Nghiên cứu xử lý bùn từ nhà máy xử lý nước thải bình hưng, quận bình chánh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG KHOA CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG  THUYẾT MINH NGHIÊN CỨU XỬ LÝ BÙN TỪ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI BÌNH HƯNG, QUẬN BÌNH CHÁNH SVTH: LÝ THỊ PHƯƠNG HỒNG TRƯƠNG THỊ TÚ TRANG LỚP: K15M GVHD: TS PHẠM THỊ ANH Thành phố Hồ chí Minh Tháng 12 năm 2012 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Chương GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thành phố Hồ Chí Minh mệnh danh hịn ngọc biển đơng nước; khơng trung tâm kinh tế, văn hóa, khoa học cơng nghệ, mà đầu mối giao lưu quốc tế, có vị trí quan nước Diện tích TP HCM 2.095 km² Số quận/thị xã/huyện: 24 (19 quận nội thành huyện ngoại thành) Số dân: 8.500.000 (2007), nông thôn 14,2%, thành thị 85,8% , mật độ: 3.067 người/km². Trên 30 năm qua nhân dân thành phố không ngừng phát huy truyền thống động, sáng tạo, vượt qua nhiều khó khăn, thử thách, đạt nhiều thành tựu vượt bậc tất lĩnh vực đời sống xã hội Với vị quan trọng ấy, vấn đề vệ sinh môi trường mục tiêu hàng đầu cấp lãnh đạo thành phố Đặc biệt ̣ thống xử lý nước thải yếu tố quan trọng tác động đến chất lượng đô thị môi trường sinh thái Theo quy hoạch thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), đến năm 2025 tồn thành phố có 12 nhà máy xử lý nước thải tập trung Tuy nhiên mô ̣t các vấn đề nhức nhối của các nhà máy xử lý nước thải địa bàn TP.HCM hiê ̣n là lượng bùn thải phát sinh Theo thống kê sơ Sở Tài nguyên Mơi trường (TN-MT), tồn TP phát sinh khoảng 2.800-3.600 m3 bùn thải/ngày, chia theo loại bản: bùn nạo vét hệ thống thoát nước, bùn từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, bùn bể tự hoại, bùn từ hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN, bùn từ hệ thống xử lý nước thải sở sản xuất KCN, bùn từ cơng trường xây dựng Ngồi cịn có lượng bùn không thường xuyên xuất phát từ dự án: nạo vét hệ thống kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Tân Hóa - Lị Gốm… khoảng 900 m3/ngày Thế nay, có bùn nạo vét kênh rạch hệ thống nước Cơng ty TNHH MTV Thốt nước thị TP (gọi tắt Cơng ty Thốt nước) cơng ty cơng ích quận, huyện thu gom, vận chuyển bãi đổ tập trung Bùn hầm cầu đưa Công ty Xử lý chất thải rắn Hịa Bình (huyện Bình Chánh) để xử lý Ơng Lê Tiến Dũng, Giám đốc Cơng ty Xử lý chất thải rắn Hịa Bình, cho biết lượng bùn cơng ty “khởi sắc” sau có đạo TP biện pháp liệt địa phương việc bắt tang, xử phạt trường hợp đổ bùn hầm cầu môi trường Tuy nhiên, so với khối lượng phát sinh toàn TP khoảng 250-300 m3/ngày đêm, số khiêm tốn Hiện TP có nhà máy xử lý nước thải thị (hỗn hợp loại nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nhà hàng khách sạn, nước thải sở y tế,… kể nước mưa giai đoạn đầu) tập trung (Bình Hưng Hịa cơng suất download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường 30.000m³/ngày đêm Bình Hưng cơng suất 141.000m³/ngày đêm) Theo quy hoạch, tương lai gần, TP có thêm - nhà máy xử lý nước thải tập trung cho lưu vực khác với công suất nhà máy xử lý dao động từ 100.000m³/ngày đêm đến 500.000m³/ngày đêm Hai nhà máy xử lý áp dụng q trình sinh học bùn hoạt tính hiếu khí (Bình Hưng Hịa - hệ thống hồ sinh học hiếu khí; Bình Hưng - bùn hoạt tính hiếu khí tăng trưởng lơ lửng) nên lượng bùn sinh lớn (Bình Hưng 30 - 40 (trọng lượng ướt)/ngày) Hai nhà máy có lắp đặt thiết bị làm khô bùn (giảm độ ẩm đến 30 - 40%) Hàm lượng chất hữu (VS) bùn chiếm 55 - 80% trọng lượng khơ thường có nồng độ chất độc hại thấp nhiều ngưỡng cho phép.PHCM cịn có hàng ngàn trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư mới, chung cư loại, khách sạn, nhà hàng, siêu thị, sở y tế (bệnh viện, trạm y tế, phòng khám…) với công suất từ vài m³/ngđ đến vài trăm (ngàn) m3/ngày đêm Tuy nhiên hầu hết trạm xử lý khơng có thiết bị làm khơ bùn (bùn ngun thủy có độ ẩm từ 96 - 98%) Theo ơng Nguyễn Văn Phước, Phó Giám đốc Sở TN-MT, lý thuyết, loại bùn thải dạng chất thải thông thường, không nhiễm kim loại nặng nên thích hợp để tái chế Ví dụ, loại bùn thải có chất hữu cao, bùn nạo vét cống rãnh, bùn hệ thống xử lý nước thải nhà máy sữa, nhà máy chế biến thực phẩm… tái chế làm phân compost, loại bùn có tỉ lệ hữu thấp giảm lượng nước, ép thành bánh làm vật liệu xây dựng