Thạc Sĩ Khảo sát khả năng kết hợp nấm phân hủy tannin và cellulose với chế phẩm enzyme enchoice để tăng cườn

Luận văn thạc sĩ công nghệ môi trường năm 2012 dài 181 trang
Mô tả bị lỗi font. Nội dung file đúng như tên đề tài

Nội dung:

TỔNG QUAN

MỤC TIÊU, GIẢI PHÁP

VẬT LIỆU, PHƯƠNG PHÁP

KẾT QUẢ, THẢO LUẬN

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ

ABSTRACT



About 680 million coconuts are prođuce annually in Vietnam with 408. thousand tons of coir fibre as a by-product and 952. thousand tons of coir pith as a solid waste which seriously pollutes the environment since the lignin, cellulose and


tannin contents in the coir pith are rather high (max. 55%, 44%, and 12%


respectively). The valorization of coir pith such as its conversion into cocopeat and


organic fertilizer requires a pretreatment step of water andor/ alkaline washing, which


pollutes soil and water environment as well due to the tannin leachage. The


application of bioaugmentation technology in coir pith composting has been stuđie


and developed in India with promising results. In order to find a Vietnamese


alternative for this problem, a mixture of tannase and cellulase producing fungal


conidia was used in coir pith composting, in combination with a commercial


enzymatic preparation Enchoice. The results showed that for the coir pith inoculated
with 107 conidiág tannase and cellulase producing fungi (for each strain),


supplemented with 005%. Enchoice and 05%. NPK, sprayed with water to an initial


moisture of 40%, after 21 days of incubation, the weight and its tannin content


ređuce 46% and 80% respectively, the CN/ ratio ređuce to 22:1, compared to the


initial value of 51:1.




