HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------------------------------------

TRẦN TUYẾT MAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM VI KHUẨN Bacillus
CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC ĐƢỢC PHÂN LẬP TỪ
NƢỚC THẢI BÁNH ĐA PHỤC VỤ XỬ LÝ NƢỚC THẢI

Hà Nội – 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM VI KHUẨN Bacillus
CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC ĐƢỢC PHÂN LẬP TỪ
NƢỚC THẢI BÁNH ĐA PHỤC VỤ XỬ LÝ NƢỚC THẢI
Ngƣời thực hiện

: Trần Tuyết Mai

Mã SV

: 620694

Khóa

: 62

Ngành

: Cơng nghệ sau thu hoạch

Giáo viên hƣớng dẫn

: TS. Nguyễn Thị Lâm Đoàn

Bộ mơn

: Hóa sinh- Cơng nghệ sinh học thực
phẩm

Hà Nội - 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong Khóa luận tốt
nghiệp này là trung thực và chƣa hề đƣợc công bố dƣới bất kỳ hình thức nào trƣớc
đây. Trong q trình viết khóa luận có sự tham khảo một số tài liệu có nguồn gốc rõ
ràng đƣợc ghi trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu khơng đúng nhƣ đã nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về đề tài
của mình.
Hà Nội ngày 6, tháng 9, năm 2021
Ngƣời thực hiện


Trần Tuyết Mai

i


LỜI CẢM ƠN
Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn cơ TS Nguyễn Thị Lâm
Đồn, ngƣời đã nhiệt tình hƣớng dẫn tơi trong việc lựa chọn đề tài nghiên cứu, hƣớng
tiếp cận, và giúp tôi chỉnh sửa những thiếu sót trong q trình nghiên cứu. Đồng thời,
trong q trình thực hiện đề tài cơ ln động viên, ủng hộ để tơi cố gắng hồn thành
khóa luận này.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới Bộ mơn Hóa sinh – Cơng nghệ sinh học thực
phẩm, Bộ mơn Quản lý chất lƣợng – An toàn thực phẩm tại Khoa Công nghệ thực
phẩm – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
thời gian thực tập.
Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Nơng nghiệp Việt Nam, cùng
tồn thể các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã tạo môi trƣờng học tập
cũng nhƣ truyền dạy những kiến thức quý báu cho tôi trong những năm học vừa qua.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ và những ngƣời thân của tôi đã giúp
đỡ và động viên tơi rất nhiều trong suốt q trình học tập, nghiên cứu.
Hà Nội, Ngày 6, tháng 9, năm 2021
Ngƣời thực hiện

Trần Tuyết Mai

ii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC................................................................................................................. iii
DANH MỤC BẢNG................................................................................................. vi
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. viii
PHẦN I. MỞ ĐẦU .....................................................................................................1
1.1.Đặt vấn đề ..........................................................................................................1
1.2. Mục đích, yêu cầu nghiên cứu của đề tài .........................................................2
1.2.1. Mục đích .....................................................................................................2
1.2.2. Yêu cầu .......................................................................................................2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU...........................................................................3
2.1. Tổng quan về vi khuẩn Bacillus .......................................................................3
2.1.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn Bacillus ......................................................3
2.1.2 Ảnh hƣởng của một số yếu tố mơi trƣờng đến q trình sinh trƣởng và
phát triển của vi khuẩn Bacillus................................................................................4
2.1.3. Nhu cầu dinh dƣỡng ...................................................................................4
2.1.4. Ứng dụng của vi khuẩn Bacillus ................................................................5
2.1.5. Ứng dụng của Bacillus trong xử lý nƣớc thải ............................................6
2.2. Tổng quan về nƣớc thải ....................................................................................8
2.2.1. Thực trạng ô nhiễm nƣớc thải từ các làng nghề sản xuất tinh bột .............8
2.2.2. Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải ..............................................................9
2.2.3. Các nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc về vi khuẩn Bacillus trong lĩnh
vực xử lý nƣớc thải .................................................................................................12

iii


2.3. Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật ................................................................14
2.3.1. Khái niệm chế phẩm vi sinh vật ...............................................................14

2.3.2. Phân loại chế phẩm vi sinh vật .................................................................14
PHẦN III. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........17
3.1. Đối tƣợng và vật liệu nghiên cứu ...................................................................17
3.1.1. Vật liệu .....................................................................................................17
3.1.2. Môi trƣờng nghiên cứu.............................................................................17
3.1.3. Thiết bị - dụng cụ .....................................................................................18
3.1.4. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ................................................................18
3.2. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................18
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................18
3.3.1. Xác định độ thuần của các chủng .............................................................18
3.3.2. Xác định điều kiện nuôi cấy phù hợp.......................................................19
3.3.3. Phƣơng pháp xác định mật độ tế bào .......................................................19
3.3.4. Phƣơng pháp tạo chế phẩm vi sinh ..........................................................21
3.3.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu ........................................................................23
PHẦN IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................24
4.1. Xác định điều kiện nuôi cấy phù hợp của các chủng Bacillus .......................24
4.1.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ ...........................................................................25
4.1.2. Ảnh hƣởng của pH ...................................................................................25
4.1.3. Ảnh hƣởng của thời gian ..........................................................................26
4.2. Xác định môi trƣờng lên men để thu hồi sinh khối ........................................27
4.3. Kết quả lựa chọn chất mang để tạo chế phẩm ................................................29
4.4. Xác định ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào của các chủng
vi khuẩn Bacillus ........................................................................................................30
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................32
iv


5.1. Kết luận...........................................................................................................32
5.2. Kiến nghị ........................................................................................................32
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................33

PHỤ LỤC ..................................................................................................................36

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần và tính chất của nƣớc thải sản xuất bánh đa ................................9
Bảng 2.2. Phƣơng pháp xử lý theo tính chất của nƣớc thải...........................................10
Bảng 4.1. Đặc điểm hình dạng của các chủng tuyển chọn ............................................24
Bảng 4.2. Ảnh hƣởng của môi trƣờng lên men đến sự phát triển của các chủng vi
khuẩn Bacillus ..............................................................................................28
Bảng 4.3. Ảnh hƣởng của chất mang đến mật độ tế bào của các chủng vi khuẩn
Bacillus .........................................................................................................29
Bảng 4.4. Ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào của các chủng vi
khuẩn Bacillus ..............................................................................................30

vi


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Hình thái vi khuẩn Bacillus subtilis quan sát dƣới kính hiển vi quang
học ..................................................................................................................3
Hình 3.1. Quy trình tạo chế phẩm .................................................................................21
Hình 4.1. Khuẩn lạc của 2 chủng vi khuẩn Bacillus .....................................................24
Hình 4.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự sinh trƣởng và phát triển của các chủng
Bacillus .........................................................................................................25
Hình 4.3. Ảnh hƣởng của pH đến khả năng sinh trƣởng của các chủng vi khuẩn
Bacillus .........................................................................................................26
Hình 4.4. Đồ thị đƣờng cong sinh trƣởng của các chủng vi khuẩn Bacillus .................27
Hình 4.5. Mơi trƣờng lên men thu sinh khối mật rỉ đƣờng và NB ................................28

Hình 4.6.Chế phẩm với chất mang là cao lanh ..............................................................30
Hình 4.7. Chế phẩm với chất mang là than bùn ............................................................30

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Số thứ
tự

Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

1

COD

Nhu cầu oxy hóa học

2

BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

3

cs.


