0

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trung nguyễn văn linh 13b KTMT

84 1 0
  • Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trung        nguyễn văn linh  13b KTMT

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 04/05/2022, 12:40

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN LINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ SINH HỌC YẾM KHÍ XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC TỪ BÃI CHÔN LẤP RÁC TẬP TRUNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Đặng Minh Hằng PGS.TS Đặng Xuân Hiển Hà Nội – Năm 2016 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Học viên Nguyễn Văn Linh Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT LỜI CẢM ƠN Lời xin gửi lòng biết ơn chân thành đến quý Thầy Cơ người tận tình truyền dạy kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian học tập trường Sự nhiệt thành quý Thầy Cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Thầy Cô khác Trường Đại học Bách khoa Hà Nội với động viên bạn bè giúp nỗ lực vượt qua khó khăn học tập Tơi xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Đặng Xuân Hiển, thầy hỗ trợ, bảo giúp đỡ tơi suốt q trình làm nghiên cứu tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành báo cáo luận văn Tơi xin cảm ơn TS Đặng Minh Hằng định hướng giúp đỡ tơi q trình thực nghiên cứu Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới cán Phịng thí nghiệm phân tích chất lượng môi trường Viện KH & CN Môi trường tạo điều kiện để tơi nghiên cứu hồn thành nội dung báo cáo cách tốt Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đặc biệt đến gia đình, bạn bè dành nhiều quan tâm, động viên chia sẻ khó khăn tơi thực đề tài nghiên cứu Chính ủng hộ động viên tất người giúp tơi có động lực hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Người thực Nguyễn Văn Linh Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC CÁC B ẢNG BIỂU ii DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ iii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Bãi chôn lấp chất thải rắn 1.2.Nƣớc rỉ rác 1.2.1 Sự hình thành nước rỉ rác 1.2.2 Đặc trưng nước rỉ rác 1.2.3.Các phương pháp xử lý nước rỉ rác 16 1.2.3.1 Chuyển nước rỉ rác sang dòng thải khác 16 1.2.3.2.Xử lý học/hóa học 17 1.2.3.3.Xử lý sinh học 20 1.3 Các q trình cơng nghệ sinh học kỵ khí 23 1.3.1 Qúa trình phân hủy sinh học kỵ khí 23 1.3.1.1 Các công đoạn phân hủy kỵ khí 23 1.3.1.2 Tác nhân phân hủy kỵ khí 25 1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình phân hủy 32 1.3.2 Công nghệ sinh học kỵ khí 37 1.3.2.1.Các loại hình, thiết bị cơng nghệ sinh học kỵ khí 38 1.3.2.2.Ưu điểm công nghệ sinh học kỵ khí 43 1.3.3 Tình hình áp dụng cơng nghệ sinh học kỵ khí ngồi nước 44 1.3.3.1.Tình hình áp dụng giới 44 1.3.3.2.Tình hình áp dụng Việt Nam 46 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU49 2.1 Đối tƣợng phƣơng pháp nội dung nghiên cứu 49 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 49 2.1.2 Phương pháp nghiên c ứu 50 2.1.1 Nội dung nghiên cứu 50 2.2 Quy trình thực nghiệm 51 2.2.1 Hóa chất, thiết bị, dụng cụ nghiên cứu phương pháp phân tích 51 2.2.2 Các bước nghiên cứu 52 2.2.3 Xử lý hóa lý trước UASB 54 2.2.4 Thích nghi hệ bùn kỵ khí xử lý nước rỉ rác 55 2.2.5 Mơ hình UASB 57 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 