dùng để san lấp Vừa qua, số sở, ngành, doanh nghiệp nghiên cứu nhiều biện pháp tái chế bùn thải, nhưng, việc xử lý bùn thải TP dừng lại việc thu gom, lưu chứa chưa thể tái chế mong muốn Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng là nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung thành phố Bình Hưng gói thầu dự án cải thiện môi trường nước thành phố giai đoạn có giá trị đầu tư 1.400 tỷ đồng lưu vực kênh Tàu Hũ - Bến Nghé - Đôi - Tẻ, sử dụng nguồn vốn viện trợ phát triển (ODA) Chính phủ Nhật Bản Đây dự án Ban quản lý Dự án Đông - Tây môi trường nước TP.HCM chủ đầu tư, với tổng mức đầu tư hơn 4.163 tỷ đồng, vốn ODA 3.213 tỷ đồng; vốn đối ứng 950 tỷ đồng Nhà máy xây dựng xã Bình Hưng, huyện Bình Chánh, Tp Hồ Chí Minh với diện tích xây dựng khoảng 14 (diện tích tồn thể 47 ha) Q trình xây dựng kéo dài năm từ 11/2004 đến 12/2008 vào hoạt động Nhà máy sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính cải tiến với cơng suất giai đoạn 141.000 m 3/ngày giai đoạn 469.000 m3/ngđ đến giai đoạn 512.000 m3/ngđ (thực tế bỏ qua giai đoạn nâng cấp thẳng lên giai đoạn 3) Quy mô cơng trình 10 đơn ngun Chức nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng: (1)Bảo đảm vệ sinh môi trường nước thành phố; (2)Nhà máy thu gom xử lý nước thải thành phố trước thải môi trường nhằm bảo vệ môi trường nước tự nhiên khơng bị nhiễm;(3)Thốt nước mưa: chống tình trạng ngập lụt cho thành phố;(4)Sử dụng hiệu tài nguyên: bùn thải chế biến thành phân compost Hệ thống xử lý nước thải hình thành cơng trình sau: (1)Hệ thống cống: dùng để thu gom nước thải cần xử lí trạm bơm chuyển tiếp;(2)Trạm bơm chuyển tiếp: dùng để bơm nước thải từ hệ thống cống download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường chuyển tải đến nhà máy xử lý;(3)Nhà máy xử lý: xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn quốc gia để xả vào nguồn Công suất lớn cô ̣ng với viê ̣c áp dụng phương pháp xử lý sinh học (bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng) kéo theo lượng bùn sinh hằng ngày tại nhà máy Bình Hưng rất lớn (khoảng 35tấn/ngày) Lượng bùn có hàm lượng chất hữu cao (55-80% trọng lượng khơ), thích hợp cho việc làm phân bón (compost) sản xuất khí sinh học (biogas) Tuy nhiên, công nghệ chế biến phân hữu Nhật Bản áp dụng Nhà máy Bình Hưng (bùn phối trộn với trấu ủ hiếu khí trình đảo trộn) chưa hồn thiện Hiê ̣n nay, lượng bùn tồn đọng tại nhà máy đã lên đến 4000 tấn, gây mùi hôi thối ảnh hưởng nặng nề đến môi trường xung quanh Đây chính là vấn đề môi trường quan trọng nhà máy gây Vì vâ ̣y, viê ̣c nghiên cứu phương pháp xử lý lượng bùn của nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng theo phương án sản xuất compost đạt tiêu chuẩn chất lượng sẽ rất có lợi cho kinh tế của nhà máy và môi trường xung quanh 1.2 MỤC ĐÍCH CỦA NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tìm được phương pháp xử lý bùn từ nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Bình Hưng 1.3 MỤC TIÊU CỤ THỂ  Tổng quan về bùn từ trạm xử lý nước thải và các công nghê ̣ xử lý bùn;  Khảo sát thực tế tại nhà máy;  Trình bày mô hình thí nghiê ̣m và phương pháp nghiên cứu;  Thiết lâ ̣p mô hình thí nghiê ̣m và thực hiê ̣n nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng phân compost 1.4 CẤU TRÚC BÁO CÁO Thuyết minh gờm chương Trong chương trình bày cần thiết đề tài, mục tiêu, vấn đề nghiên cứu và cấu trúc thuyết minh Chương dùng để phác thảo cho người đọc hiểu cách khái quát cấu trúc báo cáo, vấn đề đặt cần thực Chương trình bày các sơ đồ ̣ thống thông tin theo đề tài nghiên cứu download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Phần đầu của chương trình bày về hiê ̣n trạng nhà máy Bình Hưng, tổng quan bùn công nghệ xử lý bùn thực tế Mô ̣t những nô ̣i dung cũng được tâ ̣p trung trình bày chương này là công nghệ sản xuất compost ứng dụng Ći cùng chương trình bày yếu tố ảnh hưởng đến trình sản xuất compost Chương trình bày phương pháp luâ ̣n và phương pháp nghiên cứu Trong chương này phương pháp lấy mẫu và phân tích, phương pháp xử lý số liệu được trình bày chi tiết Chương đưa kế hoạch nghiên cứu cụ thể Chương trình bày kết đạt được, phân tích số liệu đưa phân tích nhận định kết download by : skknchat@gmail.com Hệ thớng thơng tin mơi trường Chương SƠ ĐỜ HỆ THỚNG 2.1 SƠ ĐỒ CẤP 