Cộng sự

4

NA

Nutrient Agar

5

NB

Nutrient Borth

6

CFU

Colony forming Unit (đơn vị hình thành khuẩn lạc)

7

B.

Bacillus

8

TCVN


Tiêu chuẩn Việt Nam

9

OD

Mật độ quang học

10

VSV

Vi sinh vật

11

SS

Tổng chất rắn lơ lửng

12

SV30

Thơng số thể tích bùn lắng sau 30 phút

13

SVI


Chỉ số thể tích bùn

14

VK

Vi khuẩn

15

LB

Luria Bertani Broth

16

XLNT

Xử lý nƣớc thải

viii


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề
Hiện nay, các làng nghề sản xuất tinh bột ở Việt Nam đang mở rộng trên khắp
cả nƣớc mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Tuy nhiên, nƣớc thải của quá trình sản xuất tại
các làng nghề này hầu nhƣ không đƣợc xử lý, gây ô nhiễm cho các nguồn nƣớc tự
nhiên. Các làng nghề truyền thống hầu nhƣ sản xuất theo phƣơng pháp thủ công, thiết
bị cũ, công nghệ lạc hậu, không đồng bộ, phát triển tự phát theo nhu cầu của thị

trƣờng, quy mô sản xuất nhỏ lẻ, manh mún. Theo báo cáo Môi trƣờng quốc gia 2017
của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng cho thấy kết quả khảo sát tại 52 làng nghề thì có tới
46% làng nghề bị ơ nhiễm nặng, 27% làng nghề ô nhiễm vừa, 27% làng nghề ô nhiễm
nhẹ (Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng, 2017).
Nƣớc thải từ các làng nghề chế biến tinh bột chứa nhiều tinh bột và giàu chất
hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Tại các làng nghề, nƣớc thải hầu nhƣ không đƣợc xử lý
mà thải trực tiếp ra hệ thống kênh rạch chung, hoặc cùng với nƣớc thải sinh hoạt đƣợc
thải ra môi trƣờng, ảnh hƣởng tới cảnh quan, môi trƣờng và sức khỏe ngƣời dân sống
khu vực xung quanh (Lê Thị Kim Cúc, 2009).
Có rất nhiều biện pháp đang đƣợc sử dụng trong xử lý nƣớc thải, trong đó các
chế phẩm sinh học xử lý môi trƣờng cũng đƣợc quan tâm nhiều hơn nhờ ƣu điểm thân
thiện với môi trƣờng, đem lại hiệu quả tốt và tiết kiệm chi phí. Bacillus đƣợc biết đến
là nhóm vi khuẩn có hoạt tính enzym ngoại bào cao, nhiều loại Bacillus phổ biến nhƣ
B.cereus, B. sterothermophilus, B.subtilis... khi đƣợc bổ sung vào nƣớc thải đã chứng
tỏ khả năng phân hủy các chất hữu cơ giàu protein, tinh bột, lipit, cenlulose ( Lƣơng
Đức Phẩm, 2009). Ở Việt Nam, chế phẩm vi khuẩn Bacillus đã đƣợc nghiên cứu và
ứng dụng thành cơng trong việc xử lí nƣơc thải, nhƣ trong nghiên cứu của Nguyễn
Nhƣ Ngọc và cs đã nghiên cứu tạo chế phẩm vi sinh xử lý nƣớc thải làng nghề chế
biến tinh bột dong riềng từ các chủng Bacillus bản địa cho thấy hiệu suất xử lý COD
đạt 94,3% (Nguyễn Nhƣ Ngọc và cs, 2017).
Xuất phát từ thực trạng, những vấn đề trên và kế thừa kết quả phân lập, đã xác
định đƣợc một số hoạt tính sinh học của các chủng Bacillus của nhóm nghiên cứu
trƣớc để ứng dụng xử lý nƣớc thải. Chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu tạo chế

1


phẩm vi khuẩn Bacillus có hoạt tính sinh học đƣợc phân lập từ nƣớc thải bánh đa
phục vụ xử lý nƣớc thải”.
1.2. Mục đích, yêu cầu nghiên cứu của đề tài

1.2.1. Mục đích
Nghiên cứu tạo chế phẩm vi khuẩn Bacillus có hoạt tính sinh học đƣợc phân lập
từ nƣớc thải bánh đa phục vụ xử lý nƣớc thải
1.2.2. Yêu cầu
- Xác định điều kiện nhệt độ, pH, thời gian nuôi cấy phù hợp
- Xác định mơi trƣờng lên men thích hợp để thu hồi sinh khối vi khuẩn Bacillus
- Xác định chất mang phù hợp để tạo chế phẩm
- Xác định ảnh hƣởng của thời gian bảo quản đến mật độ tế bào của các chủng
vi khuẩn Bacillus

2


PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về vi khuẩn Bacillus
2.1.1. Đặc điểm chung của vi khuẩn Bacillus
Bacillus là vi khuẩn gram dƣơng tính, catalase dƣơng tính, sử dụng khi oxy làm
chất nhận electron khi trao đổi khí trong q trình trao đổi chất. Qua kính hiển vi
Bacillus đơn lẻ có hình dạng giống những chiếc que, phần lớn những chiếc que này có
bào tử trong hình oval có khuynh hƣớng phình ra ở một đầu. Thƣờng thì ngƣời ta quan
sát thấy tập đoàn của giống sinh vật này rất rộng lớn, có hình dạng bất định và đang
phát triển lan rộng (Nguyễn Thị Trần Thụy, 2009).

