Các quá trình sinh học trong CNMT

( TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TR Ư ỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ II NĂM HỌC 2021 – 2022 ĐỀ 05 TRÌNH BÀY CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC KHI ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DỪA Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2022 ) MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 NỘI DUNG 2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1 Tổng quan về đối tượng nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam 2 1 1 Trên thế giới 2 1 2 Tại Việt Nam 2 2 Quy trình sản xuất sản phẩm dừa 3 3 Các vấn đề ô nhiễm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG KỲ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC KỲ II NĂM HỌC 2021 – 2022 ĐỀ 05 TRÌNH BÀY CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC KHI ÁP DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN DỪA Hà Nội, ngày 23 tháng 05 năm 2022 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Tổng quan đối tượng nghiên cứu giới Việt Nam: 1.1 Trên giới: .2 1.2 Tại Việt Nam: 2 Quy trình sản xuất sản phẩm dừa: .3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường nay: Tác động vấn đề nhiễm tồn cầu: .4 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .5  Đối tượng nghiên cứu: .5  Phạm vi nghiên cứu:  Phương pháp nghiên cứu: .6 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thành phần nước thải nhà máy chế biến dừa Công nghệ xử lý nước thải ứng dụng phương pháp sinh học hiếu khí .7 Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học kị khí Các q trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học hiếu khí .11 KẾT LUẬN 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 ĐẶT VẤN ĐỀ Có thể thấy rằng, khu cơng nghiệp có nhiều đóng góp quan trọng chuyển dịch cấu phát triển kinh tế, tạo việc làm, nâng cao thu nhập chất lượng sống người dân Tính chung năm 2021, giá trị tăng thêm ngành công nghiệp tăng 4,82% so với năm 2020, cơng nghiệp chế biến tăng 6,37% Năm 2021 khu công nghiệp tạo sản xuất công nghiệp chiếm 38% GDP nước; giá trị xuất chiếm gần 90% tổng giá trị xuất khẩu; tạo công ăn việc làm cho gần 1,2 triệu lao động.[1] Phát triển khu công nghiệp đạt mục tiêu tập trung sở sản xuất công nghiệp, sử dụng hiệu tài nguyên lượng, tập trung nguồn phát thải ô nhiễm vào khu vực định, nâng cao hiệu sản xuất, hiệu quản lý nguồn thải bảo vệ môi trường Tuy nhiên q trình phát triển khu cơng nghiệp bộc lộ số khiếm khuyết việc xử lý chất thải đảm bảo chất lượng môi trường Trong thời gian tới, với phát triển nhanh chóng, khu cơng nghiệp làm gia tăng lượng thải chất gây ô nhiễm môi trường, không tăng cường công tác quản lý mơi trường ảnh hưởng tới phát triển bền vững đất nước Nước thải từ khu cơng nghiệp có thành phần đa dạng, chủ yếu chất lơ lửng, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng số kim loại nặng Khoảng 70% số triệu m nước thải/ngày từ khu công nghiệp xả thẳng nguồn tiếp nhận không qua xử lý gây ô nhiễm mơi trường nước mặt [2] Vì nên cơng nghệ vi sinh đời coi ngành mũi nhọn công nghệ sinh học có tác động to lớn đến đời sống người việc sử dụng vi sinh vật để xử lý phế thải làm mơi trường Để tìm hiểu kĩ hơn, em xin chọn đề tài số 05 “Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải nhà máy chế biến dừa” làm nội dung nghiên cứu cho tập lớn kết thúc mơn NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Tổng quan đối tượng nghiên cứu giới Việt Nam: 1.1.Trên giới: Cây dừa tên tiếng anh Cocos nicifera L., cao tới 30 m, phát triển tốt đất pha cát có khả chống chịu mặn tốt; loại trồng có giá trị kinh tế, tất phần thân dừa sử dụng nguyên liệu cho 70 loại sản phẩm khác Dừa trồng nhiều vùng nhiệt đới, dọc bờ biển đảo 90 quốc gia, ba nước hàng đầu Indonesia, Philippines, Ấn Độ có diện tích trồng chiếm 80% sản lượng dừa giới 1.2.Tại Việt Nam: Ở Việt Nam dừa xếp hàng thứ tư cơng nghiệp lâu năm với diện tích trồng lớn, sau cao su, hồ tiêu, điều Hiện nay, diện tích dừa nước đạt khoảng 175.000 ha, tập trung tỉnh Duyên hải miền Trung Đồng sơng Cửu Long Diện tích dừa Việt Nam 4% diện tích dừa Indonesia Philippines Tuy nhiên, suất dừa bình quân Việt Nam đạt 9.863 trái/ha/năm tương đương 1,9 copra/ha, cao mức bình quân nước thuộc Hiệp hội dừa Châu Á – Thái Bình Dương (0,9 copra/ha) [4] Bến Tre tỉnh có diện tích dừa lớn nước 70 ngàn sản lượng gần 600 triệu trái Bến Tre có đa dạng sinh học giống dừa địa với suất chất lượng tốt Tồn tỉnh có 1.970 sở chế biến dừa với nhiều loại hình, quy mơ hoạt động khác để chế biến hết sản lượng dừa Đồng sông Cửu Long Giá trị xuất (2016) 150 triệu USD, chiếm 21% kim ngạch xuất với sản phẩm có giá trị lớn Tại có số công nghệ tốt Đông Nam Á Một số doanh nghiệp có chứng nhận ISO 22000: 2005, sản phẩm dừa Bến Tre thừa khả tham gia thị trường lớn, khó tính đầy tiềm Vì quốc gia có diện tích dừa nhỏ nên thị phần xuất chiếm 1% so với tổng lượng xuất giới 2 Quy trình sản xuất sản phẩm dừa: Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất sữa dừa (Nguồn: betrimex.com.vn) Quả dừa dùng để sản xuất sữa dừa dừa khô, đạt độ chín thích hợp Theo phân tích nghiên cứu, thời điểm thu hoạch thích hợp dừa đạt đến mức trưởng thành 11 – 12 tháng tuổi Từ dừa ta thu lấy cơm dừa để làm sữa dừa Trái dừa sau nhà máy thu mua trải qua trình tách xơ tách gáo để thu cơm dừa Bước tiếp theo, nghiền cơm dừa để phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu, giúp nước – protein lipid tế bào dễ thoát Tiếp theo, sử dụng máy ép trục vít để thu chất béo cơm dừa Dịch sau tháo khỏi thiết bị lọc lọc để phân riêng hệ huyền phù, tách cặn cơm dừa khỏi dịch sữa dừa Dịch qua bồn phối trộn gồm chất chống oxy hóa, bột hương dừa, chất chống nấm mốc để tăng thời gian bảo quản tăng hương vị, kích thích cảm quan người mua Hệ thống đồng hóa cải thiện cấu trúc sản phẩm, làm cho sữa dừa đồng nhất, giảm tượng lắng, tăng độ ổn định thời