Tài liệu giảng dạy Vi hóa sinh kỹ thuật môi trường

MỤC LỤC Trang MỤC LỤC.1DANH SÁNH HÌNH.4DANH SÁCH BẢNG.5CHƯƠNG 1 SINH VẬT TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC TỰNHIÊN.11. CÁC NGUỒN NƯỚC.1 2. SỰNHIỄM BẨN NGUỒN NƯỚC.2 2.1. Nhiễm bẩn tựnhiên.2 2.2. Nhiễm bẩn nhân tạo.3 3. PHÂN LOẠI NGUỒN NƯỚC THEO MỨC ĐỘNHIỄM BẨN.4 CHƯƠNG 2 VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI.61. LÝ THUYẾT XỬLÝNƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC.6 1.1. Xửlý hiếu khí.7 1.2. Xửlý kỵkhí.9 2. ĐỘNG HỌC CÁC QUẦN THỂSINH VẬT TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XỬLÝ NƯỚC THẢI.10 2.1. Cùng tranh nhau một loại thức ăn.11 2.2. Loài này ăn loài khác.11 2.3. Mối quan hệmật độcá thểgiữa các quần thểvi sinh vật.11 3. XỬLÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÁC QUÁ TRÌNH TỰNHIÊN.14 3.1. Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc.14 3.2. Hồsinh vật hay hồOxy hóa.16 4. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TĂNG TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT.19 4.1. Tăng trưởng tếbào.19 4.2. Ảnh hưởng của nồng độchất nền.19 4.3. Tăng trưởng tếbào và sửdụng cơchất.20 4.4. Ảnh hưởng của chuyển hóa nội bào.21 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ.22 5. QUÁ TRÌNH TỰLÀM SẠCH CỦA NGUỒN NƯỚC MẶT.23 5.1. Quá trình tựlàmsạch.23 5.2. Vai trò của các loài thuỷsinh vật trong quá trình tựlàm sạch nguồn nước.28 5.3. Ảnh hưởng của các chất bẩn đối với nguồn nước.29 6. XỬLÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC.32 6.1. Bểlọc sinh học nhỏgiọt.32 6.2. Bểbùn hoạt tính.39 6.3. BểMêtan.46 6.4. Bểtựhoại.51 6.5. Bểlắng hai vỏvà bểlắng trong kết hợp lên men.51 CHƯƠNG 3 VI SINH VẬT TRONG CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ.521. VI SINH VẬT PHÂN HỦY CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ.52 2. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CỦA VI SINH VẬT.52 2.1 Động học của quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ.52 2.2 Động học của quá trình phân hủy kỵkhí chất thải rắn hữu cơ.53 3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ.56 3.1 Các loại vi sinh vật.56 3.2 Các loại quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.58 3.3 Nhu cầu dinh dưỡng cho sựphát triển của vi sinh vật.59 4. COMPOST.61 4.1 Quá trình làmphân compost hiếu khí.61 4.2 Ưu điểm và nhược điểm của quá trình làmphân compost.63 5. BIOGAS.64 6. BÃI CHÔN LẮP.65 CHƯƠNG 4 VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.661. SỐLƯỢNG VÀ CHỦNG LOẠI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.66 2. CÁC LOẠI BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN KHÔNG KHÍ.66 3. KIỂM SOÁT VI SINH VẬT TRONG KHÍ.67 4. LẤY MẪU VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.68 5. ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA ĐỐI VỚI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.69 CHƯƠNG 5 VI SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ CÁC CHỈTIÊU VỆSINH.701. NHỮNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH.70 1.1 Khái niệm vềdịch tếbào học và các đường truyền bệnh.70 1.2 Những bệnh truyền nhiễmqua nước.71 2. NHỮNG CHỈTIÊU VỆSINH VỀVI SINH VẬT TRONG NƯỚC.74 2.1 Những khái niệmchung vềnhững vi sinh vật chỉthịvệsinh.74 2.2 Đánh giá nước dùng để ăn uống.76 CHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG TRONG XỬLÝMÔI TRƯỜNG.801. PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG BẰNG NHIỆT.80 1.1 Khửtrùng trực tiếp bằng ngọn lửa.80 1.2 Khửtrùng bằng nhiệt khô.80 1.3 Khửtrùng bằng nước sôi.80 1.4 Khửtrùng bằng Autoclave áp suất, nhiệt độ.81 1.5 Phương pháp khửtrùng Fraction.83 1.6 Phương pháp khửtrùng Pasteur.83 1.7 Khửtrùng bằng dầu nóng.83 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG VẬT LÝ.83 2.1 Phương pháp lọc (Filtration).83 2.2 Khửtrùng bằng tia cực tím(Ultraviolet Light).84 2.3 Các dạng tia khửtrùng khác (Other Type of Radiaton).85 2.4 Sóng siêu âmUltrasonic Vibbration (U.V).85 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN.86 3.1 Phương pháp làmkhô.86 3.2 Phương pháp hạnhiệt độ.86 4. CÁC NHÂN TỐHÓA HỌC KHỬTRÙNG QUAN TRỌNG.87 4.1 Halogen.88 4.2 Phenol và các hợp chất phenol.89 4.3 Kimloại nặng.89 4.4 Alcohol (rượu).90 5. CÁC NHÂN TỐHÓA HỌC KHÁC.90 5.1 Formaldehyde.90 5.2 Ethylene Oxyde (EtO).91 5.3 Glutaraldehyde.91 5.4 Hydrogen Peroxyde (H2O2).91 5.5 Xà bông và chất tẩy rữa.92 5.6 Thuốc nhuộm.92 5.7 Acid.93 BÀI THỰC HÀNH.94BÀI 1: GIỚI THIỆU.95 BÀI 2: KIỂM TRA TỔNG SỐVI KHUẨN.97 TÀI LIỆU THAM KHẢO.100