M CL C
M Đ U . 1



1. M c tiêu đ tài 1


2. Đ i tư ng nghiên c u . 1


3. Ph m vi nghiên c u 2


4. Phương pháp nghiên c u 2


41 Phương pháp lu n 2


42 Phương pháp th c ti n 3


CHƯƠNG I. T NG QUAN TÀI LI U . 4


11 Th c tr ng m n d a 4


11.1 Tình hình s n xu t phát sinh m n d a . 4


11.2 Thành ph n hoá h c c a m n d a 6


11.2.1 Thành ph n hoá h c cơ b n . 6


11.2.2 Thành ph n ch t h u cơ hoà tan trong m n d a . 8


11.3 Tính ch t v t lý c a m n d a . 9



11.4



ng d ng c a m n d a 10



11.5 Nh ng v n đ môi trư ng liên quan đ n t n tr và x lý m n d a . 12


12 Quá trình phân h y ph ph ph m giàu xơ . 14


12.1 T ng quát v ph ph ph m nông nghi p giàu xơ và quá trình phân gi i trong t


nhiên . 14


12.2 Lignin và quá trình phân gi i lignin . 15


12.2.1 Lignin 15


12.2.2 Enzyme phân gi i lignin 18


12.2.3 Vi sinh v t phân gi i lignin . 21


12.2.4 Tác d ng c a quá trình th y phân lignin đ i v i đ t 22


12.3 Hemicellulose và quá trình phân gi i hemicellulose . 22


12.3.1 Hemicellulose 22


12.3.2 Quá trình phân gi i hemicellulose . 24


12.4 Cellulose và quá trình phân gi i cellulose . 25


12.4 1. Cellulose . 25


12.4.2 Enzyme phân gi i cellulose – enzyme cellulase . 27


12.4.3 Vi sinh v t phân gi i cellulose 29


12.5 Tannin và quá trình phân gi i tannin 31


12.5.1 Tannin 32


12.5.2 Enzyme phân gi i tanin – enzyme tannase . 33


12.5.3 Vi sinh v t phân gi i tannin 35


13 T ng quan v compost 36


13.1 Đ nh nghĩa compost . 36



13.2 Nh ng l i ích và h n ch c a quá trình



compost 37



13.2.1 L i ích c a quá trình



compost 37



13.2.2 H n ch c a quá trình làm compost 38



13.3 Khoa h c



compost . 38



13.3.1 Cơ ch t c a quá trình c compost . 38


13.3.2 Vi sinh v t và quá trình sinh h c chuy n hoá compost 39



13.3.3 Di n bi n quá trình



compost 39



13.3.4 Các y u t



nh hư ng lên quá trình s n xu t compost . 40



13.3.5 Ch t lư ng compost 46



13.3.6 Các phương pháp tăng t c đ



và c i thi n ch t lư ng compost 47



14 Nghiên c u ng d ng tăng cư ng sinh h c đã đư c áp d ng đ i v i m n d a. 50


15 Lý do nghiên c u và đi m m i c a đ tài . 56


CHƯƠNG II. V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 57


21 V T LI U . 57


22 PHƯƠNG PHÁP . 58


22.1 M c đích . 58


22.2 Phương pháp lu n . 58


22.3 M c tiêu 58


22.4 N i dung và b trí thí nghi m 59


22.4.1 Kh o sát hình thái khu n l c, t bào, đ nh tính enzyme tannase và cellulase


c a các ch ng n m N1, N2, C1 và SD4 trên cơ ch t phòng thí nghi m. . 59


22.4.2 Kh o sát ho t tính enzyme c a ch ph m thương m i Enchoice 62
22.4.3 Kh o sát ho t tính tannase N1, N2 trên cơ ch t m n d a . 63


22.4.4 Kh o sát ho t tính cellulase c a C1, SD4 trên cơ ch t m n d a 63


22.4.5 Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và EC trong


compost 64



22.4.6 Xác đ nh đ



m thích h p cho kh i



compost có b sung vi n m 65



22.4.7 Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và n m phân h y



cellulose C1 và SD4 trong



compost phòng thí nghi m. 66



22.4.8 Đánh giá ch t lư ng phân compost



thí nghi m. 66



22.5 Phương pháp x lý s li u . 67



CHƯƠNG III K T QU



VÀ TH O LU N 68



31 Kh o sát hình thái khu n l c, t bào, kh năng ti t enzyme tannase và cellulase


c a các ch ng n m N1, N2, C1 và SD4 trên cơ ch t . 68


31.1 N m phân h y tannin N1 và N2 . 68


31.2 Kh o sát hình thái và kh năng ti t enzyme cellulase c a C1 và SD4 71


32 Kh o sát ho t tính enzyme c a ch ph m thương m i Enchoice 74


33 Kh o sát ho t tính phân h y tannin (tannase) c a N1, N2 trên cơ ch t m n d a74.


34 Kh o sát ho t tính phân h y cellulose (cellulase) c a C1, SD4 trên cơ ch t m n


d a 77


35 Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và EC trong


compost 78



36 Xác đ nh đ



m thích h p cho kh i



compost có b sung vi n m 81



37 Đánh giá kh năng áp d ng n m phân h y tannin N1 và N2 và n m phân h y



cellulose C1 và SD4 trong



compost phòng thí nghi m. 82



3. 8. Đánh giá ch t lư ng phân compost



thí nghi m. . 85



K T LU N VÀ KI N NGH 89


1. K T LU N . 89


2. KI N NGH 89


TÀI LI U THAM KH O 91



PH



L C . 99




TÓM T T LU N VĂN






Vi t Nam s n xu t 680 tri u trái d anắm cho s n ph m ph là 40,8 ngàn t n ch


xơ d a và ch t th i là 95,2 ngàn t n m n d a, gây ô nhi m môi trư ng tr m tr ng do


m n d a ch a hàm lư ng lignin (t i đa 55%), cellulose (t i đa 40%) và tannin cao (t i


