khi xöû lí phospho baèng phöông phaùp sinh hoïc aùp duïng qui trình yeám khí tieáp noái vôùi qui trình hieáu khí. - Ñaàu tieân trong ñieàu kieän yeám khí vi khuaån taùc ñoäng ñeán caùc axit beùo bay hôi coù saün trong nöôùc thaûi ñeå giaûi phoùng phospho. - Tieáp ñeán moâi tröôøng hieáu khí vi khuaån haáp thuï phospho cao hôn möùc bình thöôøng, phospho luùc naøy khoâng nhöõng chæ caàn cho vieäc toång hôïp, duy trì teá baøo vaø vaän chuyeån naêng löôïng maø coøn ñöôïc vi khuaån chöùa theâm moät löôïng dö vaøo trong teá baøo ñeå söû duïng ôû nhöõng giai ñoaïn hoaït ñoäng tieáp theo. 3.1.1. Giôùi thieäu caùc xí nghieäp chaên nuoâi heo ôû thaønh phoá vaø vieäc laáy maãu Chaên nuoâi heo laø moät trong nhöõng lónh vöïc hoaït ñoäng kinh teá quan troïng cuûa TP.Hoà Chí Minh. Moãi xí nghieäp ñeàu nuoâi treân 2000 con heo, moãi ngaøy thaûi ra töø 100 ñeán 300 (m3) nöôùc thaûi ñoù laø caùc xí nghieäp: Xí nghieäp chaên nuoâi 19/5 (phöôøng Linh Xuaân – Thuû Ñöùc), Xí nghieäp chaên nuoâi heo Goø Sao (aáp 7, Thanh Xuaân, quaän 12), xí nghieäp chaên nuoâi heo 3 thaùng 2 (Linh Xuaân, Thuû Ñöùc),xí nghieäp Gia Coâng (Phuù Nhuaän), Ñoàng Hieäp (Thuû Ñöùc).. Trong nhöõng naêm tôùi ñeå phaùt trieån beàn vöõng saûn xuaát vaø khoâng laøm oâ nhieãm moâi tröôøng, thaønh phoá Hoà Chí Minh ñaõ coù chuû tröông ñöa caùc cô sôû chaên nuoâi hieän nay ra caùc huyeän Cuû Chi, Bình Chaùnh, Nhaø Beø, Caàn Giôø. - Vieäc laáy nöôùc thaûi treân coâng trình ñaõ coù ôû xí nghieäp lôïn gioáng Ñoâng AÙ –Dó An –Bình Döông. Laáy ôû beå soá hai cuûa beå Aerotank. Vaø noàng ñoä cuûa caùc chæ tieâu ñöôïc theå hieän ôû (baûng 16) - Ñöôïc thöïc hieän trong phaïm vi moâ hình thí nghieäm (phoøng bieán ñoåi sinh hoïc tröïc thuoäc vieän Sinh Hoïc Nhieät Ñôùi), vôùi coâng suaât 10 lít/ngaøy. Baûng 16: Noàng ñoä caùc thaønh phaàn ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi chaên nuoâi heo STT Caùc thaønh phaàn Coâng thöùc Thoâng soá (mg/l) 1 Haøm löôïng caën lô löûng SS 100 ± 50 2 Nhu caàu oxy hoùa hoïc COD 300 ± 50 3 Haøm löôïng Amoni N-NH4 290 – 420 4 Haøm löôïng Nitrit N-NO2 0.2 – 2.5 5 Haøm löôïng Nitrat N-NO3 2.2 ± 2 6 Haøm löôïng Phospho P-PO4 22 – 55 3.1.2. Löïa choïn chaát mang cho vi khuaån baùm dính - Söû duïng caùc maûnh vôû cuûa vaät lieäu V1 (vaät lieäu voâ cô). - Coù beà maët nhaùm, saàn, . . . raát thích hôïp cho vi khuaån baùm dính. 3.1.3. Nhoùm vi khuaån caàn quan taâm - Vi khuaån Anammox - Vi khuaån Nitrosomonas 3.2. Vaät lieäu vaø phöông phaùp phaân tích 3.2.1. Phöông phaùp phaân tích Thaønh phaàn hoùa hoïc trong moâ hình thöïc nghieäm laø : N-NH4 , N-NO3 ,N-NO2, P-PO4, COD, pH, . . .