Hình 2.1. Hình thái vi khuẩn Bacillus subtilis quan sát dƣới kính hiển vi
quang học
Bacillus phân bố rộng rãi trong đất, nƣớc, không khí do chúng có khả năng hình
thành bào tử và sống hiếu khí, kị khí tùy tiện. Bacillus là vi khuẩn Gram (+), hình que,
có kích thƣớc khác nhau (0,5-2,5) × (1,2-10) µm, chúng có khả năng di động nhờ vào
chùm tiêm mao. Đây là nhóm vi khuẩn dị dƣỡng hóa năng, hoại sinh thu năng lƣợng
nhờ oxi hóa các hợp chất hữu cơ.

Bacillus có khả năng sinh bào tử, thông thƣờng bào tử đƣợc tạo ra khi tế bào đã
trải qua giai đoạn phát triển mạnh nhất, hay do cạn kiệt chất dinh dƣỡng. Mỗi tế bào
dinh dƣỡng sinh ra một bào tử. Khi bào tử trƣởng thành tế bào dinh dƣỡng tự phân
giải, bào tử đƣợc phóng ra khỏi tế bào mẹ. Bào tử có khả năng chịu nhiệt, tia tử ngoại,
phóng xạ và nhiều độc tố, nhờ vậy chúng có khả năng tồn tại ở trạng thái bào tử trong
nhiều năm. Bào tử của vi khuẩn không phải là một hình thức sinh sản mà chúng chỉ là

3


một hình thức thích nghi để giúp vi khuẩn vƣợt qua đƣợc những điều kiện sống bất lợi
(Nguyễn Thị Trần Thụy, 2009).
Hệ thống phân loại Bacillus dựa trên phân tích trình tự đoạn gen 16S rRNA bắt
đầu từ những năm 1990 (Nakamura và cs, 1999). Đây là một chi lớn với gần 200 lồi
vi khuẩn hiếu khí, hình que, có khả năng sinh nội bào tử để chống chịu các điều kiện
thời tiết bất thƣờng của môi trƣờng sống.
Giống Bacillus tồn tại khá lâu trong nƣớc thải và phân hủy đƣợc nhiều dạng các
hợp chất hữu cơ đặc biệt là protein và tinh bột. Phần lớn các chủng thuộc giống này
đều có khả năng sinh ra nhiều amylase và protease kiềm, có một số chủng sinh ra
cellulase. Trong tự nhiên, thƣờng hay gặp nhất là Bacillus stubtilis (trực khuẩn khoai
tây), và trực khuẩn cỏ khô Bacillus mesentericus. Đặc điểm của chúng là khả năng
sinh bào tử, hơ hấp hiếu khí (hoặc kị khí tùy tiện), thƣờng sinh enzyme protease,
amylase (chủ yếu là α-amylase). Hai lồi này có nhiệt độ sinh trƣởng thích hợp là 35 45˚C (thƣờng ni cấy ở 37˚C, tối đa tới 60˚C). Ở môi trƣờng pH dƣới 4,5 chúng
ngừng phát triển. Ngoài hai loài trên, ngƣời ta còn thƣờng gặp Bacillus megaterium, B.
cereus, B. lichenifomis, B. sterothermophilus… đều là vi khuẩn dị dƣỡng, hoại sinh
(Lƣơng Đức Phẩm, 2007).
2.1.2 Ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đến quá trình sinh trưởng và phát
triển của vi khuẩn Bacillus.
Ảnh hƣởng của pH: pH của mơi trƣờng có ý nghĩa quan trọng đối với sự sinh
trƣởng và phát triển của nhiều vi sinh vật, những biến đổi dù nhỏ trong nồng độ cũng

có sự ảnh hƣởng mạnh mẽ. Giới hạn hoạt động đối với vi sinh vật ở khoảng 4-10. Đa
số chúng sinh trƣởng và phát triển tốt nhất ở điều kiện pH=7 (Nguyễn Lân Dũng,
2009). Hầu hết Bacillus sinh trƣởng ở pH=7, một số phù hợp với pH=9-10 nhƣ
Bacillus alcalophillus, hay có loại phù hợp với pH= 2-6 nhƣ Bacillus acidocaldrius,
Bacillus subtilis pH= 7.0-7.4.
Về nhiệt độ có nhiều chủng ƣa nhiệt độ cao từ 450C-750C, hay ƣa lạnh từ 5250C, nhƣng thƣờng gặp Bacillus sống ở nhiệt độ 34-370C ( Phƣơng Thị Hƣơng và Vũ
Văn Hạnh, 2018).
2.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng
Nhu cầu về C: Cacbon là thành tố chính xác xây dựng nên cơ thể của mọi sinh
vật. Vì vậy sự chuyển hóa nguồn dinh dƣỡng cacbon thành các chất cần thiết cho tế

4


bào vi sinh vật chiếm vị trí hàng đầu trong quá trình dinh dƣỡng của tế bào vi sinh vật.
Tùy nhóm vi khuẩn mà nguồn cacbon đƣợc cung cấp có thể là chất vô cơ hay hữu cơ.
Giá trị dinh dƣỡng và khả năng hấp thụ các nguồn thức ăn cacbon khác nhau phụ
thuộc vào 2 yếu tố: một là thành phần hóa học và tính chất sinh lí của nguồn thức ăn,
hai là đặc điểm sinh lí của từng loại vi sinh vật. Các loài vi khuẩn Bacillus đối với mỗi
loại đƣờng khác nhau sẽ tạo ra các tế bào có đặc điểm hình thái và sinh lí khác nhau, vì
vậy cũng có khả năng chống chịu khác nhau trƣớc những áp lực của các quá trình xử
lý sau này (Nguyễn Văn Nhân, 2010).
Nhu cầu về N: Nito là một nguyên tố cần thiết cho sự sống của mọi sinh vật. Vi
khuẩn có khả năng hấp thu nhiều nguồn dinh dƣỡng khác nhau. Tùy theo đặc điểm
dinh dƣỡng của từng lồi mà nó địi hỏi các dạng nito khác nhau. Những vật chất cơ
bản của tế bào protein, acid nucleic... đều chứa nito vì vậy nito đóng vai trị trong dinh
trƣởng và phát triển của vi khuẩn. Các nguồn nito vi khuẩn Bacillus có thể sử dụng
nhƣ cao thịt, cao nấm men, pepton, đây là nguồn nito đƣợc sử dụng thƣờng xuyên
trong môi trƣờng nuôi cấy (Nguyễn Văn Nhân, 2010).
Nhu cầu dinh dƣỡng về vitamin: Vitamin đóng vai trị là các coenzym trong quá

trình trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống của tế bào.
2.1.4. Ứng dụng của vi khuẩn Bacillus
2.1.4.1. Những ứng dụng hữu ích của Bacillus đối với mơi trường
- Phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ, lipid, cenllulose
- Tham gia vào q trình amon hóa, phản nitrit và nitrat
- Tiết kháng sinh ức chế nhiều nhóm vi sinh vật gây thối, gây hại
- Làm giảm lƣợng khí H2S và độc tố sinh ra
- Cạnh tranh sắt
- Tạo sinh khối dƣới dạng biofilm và probiotic
2.1.4.2. Ứng dụng trong một sô lĩnh vực
- Trong sản xuất enzym công nghiêp: Bacillus subtilis sản xuất số lƣợng 50%
tổng số enzyme cung cấp cho các lĩnh vực công nghệ enzym nhƣ thực phẩm, tẩy rửa,
dệt may, da, giấy, thuốc men,...