2.2 SƠ ĐỒ CẤP Các vấn đề môi trư Kết Kết download by : skknchat@gmail.com Tổng quanCác công vấ Tổng quan Phương sinh học phân Hệ thống pháp thông tin môi trường hủy hiếu khí Phương pháp sinh học phân hủy hiếu khí Phương Kết download by : skknchat@gmail.com Hệ thớng thơng tin mơi trường 2.3 SƠ ĐỜ CẤP Q Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU Ru 3.1 HIỆN TRẠNG NHÀ MÁY BÌNH HƯNG Theo quy hoạch TPHCM, đến năm 2025 tồn thành phố có 12 nhà máy xử lý nước thải tập trung Trong đó, nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng là nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung thành phố Bình Hưng gói thầu dự án cải thiện môi trường nước thành phố giai đoạn có giá trị đầu tư 1.400 tỷ đồng lưu vực kênh Tàu Hũ - Bến Nghé - Đôi - Tẻ, sử dụng nguồn vốn viện trợ phát triển (ODA) Chính phủ Nhật Bản Đây dự án Ban quản lý Dự án Đông - Tây môi trường nước TP.HCM chủ đầu tư, với tổng mức đầu tư hơn 4.163 tỷ đồng, vốn ODA 3.213 tỷ đồng; vốn đối ứng 950 tỷ đồng Chức hệ thống xử lý nước thải - Bảo đảm vệ sinh môi trường nước thành phố download by : skknchat@gmail.com Xử l Hệ thống thông tin môi trường - Nhà máy thu gom xử lý nước thải thành phố trước thải môi trường nhằm bảo vệ môi trường nước tự nhiên không bị nhiễm Thốt nước mưa: chống tình trạng ngập lụt cho thành phố Sử dụng hiệu tài nguyên: bùn thải chế biến thành phân compost Hệ thống xử lý nước thải hình thành cơng trình sau: - Hệ thống cống: dùng để thu gom nước thải cần xử lí trạm bơm chuyển tiếp - Trạm bơm chuyển tiếp: dùng để bơm nước thải từ hệ thống cống chuyển tải đến nhà máy xử lý - Nhà máy xử lý: xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn quốc gia để xả vào nguồn HỆ THỚNG CỚNG Tuyến ống góp nằm đường Trần Hưng Đạo nơi tiếp nhận tuyến ống nhánh đổ Nước thải vận chuyển theo hướng kênh Tàu Hủ, Kênh đôi đến trạm bơm Đồng Diều quận (trạm bơm chuyển tiếp) Tại trạm bơm Đồng Diều có trạm bơm bơm nước thẳng nhà máy để xử lý download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường TRẠM BƠM ĐỒNG DIỀU Là trạm bơm trung chuyển nước thải từ tuyến cống bao lưu vực kênh Tàu Hủ - Bến Nghé - Kênh Đôi - Kênh Tẻ nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng Việc xây dựng trạm bơm trung chuyển giúp tiết kiệm chi phí chơn ống cho hệ thống ống Vị trí xây dựng khu Đồng Diều, phường 4, quận Tp HCM với diện tích 0,6 Cơng suất hoạt động chia làm giai đoạn: Giai đoạn 1: 133,3 m3/phút (192.000 m3/ngày) gồm bơm chìm, cơng suất bơm 66,7 m3/phút Giai đoạn 2: 400 m3/phút (576.000 m3/ngày) lắp đặt thêm bơm chìm cơng suất bơm 133 m3/phút 10 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường  Sự gia tăng diện tích đất trồng  Sự chuyển đổi từ sử dụng phân hữu sang phân hóa học Sự nhiễm bệnh từ thuốc trừ sâu vai trò phân compost việc ngăn chặn loại bệnh xuất trồng Hiện tại, có 250 loại thuốc trừ sâu 85 loại thuốc diệt cỏ sử dụng Việt Nam Theo Trung Tâm Năng Suất Việt Nam, tình trạng lệ thuộc ngày tăng vào phương cách xử lý không hữu nguyên nhân chủ yếu ô nhiễm nông nghiệp nước Điều dẫn đến việc chất lượng đất đai ngày xấu, đa dạng sinh học dần lượng thuốc trừ sâu diện thực phẩm lại tăng lên Cặn thuốc trừ sâu tìm thấy khoảng 1/3 sản phẩm nông nghiệp thức ăn phân tích Việc sử dụng q nhiều hợp chất hóa học nguyên nhân dẫn đến tác động có hại cho hệ sinh thái Số lượng cá, tôm, cua nước ốc sên bị làm giảm nhanh chóng, điều làm giảm thiểu nguồn cung cấp Protein quan trọng cho người dân Việt Nam Bên cạnh vấn đề gây cho sức khỏe cộng đồng môi trường, việc sử dụng nhiều phương cách xử lý hóa học gây thiệt hại to lớn đất trồng sản lượng mùa vụ Một số nghiên cứu chứng minh phân compost làm giảm bệnh cho trồng Điều dẫn tới việc giảm lệ thuộc vào loại hóa chất nông nghiệp Chẳng hạn, nghiên cứu Hải Phịng cho thấy đất nơng nghiệp bón phân hữu compost, chúng cải thiện sản lượng mùa màng, giảm loại bệnh xuất trồng cho phép người trồng trì hoạt động sản xuất nhiều hiệu Tính cần thiết Compost Từ bảng phân tích lợi nhuận Compost nhận thấy tiềm thành phố Hồ Chí Minh lớn việc áp dụng cơng nghệ compost để xử lý chất thải rắn hữu Với việc áp dụng công nghệ này, vừa xử lý rác vừa có thu nhập từ việc bán phân, mặt khác giúp bà nông dân giảm lương phân bón hóa học, gây nhiễm nguồn nước thay cho việc chôn lấp rác thành phố