Đặng Thị Huỳnh Mai * , Cao Ngọc Điệp Hà Thanh Toàn

* Tác giả liên hệĐặng Thị Huỳnh Mai

Abstract

Among the bioflocculant-producing bacteria in protein medium isolated from sedimentary catfish pond in 10 provinces of Mekongdelta, three strains having flocculating rates over 70% were selected to study the factors which influenced on the flocculation rates. The maximum bioflocculating rates were recorded at an optimum pH of 6 in the presence of NaCl. Starch, glutamic acid, KCl were used as the best carbon, nitrogen and mineral source for these bioflocculant-producing strains. Besides, the dosage which gave the highest flocculation rates was low (0,08% - 0,10%) with all examined isolates. After being optimized, the highest flocculating rates of strains Bacillus megaterium AGT08P, Bacillus megaterium DTT07P and combination of DTT07P-AGT08P that achieved for kaolin suspension were 80,23% - 83,17%  and 50,77% ? 52,75% for catfish pond water. When applying to catfish pond water treatment in the laboratory, these strains and combination reduced the TSS and COD content in water of catfish pond in the range of 48,19% - 68,60% and 31,81% - 63,27%  in comparison to those of the control, respectively.
Keywords: Bioflocculation, bioflocculant-producing bacteria, catfish pond, catfish pond waste treatment, kaolin suspension

Tóm tắt

Trong số các dòng vi khuẩn tạo chất kết tụ sinh học trên môi trường protein phân lập từ bùn đáy ao nuôi cá tra ở 10 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, 3 dòng vi khuẩn có tỷ lệ kết tụ cao hơn 70% được chọn để khảo sát những yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ kết tụ. Tỷ lệ kết tụ sinh học cao nhất được ghi nhận ở pH tối ưu là 6 với sự hiện diện của NaCl. Tinh bột, acid glutamic, KCl được sử dụng như nguồn carbon, nitrogen và khoáng vô cơ tốt nhất cho các dòng vi khuẩn này. Ngoài ra, liều lượng sử dụng để cho tỷ lệ kết tụ cao nhất đối với các dòng khảo sát đều thấp, chỉ từ 0,08% - 0,10%. Sau khi được tối ưu hóa, tỷ lệ kết tụ cao nhất của các dòng vi khuẩn Bacillus megaterium AGT08P, Bacillus megaterium DTT07P và tổ hợp của DTT07P-AGT08P đạt được trong huyền phù kaolin là 80,23% - 83,17% và 50,77% - 52,75% trong nước ao nuôi cá tra. Khi ứng dụng vào xử lý nước ao nuôi cá tra ở quy mô phòng thí nghiệm, các dòng và tổ hợp vi khuẩn này đã làm giảm lượng TSS và COD trong nước ao lần lượt là 48,19% - 68,60% và 31,81% - 63,27% so với đối chứng.
Từ khóa: Ao nuôi cá tra, huyền phù kaolin, kết tụ sinh học, vi khuẩn tạo chất kết tụ, xử lý nước thải ao cá

Article Details

Tài liệu tham khảo

Buthelezi S. P., A. O. Olaniran and B. Pillay. 2009. Turbidity and microbial load removal from river water using bioflocculants from indigenous bacteria isolated from wastewater in South Africa. African Journal of Biotechnology. 8(14), pp. 3261-3266.

Châu Minh Khôi, Hứa Hồng Nhã và Châu Thị Nhiên. 2012. Sự tích tụ hàm lượng đạm, lân vô cơ và hữu cơ trong nước và bùn đáy ao nuôi cá Tra thâm canh ở đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí khoa học 2012: 22a 17-24. Trường Đại học Cần Thơ.

Cosa Sekelwa. 2010. Assessment of bioflocculant production by some marine bacteria isolated from the bottom sediment of Algoa Bay – Submitted in fulfillment of the requirement for the degree of Master’s of Science – Department of Biochemistry and Microbiology – Faculty of Science and Agriculture – University of For Hare – Alice, South Africa.

Deng S. B., R.B. Bai, X.M. Hu and Q. Luo. 2003. Characteristics of a bioflocculant produced by Bacillus mucilaginosus and its use in starch wastewater treatment. Applied Microbial Biotechnology. 60, pp. 588-593.

Foster B.L. and K.L. Gross. 1988. Species richness in a successional grassland: Effects of nitrogen enrichment and plant litter. Ecology 79: 2593-2602.

Gong W.X., S.G. Wang, X.E. Su, X.W. Liu, Q.Y. Yue and B.Y. Gao. 2008. Bioflocculant production by culture of Serratia ficaria and its application in wastewater treatment. Bioresour. Technol. 99, 4668-4674.

Hazana R., I. Norli, M.H. Ibrahim and A. Faziath. 2008. Flocculating activity of Bioflocculant producing bacteria isolated from Closed Drainage System (CDS) at Prai Industrial Zone, Penang, Malaysia. Proceedings of International Conference on Environmental Research and Technology (ICERT, 2008), pp. 422-425.

Kaewchai S. and P. Prasertsan . 2002. Screening and application of thermotolerantmicroorganisms and their flocculant for treatment of palm oil mill effluent. Songklanakarin Journal Science & Technology, 24(3), pp. 413-420.

Li, X. M., Q. Yang, K. Huang, G. M. Zeng, D. X. Liao, J. J. Liu and W. F. Long. 2007. Screening and Characterization of a Bioflocculant Produced by Aeromonas sp.. Biomedical and Environmental Sciences. 20, pp. 274-278.

Pan Y.. 2009. Research on flocculation property of bioflocculant PG.a21Ca. Modern Appl. Sci. 3(6): 106-112.

Salehizadeh H. and SA. Shojaosadati. 2001. Extracellular biopolymeric flocculants - recent trands and biotechnological importance. Biotechnol. Adv. 19: 371-385.

Shih I. L., Y.T. Van, L. C. Yeh. , H. G. Lin and Y. N. Chang. 2001. Production of a biopolymer flocculant from Bacillus licheniformis and its flocculation properties. Bioresour Technol. 78, pp. 267–272.

Trương Thị Nga. 2012. Nuôi cá tra thâm canh và chăn nuôi heo ở đồng bằng sông Cửu Long: hiện trạng ô nhiễm từ nguồn chất thải và các giải pháp triển vọng. Báo cáo trong hội thảo tại Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học - Trường Đại học Cần Thơ. Tháng 03/2012.

Zheng Y., Z.L. Ye, X.L. Fang, Y.H. Li, W. M. Cai. 2008. Production and characteristics of a bioflocculant produced by Bacillus sp. F19. Biol. 99: 7686-7691.

Zhi-Qiang Z., B. Lin, S.Q. Xia, X.J. Wang and A.M. Yang. 2007. Production and application of a novel bioflocculant by multiple- microorganism consortia using brewery wastewater as carbon source. Journal of environmental Sciences 19(2007), 667-673.