5


- Trong lĩnh vực kiểm soát sinh học: Dùng để kiểm soát sinh học các bệnh thực
vật, giúp ngăn ngừa và điều trị nhiều loại bệnh ở cây trồng nhƣ bệnh sƣơng giá, bệnh
do nấm,...
- Trong lĩnh vực y tế và sức khỏe: Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi khuẩn
Bacillus subtilis có thể đƣợc sử dụng điều trị viêm ruột, viêm phế quản và các bệnh
khác.
- Trong phụ gia thực phẩm: Bacillus subtilis đƣợc phép sử dụng trong thực phẩm
vì khơng gây hại cải thiện chức năng đƣờng ruột động vật, ngăn ngừa bệnh tật. Chúng
có thể sinh bào tử do vậy có thể xâm nhập dễ dàng vào đƣờng ruột của động vật mà
không bị dịch vi acid tiêu diệt, khi ở phần trên của ruột bào tử phục hồi và nảy mầm
đồng thời tiết ra hàng loạt enzyme có hoạt tính sinh học cao nhƣ proteasa, amylase...
góp phần vào việc tiêu hóa thức ăn. Ngồi ra nó cịn sản xuất peptide đối kháng, kìm
hãm các vi khuẩn gây bệnh thối ruột phát triển.

- Trong lĩnh vực nơng nghiệp: vi khuẩn Bacillus đƣợc chứng minh có khả năng
đối kháng với nhiều loại nấm nhƣ Rhzoctonia, Sclerotinia, Phytopthora nhờ vào khả
năng sinh ra các chất kháng sinh. Bacillus cereus sinh ra kháng sinh xerein và
Zwittermicin, Bacillus circulans sinh Circulin... ứng dụng trong phòng trừ bệnh đốm lá
trên vi khuẩn cây họ đậu thập tự.
- Trong lĩnh vực chăn nuôi: Các chủng vi khuẩn Bacillus licheniformis, Bacillus
polymyxa, Bacillus laterosporus và Bacillus Circulans,... có tác động đến hệ enzyme
tiêu hóa, khả năng sống sót và tăng trƣởng của tơm thẻ chân trắng. Kết quả cho thấy
các chủng Bacillus làm tăng hoạt động của lipase, proteasa và amylase trong đƣờng
tiêu hóa của tôm.
2.1.5. Ứng dụng của Bacillus trong xử lý nước thải
Phân hủy nhanh các hợp chất hữu cơ, lipid, cellulose: Khi bổ sung một lƣợng
lớn Bacillus sp. vào môi trƣờng nƣớc thải, nƣớc ao nuôi hoặc cơ chất chúng sẽ bắt đầu
thích nghi với mơi trƣờng, sử dụng các chất hữu cơ và vơ cơ có trong nƣớc thải để
phát triển tạo thành quần thể vi sinh vật hữu ích từ đó hình thành bùn hoạt tính.
Bacillus có khả năng tiết ra enzyme protease nên góp phần phân hủy nhanh các chất
hữu cơ, enzyme lecitinase thủy phân các chất béo phức hợp và enzyme cellulase biến
đổi cellulase thành đƣờng, canh tranh nguồn dinh dƣỡng, hòa tan và các vi sinh vật

6


gây thối. Do đó, Bacillus thƣờng đƣợc dùng để phân hủy chất hữu cơ, ủ phân và khủ
mùi thối từ q trình phân hủy.
Tiết kháng sinh ức chế nhiều nhóm vi sinh vật gây thối, gây hại: Nhiều nghiên
cứu chỉ ra rằng Bacillus subtilis nói riêng và các dịng Bacillus sp. có khả năng tiết ra
kháng sinh tiêu diệt hoặc gây ức chế tác động tới các loại vi sinh vật gây bệnh, gây hại
khác nhằm cạnh tranh nguồn dinh dƣỡng và không gian sống trong môi trƣờng. Các
loại kháng sinh do Bacillus sp. tiết ra đƣợc ghi nhận và có mục đích kháng vi sinh vật
gây hại có tới hơn 20 loại khác nhau nhƣ: subtilin, bacillibactin, iturin, subtilosin,

bacilysin, mysobaccillin, ericin, mersacidin… Hầu hết các chất đƣợc tiết ra trong ruột,
trên bề mặt vật chủ hay tiết ra môi trƣờng gây ức chế các vi sinh vật gây bệnh. Các
chất kháng sinh này có tác dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với nhau. Tăng cƣờng hệ miễn
dịch cho môi trƣờng đặc biệt là môi trƣờng nƣớc nuôi trồng thủy sản.
Làm giảm lƣợng khí H2S và độc tố sinh ra: Trong điều kiện tự nhiên, mơi
trƣờng kỵ khí làm làm q trình oxy hóa các chất hữu cơ dẫn đến q trình phân hủy
chậm và khơng hồn tồn, lúc này tích luỹ nhiều acid hữu cơ, rƣợu, H2S và các dẫn
suất của nó có tính độc nhƣ diamin, indon, tomain, scaton. Tuy nhiên với khả năng
thích nghi và sinh trƣởng tốt trong mơi trƣờng kỵ khí các chủng Bacillus sp. vẫn tiết ra
các enzyme đặc hiệu giúp cho quá trình phân giải các chất diễn ra nhanh hơn, từ đó
làm giam bớt lƣợng khí H2S và các độc tố tích tụ. Vì thế chúng đƣợc ứng dụng nhiều
trong xử lý đáy ao nuôi thủy sản, bể xử lý nƣớc thải kỵ khí, hầm tự hoại.
Cạnh tranh sắt: Tất cả các vi sinh vật đều cần sắt cho quá trình sinh trƣởng, hiện
tƣợng siderophores là hiện tƣợng vi khuẩn tiết ra các chất kết tủa ion sắt có trọng
lƣợng phân tử thấp trong môi trƣờng và hấp thu chúng làm giảm lƣợng sắt có trong
mơi trƣờng, cạnh tranh với các vi sinh vật gây hại làm chúng thiếu sắt để sinh trƣởng.
Tạo sinh khối dƣới dạng biofloc và probiotic: Khi quần thể Bacillus sp. phát
triển mạnh mẽ, chúng tiết ra chất kết dính gelatin để gắn kết với nhau và gắn kết với
giá thể trong mơi trƣờng. Đó là một đặc tính của vi sinh vật để hình thành sinh khối,
đồng thời để dễ dàng sử dụng lƣợng hƣu cơ hòa tan có trong mơi trƣờng chúng sử
dụng gelatin để bám dính các phân tử hữu cơ hịa tan lại với nhau hình thành mảng
thức ăn. Sinh khối Bacillus và mang bám hữu cơ là nguồn thức ăn tự nhiên cho vật