Ngồi Compost cịn có ưu điểm sau: - Cải thiện cáu đất: Phân hữu vi sinh bón vào đất làm cho nơi có đất sét, đất bạc màu, đất quánh rã gặp đất cát lại làm cho cát rời dính lại với nhau, từ tạo đất thơng khơng khí dễ dàng; - Qn bình độ pH đất: phân hữu vi sinh chứa nito7, phospho, lân, phosphorous kali, magie, lưu huỳnh đặc biệt chất hấp thụ vào đất 38 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thơng tin mơi trường - Duy trì độ ẩm ướt cho đất: Phân hữu vi sinh giữ lần trọng lượng phân nước, chất hữu phân hòa tan vào đất trở thành miếng xốp hút nước luân chuyển nước đất để nuôi Nếu đất thiếu chất hữu khó thẩm thấu nước từ đất bị đóng màng làm nước bị ứ đọng mặt khiến bị lụt lội, xói mịn đất; - Tạo mơi trường tốt cho vi khuẩn có lợi cho đất sinh sống: Phân hữu có khả tạo chất bồi dưỡng tốt cho loại cấu sinh đất môi trường sống cho loại côn trùng loại vi sinh chống lại tuyến trùng làm hư rễ tiêu diệt loại côn trùng phá hại đất đai gây cho bệnh tật; - Trung hòa độc tố đất trồng: Những nghiên cứu quan trọng gần phát triển đất trồng có bón phân hữu vi sinh, hấp thụ chì, kim loại nặng chất ô nhiễm đô thị - Dự trữ Nitơ: Phân hữu vi sinh nhà kho nitơ, bị ràng buộc q trình phân hủy, nitơ hịa tan nước khơng bị thấm hay oxy hóa vào khơng khí khoảng thời gian từ 3-6 tháng phụ thuộc vào nhiều đống phân đổ có trì - Thơng khí: Cây đạt 95% chất dinh dưỡng cần thiết từ khơng khí, ánh sáng nước Đất trồng không chặt khict1, khỏe mạnh giúp cho khuếch tán không vào đất trồng trọt vào tro đổi chất dinh dưỡng độ ẩm oxitcacbon thoáng chất hữu cơ, phân hủy khuếch ngồi đất trồng hấp thụ vịm bên trên, tạo cách nhau, gần - Tân tiến trình tái sinh: Đất cung cấp cho ta thực phẩm, quần áo nơi sinh sống chúng ta, khép kín chu trình cung cấp độ phì nhiêu, sức khỏe cộng đồng thông qua chế biến vật liệu Chương 39 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.1 PHƯƠNG PHÁP LUẬN Các phương pháp ủ phân Compost 4.1.1 Ủ yếm khí Cơng nghệ ủ rác yếm khí sử dụng rộng rãi Ấn Độ (chủ yếu quy mơ nhỏ) Q trình phân hủy chất hữu rác thải diễn nhờ hoạt động vi sinh vật kỵ khí So với ủ hiếu khí cơng nghệ có số mặt hạn chế sau: Thời gian lâu (4 ÷ 12 tháng), vi khuẩn gây bệnh tồn trình phân hủy nhiệt độ phân hủy thấp, khí Metan, Sunfurhydro gây mùi thối khó chịu… Tuy nhiên, biện pháp có tính kinh tế (đầu tư thấp), kết hợp tốt với loại phân khác phân hầm cầu, phân gia súc, than bùn… cho ta phân hữu với hàm lượng dinh dưỡng cao Lượng khí sinh học (biogas) sinh q trình ủ thu hồi dùng làm nhiên liệu 4.1.2 Ủ hiếu khí Cơng nghệ ủ hiếu khí dựa hoạt động vi khuẩn hiếu khí điều kiện cung cấp oxy đầy đủ Các vi sinh vật tham gia vào trình thường có sẵn thành phần rác thơ, chúng thực q trình oxy hóa chất hữu rác thành CO2 nước Thường sau ngày ủ, nhiệt độ khối ủ tăng lên đến khoảng 45oC sau – ngày đạt 70 – 75oC Nhiệt độ đạt với điều kiện trì khơng khí độ ẩm tối ưu cho vi sinh vật hoạt động Sự phân hủy hiếu khí diễn nhanh, sau – tuần rác phân hủy hồn tồn Các vi khuẩn gây bệnh côn trùng bị hủy diệt nhiệt độ tăng cao Bên cạnh mùi khử nhờ q trình ủ hiếu khí Độ ẩm phải trì tối ưu 50 – 60% Có kỹ thuật làm phân Compost hiếu khí sử dụng rộng rãi giới: Compost cách phơi khô đánh luống Compost luống với khí thổi Compost ống sắt bồn bê tơng Compost bao với khí thổi  Phương pháp phơi khô đánh luống: 40 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Trong phương pháp làm phân Compost cách phơi khô đánh luống, kỹ thuật làm phân Compost phổ biến nhất, nguyên liệu làm phân Compost rải thành đống theo hàng dài song song trời Các luống trở lật thường xuyên học Kỹ thuật có tính đơn giản tất kỹ thuật xử lý phân Compost địi hỏi vốn, máy móc nhân cơng Tuy nhiên, tồn đọng nhiều vấn đề liên quan đến phương cách phơi khô đánh luống phân Compost như: mùi hơi, u cầu diện tích đất rộng, nước rị rỉ khơng kiểm sốt làm nhiễm nguồn nước ngầm nước mặt, thời gian ủ lâu nồng độ độ ẩm khơng kiểm sốt thời tiết hay thay đổi Những bất lợi có xu hướng làm phản tác dụng vốn chi phí thấp Kỹ thuật khơng thích hợp khu vực có mùa mưa kéo dài lượng mưa lớn  Compost luống với khí thổi: Kỹ thuật cải tiến phương pháp làm phân Compost phơi khô đánh luống cách dùng áp lực đưa khí vào luống (thơng qua áp lực khí âm dương) để tăng tốc trình phân hủy tự nhiên Trong phương