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC.1

DANH SÁNH HÌNH.4

DANH SÁCH BẢNG.5

CHƯƠNG 1 SINH VẬT TRONG CÁC NGUỒN NƯỚC TỰNHIÊN.1

1. CÁC NGUỒN NƯỚC.1

2. SỰNHIỄM BẨN NGUỒN NƯỚC.2

2.1. Nhiễm bẩn tựnhiên.2

2.2. Nhiễm bẩn nhân tạo.3

3. PHÂN LOẠI NGUỒN NƯỚC THEO MỨC ĐỘNHIỄM BẨN.4

CHƯƠNG 2 VI SINH VẬT TRONG NƯỚC THẢI.6

1. LÝ THUYẾT XỬLÝNƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC.6

1.1. Xửlý hiếu khí.7

1.2. Xửlý kỵkhí.9

2. ĐỘNG HỌC CÁC QUẦN THỂSINH VẬT TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XỬ

LÝ NƯỚC THẢI.10

2.1. Cùng tranh nhau một loại thức ăn.11

2.2. Loài này ăn loài khác.11

2.3. Mối quan hệmật độcá thểgiữa các quần thểvi sinh vật.11

3. XỬLÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÁC QUÁ TRÌNH TỰNHIÊN.14

3.1. Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc.14

3.2. Hồsinh vật hay hồOxy hóa.16

4. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH TĂNG TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT.19

4.1. Tăng trưởng tếbào.19

4.2. Ảnh hưởng của nồng độchất nền.19

4.3. Tăng trưởng tếbào và sửdụng cơchất.20

4.4. Ảnh hưởng của chuyển hóa nội bào.21

4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ.22

5. QUÁ TRÌNH TỰLÀM SẠCH CỦA NGUỒN NƯỚC MẶT.23

5.1. Quá trình tựlàmsạch.23

5.2. Vai trò của các loài thuỷsinh vật trong quá trình tựlàm sạch nguồn nước.28

5.3. Ảnh hưởng của các chất bẩn đối với nguồn nước.29

6. XỬLÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC.32

6.1. Bểlọc sinh học nhỏgiọt.32

6.2. Bểbùn hoạt tính.39

6.3. BểMêtan.46

6.4. Bểtựhoại.51

6.5. Bểlắng hai vỏvà bểlắng trong kết hợp lên men.51

CHƯƠNG 3 VI SINH VẬT TRONG CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ.52