3.1 Ảnh hƣởng pH tới hiệu xử lý COD 60 3.2 Ảnh hƣởng thời gian lƣu nƣớc (HRT) với hiệu xử lý COD 62 3.3 Ảnh hƣởng tải trọng COD hiệu suất xử lý COD 64 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ nƣớc rác tới hiệu xuất xử lý COD 67 KẾT LUẬN 70 Tài liệu tham khảo 72 PHỤ LỤC 74 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT AB Vi khuẩn sinh axit AMB Vi khuẩn sinh methane tiêu thụ acetate BCL Bãi chôn lấp BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học CENTEMA Trung tâm Công nghệ Quản lý môi trường EGSB Đệm bùn hạt mở rộng MB Vi khuẩn sinh metan SRB Vi khuẩn khử sunphat TN Tổng Nitơ UASB Hệ thống bùn kỵ khí dịng chảy ngược UAF Hệ thống lọc kỵ khí dịng chảy ngược TDS Tổng chất rắn hòa tan TSS Tổng chất rắn lơ lửng TVS Tổng chất rắn dễ bay TOC Tổng cacbon hữu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Đặc trưng nước rỉ rác 10 Bảng 1.2 Phân loại thành phần nước rỉ rác theo tuổi 11 Bảng 1.3 Các số liêu tiêu biểu thành phần tính chất nước rỉ rác từ bãi chôn lấp lâu năm 12 Bảng 1.4 Thành phần nước rỉ rác BCL Nam Sơn Đông Thạnh 13 Bảng 1.5 So sánh thành phần nước rỉ rác Việt Nam giới 15 Bảng 1.6 Các phản ứng sinh hóa q trình sinh metan với chất khác 24 Bảng 1.7 Các loại vi khuẩn khử bắt buộc 26 Bảng 1.8 Vi khuẩn sinh acetate 27 Bảng 1.9 Các họ chủng methanogens chủ yếu 28 Bảng 1.10 Nồng độ số kim loại gây ức chế vi khuẩn MB 36 Bảng 1.11 Tình hình áp dụng cơng nghệ kỵ khí xử lý nước thải quy mơ cơng nghiệp 45 Bảng 2.1 Kết số thơng số nước rỉ rác Kiêu Kỵ thô 50 Bảng 2.2 Hiệu suất xử lý cơng đoạn hóa lý 55 Bảng 2.3 Các thông số nước rỉ rác Kiêu Kỵ đầu vào sau xử lý hóa lý 56 Bảng 3.1 Sự thay đổi hiệu suất lượng khí sinh q trình thay đổi pH mơi trường 59 Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý lượng khí thu theo điều chỉnh thời gian lưu 62 Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 3g/l 4g/l Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 5g/l 6g/l Bảng 3.5 Bảng 3.6 64 64 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 7g/l 8g/l 65 Hiệu loại bỏ COD thay đổi so với thay đổi nồng độ nước rỉ rác 67 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Sơ đồ chung bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh Hình 1.2 Các thành phần cân nước chơn lấp Hình 1.3 Sơ đồ phân hủy kỵ khí hợp chất hữu 23 Hình 1.4 Cạnh tranh vi khuẩn AB, MB SRB 31 Hình 1.5 Bể UASB hình trụ đứng 40 Hình 1.6 Bể UASB hình hộp 41 Hình 1.7 Bể yếm khí kiểu đệm bùn dịng chảy ngược 42 Hình 1.8 Bể UASB thực tế 43 Hình 2.1 Quy trình tiền xử lý nước rỉ rác 53 Hình 2.2 Nước rỉ rác qua bước xử lý hóa lý 55 Hình 2.3 Mơ hình hệ thống pilot 57 Hình 2.4 Hệ thống ni tạo bùn kỵ khí phịng thí nghiệm 58 Hình 3.1 60 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng pH môi trường tới hiệu suất xử lý thể tích khí thu Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất xử lý theo thời gian lưu (HRT) Hình 3.3 Đồ thị thể thay đổi lượng khí thu theo thời gian lưu (HRT) 62 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 3g/l 4g/l Hình 3.5 65 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 7g/l 8g/l Hình 3.7 64 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 5g/l 6g/l Hình 3.6 62 66 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất khử COD sau bổ sung