pháp cần diện tích đất q trình phơi đánh luống, phụ thuộc vào thay đổi thời tiết, mùi vấn đề khó chịu tiềm ẩn khác luống làm phân compost mở (khơng kín) Phương án thực tất bước nhà để giải vấn đề mùi hôi thời tiết thử nghiệm chi phí cho tịa nhà lớn phục vụ cho q trình khơng thể đem lại hiệu kinh tế Vì trình xử lý thải lượng khí thải khó chịu nên thực nhà cần phải có máy lọc sinh học đắt tiền Quy trình khơng đề xuất cho vùng có khí hậu nhiệt đới, mưa nhiều trung tâm thị lớn đất trống Mặc dù kỹ thuật thực tòa nhà Việt Nam chi phí q cao đến mức khơng khả thi  Compost ống sắt: Phương pháp làm phân Compost kỹ thuật kín cho nguyên liệu hữu vào bên thùng, xilô (hầm ủ) loại cơngtenơ, cấu trúc khác thổi khí và/hay đảo trộn nguyên liệu Phương cách chế biến phân Compost kỹ thuật kín thơng thường sử dụng thùng thép lớn có dụng cụ quay Đây quy trình theo hệ thống khép kín thiết kế để khắc phục thay đổi thời tiết, mùi hôi vấn đề phiền toái khác Sau thời gian thùng quay, phân Compost phải chuyển đến luống phơi nhà sau chuyển đến ống ủ phân Đây quy trình đắt tiền, cần tịa nhà lớn, máy móc kềnh chi phí vận hành cao Chi phí cao dành cho tòa nhà dụng cụ thép lớn làm cho giải pháp trở nên tốn hầu hết thị Ngồi ra, chi phí cung cấp lượng cho công nghệ cao gấp gần 10 lần so với kỹ thuật làm phân Compost Quy trình khơng đề xuất chi phí đầu tư khơng tiết kiệm  Compost bao kín có thổi khí: 41 download by : skknchat@gmail.com Hệ thớng thông tin môi trường Phương pháp bao gồm việc đặt nguyên liệu làm phân Compost vào túi lớn có hàm lượng polythene thấp đưa khơng khí vào ngun liệu túi để đẩy nhanh trình làm phân Compost tự nhiên Những túi phải lớn, có sức chứa khối lượng lớn để bảo vệ rác điều kiện thời tiết tránh tiếp xúc với khơng khí Điều giúp ngăn chặn mùi vấn đề côn trùng, sâu bọ mà không cần đến tịa nhà tốn nhiều chi phí Hệ Thống Composting Lemna cải tiến công nghệ Quy trình xử lý độc quyền cấp phát minh sáng chế Quy trình sử dụng rộng rãi khắp nước Mỹ nước khác Xét hiệu lượng, công nghệ đứng hàng thứ hai sau kỹ thuật hong phơi đánh luống tự nhiên Tuy nhiên, hệ thống Composting Lemna cần 1/5 diện tích đất so với phương pháp hong khơ Bên cạnh đó, quy trình chế biến làm phân compost Lemna thiết kế cho TP Hồ Chí Minh nâng cao chất lượng phân compost để sản xuất sản phẩm chất lượng cao sử dụng rộng rãi lĩnh vực nông nghiệp Việt Nam 4.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hệ thống làm phân Compost Lemna cơng nghệ kỹ thuật kín cấp sáng chế độc quyền Công nghệ Lemna sử dụng bao ủ có hàm lượng polythene 42 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường thấp để chứa bảo vệ bùn có thổi khí nhằm mục đích đẩy nhanh trình composting tự nhiên để sản xuất phân bón hữu chất lượng cao Từ khâu xử lý nguyên liệu đầu vào giai đoạn sản xuất cuối thành phẩm phân Compost hữu sản phẩm phụ khác bán được, việc thiết kế quy trình chất lượng thiết bị tiên tiến sử dụng Hệ Thống Composting Lemna đảm bảo kiểm soát đáng tin cậy quy trình xử lý          Hệ Thống Composting Lemna có nhiều ưu điểm kỹ thuật composting khác Những ưu điểm bao gồm: Các bao ống chứa hiệu quả, chịu tác động mưa, gió Khơng có mùi hôi ruồi muỗi Ngăn chặn bụi nước rị rỉ Giảm nhu cầu diện tích đất Đẩy nhanh trình làm phân compost Quá trình vận hành đơn giản chi phí bảo dưỡng thấp Khơng có nguy hiểm hỏa hoạn Các bao chứa rác tái sử dụng lại Hệ thống dễ mở rộng thêm để tăng công suất tương lai Tất đặc điểm giúp Hệ Thống Composting Lemna có vốn đầu tư, chi phí vận hành bảo dưỡng thấp so với hệ thống khác có 4.2.1 PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ LƯU TRỮ, BẢO QUẢN MẪU Đối với chất thải lỏng, bùn thuộc loại * hỗn hợp chúng: phải khấy, trộn (nếu có thể) trước lấy 03 mẫu đại diện ngẫu nhiên vị trí khác sử dụng giá trị trung bình kết phân tích để so sánh với ngưỡng CTNH nhằm phân định có phải CTNH hay khơng Việc lưu giữ mẫu bắt đầu mẫu lấy Mọi phương pháp lưu giữ nhiều tác động đến mẫu, việc lựa chọn Kỹ thuật bảo quản phụ thuộc chủ yếu vào mục đích lấy mẫu Điều quan trọng kỹ thuật lưu giữ bảo quản mẫu ảnh hưởng đến chất lượng mẫu kết phân tích Mẫu bùn trầm tích dễ thay đổi hóa học, vật lý sinh học vừa lấy Nếu cần hướng dẫn kiểu kỹ thuật lấy mẫu xem ISO 5667-12 TCVN 666313: 2000 (ISO 5667-13) Cần phải giảm thiểu thay đổi