gian bảo quản sản phẩm Sữa dừa đồng hóa áp suất cấp 300 bar Sau vô trùng, sữa dừa phân chia vào lon, tạo điều kiện thuận lợi cho trình vận chuyển phân phối sản phẩm Các vấn đề ô nhiễm môi trường nay: Nước thải ngành dừa chủ yếu từ nhà máy sản xuất có nguồn nguyên liệu cơm dừa với lượng nước thải chế biến có hàm lượng dầu cao, chất lơ lửng cặn bã lại sau rửa thiết bị, gây nhiều trở ngại việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải môi trường  Chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng tác nhân gây ảnh hưởng liên tục đến tài nguyên thủy sinh gây tác hại mặt cảnh quan (tăng độ đục gây bồi lắng nguồn nước)  Các chất hữu cơ: Ô nhiễm hữu chất cặn cịn lại q trình rửa thiết bị q trình xay dừa làm giảm nồng độ oxy hịa tan nước sinh vật sử dụng oxy hòa tan để phân hủy chất hữu Giảm nồng độ oxy hòa tan gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài nguyên thủy sinh  Dầu mỡ: Ô nhiễm dầu làm giảm khả tự làm nguồn nước giết chết sinh vật phiêu sinh, sinh vật đáy tham gia vào trình làm nước Nước thải nhiễm dầu > 10 mg/l gây cạn kiệt oxy nguồn nước tiêu thụ oxy cho trình oxy hóa hydrocacbon che mặt thống khơng cho oxy nạp từ khơng khí vào nguồn nước Ngồi ra, dầu nước chuyển hóa thành hợp chất độc hại khác người thủy sinh Tác động vấn đề nhiễm tồn cầu:  Đối với người, sinh vật: ⁺ Ô nhiễm nguồn nước gây nhiều vấn đề nghiêm trọng với sức khỏe người Cụ thể, bệnh ô nhiễm nước bệnh cấp mạn tính liên quan đến ô nhiễm nước viêm màng kết, ung thư… ngày nhiều; ⁺ Kim loại nặng cơng nghiệp tích lũy dần hồ, sơng gần Chúng độc hại sinh vật biển động vật có vỏ Những người ăn phải chúng bị chậm phát triển; dẫn đến dị tật bẩm sinh mắc bệnh ung thư; ⁺ Ơ nhiễm nước khơng gây hại cho sức khỏe lập tức, gây hại cho sau tiếp xúc lâu dài Có thể ban đầu bệnh ngồi da sau gây ung thư nghiêm trọng quan nội tạng Ngồi ra, nhiễm mơi trường nước cịn trực tiếp gây ra: ⁺ Những bệnh truyền nhiễm cho loài thủy sản hay động vật cạn uống nguồn nước ấy; ⁺ Chúng cịn để mầm bệnh thơng qua cách gián chuỗi thức ăn Những loài động vật sinh sống hay chăn nuôi thủy sản nguồn nước bị ô nhiễm Sẽ làm cho sinh vật chết hàng loạt, cân hệ sinh thái Ô nhiễm nguồn nước gây ức chế miễn dịch, suy sinh sản ngộ độc cấp tính, dẫn dến tử vong; ⁺ Các hạt sunfat mưa axit gây tử vong cho sinh vật biển Các hạt lơ lửng nước làm giảm chất lượng nước uống cho sinh vật sống, mà làm giảm lượng ánh sáng mặt trời xuyên qua nước, gây gián đoạn trình phát triển thực vật quang hợp vi sinh vật; ⁺ Nước bị ô nhiễm để tưới tiêu cho trồng, hoa màu khiến chúng bị còi cọc, chậm phát triển Nếu mức độ nhiễm bẩn nước lớn làm thực vật bị chất hàng loạt, đất đai ngày bị cằn cỗi, dễ xói mịn  Đối với kinh tế: ⁺ Ơ nhiễm nguồn nước cịn gây tổn hại khơng nhỏ đến kinh tế đất nước Vì phải nhiều chi phí thời gian để xử lí chất thải khó khơng phân hủy nhanh tích tụ nước chảy đại dương; ⁺ Việc làm nguồn nước có chi phí đắt đỏ so với việc ngăn ngừa nguồn