thêm nước rỉ rác 68 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT MỞ ĐẦU Từ năm 90 đến với phát triển kinh tế thị trường, đời sống người dân ngày nâng cao Vì lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày lớn Tại Việt Nam lượng chất thải rắn gần vượt khả xử lý khu xử lý rác thải câu chuyện hệ lụy môi trường từ rác ngày nhức nhối người dân, với nhà quản lý môi trường Sự tải rác gây hậu mặt môi trường mùi hôi nồng nặc phát sinh từ bãi chôn lấp phát tán hàng km vào khu vực dân cư xung quanh vấn đề nghiêm trọng không tồn đọng hàng trăm ngàn m3 nước rỉ rác bãi chôn lấp nguồn hiểm họa ngầm tới môi trường Mặc dù bãi chơn lấp có hệ thống xử lý nước rỉ rác phương pháp xử lý nước rỉ rác áp dụng bãi chơn lấp cịn bộc lộ nhiều khuyết điểm chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải Mặc dù tiêu tốn nhiều hóa chất giá thành xử lý cao công suất xử lý không đạt yêu cầu thiết kế khó kiểm sốt Ngun nhân thay đổi nhanh thành phần nước rỉ rác theo thời gian vận hành bãi chôn lấp, với thành phần phức tạp, không ổn định, việc lựa chọn công nghệ xử lý chưa phù hợp dẫn đến lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn hạn chế mà lượng nước rỉ rác bãi chôn lấp ngày tăng lên [4] Vấn đề chủ yếu tồn xử lý nước rỉ rác đạt tiêu chuẩn môi trường quốc gia phải với chi phí thấp Do số COD & BOD nước rỉ rác cao nên dây chuyền sử dụng kỹ thuật hiếu khí cổ điển bùn hoạt tính thiếu khả thi địi hỏi lượng cấp khí mặt rộng lớn Các giải pháp cơng nghệ kỵ khí đại phát triển ngày hồn thiện áp dụng chúng cho phép vận hành hệ thống với tải trọng hữu lớn nhiều lần khơng địi hỏi cấp khí [1] Vì loại hình cơng nghệ sinh học kỵ khí mặc phép loại tới 90 -95% tải Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT lượng hữu cơ, số BOD COD đầu vào tương đối cao cao nên nước thải sau công đoạn chưa đạt tiêu chuẩn mơi trường, cần có thêm cơng đoạn xử lý xử lý sinh học hiếu khí cơng nghệ hóa học hóa lý [1] Do số BOD COD nước rỉ rác dao động phạm vi lớn, ln có giá trị cao với thành phần hữu chủ yếu có nguồn gốc tự nhiên, việc áp dụng công nghệ sinh học để xử lý nước rỉ rác xu hướng hiển nhiên Các phương pháp sinh học khác áp dụng để nghiên cứu khả xử lý nước rỉ rác cũ nước rỉ rác tươi, bao gồm: o SMBR ( Submersible Membrane Bioreactor); o SBR ( Sequencing Bioreactor); o Hồ sinh học; o Và kỹ thuật kết hợp… Tuy nhiên, kỹ thuật sinh học hiếu khí với phương án khác nhau, khó áp dụng với tư cách khâu loại bỏ hữu chủ chốt chúng địi hỏi nhiều lượng cho trình cấp mặt rộng lớn Và giải pháp kỵ khí phát triển hồn thiện dần áp dụng rộng rãi Mặc dù cơng đoạn sinh học nói chung cơng đoạn kỵ khí nói riêng khơng thể cơng đoạn hệ thống xử lý nước rỉ rác, cơng đoạn sinh học đóng vai trị đặc biệt quan trọng Chỉ công đoạn sinh học hoạt động hiệu khâu hậu xử lý tiếp nối hoạt động tốt, trường hợp chi phí vận hành chung giảm đáng kể Vì hệ thống sinh học xử lý nước rỉ rác cơng đoạn sinh học kỵ khí có ý nghĩa quan trọng [4] Mục tiêu luận văn: Ở nước ta từ năm 1996 đến nhiều quy trình cơng nghệ khác bao Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT Ngồi có số vi khuẩn sinh methane phát triển tốt môi trường acid (pH< 6,2), theo đồ thị cho thấy rõ điều dải pH 5,2÷6 hiệu suất xử lý đạt cao (~ 82%) kèm theo lượng khí thu tương đối lớn Và loạt thí nghiệm