thành phần mẫu xử lý bảo quản lưu giữ mẫu cách làm chậm hoạt tính hóa học, sinh học cách tránh nhiễm bẩn Kỹ thuật bảo quản đặc biệt thường cần cho đánh giá đại diện mẫu bùn trầm tích, cần nghiên cứu loạt khảo sát tính chất hóa, lý, sinh học lấy mẫu Khơng có phương pháp bảo quản chung cho thành phần mẫu Tùy thuộc vào mục tiêu chương trình lấy mẫu chất phương pháp phân tích mà chọn cách xử lý Kỹ thuật bảo quản mẫu 43 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Kiểm tra hóa học Trong loại khảo sát này, chất lượng chất bị hấp thụ hấp phụ bùn trầm tích xác định Sự phân chia hóa học pha rắn pha lỏng chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố, cỡ hạt, lượng chất hữu cơ, pH, oxy hóa khử độ muối Nghiên cứu phân chia mục tiêu lấy mẫu cần phải tính đến yêu cầu bảo quản mẫu phương pháp phân tích dùng (xem Bảng 1) Hướng dẫn đưa tiêu chuẩn phù hợp để xác định thành phần tổng pha riêng rẽ bùn trầm tích trừ có định khác Bảo quản mẫu cách đông lạnh nhanh gây di chuyển chất nhiễm phá vỡ tế bào, mẫu khơng ổn định cho phép tiếp tục q trình biến đổi chất ô nhiễm tác động vi sinh vật Ngoài phân hủy sinh học chất hữu cơ, bay chế chủ yếu làm chất bay xử lý mẫu Những mẫu thiếu oxy yêu cầu Kỹ thuật bảo quản thích hợp ngăn chặn oxy trình xử lý mẫu Nếu khơng thể làm lạnh mẫu bùn lỏng sau lấy mẫu, nước có nhiệt độ khơng khí cao, bảo quản mẫu để phân tích sunphua cần tăng pH lớn 10,5 Sau lấy mẫu, cần phân tích nhanh tốt Làm khô, đông lạnh làm khơ - đơng lạnh mẫu thiếu oxy làm thay đổi vị trí liên kết, kim loại nặng, mà việc nghiên cứu chi tiết dạng liên kết việc làm Kiểm tra lý học Kiểu kiểm tra cần xác định cấu trúc, hình thái bề mặt, kết cấu tạo lớp trầm tích Cấu trúc trầm tích bị thay đổi rút nước nhanh Kỹ thuật xử lý bảo quản ảnh hưởng nhiều đến ngun vẹn trầm tích Nói chung, cần giảm đến tối thiểu xáo trộn lấy mẫu Khi cần giữ mẫu nguyên vẹn, cần tránh rung khuấy trộn vận chuyển Đông lạnh nhanh bùn trầm tích thích hợp Kiểm tra sinh học Nghiên cứu sinh học gồm kiểm tra độc học, sinh thái học độc học sinh thái Các yếu tố giống kể đến liên quan đến nghiên cứu hóa học làm thay đổi đặc tính sinh học độc tính chất Các hóa chất bị phân hủy sinh học, bay hơi, oxy hóa quang phân lưu giữ Do cần ý tới q trình điều kiện lưu giữ cần làm để tránh thay đổi Việc đánh giá ô nhiễm bùn thử sinh học phịng thí nghiệm địi hỏi kỹ thuật lưu giữ khác với nghiên cứu sinh thái học vi sinh học Nghiên cứu sinh thái học nói chung gồm việc phân loại giống lồi thực vật, động vật có bùn trầm tích Mặt khác, cần phải xác định hoạt tính vi sinh vật mà cố định chúng Hoạt tính vi 44 download by : skknchat@gmail.com Hệ thớng thơng tin mơi trường sinh làm biến đổi nhanh lượng nitrat- nitrit- amoniac, làm giảm nhu cầu oxy sinh hóa khử sunphat thành sunphua Để giảm thiểu thay đổi hoạt tính vi sinh vật, mẫu phải giữ lạnh tốt, khơng đơng lạnh phân tích Đối với kiểm tra vi khuẩn, phải dùng bình chứa thủy tinh tiệt trùng Bình chứa mẫu phải tiệt trùng 1750 C 1h nhiệt độ đảm bảo khơng sinh giải phóng hóa chất ảnh hưởng tới hoạt tính sinh học Có thể dùng bình chứa nhựa bán thị trường, phải kiểm định khơng có chất gây cản trở đến phân tích Thường cần lấy mẫu tay phương pháp sử dụng phụ thuộc mục tiêu nghiên cứu Chú ý Chú ý an toàn Cần ý an toàn lấy mẫu bùn trầm tích độc hại tiềm ẩn Khi tiếp xúc với nguồn bệnh nhiễm cần dùng máy thở, kính an toàn găng tay bảo vệ Sự phân hủy sơ cấp bùn thường sinh khí metan dễ gây nguy cháy nổ, cần tránh tia lửa Bình chứa cần bọc băng dính chịu nước để giảm thiểu mảnh vẽ bình xảy nổ Khi lấy mẫu, vận chuyển sử dụng mẫu bùn cần tránh tạo áp suất khí bình chứa Cần thường xuyên xả khí vận chuyển lưu giữ mẫu mẫu lưu giữ thời gian dài Các ý khác Các ý chuẩn bị, nạp mẫu sử dụng bình chứa (container) thích hợp, xem TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3) Bình chứa mẫu cần làm vật liệu thích hợp để bảo tồn đặc tính tự nhiên mẫu phân bố dự đoán chất gây nhiễm bẩn Cần ý làm bình chứa/tẩy rửa chất gây nhiễm thải bỏ Nhãn bình chứa mẫu phải chịu ngâm nước, sấy khô đông lạnh để khơng bị khó đọc Nhãn phải khơng thấm nước để sử dụng trường Xử lý mẫu Việc xử lý mẫu đặc trng cho loại xác định Các thao tác lấy mẫu thường tay để đảm bảo thu mẫu vật thích hợp cho thử độc tính thử phịng thí nghiệm Làm