ñöôïc phaân tích theo caùc phöông phaùp trong “standard methods for the examination of water and wastewater” vôùi maùy so maøu thermo spectronic moder 4001/4, USA, maùy TOA, model 22, Japan vaø maùy ño pH (model 2000 VWR scientific, USA). Vieäc thöïc hieän phaân tích taïi phoøng phaân tích moâi tröôøng cuûa Vieän Sinh hoïc Nhieät Ñôùi. 3.2.2. Duïng cuï, thieát bò vaø hoùa chaát 3.2.2.1. Duïng cuï , thieát bò - OÁng nghieäm, ñuõa thuyû tinh, giaù ñöïng oáng nghieäm, pipet, boùp cao su, spectrophometer Buret ñònh phaân, maùy ño böôùc soùng . . . - Maùy ño pH (model 2000 VWR scientific, USA) - Maùy bôm ñònh löôïng 6 – 20 (lít/ngaøy) - Maùy thoåi khí - Beáp nung COD 3.2.2.2. Hoùa chaát - Caùc loaïi hoùa chaát ñeå phaân tích cho caùc chæ tieâu - KH2PO4 ñeå pha vaøo nöôùc thaûi - H2SO4(dd) , NaOH, Ammonium molybdate (4%), Acid ascobic (0,1M) . . . 3.2.3. Phöông phaùp vaø ñoái töôïng nghieân cöùu 3.2.3.1. Phöông phaùp nghieân cöùu Phöông phaùp nghieân cöùu laø phöông phaùp thöïc nghieäm döïa treân cô sôû khoa hoïc veà sinh hoïc ñeå xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo. Xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo theo nguyeân taéc haáp thu noäi vaø ngoaïi baøo bôûi caùc nhoùm vi khuaån Nitrosomonas vaø Anammox. 3.2.3.2. Ñoái töôïng nghieân cöùu Ñoái töôïng nghieân cöùu phospho coù trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo ôû xí nghieäp nuoâi heo Ñoâng AÙ (Bình Döông). 3.2.3.3. Noäi dung nghieân cöùu Nghieân cöùu khaû naêng xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo baèng phöông phaùp sinh hoïc. Khaûo saùt tính chaát cuûa maãu nöôùc thaûi ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa moâ hình. Ñaùnh giaù hieäu quaû cuûa vieäc xöû lí phospho trong moâ hình. So saùnh vôùi caùc keát quaû ñöôïc coâng boá treân caùc baøi baùo 3.3. Moâ hình xöû lí phospho 3.3.1. Moâ hình thí nghieäm GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS GAS Bôm ñònh löôïng Ñaàu ra Nöôùc thaûi pha phospho Hinh 16: Moâ hình xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo * Qui trình xöû lí ñöôïc thöïc hieän nhö sau: Nguoàn nöôùc thaûi chaên nuoâi heo ñöôïc laáy taïi coâng trình xöû lyù cuûa traïi gioáng Ñoâng AÙ .Nöôùc thaûi ñöôïc laáy ôû coâng trình ñôn vò laø beå aerotak, taïi ñaây nguoàn nöôùc thaûi ñöôïc phaân tích saùu chæ tieâu cô baûn vaø ñaëc bieät quan taâm ñeán thoâng soá cuûa phospho laø P-PO4 vaøo khoaûng 15 – 35 (mg/l). Töø ñoù, ta söû duïng hoùa chaát KH2PO4 ñeå pha vaøo nguoàn nöôùc thaûi cho ñaït ñeán haøm löôïng phospho laø 100 mg/l ñeå chay cho moâ hình. Nöôùc pha phospho ñöôïc bôm ñònh löôïng bôm leân moâ hình vôùi löu löôïng laø 10 lít/ngaøy. Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo ngaên soá (1), ngaên soá (1) theo doøng nöôùc chaûy cuûa höôùng muõi teân (nhö hình 16 ôû treân), ôû ngaên naøy thì ta ñaët lôùp vaät lieäu ñeå sinh vaät baùm dính vaø ñöa moät löôïng oxy hôïp lí. Tieáp theo ôû ngaên soá (2) thì löôïng oxy ñöa vaøo laø raát ít (yeám khí), ôû giai ngaên naøy thì vi sinh hoaït ñoäng raát toát. Cuoái cuøng thì nöôùc thaûi ñöôïc thaûi ra ngoaøi vaø ta ñi phaân tích maãu, moâ hình ñöôïc chaïy moät caùch lieân tuïc. d c b a e Ñaàu vaøo Ñaàu ra a = 450 (mm) b = 125 (mm) c = 35 (mm) d = 120 (mm) e = 95 (mm) Ghi chuù : 3.3.2. Pha moâi tröôøng ñeå chaïy moâ hình Keát quaû phaân tích nöôùc thaûi nuoâi heo (nöôùc röûa chuoàng heo) cuûa Xí Nghieäp lôïn gioáng Ñoâng AÙ ñöôïc ghi nhaän ôû baûng döôùi ñaây. - Tính toaùn pha cheá dung dòch cho ñuû 100 (mg/l) P-PO4 ñeå chaïy moâ hình thieát keá xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo. - Caùch pha cheá ñöôïc aùp duïng coâng thöùc nhö sau : (*) (*) à Vôùi : - : theå tích dung dòch coù chöùa P-PO4 (ta ñaõ pha) - : noàng ñoä P-PO4 10.000ppm hoaëc (mg/l) - : theå tích cuûa nöôùc thaûi chaên nuoâi heo - : noàng ñoä P-PO4 ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi chaên nuoâi heo (mg/l) - Ñeå pha ôû noàng ñoä laø 10.000ppm thì ta coù : - Ta söû duïng hoùa chaát coù chöùa P-PO4 vaø hoùa chaát ñöôïc choïn laø KH2PO4 ,ñeå naâng P-PO4 leân 100(mg/l) coù trong nöôùc thaûi ñeå chaïy moâ hình. - Tính toaùn ta ñöôïc : a = 43.9 (g/l) Vì vaäy ta caân a = 43.9 (g/l) hoùa chaát KH2PO4 vaø pha vaøo 1 lít nöôùc ñeå trôû thaønh dung dòch coù chöùa P-PO4 10.000ppm. 3.3.3. Caùc coâng ñoaïn chaïy moâ hình Nöôùc thaûi ñöôïc laáy ôû beå Aerotank Phaân tích maãu pH N-NH4 N-NO3 N-NO2 P-PO4 Nöôùc thaûi ñöôïc pha coù P-PO4 laø 100 (mg/l) Duøng KH2PO4 ñeå ñieàu chænh 1 2 Löu löôïng 10(lít/ngaøy) oxy oxy Phaân tích maãu ra Hình 17: Sô ñoà qui trình tieán haønh thí nghieäm chaïy moâ hình + Giai ñoaïn thích nghi: Giai ñoaïn thích nghi cuûa buøn ñöôïc thöïc hieän trong 37 ngaøy, vôùi löu löôïng 10 ± 3 lít/ngaøy, vaø coù chæ soá pH töø 7 ± 5, nhieät ñoä phoøng (26-28)0C. + Giai ñoaïn I: Giai ñoaïn tích luõy laøm giaøu nhoùm vi khuaån Anammox vaø Nitrosomonas coù thôøi gian vaän haønh laø 39 ngaøy laø 6/9/07 ñeán 15/10/07, vôùi löu löôïng 10 lít/ngaøy, maùy bôm ñònh löôïng, coù chæ soá pH töø 6,5 - 7,7. ÔÛ giai ñoaïn naøy hieäu suaát ñöôïc bieán ñoäng nhö sau: N-NH4 coù giaûm töø 85 – 98 %, COD laø 30 – 60 %, P-PO4 laø 60 – 80 %,vaø hai chæ tieâu laø N-NO3, N-NO2 thì laïi coù giaù trò taêng leân. Möùc giao ñoäng cuûa N-NO3 laø 80 ± 5 %, N-NO2 40 ± 5 (ñöôïc theå hieän treân baûng phuï luïc I), nhieät ñoä phoøng (26-28)0C. Vieäc phaân tích maãu