7


nuôi tôm cá và động vật phù du. Làm đa dạng hệ sinh thái ao nuôi, ổn định màu nƣớc
và chất lƣợng nƣớc nuôi trồng.
2.2. Tổng quan về nƣớc thải
2.2.1. Thực trạng ô nhiễm nước thải từ các làng nghề sản xuất tinh bột

Do đặc thù của các sản phẩm từ tinh bột, nƣớc thải nƣớc của quá trình sản
xuất tinh bột thƣờng chứa nhiều tạp chất hữu cơ ở dạng hịa tan hoặc lơ lửng, trong đó
chủ yếu các hợp chất carbohydrate nhƣ tinh bột, đƣờng, các loại axit hữu cơ (lactic)…
nên nƣớc thải sản xuất tinh bột có các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học..Nƣớc thải từ
các làng nghề sản xuất tinh bột thƣờng có màu trắng đục, chứa nhiều tinh bột và chất
hữu cơ dễ phân hủy sinh học. Khi thải trực tiếp ra môi trƣờng, nƣớc thải sẽ làm cản trở
quá trình lọc tự nhiên. Nƣớc để lâu ngày, sẽ xảy ra quá trình phân hủy sinh học kỵ khí,
gây mùi hơi thối. Các vi sinh vật gây hại, ruồi, muỗi phát sinh ngày càng nhiều, tiềm
ẩn nguy cơ gây bệnh sốt xuất huyết, bệnh đƣờng hô hấp, ảnh hƣởng trực tiếp đến sức
khỏe dân cƣ khu vực xung quanh. Ngoài ra trong nƣớc thải cịn xuất hiện muối ăn có
khả năng ảnh hƣởng đến q trình xử lý nƣớc thải về sau.
Ơ nhiễm nƣớc thải hữu cơ thƣờng nặng nề nhất ở các làng nghề chế biến lƣơng
thực, thực phẩm bởi nƣớc thải của các làng nghề này thƣờng có hàm lƣợng chất hữu
cơ rất cao, dễ bị phân hủy. Nƣớc thải không đƣợc xử lí chảy trực tiếp xuống cống rãnh,
ao hồ với hàm lƣợng các chất hữu cơ quá lớn, vƣợt quá khả năng phân hủy đồng hóa
của các vi sinh vật cũng nhƣ các loài động vật thủy sinh, gây hiện tƣợng phú dƣỡng, ô
nhiễm môi trƣờng nƣớc, tác động xấu đến các thủy vực. Do các hợp chất hữu cơ có
trong nƣớc thải của làng nghề chế biến tinh bột làm chỉ số ô nhiễm của nƣớc thải cao,
đặc biệt là BOD5; COD; SS tổng N; tổng P cao hơn TCVN 5945-2005 hàng chục lần.
Theo đánh giá của Trần Văn Thể (2010), thiệt hại kinh tế do chất thải phát sinh từ các
làng nghề sản xuất tinh bột từ 2.9 đến 5.6 tỷ đồng/làng nghề/năm.Ví dụ nhƣ làng nghề
chế biến tinh bột Quế Dƣơng (5.7 tỷ đồng/năm); làng nghề bún khơ Minh Hịa (4.3 tỷ
đồng/ năm); làng nghề bún ƣớt thôn Thƣợng (3.79 tỷ đồng/năm) (Trần Văn Thể và
cộng sự, 2010)
Tại làng nghề Tống Buồng, xã Thái Thịnh, huyện Kinh Môn, một trong những
làng nghề làm bánh đa lâu đời, qua phân tích mơi trƣờng nƣớc mặt của Trung tâm
Quan trắc và Phân tích mơi trƣờng tỉnh cho thấy hàm lƣợng COD vƣợt từ 12-15 lần,
TSS vƣợt từ 2-3 lần, Coliform vƣợt từ 11-19 lần, Amoni vƣợt từ 12-16 lần, Photphat
8



vƣợt từ 26-31 lần tiêu chuẩn cho phép. Nguyên nhân ô nhiễm bắt nguồn từ việc các hộ
sản xuất hiện nay chủ yếu sử dụng phƣơng pháp thủ công truyền thống, chất thải qua
ngâm gạo và sản xuất bánh đa đƣợc thải trực tiếp ra mơi trƣờng tự nhiên (Ơ nhiễm môi
trƣờng làng nghề ở Hải Dƣơng, 2015).
Theo khảo sát của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng kết quả tại 52 làng nghề cho
thấy 46% làng nghề có mơi trƣờng bị ô nhiễm nặng ở cả 3 dạng; 27% ô nhiễm vừa và
27% ô nhiễm nhẹ (Bộ Tài nguyên và Mơi trƣờng, 2017).
Bảng 2.1 Thành phần và tính chất của nước thải sản xuất bánh đa
Chỉ
tiêu