1. VI SINH VẬT PHÂN HỦY CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ.52

2. ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CỦA VI SINH VẬT.52

2.1 Động học của quá trình phân hủy hiếu khí chất thải rắn hữu cơ.52

2.2 Động học của quá trình phân hủy kỵkhí chất thải rắn hữu cơ.53

3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY CHẤT HỮU CƠ.56

3.1 Các loại vi sinh vật.56

3.2 Các loại quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.58

3.3 Nhu cầu dinh dưỡng cho sựphát triển của vi sinh vật.59

4. COMPOST.61

4.1 Quá trình làmphân compost hiếu khí.61

4.2 Ưu điểm và nhược điểm của quá trình làmphân compost.63

5. BIOGAS.64

6. BÃI CHÔN LẮP.65

CHƯƠNG 4 VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.66

1. SỐLƯỢNG VÀ CHỦNG LOẠI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.66

2. CÁC LOẠI BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN KHÔNG KHÍ.66

3. KIỂM SOÁT VI SINH VẬT TRONG KHÍ.67

4. LẤY MẪU VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.68

5. ẢNH HƯỞNG CỦA MƯA ĐỐI VỚI VI SINH VẬT TRONG KHÔNG KHÍ.69

CHƯƠNG 5 VI SINH VẬT GÂY BỆNH VÀ CÁC CHỈTIÊU VỆSINH.70

1. NHỮNG VI SINH VẬT GÂY BỆNH.70

1.1 Khái niệm vềdịch tếbào học và các đường truyền bệnh.70

1.2 Những bệnh truyền nhiễmqua nước.71

2. NHỮNG CHỈTIÊU VỆSINH VỀVI SINH VẬT TRONG NƯỚC.74

2.1 Những khái niệmchung vềnhững vi sinh vật chỉthịvệsinh.74

2.2 Đánh giá nước dùng để ăn uống.76

CHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG TRONG XỬLÝMÔI

TRƯỜNG.80

1. PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG BẰNG NHIỆT.80

1.1 Khửtrùng trực tiếp bằng ngọn lửa.80

1.2 Khửtrùng bằng nhiệt khô.80

1.3 Khửtrùng bằng nước sôi.80

1.4 Khửtrùng bằng Autoclave áp suất, nhiệt độ.81

1.5 Phương pháp khửtrùng Fraction.83

1.6 Phương pháp khửtrùng Pasteur.83

1.7 Khửtrùng bằng dầu nóng.83

2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬTRÙNG VẬT LÝ.83

2.1 Phương pháp lọc (Filtration).83

2.2 Khửtrùng bằng tia cực tím(Ultraviolet Light).84

2.3 Các dạng tia khửtrùng khác (Other Type of Radiaton).85

2.4 Sóng siêu âmUltrasonic Vibbration (U.V).85

3. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN.86

3.1 Phương pháp làmkhô.86

3.2 Phương pháp hạnhiệt độ.86

4. CÁC NHÂN TỐHÓA HỌC KHỬTRÙNG QUAN TRỌNG.87

4.1 Halogen.88

4.2 Phenol và các hợp chất phenol.89

4.3 Kimloại nặng.89

4.4 Alcohol (rượu).90

5. CÁC NHÂN TỐHÓA HỌC KHÁC.90

5.1 Formaldehyde.90

5.2 Ethylene Oxyde (EtO).91

5.3 Glutaraldehyde.91

5.4 Hydrogen Peroxyde (H2O2).91

5.5 Xà bông và chất tẩy rữa.92

5.6 Thuốc nhuộm.92

5.7 Acid.93

BÀI THỰC HÀNH.94

BÀI 1: GIỚI THIỆU.95

BÀI 2: KIỂM TRA TỔNG SỐVI KHUẨN.97

TÀI LIỆU THAM KHẢO.100