ñaàu vaøo vaø ñaàu ra ñöôïc thöïc hieän moät caùch thöôøng xuyeân, löôïng oxy ñöa vaøo phaûi ñieàu chænh thích hôïp. + Giai ñoaïn II: Giai ñoaïn oån ñònh cuûa caùc vi khuaån vaø hieäu quaû xöû lí phospho coù höôùng oån ñònh, ñeàu. Nhöng ôû giai ñoaïn naøy thì xöû lí phospho coù chieàu höôùng thaáp hôn nhö P-PO4 laø giaûm coøn 35 – 60 %, vôùi löôïng nöôùc thaûi ñöôïc laáy thöôøng xuyeân trong tuaàn vaø cheá ñoä kieåm soaùt nghieâm ngaët hôn. - Vôùi thôøi gian thöïc hieän laø 30 ngaøy laø töø 16/10/07 ñeán 17/11/07 - Löu löôïng nöôùc thaûi ñöa vaøo moâ hình thì giaûm laïi coøn 6 lít/ngaøy - Löôïng oxy ñöa vaøo moâ hình giaûm ñi ñeán möùc goïi laø yeám khí. 3.4. Keát quaû vaän haønh vaø thaûo luaän 3.4.1. Giai ñoaïn thích nghi ÔÛ giai ñoaïn thích nghi, löu löôïng ñöôïc ñieàu chænh ôû möùc töø 10 ± 3 lít/ngaøy, löôïng oxy ñöa vaøo moâ hình luùc naøy cho phuø hôïp. Ñeå taïo ra moâi tröôøng thích nghi cho vi sinh thì ta caàn coù moät thôøi gian nhaát ñònh ñeå cho chuùng thích nghi. ÔÛ ñaây, nguoàn nöôùc thaûi chaên nuoâi heo, ñöôïc chaïy vôùi thôøi gian 37 ngaøy. Trong giai ñoaïn naøy thì caùc vi sinh phaùt trieån trong nguoàn nöôùc thaûi coù giaøu döôõng chaát, löôïng P-PO4 ñöôïc söû duïng raát nhieàu, cuøng vôùi söï taêng giaûm cuûa caùc thoâng soá khaùc theå hieän ôû baûng 18. + Trong giai ñoaïn naøy ta löu yù ñeán thoâng soá pH, noù theå hieän raát ñeàu trong khoaûng 7,5 ± 2. + Noàng ñoä cuûa P-PO4 giaûm vôùi hieäu suaát > 70 % + Noàng ñoä N-NH4 cuõng giaûm raát lôùn laø > 90 % + Noàng ñoä N-NO3 vaø N-NO3 thì taêng giaûm leân tuïc, söï taêng giaûm naøy cuõng ñaõ noùi leân ñöôïc quaù trình hoaït ñoäng cuûa quaù trình nitrat – khöû nitrat. ÔÛ giai ñoaïn nitrat, ammonium trong nöôùc thaûi ñöôïc oxi hoùa ñeán nitrat qua 2 böôùc nitrit vaø tieáp tuïc oxy hoùa nitrit thaønh nitrat. Ñaây laø giai ñoaïn xaûy ra trong ñieàu kieän hieáu khí cuûa moâ hình ta ñang vaän haønh. Caùc phöông trình phaûn öùng (25), (26), (27) ñuû ñeå giaûi thích lyù do sau chuùng coù söï taêng giaûm baát thöôøng. Khi qua saùt lôùp vaät lieäu ñeå vi sinh baùm dính cuûa cuoái giai ñoaïn thích nghi laø: Vi sinh ñaõ phaùt trieån veà soá löôïng laån khoái löôïng, taïo neân moät sinh khoái vôùi beà maët laùng boùng, coù maøu ñoû nhaït vaø hình aûnh ñöôïc theå hieän ôû phaàn (phuï luïc II) Baûng 18: Caùc thoâng soá ñaàu vaøo vaø ra ôû giai ñoaïn chaïy thích nghi Thaønh phaàn Soá Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu vaøo (mg/l) Nöôùc thaûi ñaàu ra (mg/l) pH COD N-NH4 P-PO4 pH COD N-NH4 P-PO4 0 7,7 270 8,7 105 7,7 144 152 8,4 1 7,5 206 438 111 7.5 210 35 26 2 7,6 235 218 107 7,4 350 12 20,6 3 7,7 212 120 108 6,3 115 16,8 22,6 4 7,3 