Đơn vị

Nồng độ

pH
SS
BOD5
COD
N-tổng
P-tổng

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

7 - 7.5

300
2155
3076
78.6
6.92

QCVN 40:2011/BTNMT
Cột A
6–9
50
30
75
20
4

Cột B
5,5 – 9
100
50
100
40
6

Hiện nay có nhiều biện pháp xử lý nƣớc thải nói chung và nƣớc thải tại các làng
nghề chế biến tinh bột nói riêng nhƣ biện pháp hóa học, vật lý, sinh học. Mỗi biện
pháp đều có ƣu, nhƣợc điểm nhất định. Thực tế cần phải áp dụng kết hợp các biện
pháp với nhau để nâng cao hiệu quả và thời gian xử lý.
2.2.2. Các phương pháp xử lý nước thải
Đối với các hoạt động công nghiệp, nƣớc thải đƣợc thải ra môi trƣờng nếu bị
lƣu đọng hoặc xử lý chƣa đạt yêu cầu sẽ gây ô nhiễm môi trƣờng, đặc biệt đối với 9

nguồn nƣớc tiếp nhận, hậu quả kéo theo gây tác động xấu đến vệ sinh môi trƣờng và
sức khoẻ con ngƣời. Do đó, quy trình XLNT đƣợc áp dụng rất nhiều phƣơng pháp
nhằm đạt hiệu quả xử lý cao. Thông thƣờng, hệ thống xử lý nƣớc thải bao gồm tổng
hợp các phƣơng pháp lý học (cơ học), hoá học và sinh học (Trịnh Thị Thanh và cs
,2004).
Việc áp dụng các phƣơng pháp trên ngồi sự phụ thuộc vào tính chất nƣớc thải
(bảng 2.1), lƣu lƣợng nƣớc thải còn phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố khác nhƣ: kinh
phí, diện tích dành cho hệ thống xử lý, đặc điểm địa hình, hệ thống thốt nƣớc, mục
đích sử dụng của nguồn nƣớc tiếp nhận v.v...

9


Bảng 2.2. Phương pháp xử lý theo tính chất của nước thải
Các phƣơng pháp xử lý

Chất bẩn

Chất hữu cơ dễ phân hủy sinh hóa
(BOD5)

- Phƣơng pháp sinh học hiếu khí (bùn
hoạt tính, hồ làm thống, lọc sinh học, hồ
ổn định)
- Phƣơng pháp sinh học trong điều
kiệm yếm khí (hồ yếm khí, bể metan)

Chất lơ lửng

bơm xuống lịng đất UASB. - Lắng, tuyển

nổi và lƣới lọc, song chắn.

Chất hữu cơ bền vững

- Hấp phụ bằng than, bơm xuống lòng
đất.

Vết nhơ

- Hồ, sục khí, nitrat hóa, khử nitrat,
trao đổi ion.
- Kết tủa bằng vôi, bằng muối sắt,

Photpho

nhôm
- Kết tủa kết hợp sinh học, trao đổi ion

Kim loại nặng

- Trao đổi ion, kết tủa hóa học.
Chất hữu cơ tan

.

2.1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học
Áp dụng phƣơng pháp xử lý cơ học nhằm loại bỏ tất cả các tạp chất có thể gây
sự cố trong quá trình vận hành hệ thống XLNT nhƣ tắc ống bơm, đƣờng ống hoặc 10
ống dẫn. Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo.
Một số cơng trình và thiết bị đƣợc áp dụng trong XLNT bằng phƣơng pháp cơ học nhƣ

lƣới chắn rác, bể điều hòa, bể lắng cát, lọc, …
2.1.4.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
Bản chất của q trình XLNT bằng phƣơng pháp hóa học và hóa lý là áp dụng
các phản ứng hóa học và vật lý khi bổ sung các hợp chất khác nhau vào để loại bỏ bớt

10


các chất ơ nhiễm, các q trình thƣờng đƣợc áp dụng trong phƣơng pháp xử lý hóa học
và hóa lý bao gồm.
- Phƣơng pháp đông tụ: để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán
nhỏ, keo,…
- Phƣơng pháp trung hòa: Nƣớc thải sản xuất trong nhiều lĩnh vực có chứa
nhiều axit hoặc kiềm. Ðể ngăn ngừa hiện tƣợng xâm thực ở các cơng trình thốt nuớc
và tránh cho các q trình sinh hóa ở các cơng trình làm sạch và trong hồ, sông không
bị phá hoại, nguời ta phải trung hịa các loại nƣớc thải đó. Trung hịa cịn với mục đích
làm cho một số muối kim loại nặng lắng xuống và tách ra khỏi nƣớc.
- Phƣơng pháp oxy hóa – khử.
- Phƣơng pháp hấp phụ (Nguyễn Thị Hƣờng, 2010).
2.1.4.3. Phương pháp xử lý sinh học
Phƣơng pháp dựa trên cơ sở: Hoạt động của VSV để phân hủy các chất hữu cơ
gây nhiễm bẩn trong nƣớc thải. Các VSV sử dụng các chất hữu cơ và một số chất
khoáng làm chất dinh dƣỡng và tạo năng lƣợng. Chúng nhận các chất dinh duỡng để
xây dựng tế bào, sinh truởng, sinh sản nên sinh khối của chúng tăng lên. Quá trình
phân hủy các chất hữu cơ nhờ VSV gọi là q trình oxy hóa sinh hóa. Nƣớc thải đuợc
xử lý bằng phƣơng pháp sinh học sẽ đƣợc đặc trƣng bằng chỉ tiêu COD và BOD5. Đặc
biệt quá trình tự làm sạch do trong mơi trƣờng có các VK giúp cho q trình chuyển
hóa, phân hủy chất hữu cơ nên khi XLNT cần xem xét nƣớc có các VSV hay khơng để
lợi dụng sự có mặt của nó và nếu có thì tạo diều kiện tốt nhất cho các VSV phát triển.
Do đó, đối với dịng nƣớc thải chứa nhiều hợp chất hữu cơ thì phƣơng pháp xử lý sinh

học là tối ƣu nhất (Trịnh Thị Thanh và cs, 2004).
Hiện nay, ngƣời ta xử lý các nƣớc thải hữu cơ bằng hai nhóm phƣơng pháp:
+ Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải hữu cơ bằng phƣơng pháp sinh học hiếu khí
đƣợc dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nƣớc thải nhờ oxy tự do hịa tan.
Nếu oxy đƣợc cung cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo cơng trình, thì đó là q trình
sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngƣợc lại, nếu oxy vận chuyển và hòa tan
nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là q trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự
nhiên. Các cơng trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo nhƣ bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể
lọc sinh học cao tải, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nƣớc