nước ô nhiễm; ⁺ Hậu việc ô nhiễm môi trường nước làm biến đổi chất lượng nguồn nước gồm nước mặt nước ngầm Điều khiến nước dùng cho sinh hoạt hàng ngày, phục vụ công, nông nghiệp rơi vào tình trạng khan Đây thảm họa vơ lớn tồn thể nhân loại CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu phương pháp sinh học xử lý nước thải  Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu nguồn nước thải từ nhà máy sản xuất dừa  Phương pháp nghiên cứu:  Thu thập tài liệu phân tích tài liệu  Phương pháp nghiên cứu định lượng;  Phương pháp nghiên cứu thu thập số liệu;  Phương pháp nghiên cứu phân tích – tổng hợp; CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thành phần nước thải nhà máy chế biến dừa Do nhiều sở sản xuất tự phát theo quy mô hộ gia đình, hiểu biết mơi trường sở sản xuất chưa cao, gây vấn đề nhiễm Trong q trình khảo sát, nhận thấy hoạt động sản xuất bột cốt dừa, nước thải có nồng độ nhiễm cao Trong đó, nồng độ BOD COD cao gấp hàng trăm lần tiêu chuẩn cho phép có pH thấp 3,9 – 4,2 Các chất không xử lý, thải nguồn tiếp nhận gây mùi hôi thối, điển hình nguồn nước cấp cho sinh hoạt sông Hàm Luông T T Thông số pH BOD5 COD TSS Tổng Nito Tổng photpho Dầu mỡ động thực vật Coliforms Đơn vị Nồng độ nước thải tính chưa qua xử lý mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 4.4 – 4.8 2.300 – 10.000 4.000 – 19.000 900 – 2.600 250 – 450 22 – 32 mg/l 300 – 1000 QCVN 40:2011/BTNMT Cột A Cột B 6-9 5.5-9 30 50 75 150 50 100 20 40 60 - - MPN/ 10.000 – 270.000 3000 5000 100 ml Bảng 3.1: Thành phần nồng độ chất gây ô nhiễm nước thải nhà máy chế biến cơm dừa trước xử lý, so sánh với tiêu chuẩn cho phép Nước thải sản xuất dừa có thành phần chất hữu cơ, N, P cao tỉ số BOD/COD > 0.5 lại không chứa thành phần độc hại nên hồn tồn xử lý phương pháp sinh học Q trình lọc sinh học kỵ khí hiếu khí với giá thể xơ dừa đề nghị có nhiều ưu điểm như: dễ vận hành, mật độ vi sinh cao dẫn đến khối tích cơng trình nhỏ, chi phí đầu tư vận hành thấp, phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội địa phương Tuy nhiên, nước thải có nồng độ dầu mỡ thực vật cao nên trước tiên phải tách dầu mỡ.[6] Công nghệ xử lý nước thải ứng dụng phương pháp sinh học hiếu khí Với cơng suất xả thải khoảng 300m 3/ngày, ta có sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải ứng dụng phương pháp sinh học sau: Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ xử lý nước thải dừa Trong quy trình này, lượng dầu dừa tách tự nhiên sau nước thải qua song chắn rác vòng 24 vớt bỏ Các thành phần khác chất rắn lơ lửng, dầu dừa, clo, chất hữu có nguồn gốc từ thực vật dễ bị phân hủy (hợp chất protit axit béo bão hòa) xử lý bể điều hịa keo tụ, bể sinh học kỵ khí sinh học hiếu khí Cuối cùng, nước thải đạt tiêu chuẩn thải môi trường.[5] Xử lý sinh học q trình biến đổi chất cịn lại thành chất vô (sunfit, muối amon, nitrat, ), chất khí đơn giản (CO 2, N2, ) nước Q trình gọi q trình oxy hóa Căn vào hoạt động vi sinh vật chia phương pháp sinh học thành nhóm sau: Phương pháp hiếu khí, phương pháp kỵ khí, phương pháp thiếu khí.