173 139 103 8 179 82 10,3 5 7,5 135 150 104 7,4 70,4 0,2 10 6 7,5 109 20 104 7,7 339 323 26,7 7 7,8 170 282 111 6,7 319 46,5 13 Nhaân xeùt: - Trong giai ñoaïn thích nghi thì caùc thoâng soá theå hieän khoâng roõ, vaø ñoù laø giai ñoaïn caàn thieát cho quaù trình xöû lí nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc. - Thoâng soá pH ñaõ theå hieän roû ôû giai ñoaïn naøy laø ôû möùc giao ñoäng 6,6 – 7,7 laø moâi tröôøng thích hôïp cho vi sinh hoaït ñoäng. 3.4.2. Giai ñoaïn I Tieáp theo giai ñoaïn thích nghi laø giai ñoïan I, giai ñoïan naøy moâ hình ñöôïc vaän haønh vôùi löu löôïng laø 10 lít/ngaøy. Trong quaù trình naøy hieäu suaát xöû lí phospho ñaõ taêng leân roõ reät, ñieàu ñoù chöùng toû buøn ñaõ phaùt trieån maïnh, ñoù laø giai ñoaïn laøm giaøo sinh khoái cuûa nhoùm vi khuaån ta tìm hieåu. Qua caùc thoâng soá ôû (baûng 19) ta nhaän thaáy: + Thoâng soá pH bieán ñoäng töø 6 ñeán 8, ñoù cuõng laø moâi tröôøng raát thuaän lôïi cho vi sinh phaùt trieån. Thoâng soá pH coù taùc ñoäng ñeán giai ñoaïn haáp thu phosphat cuûa vi sinh vaät, ñieàu kieän toái öu naèm trong khoaûng 6,6 – 7,4, giaûm ñaùng keå khi pH < 6.2. + COD giaûm töø 30 – 60% + Thoâng soá N-NH4 giaûm töø 80 – 98%, + Thoâng soá P-PO4 giaûm töø 65 – 80%, Baûng 19: Caùc thoâng soá ñaàu vaøo vaø ra ôû ngaøy thöù 23 – 40 cuûa giai ñoaïn I Thaønh phaàn Soá Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu vaøo (mg/l) Nöôùc thaûi ñaàu ra (mg/l) pH COD N-NH4 P-PO4 pH COD N-NH4 P-PO4 1 6,5 299 259 109 6,1 146 15,4 14,7 2 7,5 376 221 106 6,4 154 4,2 27,2 3 7,3 384 294 102 6,5 132 20 20,8 5 7,2 179 215 100 7,1 80 3,4 23 13 7,7 112 263 96,7 6,1 50 5,8 10,9 14 7,5 136 281 98,5 6,4 80 7,4 15 15 7 152 215 102 6,5 96 5,5 16,7 20 7,3 216 305 105 6,4 170 3,7 14 21 7,6 152 273 97,5 6,7 80 3 19 22 7,3 168 158 106 6,3 81 9,3 25,5 23 7,7 147 228 107 6,4 92 48 26 26 7,5 140 320 100 6,5 70 12.1 24 27 7,3 160 214 95,6 6,4 100 3,4 20,7 28 8,1 167 193 100 7,5 100 2,5 40 29 6,7 165 290 100 7,8 95 24 27,1 34 7,8 118 255 97 5,7 64 15,4 28 35 7,6 265 228 97,5 6,5 142 3,4 20 36 7,5 147 258 100 6,4 100 2,7 25 37 7,6 154 182 108 6 90 7,1 48 38 7,5 147 237 110 6,5 97 16,8 43,2 40 7,5 132 118 95 6 79 3,2 32,2 Nhö caùc soá lieäu ñaàu vaøo, ñaàu ra ñöôïc theå hieän treân baûng 19 ñaõ chæ ra raèng: döôùi ñieàu kieän hieáu khí vi sinh xöû lyù phospho tích luõy phosphat truøng ngöng trong cô theå chuùng töø phosphat ñôn toàn taïi trong nöôùc thaûi. Theo phöông trình phaûn öùng: C2H4O2+ 0.16NH4++ 1.2O2+ 0.2PO43- à à 0.16C5H7NO2 + 1.2CO2 + 0.2(HPO3) + 0.4OH- + 1.44H2O (33) Ñoù laø phöông trình tyû löôïng ñöôïc thaønh laäp treân cô sôû chaát höõu cô laø axit acetic (C2H4O2) vôùi