đồng trộn, lắc, rây, pha loãng việc xác định ảnh hưởng nồng độ thêm chất bảo quản gây phức tạp cho việc giải thích so sánh mẫu trường Do đó, thông tin xử lý, lưu giữ mẫu cần nêu rõ báo cáo lấy mẫu 45 download by : skknchat@gmail.com Hệ thớng thơng tin mơi trường Nói chung, mẫu cần nạp đầy bình chứa, khơng để khoảng trống bình chứa mẫu Tuy nhiên, cần lưu ý phương pháp phân tích cuối xác định ảnh hưởng đến khoảng trống bình chứa Nếu mẫu cần đơng lạnh cần có đủ khoảng trống để mẫu nở Cần lấy đủ thể tích mẫu để: - Chia thành mẫu nhỏ để bảo quản cho loại phân tích kiểm tra - Phân tích lặp kiểm tra sai số kiểm sốt chất lượng định kỳ phân tích đúp (xem Điều 4); - Nghiên cứu hợp chất phụ thuộc thời gian, ví dụ mẫu bùn trạm xử lý (bảo quản thích hợp) giữ lại để tạo hợp chất dùng phân tích hàng tháng Bảo quản mẫu Hầu hết thay đổi cáp tính thường xảy vài đầu sau lấy mẫu nên cần tiến hành bước bảo quản mẫu sau lấy mẫu Khơng có khuyến nghị dành cho cách bảo quản kỹ thuật lưu giữ mẫu Kỹ thuật tốt cho phân tích lại khơng tốt cho phân tích khác Để khắc phục điều này, cần lấy thể tích mẫu đủ để bảo quản lưu giữ cho nghiên cứu cụ thể Làm lạnh từ 20C đến 50C phương pháp bảo quản Nên làm đơng lạnh thêm hóa chất xác định thành phần hữu Mẫu dùng để phân tích hạt kiểm tra sinh học phải làm lạnh từ 0Cđến 50C, không làm đóng băng làm khơ Mọi biện pháp bảo quản nên thực trường trước vận chuyển mẫu Nếu phương pháp bảo quản cuối thực chỗ, mẫu cần vận chuyển đặt bình lạnh nạp nước đá để giữ nguyên vật liệu lấy Để tránh mẫu bay hơi, mẫu cần lấy đầy tràn bình chứa trước đậy nắp gắn niêm phong Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến mẫu từ lấy, xử lý phân tích cuối Cần làm lạnh bình nạp nước đá Mẫu cần đơng lạnh đơn giản đặt vào bình làm lạnh với nước đá khơ Mọi thay đổi cần ghi hồ sơ lấy mẫu Lưu giữ mẫu Thời gian từ lấy mẫu đến phân tích ngắn tốt Bảo quản lưu giữ mẫu hai mặt liên quan xử lý mẫu Mẫu phải vận chuyển lưu giữ 20C đến 50C để tránh chất dễ bay giảm thiểu thay đổi sinh học Nên dùng bình thủy tinh ý phịng tránh sinh khí mẫu Nếu cho chất hữu lượng vết không bị bay đáng kể pha khí nên mở bình 46 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường lưu giữ để giảm bớt áp suất lưu giữ Những mẫu lên men (hầu hết mẫu bùn sinh học), khơng đựng bình thủy tinh khơng làm chậm hoạt tính sinh học chúng để tránh nguy nổ sinh khí Lưu giữ mẫu tối ngăn cản phát triển tảo kích thích hoạt tính sinh học khác Thời gian lưu giữ mẫu để phân tích hóa học cần tn theo Bảng Thí dụ, với kim loại (trừ Crôm) mẫu không phân tích vịng tháng cần đơng lạnh mẫu làm khơ đơng lạnh, giữ tháng Những nghiên cứu độc học sinh thái mẫu cần thử vòng tuần kể từ lấy Thử vi khuẩn cẩn tiến hành vịng 6h, cịn thử hoạt tính vi sinh cần phải làm Khi cần xác định vết hữu cơ, mẫu phải phân tích nhận Nếu nghi ngờ có bay đáng kể pha khí cần phân tích mẫu sau lấy Lưu giữ mẫu cần đảm bảo điều kiện ưa khí kỵ khí, định cuối việc loại oxy thực biết khả oxy hóa liên quan với trạng thái ưa khí Ghi chép mẫu đảm bảo chất lượng Hướng dẫn chung phân định thu nhận mẫu phịng thí nghiệm xem TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3) Bộ tài liệu thu thập phân tích mẫu mơi trường yêu cầu thông tin cần thiết để phát mẫu từ trường đến kết phân tích cuối Ở giai đoạn, sai số hệ thống ngẫu nhiên xảy Do cần lấy thêm số mẫu để phịng vấn đề phát sinh vận chuyển lưu giữ Đảm bảo chất lượng hệ thống phức hợp hoạt động quản lý Cần đảm bảo tin cậy vào kết ISO/TR 13530 TCVN 6663-14: 2000 (ISO 5667-14) trình bày chi tiết quy trình cần tuân theo Mọi người cần làm quen với quy trình trước lấy mẫu Thơng tin xác báo cáo lấy mẫu nhãn bình chứa mẫu tùy thuộc vào mục đích chương trình đo cụ thể Trong trường hợp, đảm bảo nhãn bình chứa mẫu phải bền (xem 3.5.2) cần chứa thơng tin sau: - Ngày, tháng, thời gian địa điểm lấy mẫu; - Số mẫu; - Mô tả phân bố mẫu - Tên người lấy mẫu; - Kiểu bảo quản dùng; - Kiểu lưu giữ mẫu dùng u cầu - Bất thơng tin tính nguyên vẹn xử lý mẫu 4.2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỤ THỂ 47 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Phương pháp thu thập liệu Thu thập liệu từ sở tài nguyên môi trường TpHCM, nhà máy Bình Hưng Do giới hạn thời gian phạm vi tìm hiểu, phần nội dung đề tài thực cách thu thập số