[4] Bằng phương pháp sử dụng vi sinh vật kết hợp sục khí đuổi clo, hàm lượng dầu mẫu nước thải giảm 80% sau vài xử lý với nồng độ vi sinh sử dụng 3.000 ppm Kết nghiên cứu cho thấy, khả ứng dụng vi sinh vật xử lý dầu nước thải thay cho phương pháp xử lý hóa học khác sở chế biến có quy mơ nhỏ, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư xử lý nước thải, đồng thời góp phần giải vấn đề ô nhiễm môi trường địa phương [10] Hình 3.2: Xây dựng cơng trình xử lý nước thải dừa Bến Tre (nguồn: Internet) Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học kị khí Xử lý kỵ khí q trình sinh học sử dụng khả sống, hoạt động vi sinh vật để phân hủy chất hữu nước thải điều kiện thiếu oxy Các vi sinh vật sử dụng chất khoáng hữu để làm dinh dưỡng tạo lượng Trong trình tổng hợp chất dinh dưỡng, chúng nhận chất làm vật liệu để tạo tế bào, sinh trưởng sinh sản dẫn đến sinh khối tăng lên [8] Q trình kỵ khí diễn điều kiện yếm khí nghiêm ngặt Nó địi hỏi cụ thể chất rắn sinh học thích nghi điều kiện cụ thể, khác biệt đáng kể cần thiết để xử lý hiếu khí Vi sinh vật kị khí hoạt động điều kiện khơng có oxy tạo thành khí Metan Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động kỵ khí bao gồm: pH nhiệt độ nước thải Các chất dinh dưỡng, độc tính H 2S, NH3, kim loại nặng… nguyên nhân gây ức chế hoạt động vi sinh vật kỵ khí Nước thải sau qua hệ thống xử lý kỵ khí có hàm lượng COD giảm từ 60 – 70% Trong chu trình xử lý kỵ khí bản, nước thải vào bể sinh học kỵ khí Bể sinh học kỵ khí có chứa chất bán rắn, đặc gọi bùn, bao gồm vi khuẩn kỵ khí vi sinh vật khác Các vi sinh vật kỵ khí hay cịn gọi “vi khuẩn kỵ khí” phân hủy chất phân hủy sinh học có nước thải, nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm BOD, COD TSS, sản phẩm phụ từ khí sinh học Q trình xử lý nước thải kỵ khí nhà máy chế biến dừa bao gồm giai đoạn tóm gọn lại thành giai đoạn chính, q trình xảy trạng thái cân động: Giai đoạn axit hóa: Trong giai đoạn tạo axit ban đầu, tác động enzyme thủy phân vi sinh vật tiết ra, vi khuẩn kỵ khí phân hủy hợp chất hữu phức tạp thành axit hữu dễ bay mạch ngắn, đơn giản gluxit chuyển thành đường đơn, propit chuyển thành pedtid axit amin, lipit chuyển thành glyxerin axit béo Sản phẩm giai đoạn đa dạng bao gồm axit, rượu, axit amin, amoniac, hidrosunfua…Vì khối lượng cặn giảm có mùi khó chịu Độ pH giai đoạn < nên gọi giai đoạn lên men axit Giai đoạn sản xuất metan: Đây gọi giai đoạn sản xuất mêtan, bao gồm hai bước: tạo acetogenesis, nơi vi khuẩn kỵ khí tổng hợp axit hữu để tạo thành axetat, khí hydro carbon dioxide; trình sinh methanogenesis, nơi vi sinh vật kỵ khí sau hoạt động dựa phân tử hình thành để tạo thành khí methane carbon dioxide Các methane cũ hoạt động chậm so với axit cũ, độ pH phải trì liên tục quán để tối ưu hóa việc tạo khí metan nên cần phải liên tục cung cấp natri (sodium) bicarbonate để giữ cho ổn định Các sản phẩm phụ thu hồi để sử dụng làm nhiên liệu, nước thải chuyển đến giai đoạn xử lý xả thải Trong hệ thống xử lý nước thải chế biến dừa đây, ta sử dụng bể bùn kỵ khí dịng chảy ngược – UASB Nhờ có vi sinh vật bùn hoạt tính mà chất bẩn nước thải di chuyển từ lên, xuyên qua lớp bùn bị phân hủy Trong bể, vi sinh vật liên kết hình thành hạt bùn đủ lớn để tránh bị trôi khỏi bể Đồng thời loại khí tạo điều kiện kỵ khí tạo dịng tuần hoàn cục giúp cho việc tạo thành hạt bùn hoạt tính giữ cho chúng ổn định Các bọt khí hạt bùn có khí bám vào lên mặt tạo thành hỗn hợp bể Khi hỗn hợp va phải lớp lưới chắn phía trên, bọt khí vỡ hạt bùn tách lắng xuống bể Bể UASB ln ưa chuộng sử dụng hiệu xử lý chất hữu cao mà chi phí đầu tư u cầu hóa chất Tuy nhiên, thời gian xây dựng bể lâu hệ thống nằm bể yêu cầu liên tục hoạt động Với yêu cầu cần vi sinh vật phân hủy kết hợp chế phẩm vi sinh Microbe-Lift BIOGAS Microbe-Lift BIOGAS tập hợp chủng vi sinh vật kỵ khí mạnh mẽ Có khả loại bỏ carbon cao Giúp phân hủy hợp chất hữu khó phân hủy Microbe-Lift BOIGAS thích nghi nhanh, hiệu nhanh Ngay hàm lượng COD cao vượt ngưỡng kiểm sốt Giúp tăng lượng khí Biogas từ 30 – 50% giảm nồng độ H2S sinh 10 Hình 3.3: Chế phẩm vi sinh Microbe-Lift BIOGAS hiệu phân hủy kỵ khí lượng COD cao vượt ngưỡng kiểm sốt (nguồn: Internet) Trong q trình xử lý kị khí, người ta tận dụng vỏ dừa làm than hoạt tính cơng nghệ xử lý nước để khử chất hữu hòa tan COD, BOD, trả lại độ cho nguồn nước Nước qua Than hoạt tính phần lớn phân tử hữu hịa tan lưu giữ lại bề mặt Ngồi q trình lọc Than hoạt tính chứa ni dưỡng loại vi khuẩn có khả phân hủy chất hữu dính bám để tạo bề mặt tự do, cho phép giữ lại phân tử hữu Đây coi giải pháp tối ưu để tận dụng nguồn nguyên liệu để xử lý nước thai nhà máy Xử lý kỵ khí xứng đáng cơng nghệ xử lý hiệu quả, mùi dịng sơng có nồng độ chất ô nhiễm hữu cao từ sở chế biến dừa Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học hiếu khí Cùng với hiếu khí, kỵ khí ln quy trình tách rời, mang lại hiệu cho hệ thống xử lý nước thải Bể hiếu khí bể xử lý nước thải q trình oxy hóa tác động vi sinh hiếu khí sử dụng chất thải hữu làm chất dinh dưỡng để sinh trưởng phát triển Tại cần sục khí liên tục, cung cấp oxy để vi sinh vật hoạt động bình thường Hỗn hợp sinh vật hiếu khí, nước thải sinh khối tạo thành bùn hoạt tính 11 Xử lý hiếu khí bao gồm có xử lý theo phương pháp sinh trưởng dính bám sinh trưởng lơ lửng Trong hệ thống xử lý nước thải nay, người ta thường áp dụng trình sinh học lơ lửng có sục khí Cơng nghệ ưa chuộng Aerotank Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước gồm giai đoạn: Giai đoạn đầu – giai đoạn oxy hóa giai đoạn vi sinh từ từ hấp thụ oxy hóa chất hữu CxHyOz + O2 – Enzyme CO2 + H2O + H Lượng chất dinh dưỡng chất thải cao nên vi sinh phát triển ạt nên nhu cầu oxy bể aerotank lớn, chí cần chạy máy 24/24h Bùn hoạt tính hình thành nhanh chóng số lượng lớn Q trình tiêu thụ 