tyû leä tính theo mol cuûa PO43- /C2H4O2 = 0.2 vaø vôùi hieäu suaát sinh khoái höõu hieäu laø 0.3g/g C2H4O2. HPO3 laø phosphat ôû daïng truøng ngöng toàn taïi trong cô theå cuûa vi sinh vaät. Trong ñieàu kieän thieáu khí quaù trình tích luõy phospho xaûy ra theo phöông trình. C2H4O2 + 0.16NH4+ + 0.96NO3- + 0.2PO43- à à 0.16C5H7NO2 + 1.2CO2 + 0.2(HPO3) + 1.4OH- + 0.48N2 + 0.96H2O (34) Trong quaù trình Nitritation vaø Anammox trong moät thieát bò phaûn öùng, hay noùi caùch khaùc laø keát hôïp ñöôïc nhoùm vi khuaån Nitrosomonas vaø nhoùm vi khuaån anammox trong ñieàu kieän kieåm soaùt ñöôïc nguoàn oxy cung caáp ñeå oxy hoùa ammonium trong giai ñoaïn Natritation nhöng ñoàng thôøi khoâng aûnh höôûng ñeán giai ñoaïn Anammox (Luiza Gut, January 2006). Sau giai ñoaïn ban ñaàu thì chuùng baét ñaàu laøm vieäc chung moät caùch raát hieäu quaû. Quaù trình naøy seõ taïo ra moät coâng ngheä xöû lyù ammonium trong nöôùc thaûi coù noàng ñoä cao raát toát. Nhöng ôû beân caïnh ñoù thì ôû giai ñoaïn thích nghi vaø ôû giai ñoaïn I cuûa moâ hình xöû lí thì vi khuaån Nitrosomonas cuõng xöû lí moät löôïng lôùn P-PO4 coù trong nöôùc thaûi. Keát quaû ñöôïc minh hoïa ôû ñoà thò 1 Ñoà thò 1: Söï giaûm cuûa N-NH4, P-PO4, COD trong 39 ngaøy vaän haønh ôû giai ñoaïn I Nhaän xeùt: - Giai ñoaïn naøy vi khuaån Nitrosomonas coù möùc hoaït ñoäng maïnh ñeå phaân huûy amoni thaønh nitrit, löôïng phospho cuõng ñöôïc haáp thuï raát lôùn ñeå taïo naêng löôïng cho vi khuaån hoaït ñoäng phaùt trieån laøm taêng veà löôïng vaø sinh khoái cuûa caùc vi khuaån ñoù. P-PO4 ñöôïc vi khuaån söû duïng ñeå caáu thaønh caáu truùc. Do ñoù löôïng phospho giaûm ñi ñöôïc toàn taïi trong teá baøo vi khuaån. - Trong quaù trình naøy coù giai ñoaïn Sharon laøm giaûm löôïng ammonium 3.4.3. Giai ñoaïn II Keát quaû soá lieäu caùc thoâng soá ñaàu ra, ñaàu vaøo cuûa quaù trình chaïy moâ hình ôû giai ñoaïn II ñöôïc theå hieän ôû baûng 21. Baûng 21: Caùc thoâng soá ñaàu vaøo vaø ra töø ngaøy thöù 41 – 53 cuûa giai ñoaïn II Thaønh phaàn Soá Ngaøy Nöôùc thaûi ñaàu vaøo (mg/l) Nöôùc thaûi ñaàu ra (mg/l) pH COD N-NH4 P-PO4 pH COD N-NH4 P-PO4 41 7,5 134 240 94,8 6,2 82,3 15 37 42 7,5 95 233 101 5,7 58,8 13 32,4 43 7,4 79,4 205 101 5,8 58 4 37 44 7,4 147 184 107 7 65,8 2,1 37 48 7,5 164,6 181 95,2 6,9 101,7 2 38,2 49 7,3 170 198 102 6,8 86,4 2,5 40 50 7,5 100 169 98,4 6,9 58,8 3 57,3 52 7,5 100 211 107 5,3 41 3,5 58 53 6,2 100 180 106 5,1 60 25,7 58,2 54 6,6 95 141 108 5,6 60 2 61 55 6,6 150 140 93,4 6 80,9 4 50,2 56 7 148 149 93,4 5,8 50 3 59,4 57 6,9 127 155 104 6,1 53 2,7 56,6 58 7,2 106 145 105 5,8 53,2 3,8 67 59 6,8 101 138 100 6 63 2,7 60 60 7,2 97 121 105 6 54 1.1 