liệu tài liệu nghiên cứu có liên quan đến việc nghiên cứu kết phân tích từ mẫu rác thành phố, cơng thức mơ hình dựa tài liệu cơng bố rộng rãi Phương pháp phân tích, đánh giá Dựa vào liệu thu thập được, với tài liệu đọc sách, internet … phân tích, đánh giá cơng tác thu gom, vận chuyển xử lý rác thành phố Phân tích, đánh giá ưu nhược điểm cơng nghệ xử lý rác Phân tích chi phí, lợi ích công tác xử lý rác sinh hoạt phương pháp chế biến phân Compost Phương pháp tổng hợp Khi có số liệu thu thập được, dựa phương pháp phân tích, đánh giá … kết hợp với kiến thức chun ngành mình, nhóm tổng hợp đưa nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất quy trình chế biến phân Compost phù hợp Phương pháp hóa lý Phân tích các chỉ tiêu TS, VSS, pH, đô ̣ ẩm, đô ̣ kiềm, Nitơ, Phospho… của mẫu bùn trước và sau thí nghiê ̣m Độ ẩm - Sấy đĩa inox tủ sấy giờ; Hút ẩm giờ; Cân khối lượng (m0) đĩa; Cho mẫu bùn lấy từ mô hình vào đĩa (đã sấy cân), cân khối lượng đĩa mẫu trước sấy (m1); - Sấy mẫu khoảng 18 – 24 tủ sấy nhiệt độ 105oC, lă ̣p lại quá trình sấy và cân cho đến khí giá trị khối lượng lần cân không lệch 5%; - Hút ẩm giờ; - Cân khối lượng (m2) đĩa mẫu sau hút ẩm Cơng thức tính độ ẩm M (%) = (m1 – m2) *100% / (m1 – mo) Cơng thức tính lượng chất khơ sau: DM = 100 – M pH - Cân khối lượng mẫu vào berker; 48 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường - Trộn nước cất, dung dịch KCl vào mẫu cân theo tỉ lệ mẫu: nước: dd KCl = : : 5, khuấy phút; - Đo pH phần hỗn hợp mẫu, nước, dung dịch KCl máy đo pH sau để lắng 60 phút; - Đọc ghi lại kết từ hình máy Độ kiềm - Ta lấy mẫu sau ly tâm đem lọc chuẩn độ kiểm; - Lấy 25 ml mẫu vào erlen, thêm 1-2 giọt thị hỗn hợp, lúc mẫu có màu xanh Định phân mẫu dung dịch H2SO4 0,02N dung dịch có màu đỏ xám Ghi thể tích V ml dung để tính độ kiềm tổng cộng (do mẫu chỉnh khoảng pH 6,5-8 nên có độ kiềm tổng cộng) Cơng thức tính độ kiềm tổng cộng T ( mg CaCO 3)= V ×1000 ml mẫ u Chất hữu chất tro - Rửa cốc nung, sấy khô 105oC giờ; - Hút ẩm bình hút ẩm; - Cân khối lượng (mo) cốc; - Cân khối lượng mẫu phân tích độ ẩm (m1) vào cốc chuẩn bị; Nung 550oC 15 phút; Hút ẩm bình hút ẩm; Cân khối lượng (m2); Lă ̣p lại quá trình nung ở 550oC 30 phút, làm nguô ̣i bình hút ẩm và cân cho đến khối lượng sau nung không giảm (m3) Công thức tính chất hữu OM% = (m2 – m3)*100% / (m1 – m0) Theo đó, lượng chất tro (tính theo %) xác định theo công thức: A% = 100 – OM Phương pháp sinh học hiếu khí Xử lý bùn theo phương pháp sinh học hiếu khí sản xuất phân compost (áp dụng phương pháp compost lamne đã trình bày ở trên) 49 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Chương KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU Ngày bắt đầu thực : 27/11/2012 Ngày hoàn thành dự kiến : 10/06/2013 Ngày bảo vệ thực tập tốt nghiệp : 27/02/2013 Nội dung Thán g 11 12 Tuần 4 4 4 4 Thu thập thông tin bùn sinh hoạt lý thuyết trình Lấy mẫu phân tích xác định thành phần Lập mơ hình thí nghiệm Vận hành mơ hình thí nghiệm Tổng hợp số liệu, viết báo cáo 50 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Áp dụng phương pháp phân hủy sinh học làm compost với công nghê ̣ compost lamne Xử lý lượng bùn tồn đọng tại Bình Hưng và sử dụng được cho lượng bùn hiê ̣n phát sinh mới tại nhà máy Compost này có thể đem bán thị trường với giá hợp lý góp phần vào chi phí xử lý bùn của nhà máy Tài liê ̣u tham khảo Giáo trình công nghê ̣ xử lý nước thải, TS.Trần Thị Mỹ Diê ̣u http://www.donre.hochiminhcity.gov.vn 51 download by : skknchat@gmail.com Hệ thống thông tin môi trường http://www.shinyvietnam.com 52 download by : skknchat@gmail.com ... nghiên cứu nhiều biện pháp tái chế bùn thải, nhưng, việc xử lý bùn thải TP dừng lại việc thu gom, lưu chứa chưa thể tái chế mong muốn Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng là? ?nhà máy xử lý nước thải. .. có 12 nhà máy xử lý nước thải tập trung Trong đó, nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng là? ?nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung thành phố Bình Hưng gói thầu dự án cải thiện môi trường nước. .. m3 bùn thải/ ngày, chia theo loại bản: bùn nạo vét hệ thống thoát nước, bùn từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, bùn bể tự hoại, bùn từ hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN, bùn từ