40-80% với tổng mức tiêu thụ oxy hịa tan Nó thường kéo dài 0,5 – Giai đoạn thứ hai: liên quan đến trình xử lý chất oxi hóa chậm chất rắn hữu cơ, cacbon mạch vòng… CxHyOz + NH3 + O2 – Enzyme CO2 + H2O + C5H7NO2 – H Đây xem giai đoạn tổng hợp tế bào Các vi sinh tái tạo bùn hoạt tính cách hấp phụ chất ô nhiễm hữu Tốc độ tiêu thụ oxy giai đoạn thấp đáng kể so với giai đoạn Để tăng khả xử lý BOD, giảm COD TSS, người ta bổ sung thêm vào bể hiếu khí chủng vi khuẩn hiếu khí hiệu Vi sinh hiếu khí IMWT vi sinh có mật độ cao với chủng ưu việt Quá trình xử lý nước thải nhờ mà hiệu nhiều 12 Hình 3.4: Chế phẩm vi sinh hiếu khí IMWT (nguồn: Internet) Giai đoạn thứ ba q trình nitrat hóa amoni Cịn biết đến trình phân hủy nội bào theo phương trình: C5H7NO2 + 5O2 – Enzyme -> 5CO2 + 2H2O + NH3 ± H Lúc vi sinh đòi hỏi nhiều lượng nên tỷ lệ tiêu thụ oxy tăng trở lại Để q trình nitrat hố hiệu bổ sung thêm vi sinh xử lý amoni, nitơ Khi vận hành bể giai đoạn 3, cần lưu ý sục khí đảo trộn bùn Nếu q trình oxy hóa đạt hiệu suất 80-90% mà khơng sục khí đảo trộn đủ, bùn hoạt tính lắng xuống đáy giảm hiệu suất xử lý vi sinh không tiếp xúc với chất thải Hiệu aerotank đo mức độ khử nitơ, BOD, COD, lưu lượng bùn hoạt tính, mức tiêu thụ lượng… Hình 3.5: Chế phẩm vi sinh hiếu khí xử lý amoni, nito (nguồn: Internet) 13 Bể Aerotank có khả xử lý nồng độ Nitơ Phospho cao Các vi khuẩn diện nước thải tồn dạng lơ lửng tác động bọt khí Từ chúng tiếp nhận ơxy và chuyển hố chất lơ lửng hồ tan thành thức ăn Q trình diễn nhanh giai đoạn đầu giảm dần phía cuối bể Vi khuẩn tiêu thụ chất hữu để tăng sinh khối Qua đó, làm giảm tải lượng ô nhiễm nước thải xuống mức thấp Sau qua thiết bị COD, BOD giảm 70 – 80% Với nguồn nước nhiều chất hữu không độc hại nước thải nhà máy chế biến dừa, bể xử lý hiếu khí Aerotank hiệu loại bỏ chất hữu cơ, giảm lượng tương đối BOD, COD Đây bước quan trọng giúp trình xử lý sau ổn Với bể hiếu khí, nước thải giảm mùi nồng độ nhiễm Với chế oxy hóa sử dụng bùn hoạt tính, bể ổn định bùn, loại bỏ khoảng 97% TSS.[8] Kết nghiên cứu nội dung cho thấy hiệu vượt trội sử dụng vi sinh vật để xử lý dầu chất hữu hòa tan nước thải sở chế biến dừa nước ta Hiệu suất đạt tối ưu xử lý thời gian ngắn nồng độ vi sinh cao Với ưu điểm tạo sinh khối ít, nước thải sau xử lý trong, q trình xử lý tạo mùi so với phương pháp khác Ngoài ra, phương pháp phù hợp với sở, làng nghề chế biến dừa nhỏ lẻ nằm khu dân cư khơng có q nhiều diện tích xây dựng hồ chứa nước lớn.[10] Hình 3.4: Khả xử lý dầu nước thải chế biến dừa qua hai phương pháp sinh học hiếu khí kị khí (nguồn: tapchicongthuong.vn) 14 KẾT LUẬN Nước nhiễm nước thải chứa nhiều sinh vật, vi sinh vật chiếm tỷ lượng cao số lượng loài Tác động vi sinh vật vào nước ô nhiễm nước thải theo chiều hướng có lợi chiều hướng có hại Việc tạo điều kiện thuận lợi cho q trình vi sinh vật có lợi hạn chế q trình vi sinh vật có hại q trình xử lý sinh học nước nhiễm nước thải Việc lựa chọn trình sinh học cơng nghệ mơi trường thích hợp có ý nghĩa quan trọng công tác bảo vệ môi trường, phục vụ cho phát triển bền vững Việt Nam Tiêu chí lựa chọn cơng nghệ tính đại, hiệu quả, phù hợp phổ biến Bên cạnh cơng nghệ lựa chọn phải có giá thành đầu tư, giá thành vận hành thấp, không chiếm nhiều mặt bằng, dễ dàng quản lý, bảo hành bảo trì đơn giản.