48,6 62 7,6 165 247 102 6,3 89 63 67 64 7,5 127 275 108 6,1 85 39 68 65 7,3 127 265 103 6 85 51,7 61 68 7,5 123 238 100 6,1 51 59 68,5 69 7,1 165 271 108 6 102 52 61 70 7,7 136 226 97 6,3 90 54 61 71 7,5 127 231 109 6,2 64 43 64 72 7,7 106 216 106 6,4 55 26 62 73 7,6 119 196 104 6,3 82 23 60 Nhaän xeùt: Thoâng qua keát quaû ñaàu vaøo, ñaàu ra treân baûng 20 thì ta thaáy: ÔÛ nhöõng ngaøy ñaàu cuûa giai ñoaïn II (16/10 – 24/10) thì phospho coù hieäu suaát > 60%. Vaø ôû giai ñoaïn töø ngaøy 24/10 trôû veà sau cuûa gai ñoaïn II, thì hieäu suaát töông ñoái ñoàng ñeàu naèm trong khoaûng 35 – 60%. Thöïc teá ñaõ cho thaáy: Trong ñieàu kieän yeám khí, vi sinh vaät haáp thuï chaát höõu cô, phaân huõy chaát truøng ngöng trong teá baøo vaø thaûi ra moâi tröôøng döôùi daïng phosphat ñôn theo phöông trình phaûn öùng: 2C2H4O2 + (HPO3) + H2O à (C2H4O2)2 + PO43- + 3H+ (35) (C2H4O2)2 laø chaát höõu cô tích luõy trong cô theå vi sinh ñöôïc haáp thu töø ngoaøi vaøo. Löôïng phospho ñöôïc taùch ra töø vi sinh vaät theo tyû löôïng laø 0,5mol P/mol axit acetic. Söï coù maët cuûa nitrat gaây ra hai taùc ñoäng : söû duïng caïnh tranh nguoàn cô chaát deå sinh huûy giöõa vi sinh Dgenitrifier vaø caùc vi sinh xöû lí phospho à laøm cô cheá trao ñoåi chaát cuûa caùc vi sinh xöû lí phospho daãn ñeán khaû naêng tích luõy phosphat truøng ngöng. Ñoà thò 2: Söï giaûm cuûa N-NH4, P-PO4, COD trong 30 ngaøy vaän haønh ôû giai ñoaïn II Nhaän xeùt : ÔÛ giai ñoaïn naøy ta nhaän thaáy: - Noàng ñoä COD: HCOD bieán thieân lieân tuïc töø 18 – 65 %, chöùng toû möùc ñoä oâ nhieãm ñaõ giaûm xuoáng khoâng ñoàng ñeàu ôû caùc ngaøy. - Noàng ñoä N-NH4: hieäu suaát xöû lí raát cao ñaït töø 95 – 99 % trong 24 ngaøy ñaàu cuûa giai ñoaïn II, ñieàu ñoù chöùng toû laø vi sinh xöû lí nitô hoaït ñoäng raát maïnh. ÔÛ 10 ngaøy coøn laïi cuûa giai ñoaïn II thì hieäu suaát xöû lí chæ ñaït ñöôïc töø 78 – 85 %. - Noàng ñoä P-PO4: hieäu suaát ñaït giaù trò trung bình laø 50 %, toái ña laø 65 % vôùi söï bieán thieân khoâng lôùn. Chöùng toû vi sinh xöû lí phospho ñaõ baét ñaàu hoaït ñoäng oån ñònh. Ñoà thò 3: Hieäu suaát xöû lí cuûa P-PO4 trong hai giai ñoaïn I vaø II Hieäu suaát söû lí phospho tieán haønh treân nöôùc thaûi chaên nuoâi heo, trong suoát quaù trình thí nghieäm phuïc vuï cho ñoà aùn toát nghieäp ñöôïc theå hieän ôû ñoà thò 3, keát hôïp vôùi lyù thuyeát thöïc nghieäm ôû chöông hai vaø ba thì ta nhaän ñònh raèng quaù trình chaïy moâ hình xöû lí phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo laø hoaøn toaøn ñuùng vôùi cô sôû lí thuyeát. 