đa 12%). T n d ng m n d a làm giá th tr ng tr t như đ t s ch, phân bón đòi h i ph i


ti n x lý m n d a b ng r a nư c váhò c dung d ch ki m cũng gây ô nhi m môi trư ng đ t và nư c do tannin b r a trôi. Áp d ng tăng cư ng sinh h c compost m n d a đã đư c nghiên c u tri n khai n Đ đ t nhi u k t qu h a h n. Đ thích ng đi u ki n Vi t Nam, h n h p vi sinh v t có kh năng ti t enzyme tannanse và cellulase đư c s d ng compost m n d a, k t h p v i ch v i ph m enzyme thương m i Enchoice. K t qu cho th y v i m t đ VSV 107 bào t /g, b sung 0,05% Enchoice và 0,5% NPK, compost thu đư c sau 21 ngày có t l gi m kh i lư ng là 46%, t l gi m tannin là 82%, t s CN/ còn l i 22:1 so v i 51:1 lúc kh i đi m.

TÀI LIỆU THAM KHẢO


Nước ngoài


- Aguilar CN., Rodriguez' R., Gutierrez-Sánchez' G., Augur C., Favela-Torres E.,



Prado-Barragan LA.,



Ramirez-Coronel' A., Contreras-Esquivel JC. (2007),



Microbial tannases: advances and perspectives, Microbiol Biotechnol 76:47–59



- AHMAD .R, JILANI .G, ARSHAD .M, ZAHIR .AZ., KHALID .A (2007), Bio-



conversion of organic wastes for their recycling in agriculture: an overview of


perspectives and prospects, Annals Of Microbolog7, pp. 471-479.



- Amner .W, McCarthy .JẠ, và Eđwars .C (1988), Quantitative Assessment of



Factors Affecting the Recovery of Indigenous and Released Thermophilic Bacteria


from Compost, Applied and Environmental Microbiolory, p. 3107-3112.



- Anbusel .S, PhD thesis, 2009, Study on Biođegraation of Coir waste by



Cyanobacteria and Comparing its efficiency with different organic manures on


blackgram varieties, India.



- Aniekemeabasi Israela et al,2010., 25(): 60-75
- Arancon R. (2008) Coir fibre in Asia, Proceedings of The Symposium on



Natural Fibres, Rome 2008, APCC, Jakarta, 63-70. Copyright © Common Fund for


Commodities 2009.



- Badal CS. (2003), Hemicellulose bioconversion, J Ind Microbiol Biotechnol 30:



279-291.



- Banzon, J. A. and Velasco J. R. (1982) Coconut: Production and Utilization.



Pasig, Metro Manila: Philippine Coconut Research and Development Foundation,


Inc. (PCRDFI).



- Bamford FK và Campbell GW (1936), The Determination of Ligin in The



Analysis of Woods, From the Section of Chemistry, Forest Products Research


Laboratory,Princes Risborough, Aylesbury, Bucks.



- Barman .K, Dubey DK., Tandon. M, Thirumeignanam, D. và Dr. Rai. SN



(1993), Tannis Estimation, College of Horticulture, Kerala Agricultural University,


Vellanikkara.



- Bayer EA, Shoham Y, Lamed R. Cellulose-Decomposing Bacteria and Their



Enzyme Systems 578-617. In: The Prokaryotes - A Handbook on the Biology of


Bacteria. Third Edition. Volume 2: Ecophysiology and Biochemistry. Dworkin (ed.,


Springer 2006.)





- Betts WB., 1991, Apparatus for the detecting insect-inđuce vinrations in



particulate matter. US patent no, 4991439.



- Bindhu CJ., Sushama PK. và Sureshkumar P (2002), Enriched Manure by Co-



Composting Coir Pith and Water Hyacinth, College of Horticulture, Kerala


Agricultural University, Vellanikkara.



- Bidlingmaier .W và Müsken .J (2007), Odor Emissions from Composting Plants,



Elservier Science.



- Boulter JỊ, Boland GJ. và Trevors JT. (2000), Compost: A study of the



development process and end-product potential for suppression of turfgrass


disease, World Journal of Microbiology & Biotechnology 16: 115±134, 2000.