[3] Ngành cơng nghệ mơi trường Việt Nam hình thành có bước ban đầu thơng qua việc phát triển nội lực du nhập cơng nghệ nước ngồi nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế cấp bách phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững Việt Nam, đặc biệt sau thực thi Luật Bảo vệ môi trường 2020./ 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS.Phạm Văn Tý (2007): Công nghệ sinh học tập năm: Công nghệ vi sinh môi trường, NXB Giáo dục PGS.TS Nguyễn Đức Khiển (2014): Công nghệ xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Đức Lượng (2003): Công nghệ sinh học môi trường tập 1: Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Minh Đảm – Trọng Linh ( 19/11/2019): Dừa Việt Nam chất lượng giới, báo cuctrongtrot.gov.vn Nguyễn Thị Hảo (2013): Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến dừa Mỏ Cày – Công suất 200 m3/ ngày đêm, dẫn theo link: https://123docz.net//document/5275278-tinh-toan-thiet-ke-he-thong-xu-ly-n-octhai-nha-may-che-bien-dua-mo-cay-cong-suat-200m3-ngay-dem.htm Microbe – lift (2020): Xử lý nước thải chế biến cơm dừa vi sinh Microbe-Lift, dẫn theo link: https://microbelift.vn/xu-ly-nuoc-thai-che-bien- com-dua-bang-men-vi-sinh/#Thu_phu_dua_Ben_Tre_-_Viet_Nam Mơi trường Tồn Phát: Tác dụng than hoạt tính gáo dừa cơng nghệ xử lý nước, dẫn theo link: http://moitruongtoanphat.com.vn/tai-lieu/tacdung-cua-than-hoat-tinh-gao-dua-trong-cong-nghe-xu-ly-nuoc Diễm Nương (2016): Xử lý nước thải phương pháp sinh học kỵ khí, dẫn theo link: https://hoabinhxanh.vn/xu-ly-nuoc-thai-bang-phuong-phap-sinhhoc-ky-khi/ Lê Thị Thanh Trúc, T.V.T (2016), Ảnh hưởng phát triển ngành dừa đến môi trường tự nhiên tỉnh Bến Tre: Hiện trạng giải pháp Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh 10 ThS Nguyễn Xuân Thị Diễm Trinh - KS Trần Thế Nam - ThS Huỳnh Thị Hồng Hoa, Trường Đại học Trà Vinh (27/03/2020): Nghiên cứu quy trình xử lý dầu nước thải sở chế biến cơm dừa tỉnh Trà Vinh phương pháp vi sinh, Tạp chí Cơng Thương/ 16 ... lý nước thải ứng dụng phương pháp sinh học hiếu khí .7 Các q trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học kị khí Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học hiếu khí .11 KẾT LUẬN ... Internet) Các trình sinh học áp dụng phương pháp sinh học kị khí Xử lý kỵ khí q trình sinh học sử dụng khả sống, hoạt động vi sinh vật để phân hủy chất hữu nước thải điều kiện thiếu oxy Các vi sinh. .. Việc tạo điều kiện thuận lợi cho trình vi sinh vật có lợi hạn chế q trình vi sinh vật có hại q trình xử lý sinh học nước ô nhiễm nước thải Việc lựa chọn q trình sinh học cơng nghệ mơi trường thích