với loại chất khác nước thải chứa hợp chất metanolic, nước thải thuộc da, nước thải chứa TNT (Trần Minh Trí, 1999; Weijma, 2000; Kim, 2001) cho thấy điều Bên cạnh ảnh hưởng trực tiếp pH phát triển vi sinh vật, pH ảnh hưởng tới cân hóa học chất có môi trường nước rỉ rác làm thay đổi nồng độ ion mơi trường Sự chuyển dịch có ảnh hưởng tới hiệu xử lý vi khuẩn sinh methan trường hợp pH = 6,2 hiệu suất lượng khí thu giảm Qua thí nghiệm nhận thấy nên trì pH = 6,8 - 7,2 trình xử lý 3.2 Ảnh hƣởng thời gian lƣu nƣớc (HRT) với hiệu xử lý COD - Phương pháp tiến hành : Với thí nghiệm này, thời gian lưu nước bể điều chỉnh tăng dần từ thời gian khởi điểm ban đầu 8h để khảo sát đánh giá ảnh hưởng thời gian lưu tới hiệu suất xử lý Nguồn nước thải cung cấp giữ nguyên thành phần, có bổ sung thêm đường nâu nồng độ 2g/l; giá trị pH điều chỉnh khoảng 6,8 – 7,2 để theo dõi hiệu suất xử lý bể UASB 62 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý lượng khí thu theo điều chỉnh thời gian lưu Ngày hoạt động Thời E V gian lƣu (%) (l) (h) 84 7,8 h E V E V E V (%) (l) (%) (l) (%) (l) 83,8 7,2 83,5 84,5 7,4 E V E V (%) (l) (%) (l) 83,6 7,2 84 7,5 8,2 86 10 h 85 86 86 8,3 85,8 8,2 86,2 8,5 12 h 88 8,5 90 8,8 88,5 8,5 89,8 88,5 8,6 88,2 8,5 14 h 91 91 9,5 90,5 9,5 91,2 9,5 91 9,3 92 10 % 94 E (%) 92 90 h 88 10 h 86 12 h 84 14 h 82 80 78 Ngày Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất xử lý theo thời gian lưu (HRT) lít 12 10 V (lít) 8 h 10 h 12 h 14 h Ngày Hình 3.3 Đồ thị thể thay đổi lượng khí thu theo thời gian lưu (HRT) 63 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT - Thảo luận kết thu được: Với kết thu được, nhận thấy tăng thời gian lưu nước thải bể hiệu suất xử lý tăng lên đáng kể Có điều vi khuẩn tạo điều kiện có thêm thời gian sử dụng lượng chất dinh dưỡng nhiễm nước thải chuyển hóa chúng Việc tăng thời gian lưu lên 12h cho thấy hiệu suất chuyển hóa cao đạt ~ 90 % tăng thời gian lưu lên 14h hiệu suất chuyển hóa tăng lên đạt ~ 92 % Qua cho thấy thời gian lưu nước thải bể nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu suất chuyển hóa chất nhiễm nước rỉ rác Nhận thấy nên chọn thời gian lưu cho mơ hình thực nghiệm 12h hiệu suất đạt cao, thấp so với 14h không đáng kể 3.3 Ảnh hƣởng tải trọng COD hiệu suất xử lý COD - Phương pháp thực : Để tiến hành thí nghiệm cần bổ sung nồng độ COD đầu vào cách tăng thêm nồng độ đường nâu dung dịch đầu vào (pha chế theo mục 4.1) Lượng bùn vi sinh trì mức 25% thể tích bể; pH điều chỉnh 6,8 – 7,2; thời gian lưu 12h Tại ta sung tăng thêm theo thứ tự nồng độ đường nước rỉ rác vào : 3g/l ; 4g/l; g/l; 6g/l; 7g/l; 8g/l Thu kết sau: 64 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 3g/l 4g/l E (%) Ngày (g/l) (g/l) 75,2 72 77 72,1 78,5 74 86,5 77,8 88,2 80 85 77,1 (g/l) 90 % (g/l) E (%) E (%) 82 % 80 85 78 80 76 75 74 72 70 70 65 Ngày 68 Ngày Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 3g/l 4g/l Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 5g/l 6g/l E (%) Ngày (g/l) (g/l) 71 66 73,2 68,3 78,2 70,2 65,8 72,1 65 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT 74,5 75,8 70 70,3 (g/l) (g/l) E (%) % 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 58 E (%) % 78 76 74 72 70 68 66 64 62 Ngày Ngày 60 6 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 5g/l 6g/l Bảng 3.5 Hiệu suất xử lý tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 7g/l 8g/l E (%) Ngày (g/l) (g/l) 65,2 50,2 67,8 57,3 70,3 61 74,5 51,5 65,3 55,3 72,2 52 66 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT (g/l) (g/l) E (%) % 76 70 74 60 72 50 70 E (%) % 40 68 30 66 20 64 10 62 Ngày 60 Ngày Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất tăng tải lượng COD với nồng độ đường bổ sung 7g/l 8g/l - Thảo luận kết : Nhận thấy với hàm lượng đường bổ sung 3÷4 g/l cho hiệu cao ~ 88% (với CODvào = 3289,4 mg/l CODra = 394,8 mg/l) Mặt khác nồng độ đường bổ sung lên tới 7g/l cho hiệu tốt, đạt 74%, vi khuẩn cần khoảng thời gian thích nghi lâu Với CODvào = 7383 mg/l CODra = 1919,6 mg/l, tăng tải trọng COD lên tiếp hiệu suất giảm đáng kể, với nồng độ 8g/l hiệu loại bỏ COD đạt cao 61% Qua cho thấy tải trọng COD bể UASB thông số quan trọng ảnh hưởng tới hiệu loại bỏ COD bể, thể sức chịu tải thiết bị Với tải trọng ổn định áp dụng để xử lý nước rỉ rác hiệu 3.4 Ảnh hƣởng nồng độ nƣớc rác tới hiệu xuất xử lý COD - Phương pháp tiến hành: Với thí nghiệm thiết lập thông số điều kiện ban đầu Nước rỉ rác cung cấp với nồng độ 20%, 30%, 40%, 50%, 60% thể 67 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT tích để cấp cho bể UASB Bên cạnh có bổ sung thêm đường với nồng độ 2g/l để theo dõi hiệu loại bỏ COD Tiến hành theo dõi thông số COD đầu vào đầu khỏi bể để tiến hành đánh giá hiệu suất ảnh hưởng nồng độ Tất thí nghiệm tiến hành sau ngày điều chỉnh nồng độ, với pH = 6,8 – 7,2; t0 = 35 C, HRT = 12 h Bảng 3.6 Hiệu loại bỏ COD thay đổi so với thay đổi nồng độ nước rỉ rác E (%) Thể tích nƣớc rỉ rác bể COD (mg/l) 20% 1680 80,2 81,4 80,5 30% 1820 80 78,5 40% 1960 78 50% 2100 60% 2240 90 Ngày 10 Ngày 11 80,2 81 80,5 76 78,2 76,5 77 74 70 72 72,6 74,8 65,5 62,4 64,8 63,2 66 66,4 50,4 48 42,8 44,5 41,2 40 Ngày Ngày Ngày Ngày % 80 Hiệu suất khử COD 70 60 20% 50 30% 40 40% 50% 30 60% 20 10 10 11 Ngày Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn thay đổi hiệu suất khử COD sau bổ sung thêm nước rỉ rác 68 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT - Thảo luận đánh giá kết quả: Với kết thu thấy với nồng độ nước rỉ rác tăng lên hiệu loại bỏ COD bể UASB bắt đầu giảm Điều xảy do: - Nồng độ chất khó phân hủy sinh học tăng lên; - Nồng độ chất độc môi trường tăng lên ức chế hoạt động vi khuẩn phân hủy chất hữu (H2S, NH4+, Ca2+…) Khi bổ sung lượng nước rỉ rác lên 60% thể tích, bùn kỵ khí bể bắt đầu có tượng giảm (Hiệu suất xử lý 50%), kể tăng thêm thời gian lưu hiệu loại bỏ COD không tăng lên rõ rệt 69 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT KẾT LUẬN Kết nghiên cứu ứng dụng công nghệ UASB để xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chất rác tập trung với đối tượng cụ thể nước rỉ rác Kiêu Kỵ thực phịng thí nghiệm bước đầu đạt số kết sau: Nước rỉ rác Kiêu Kỵ sau công đoạn tiền xử lý phương pháp hóa học - hóa lý đủ điều kiện để vào hệ thống sinh học UASB Kết nghiên cứu thích nghi hệ bùn yếm khí với nước rác sau xứ lý hóa lý ổn định.Bùn hoạt tính trì với 25% thể tích bể xử lý Nghiên cứu cho thấy việc trì thời gian thủy lực phù hợp nước rỉ rác bể phản ứng có ý nghĩa quan trọng Duy trì HRT thấp 12 làm cho vi sinh vật không đủ thời gian để phân hủy chất hữu có nước thải, HRT lớn 14 