3.5. Nhaän xeùt chung cho ba giai ñoaïn - Hieäu quaû vaø toác ñoä xöû lyù phospho phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá nhö pH, nhieät ñoä, cô chaát vaø söï coù maët cuûa nitrat trong giai ñoaïn yeám khí. - So vôùi quaù trình vi sinh khaùc, quaù trình taêng cöôøng xöû lyù phospho ít nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä. Nhìn chung, hieäu qua xöû lí taêng ôû nhieät ñoä thaáp. - Thoâng soá pH coù taùc ñoäng ñeán giai ñoaïn haáp thu phosphat cuûa vi sinh vaät, ñieàu kieän toái öu naèm trong khoaûng 6.6 – 7.4, giaûm ñaùng keå khi pH < 6.2 . - Xöû lí ñöôïc phospho trong nöôùc thaûi chaên nuoâi heo giaøu amoni laø do hai nhoùm vi khuaån Nitrosomonas vaø Anammox theo cô cheá haáp thuï noäi baøo vaø ngoaïi baøo, maët duø hai loaøi vi khuaån naøy laø chuyeân xöû lí amoni. - Hieäu quaû xöû lí phospho phuï thuoäc vaøo hai yeáu toá moâi tröôøng laø: ñieàukieän keá tieàp yeám khí/hieáu khí vaø söï vaén maët cuûa nitrat trong giai ñoaïn yeám khí. Ñieàu kieän yeám khí giuùp cho quaù trình choïn loïn, laøm giaøu loaïi vi sinh tích luõy phosphat hoaït ñoäng trong giai ñoaïn hieáu khí sau ñoù. Söï coù maët cuûa nitrat gaây ra hai taùc ñoäng : söû duïng caïnh tranh nguoàn cô chaát deå sinh huûy giöõa vi sinh Dgenitrifier vaø caùc vi sinh xöû lí phosph, laøm cô cheá trao ñoåi chaát cuûa caùc vi sinh xöû lí phospho daãn ñeán khaû naêng tích luõy phosphat truøng ngöng. Chöông 4: KEÁT LUAÄN VAØ ÑEÀ XUAÁT Keát luaän Töø caùc keát quaû ñaõ nghieân cöùu thí nghieäm, vôùi moâ hình xöû lí phospho ñöôïc thieát keá coù löu löôïng 10 lít/ngaøy. Moâ hình ñöôïc chaïy treân nöôùc thaûi chaên nuoâi heo vôùi noàng ñoä ammonium töø 100 – 500 mg/l, noàng ñoä phospho caàn xöû lí laø 100 mg/l. Vôùi thôøi gian boán thaùng chaïy moâ hình qua ba giai ñoaïn thì em coù nhöõng keát luaän nhö sau: - Hieäu quaû xöû lí phospho ôû giai ñoaïn I ñaït ñöôïc hieäu suaát 60 – 80 %, keøm theo ba yeáu toá coøn laïi cuõng giaûm theo. Giai ñoaïn II thì hieäu quaû xöû lí phospho coù chieàu höôùng thaáp hôn so vôùi giai ñoaïn I laø 65 %. So saùnh vôùi keát quaû thí nghieäm cuûa Liao CM, Maekawa T, Feng XD (Department of Agricultural Engineering, National Taiwan University, Taipei, R.O.C), (www.pubmed.gov) laø P-PO4 vôùi hieäu suaát 60 %, N-NH4 laø 91 - 99 %. Qua ñoù em nhaän thaáy keát quaû xöû lí phospho laø gioáng vôùi oâng ta, do ñoù ôû giai ñoaïn II thì vi sinh môùi baát ñaàu oån ñònh vaø hieäu suaát xöû lí laø ñuùng ôû möùc ñoä naøy. - Keát hôïp nhoùm vi khuaån Nitrosomonas vaø Anammox Ñeà xuaát - Caàn nghieân cöùu cô baûn saâu hôn nöõa veà nhöõng cô cheá hoaït ñoäng cuûa phospho trong teá baøo vi khuaån. - Nghieân cöùu veà tính chaát sinh hoùa, sinh lyù cuûa vieäc xöû lí phospho ñoái vôùi nhieàu nguoàn nöôùc thaûi giaøu ammonium khaùc nhau.