11


(bể bioten), kênh oxy hóa tuần hồn, bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ
(Sequencing Batch Reactor – SBR). Bênh cạnh đó cịn có một số cơng trình xử lý sinh
học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên nhƣ: cánh đồng ngập nƣớc tự nhiên, cánh đồng
ngập nƣớc nhân tạo (gồm cánh đồng ngập nƣớc bề mặt và cánh đồng ngập nƣớc phía
dƣới), hồ sinh học. Theo đó, có một số cơng trình xử lý sinh học hiếu khí đƣợc áp
dụng cho xử lý nƣớc thải tinh bột nhƣ: bể Aerotank, lọc sinh học hiếu khí, lọc sinh học
nhỏ giọt, đĩa quay sinh học,… cũng góp phần làm giảm đáng kể lƣợng hợp chất hữu
cơ (Hán Thị Hiệp, 2007)
+ Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải hữu cơ bằng phƣơng pháp sinh học kỵ khí là
q trình xử lý dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ nhờ quá trình lên men kỵ khí.
Một số hệ thống XLNT tinh bột vừa và nhỏ ngƣời ta thƣờng áp dụng phƣơng pháp
sinh học kỵ khí này và đồng thời tiến hành thu khí Biogas (P. Ruban và cs, 2013).
2.2.3. Các nghiên cứu trong nước và ngoài nước về vi khuẩn Bacillus trong lĩnh
vực xử lý nước thải
2.2.3.1. Các nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu của Đào Thị Hồng Vân và cs. (2012) cho thấy hai chủng vi khuẩn
Bacillus licheniformis A6, Bacillus subtilis L6 có hoạt tính phân hủy đồng thời các

hợp chất hữu cơ (protein, tinh bột, lipit), không cạnh tranh và ức chế nhau đƣợc sử
dụng để tạo chế phẩm xử lý nƣớc thải sinh hoạt. Điều kiện lên men các chủng này
đƣợc xác định là môi trƣờng rỉ đƣờng (20g rỉ đƣờng + cao nấm men 10g + CaCO3 1g)/
1 lít; pH=7; nhiệt độ 300C, thời gian 36 giờ, tỷ lệ cấp giống 7%, lƣu lƣợng khơng khí
cấp; 0,75dm3 khơng khí/ lít mơi trƣờng/ phút. Chế phẩm đƣợc tạo ra gồm có 2 chủng
vi khuẩn A6, L6 và chất mang vô cơ. Mật độ tế bào vi khuẩn trong chế phẩm đối với
mỗi chủng đạt ≥109 CFU/g, thời gian sử dụng chế phẩm tốt nhất là 3 tháng sau khi sản
xuất. Bƣớc đầu ứng dụng chế phẩm ở quy mô phịng thí nghiệm bằng xử lý gián đoạn
nƣớc thải, chỉ trong 3 ngày xử lý, hàm lƣợng COD trong nƣớc thải đã giảm đƣợc
65.7%; bằng xử lý liên tục sau 5 ngày, giam đƣợc 67.1%.
Nghiên cứu của Nguyễn Nhƣ Ngọc và cs. (2017) đã cho thấy 3 chủng vi khuẩn
B.subtilis NT1 (hoạt tính enzym đa dạng, phát triển sinh khối nhanh),
B.methylotrophycus Ba1 (bùn lắng nhanh) và B.amyloquefaciens H12 (xử lý màu nƣớc
thải tốt) đã đƣợc nghiên cứu nhằm tìm ra các điều kiện thích hợp cho sản xuất chế

12


phẩm vi sinh xử lý nƣớc thải làng nghề chế biến tinh bột dong riềng. Kết quả nghiên
cứu đã xác định đƣợc các thơng số kỹ thuật thích hợp cho q trình tạo chế phẩm: tỉ lệ
thể tích phối trộn giữa các chủng là 1:2:1 (v/v/v), tỉ lệ phối trộn giữa vi sinh vật và chất
mang là 1:2 với mật độ 109 CFU/g cao lanh, nhiệt độ sấy 400C, chế phẩm ổn định mật
độ và hoạt tính trong thời gian 3 tháng. Khi thử nghiệm chế phẩm ở quy mô phịng thí
nghiệm trong bình xử lý hiếu khí gián đoạn sau 24 giờ, hiệu suất xử lý COD đạt
94.3%, nito tổng số đạt 88.2%, bùn lắng nhanh với các chỉ số SV30 = 137mL/L, SVI =
92.2. Lƣợng bùn hoạt tính thu đƣợc lớn, đạt 1485 mg/L với MLVSS đạt 1283 mg/L
Năm 2006-2007, đề tài “Xây dựng công nghệ khả thi xử lý phế thải, nƣớc thải
của các nhà máy chế biến dứa” của Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam do TS
Tăng Thị Chính, Viện Cơng nghệ Mơi trƣờng làm chủ nhiệm đã thành công trong việc
sử dụng chế phẩm tạo ra từ chủng vi khuẩn và nấm men đƣợc tuyển chọn để bổ sung

vào hệ thống hiếu khí nƣớc thải dứa tại công ty thực phẩm Đồng Dao.
Ngô Tự Thành và cs. (2009) đã phân lập đuợc 236 chủng Bacillus từ các mẫu
đất và nuớc thải khác nhau, trong đó đã khảo sát hoạt tính các enzym ngoại bào nhƣ
protease, amylase và CMC-ase của 236 chủng. Trong số đó, các chủng T20, TR6 và
TH5 có tác dụng tốt trong xử lý nuớc thải. Các giá trị BOD5 của nuớc thải nhà máy
sữa Vinamilk Gia Lâm Hà Nội đuợc xử lý lắc có và khơng có dịch ni chủng T20 lần
luợt là 1250 và 730mg/L. Các giá trị BOD5 của nuớc thải đuợc xử lý lắc có và khơng
có huyền dịch tế bào TR6 lần luợt là 800 và 610mg/L. Các giá trị BOD5 của nuớc thải
sông Tô Lịch xử lý lắc có và khơng có dịch ni chủng TH5 pha loãng lần luợt là 165
và 92mg/L.
Tác giả Nguyễn Quang Huy và cs. (2014) đã phân lập tuyển chọn chủng vi
khuẩn Bacillus licheniformis A4.2 có khả năng sử dụng photpho và tạo màng sinh học
từ các mẫu nƣớc thải ô nhiễm tại Việt Nam, sau 7 ngày nuôi cấy đã chuyển hóa hồn
tồn 6 mg/l photpho trong mơi trƣờng ni cấy. Phạm Thị Xịe (2012), tiến hành phân
lập đƣợc 35 chủng vi khuẩn có hoạt tính kitinase và một số đặc tính của enzyme từ
mẫu đất. Theo đó, chọn lọc đƣợc 2 chủng vi khuẩn sinh kitinase cao nhất, có khả năng
ứng dụng trong q trình xử lý nƣớc thải. Đồng thời, tác giả cũng khẳng định 2 chủng
vi khuẩn trên là Bacillus.