làm cho môi trường trở nên nghèo dinh dưỡng hơn, ảnh hưởng đến sinh trưởng hoạt tính vi sinh vật HRT khoảng từ 12 – 14 cho hiệu suất xử lý COD tương đối cao, đạt 90% Độ pH hệ vi sinh vật bể phản ứng đóng vai trị quan trọng q trình phân giải chất ô nhiễm Khi pH nằm khoảng 6,8 – 7,2 hiệu xử lý COD thể tích khí thu lớn nhất, đạt 85% hiệu suất xử lý thể tích khí thu 7,8 lít Khi tăng tải lượng COD dịng vào việc tăng thể tích nước rỉ rác bể phản ứng nhận thấy nồng độ nước rác bổ xung ngưỡng 50% thể tích bể cho hiệu suất tương đối cao Từ kết khảo sát, điều kiện thích hợp cho hệ thống UASB nước rác Kiêu Kỵ qua tiền xử lý hóa lý đề xuất sau: pH = 6,8 – 7,2; thời gian lưu nước 12 giờ; nồng độ nước rỉ rác pha loãng ngưỡng 50% Tại điều kiện vận hành (pH = 6,8-7,2; HRT = 12 giờ,…) khảo sát, chất lượng nước đầu từ hệ thống UASB tương đối ổn định, nồng độ COD đầu tương đối tốt (420 mg/l) Tuy nhiên thông số nước thải đầu (COD) chưa đạt tới giá trị xả thải quy định quy chuẩn Do vậy, nước đầu hệ thống UASB 70 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chơn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT nguồn đầu vào cho số hệ thống xử lý khác kết hợp để hiệu nước đầu đạt tiêu chuẩn xả thải mơi trường Điều cần thiết nước rỉ rác đối tượng nước thải có cường độ nhiễm đặc biệt cao có thành phần phức tạp, biến động mạnh theo tuổi thọ bãi rác, theo mùa Các yếu tố nghiên cứu khảo sát có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp tới hiệu hệ thống Chúng yếu tố đan xen có ảnh hưởng đáng kể tới hoạt động thiết bị thông qua cân hóa học chuyển dịch mơi trường, thời gian tiếp xúc… Đề xuất: Trong trình nghiên cứu tác giả xin có số kiến nghị hướng nghiên cứu - Kết hợp phương pháp hóa lý để tiền xử lý nước rỉ rác tạo điều kiện thuận lợi cho trình xử lý sinh học; - Kết hợp phương pháp xử lý khác sau bể UASB để nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải; - Để áp dụng thực tế cần có đầu tư thử nghiệm quy mô lớn 71 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Việt Lương Đức Phẩm (2008), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, Tr 201 – 218 Nguyễn Hồng Khánh, Nguyễn Trung Việt, Dương Đắc Tuấn, Nguyễn Anh Thảo (2002), Khảo sát tốc độ loại bỏ chất hữu nước rị ri từ bãi chơn lấp rác phường pháp phân hủy kỵ khí mơ hình thiết bị UASB thời tiết mùa đông Hà Nội Tuyển tập báo cáo Tài nguyên Môi trường, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường, tr 135 – 138 Nguyễn Trung Việt ctv (1997), Báo cáo tiến độ trạm xử lý nước rị rỉ bãi chơn lấp Gị Cát, Sở KHCNMT TP HCM Trần Minh Chí ctv (2003), Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác cơng nghệ sinh học kỵ khí UASB ảnh hưởng hàm lượng SO4 2-, NH4-N, Ca 2+ trình phân hủy hữu Trần Minh Chí, J Weijma (2000) , Cạnh tranh AB, MB SRB với chất methanol điều kiện nhiệt độ thường I Khảo sát thiết bị kỵ khí cao tải Hội thảo KHCNMT khu vực phía Nam, 2000 Trung tâm Nghiên cứu, Đào tạo Tư vấn Môi trường, Viện học(2003), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án “Đầu tư xây dựng khu xử lý chôn lấp chất thải công nghiệp Nam Sơn – Sóc Sơn – Hà Nội” Báo cáo khoa học “Điều tra trạng môi trường, xây dựng giải pháp kỹ thuật khắc phục triệt để ô nhiễm môi trường vận hành ba bãi chơn lấp phía Bắc Việt Nam”, Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2006 Hoàng Lan Chi – Lâm Minh Triết (2004), Vi sinh vật học môi trường, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Lâm Minh Triết (2008), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, Nhà xuất trường đại học quốc gia Hồ Chí Minh 10 Nguyễn Văn Phước (2011), Xử lý nước thải trình sinh học, Nhà xuất Xây dựng 11 Trần Hiếu Nhuệ (2001), Quản lý chất thải rắn Nhà xuất Xây dựng Tài liệu tiếng Anh 12 Bitton G (2002), Encylopedia of Environmental Microbiology, John Wiley & sons New York, USA, vol 4, p.1895 13 Dolfing J Acetogenesis, in Zehnder A (1988), Biology of Anaerobic Microorganisms, John Wiley & sons, New York, p.417 – 468 14 Rinzema A & Lettinga G (1985), Anaerobic Treatment of Sulfate Containing Waste Water, chapter 3, Vol III, p 65 – 109 of Biotreatment Systems 15 Tchobanoglous G (1993), Integrated Solid Waste Management, McGraw Hill, p 67 - 69 16 Zehnder AIB (1988), Biology of Anaerobic Microorganisms, John Wiley & Sons, New York 17.Asian Institute of Technolody (2004), State of the Art Review Landfill Leachate Treatment 18.Chiu-Yue Lin, Feng-Yuan Chang, Chun-Hao Chang (2000), Co-digestion of 72 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT leachate with septage using a UASB reactor 19.Ebru Akkaya, Ahmet Demir, Dogan Karadag, Gamze Varank, M Sinan Bilgili, and Bestamin Ozkaya (2009), Post-Treatment of Anaerobically Treated MediumAge Landfill 20.Henzen Harremoes (1983), Anaerobic treatment of wastewater in fixer film reactor-a literature review 21.Jose Berrueta, Antonio Gutikrrez & Gema Fueyo (1999), Anaerobic Treatment of Leachates in a Pilot-Scale UASB- Strategy of Start up 22.Metcatf & Eddy (2003), Wastewater engineering treatment and reuse Mc Graw Hill 73 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT PHỤ LỤC Phụ lục 1: Thiết bị sử dụng nghiên cứu Bơm tuần hoàn bùn Cân phân tích Libror AEG-220: Bộ phá mẫu Kjeldahl DK6 Cân hóa chất, cân mẫu SS, VELP: Phá mẫu phân tích tống MLSS, MLVSS Nitơ Kendan Bếp đun khuấy từ Barnstead Máy so màu UV1201 Cân kỹ thuật A&D GF-3000: Thermolyne Cimarec: Phá mẫu Shimadzu: So màu mẫu NH4+, Cân hóa chất phân tích tổng photpho NO3-, NO2-, TKN, TP 74 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT Tủ sấy Jeiotech OF-02: Sấy Tủ sấy Ecocell MMM: Sấy Bơm áp suất Diaphragm dụng cụ thí nghiệm, mẫu SS dụng cụ thí nghiệm, mẫu SS Vacuum: Bơm hút mẫu SS Bếp đun COD Lò nung Nabertherm: Nung Máy đo pH Hanna Hi 9125: Đo pH mẫu MLVSS Phụ lục 2: Một số hình ảnh tiến hành thực nghiệm So màu NH4 + Hệ thống chưng cất phân tích TKN 75 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B-KTMT 76 ... phù hợp ứng dụng xử lý nước rỉ rác Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B- KTMT CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 .Bãi chôn lấp chất... chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp 10 Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B- KTMT Thành phần hoá học nước rỉ rác trước... dòng nước mặt chảy qua Nước rỉ rác chảy vào tầng nước ngầm dịng nước từ gây Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trungNguyễn Văn Linh- 13B- KTMT
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học yếm khí xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp rác tập trung nguyễn văn linh 13b KTMT ,