13


Một nghiên cứu của Nguyễn Hữu Hiệp và Nguyễn Hải Lý (2012), từ nƣớc thải
làng nghề sản xuất bột gạo đã tiến hành phân lập đƣợc 13 dòng vi khuẩn thuộc gram
âm và 10 dòng vi khuẩn thuộc gram dƣơng và các vi khuẩn này đều có hoạt tính
enzyme amylaza từ U/mL đến 910,89 U/mL sau thời gian là 72 giờ ni cấy và xác
định đó là Bacillus. Kết quả nghiên cứu cho biết khả năng sinh enzyme phân giải tối
ƣu ở pH 8,5 và 450C. Ổn định nhiệt của nó giữa 20-500C là khoảng 89,5% trong 30
phút. Sự ổn định độ pH đã đƣợc quan sát giữa pH=7 và pH=10 với mức trung bình
84,9% của duy trì hoạt động trong 15 phút.

2.2.3.2. Các nghiên cứu ngoài nước
S.B. Cheng và cs. đã tuyển chọn đƣợc chủng Bacillus mucilaginisus MBF29 từ
mẫu đất và thử nghiệm trong xử lý nƣớc thải chế biến tinh bột. Kể quả cho thấy tỷ lệ
chất rắn lơ lửng (SS) và COD giảm lần lƣợt là 85,5%.
Choi và cs. (2002) đã tuyển chọn đƣợc chủng Bacillus sp vào nƣớc thải chăn
nuôi gia súc. Chỉ số BOD5 và COD sau khi tiến hành giảm hơn 98%, hàm lƣợng
photpho tổng số giảm 87,5%.
Năm 1940, Noriokimura Yokohamo đã nghiên cứu sản xuất chế phẩm kuruma
từ Bacillus subtilis để ngăn chặn sự phát triển và sinh độc tố của chủng nấm mốc
Aspergillus Flavus, Aspergillus paraciticus
Yasufab và cs đã đánh giá đƣợc khả năng xử lý nƣớc thải ngành sản xuất da của
vi khuẩn Bacillus thông qua đề tài “Nghiên cứu hiệu quả xử lý của chủng Bacillus
trong xử lý nƣớc thải thuộc ngành sản xuất da”. Hiệu xuất xử lý COD lên tới 87,6%.
2.3. Tổng quan về chế phẩm vi sinh vật
2.3.1. Khái niệm chế phẩm vi sinh vật
Chế phẩm vi sinh vật là hỗn hợp hoặc riêng biệt từng chủng vi sinh vật đang
sống có hoạt tính sinh học cao đã đƣợc tuyển chọn, chúng đƣợc lƣu giữ trong một chất
mang vô trùng hay đông khô. Hàm lƣợng vi sinh vật trong chế phẩm thƣờng đạt 1081010 CFU/g (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
2.3.2. Phân loại chế phẩm vi sinh vật
2.3.2.1. Chế phẩm nhân giống và nuôi trên môi trường thạch hoặc trên cơ chất gelatin
Loại chế phẩm này đƣợc sản xuất trong phịng thí nghiệm lớn, dùng mơi trƣờng
dinh dƣỡng. Chế phẩm sau khi xuất xƣởng đƣợc đựng trong các chai lọ thủy tinh. Loại
chế phẩm này có ƣu điểm là có thể dễ dàng loại bỏ tạp khuẩn bằng một số hóa chất.

14


Nhƣợc điểm là số lƣợng vi sinh vật chuyên tính ít, thời gian bảo quản ngắn , khó vận
chuyển do đựng trong chai lọ thủy tinh dễ vỡ (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018)
2.3.2.2. Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch thể

Chế phẩm vi sinh vật dạng dịch thể đƣợc sản xuất theo quy trình cơng nghệ lên
men với nồi lên men có hệ thống điều khiển tốc độ khí tạo sinh khối lớn. Sau đó dịch
vi sinh vật đƣợc đóng vào chai lọ hoặc bình nhựa (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
Loại chế phẩm này có ƣu điểm là có thể sử dụng trực tiếp. Nhƣợc điểm là khi sử
dụng vi sinh vật có độ sống sót và độ bám dính khơng cao (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
2.3.2.3. Chế phẩm vi sinh vật dạng khô
Đƣợc sản xuất ra đầu tiên bởi Scolt và Bumganer, năm 1965. Cách làm nhƣ
sau: sinh khối vi sinh vật đƣợc cho vào bình sục khí để loại hết nƣớc, ly tâm để tách ci
sinh vật và cho hấp thụ vào chất mang là bột cao lanh, sau đó cho hấp thụ tiếp CaSO4
hoặc NaSO4 để thu đƣợc chế phẩm dạng khô (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
Loại chế phẩm vi sinh vật dạng khơ có ƣu điểm và lƣu giữ, vận chuyển rất
thuận lợi, dễ dàng, chế phẩm không bị nhiễm tạp, sử dụng trong thời gian dài hơn 1 năm.
Nhƣợc điểm là quy trình sản xuất phức tạp, tốn kém (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
2.3.2.4. Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô
Chế phẩm vi sinh vật dạng đông khô đƣợc sản xuất từ những năm 1940-1960 ở
Mỹ, Úc, Nga. Để sản xuất chế phẩm này sau khi lên men, sinh khối vi sinh vật đƣợc
đông khô lại ở nhiệt độ rất thấp (-400C đến -200C).
Loại chế phẩm này có ƣu điểm nhƣ ít bị nhiễm tạp ở nhiệt độ cao, độ sống sót
của vi sinh vật chun tính cao. Tuy nhiên có hạn chế là tỷ lệ bám dính kém và sản
xuất công phu tốn kém (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
2.3.2.5. Chế phẩm vi sinh vật dạng bột chất mang
Là dạng chế phẩm mà sinh khối vi sinh vật đƣợc trộn với chất mang. Loại chế
phẩm này có ƣu điểm là quy trình sản xuất đơn giản, nguyên liệu sẵn có trong tự
nhiên, mật độ vi sinh vật chuyên tính trong chế phẩm cao, dễ chuyên chở, tiện sử
dụng, độ bám dính cao. Nhực điểm là dễ bị tạp nhiễm, chất lƣợng khơng ổn định, độ
sống sót của vi sinh vật không cao (Trần Viết Cƣờng và cs, 2018).
2.3.3. Chất mang vi sinh vật

15