Tài liệu Đề tài: Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ pot

Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT K50QN Luận văn Đề tài: Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 1 - Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT K50QN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 2 -   !"#$%&'()*(+,- .,/+&/01*Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN +2$3+4 50 )67+,-.,0*0(8 $ *09:;!<*0+2$!=*>1+?-@ Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT K50QN 0*A+&/01 'B Các chữ viết tắt trong đồ án CDE%C C7DF%G C CD C7DF C%C C7%G C #%HI #%!HJIK LL LL MN# M-)N--#-) NO N 1))O- #N #N <- O% O-<%! PO P< O- CC C-)) )-C<)  )) L L))-) OO O-O- LPQ L))-P!Q Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 3 - Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT K50QN Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 4 - I. ĐẶT VẤN ĐỀ I.1. Giới thiệu !!45JE2RS+2*+<(+T<S9 )$4 U*A+18 ;  R/!B9 V5$+R1<,5JE2R!W+2$<)67 5X)&9)67!T* ; J*Y)Z)+4 71 =+V<+,A7) & !(<+.)67G J1;+5,;+6[ Y)Z-K61!*1 +)71/[ 4 0K9+V=05/!R T*+!)1;.5TY)Z-1113 )1=.G !Y)Z1!3!J5K+,., *45K =) &T)61A*AK R/B\4 ! 7!Y)ZC%C-1111!3!J5K.,) 111:61+,Y)Z*AC%C) & !(T)6 $.11;=*0<B*1<,=4*G<+.1; (+6=J+J)1;K<5K=*)1;5K! $T)6*!<U4T(.])$C%C5  K)<U=, +$5TT)6)$7+. 4 T  (    .  ^MN#E M-)N-- #-)_   C%C+6, )$G+4 50/ 7[ <1!3 !J5KC%C+, *4)65K( /79*!<U )65K(/++6K)W! :K)<U+$04 T5K<()$C%C7! !(])$75 `. G1;+VK)Z.5 9**!>`.G<U MN#5 ;1+U95 7!.,+6, )4 T5K<(a1;Yb7 (4T5K  K)$7+.9c$)$7.4 1;)19 -91<-9=d9; SE4T5K(+!K) G1;Y.4T5K-6)$4 1; !<=9))$4T5K71M($+.+/*] )$C%C5 [ <#%HIW`"=J-/+R5 9 *B5J>[ <W5 95 7!)$+6,0 -1<+R31!8a)$C%Ce+.=( $*0+U<UMN#>f+U1<+R3+, )S-d"=J[ < *!.,, <UMN#)++,+0 [ 5K (R)$7+.9+!)*7+45J-/+,.,) Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 5 - 3)$C%C)1:61+,Y)Z*)$0 [ 5J79 W)+[ <3+,+0  7[ <Y)Z<J Cf1<+R3[ <#%HI*g/+R3[ <` =J5T#%HIR)$C%C+.*/+R5K! 718*)$C%C"!5.1!*B5J>[ < #%HI!9a1<+R3!f>1K*J 5J+/*0/#%HI$+R-h.5 7!<R)(A< JC.,./!<7[ <3+,=+; )30+/ *)$C%C*JJ5J0/#%HI<9 :)+,+ 95,0 [ *[ <0*0/Y)Z#%HI+. %0!9$L07!R)0 +2=/+U<U MN#*+R3[ <#%HI)$C%C9(+4 !)S[  <3+,+4.,3B7!;[ <35+U>*) 8+4 711#%HI1:61S L+4 50$+&+4i.,1< *R/ )$C%C+, I.2. Mục đích đề tài j+U<UMN#R/)$C%C9<U!`)/=, +$5T1!!J5K5K(R)$C%C=759f )R/.Zk[ <3<*0)3)$C%C+,J 1!!J5K**4)6K5J79S*0+0 [ [ <Y)Z!J5KC%C$0/Y)Z*>1-d)$ +4 500/  j+U1<+R3[ <#%HIa)$C%C 5 <(S5J[  +6*4+B5K(K)W! -B9=J5T#%HIR)$C%C+.9/; J+,JJ5J0/#%HI*>1+"=J[ < #%HI I.3. Nội dung đề tài R +4&1; l #;m\V*7+4 #;mmX[ *40<$7<F+U%R*4T (.C%C #;mmm#11 #;mLIJ[ *)  #;LIJ) 95JU*11 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 6 - II. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI VÀ TIỀM NĂNG MÊTAN SINH HÓA CỦA CHẤT THẢI HỮU CƠ II.1. Tổng quan về hiện trạng chất thải rắn đô thị Hà Nội II.1.1. Tình hình chất thải rắn đô thị Hà Nội 1/%R*X0K)nnopI q 91/.+J roossnt^/5(*!uvwowquux_9+R/< =) vxqs BwI q 97!1/%R)R<G1/.+R +; e++>$<4 *7+4*4)67! Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 7 - T%Gi)0T/=[ %RaTvxxxEquux )qywT9u9sy*z)0< =\4 7!)6 7W`. !RT-8T/*5  ;  R/!)6<-=[ +; BW !T-={DC|Tquus9]!]B %R<uttICDCf+JTquux7!X)6CD<( !)*}rvpu7w!9T8*/<(+U=%R);r9p<0 B9*!)67=[ <(+; B<!+6+U )}uxpIwB!C7!)6. T<G T;+! C7<F+U$+U=%R1a4  &5 9 .,S!!S59>5 *4l/)695K91=/ *45L01)$ &17<F+.*<f[  <3<[ )ZCDCD$.,1<$+R W<$+R2Ra5 9699 5$9!9*T1f*!01~ C &1CD$=&l • I  • I $^95$9( U96~_ • C[ 9S^<B39< **0(8 9=0 *0~_ • I !*1!<! • I R^9=J 9=!9*(95 * 9 +B1/~_ • M:Va!Y)Z9a+B/ 1/ • %$+R01 • 01 C7+US%R; J+61)$V1)$ 0 [ **01)$Wi+60SG+U=K +,7+U9A,l%R=F+; 0*01)$7$ & aTquur-nD+65S+R*]<6X8€mCQ*+6 K+,0$o1B Ro[ %Rl#B'%$^\/ \_91BC^M\_91B#C <^%IJ_* 1B !"e ^%M<_ B09+2.11; , )6<)7190+4 50*0<B<(+U=9 +V=0)Z8R+&*4[ <1)$7$ & Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 8 - +!9nDE%R`S<R<1)$<$ &<[  !%&9C; •7!9j 9%N9'M(*R/1B92  R !0a'(9•'9<9\Q9.enD^nD )a*JFnG+; <JQlD- -ED- -ED-!)-_ • D- -^•, _l•, )6<[ *0!+X )//Vw*( :9J[ !< 79 = $~LKAlYA>7!!>*+,+6!>)+, g)6<1a>)~ • D- -^YA_lYA)$1‚!R1; 1‚KA+KW!RA+K5LKAlYA )$+5+,+~ • D-!)-^J_lYA<) !()0  7< *7.K5 #11Y)Z!J 0!*)111)719tsy X)67+6Y)Z-111!-={DC| %RTquuslz)0 7<F<5 *R%R+$ xpyƒz)0 7<F<5 *$+$ruyX )6<<(5F1+U=%RL7<FSR%R  +6[ )Z l • C)71tsny • Jrry • #11.)Zpny • „3oty • \/uvy -i)0y( <(97!111)71*)111 K+,Y)Z7$%R* !<)`)51: 615+R/%R!RT90K+7!$…1~ ;.G11Y)Z1:61 +RCD+U+/*<B* R/Bl • C7<FS+J7<B+79*5 5K*S<J1VJ1+J85b-* R/ B9A,l • L0=b9)71)( /)0K+7+9!" R*:<R)<B [ =2< Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 9 - • C.795)$+R$9 G ~.5T !=0,†9  +/*GBJ1>9+V =0))*0$=2<9J*Y)Z< • C=2<)<>4 )V79<:9$ 4 /)!)U=0 • N<B )6**9*< 9*5 ‚!=0 :*+4 50.‚0+9!J /.=29` >1+*)< !4!=0 • <1*;9V!"* 4 ;.U=0 II.1.2. Sự cần thiết phải xử lý thành phần CTHC z)01;<T7.<75X+U9<7=J+R- ]+U+, <91A R*8/*1( : BS/ )6C%CJ1;) +5,<X1;79A,+6(  l -M[ )Z7<F1/%RTquus {DC|%R[v]9.=X61/)0 *41;<% R l(Bảng II.1) MmmvX61/)0 *41;7%R(Nguồn Báo cáo công tác quản lý chất thải rắn thành phố Hà Nội năm 2008 của URENCO). y*45/)6 ovxs pqt tvx vtp vqt rsx voq upx nnrt vuu − e=1;<<)9-+*Uy5/)6 (Bảng I.2). [ 2 ] Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN - Tel: (84.4) 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 10 - [...]... cần phải đánh giá, kiểm tra hiệu quả của toàn quá trình xử lý ấy Do đó chúng ta cần phải nghiên cứu để mà xác định trước những thông số ấy, thông số quan trọng đó có thể nói đến chính là giá trị BMP và hằng số động học của quá trình Bởi lẽ: – Giá trị BMP sẽ là: thước đo để đánh giá hiệu quả sinh khí mêtan của một loại chất thải nào đó, đây là vấn đề kinh tế then chốt để ta có thể lựa chọn loại CTHC nào... loãng, dinh dưỡng, giống vi sinh vật Hằng số động học K (ngày-1 ) tuân theo phản ứng phân hủy bậc 1của quá trình PHYK sinh khí mêtan là giá trị xác định tốc độ quá trình phân hủy, giá trị K sẽ phụ thuộc và đặc trưng của loại chất thải, chất thải dễ phân hủy – hằng số K lớn, tức tốc độ PHYK xảy ra nhanh và quá trình phân hủy kết thúc sớm hơn so với chất thải khó phân hủy – hằng số K nhỏ, tức tốc độ PHYK... thành các chất hữu cơ đơn giản thành các chất hữu cơ đơn giản như: Đường, peptit, glyxerin, axit hữu cơ, axit amin… Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men axit hữu cơ Các sản phẩm thủy phân sẽ được phân giải yếm khí tạo thành các axít hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn như axít butyric, axit propionic, axit axetic, axit formic Trong quá trình lên men axit hữu cơ, một số axit béo phân tử lượng lớn được chuyển hóa tạo... phân hủy lâu hơn Mỗi loại CTHC khác nhau sẽ có giá trị BMP khác nhau, và hằng số động học khác nhau, sự khác nhau đó có thể thấy rõ ở (Bảng II.6) Bảng II.6 Các giá trị BMP tối đa Bo và hằng số K của một số loại CTHC Loại CTHC B0 k (ngày-1 ) Tham khảo NmL CH4 /g VS Giấy văn phòng Các loại hộp gấy Tạp chí Giấy báo Thức ăn nhanh Giấy sáp Cỏ Các loại lá cây Các loại cành cây Chất thải sân vườn CTR-HC đô... tả đặc trưng riêng của từng loại chất thải từ rau củ quả cần lấy: + Chất thải từ Bí đỏ: vỏ bí, ruột bí, cuống bí + Chất thải từ Chuối (loại chuối tiêu đã chín): vỏ chuối màu vàng chín, cuống , cùi chuối, đôi khi có cả chuối phế phẩm + Chất thải Carrot: vỏ, chỏm trên gồm cả đoạn lá + Chất thải từ Đậu đũa (loại chưa già lắm): đầu đậu, gân xơ dọc thân đậu + Chất thải từ Dứa quả nguyên liệu (phần lớn là... còn xanh, một số còn lại là hơi ửng vàng): vỏ, mắc dứa, cùi dứa, chỏm trên còn lá dứa + Chất thải từ Khoai lang (loại khoai lang vỏ đỏ): vỏ, đầu cuống của củ, đôi khi có khoai lang phế phẩm + Chất thải từ Khoai môn: vỏ, đầu cuống của củ 2 Lượng cần tạo – Xác định lượng chất thải cần tạo: lượng cần lấy được xác định 10kg (lượng mẫu vừa phải do bản thân riêng từng loại rác này có thành phần tính chất tương... trọng nhất của quá trình Dưới tác dụng của các vi khuẩn mêtan hóa, các axit hữu cơ, các chất trung tính…bị phân giải tạo thành khí mêtan Sự hình thành khí mêtan có thể theo hai cơ chế sau: – Do decacboxyl hóa các axit acetic: CH3COOH Vi khuẩn mêtan – CO2 + CH4 Do khử CO2 trong đó chất nhường điện tử là H2 hoặc các chất mang H+ trung gian: 4H2 + CO2 Vi khuẩn mêtan CH4 + 2H2O II.2.1.4 Tác nhân sinh học... chăn nuôi, chẳng hạn như những chất thải từ hoạt động thu hoạch mùa màng, thải bỏ các phần không thu hoạch, thải bỏ chất thải hay phụ phẩm trong chế biến; chất thải từ các động vật chăn nuôi như các loại gia súc, gia cầm, xác chết động vật do dịch bệnh…Hiện tại việc quản lý và thải bỏ các loại chất thải nông nghiệp không thuộc về trách nhiệm của các công ty môi trường đô thị của các địa phương Do đó cũng... cũng chính là giá trị BMP cần xác định đối với các mẫu CTHC đã thực hiện III.3 Xác định phương trình động học của quá trình PHYK sinh mêtan III.3.1 Phương trình động học của quá trình phân hủy yếm khí sinh mêtan Phương trình động học của quá trình phân hủy yếm khí sinh khí metan tuân theo phương trình phản ứng bậc 1 dB = k * B0 dt Ta có  Lượng khí tích lũy tại thời điểm t sẽ được xác định theo công... là các loại rau, vỏ hoa quả, thức ăn thừa… có bản chất là dễ phân hủy sinh học Ðây chính là loại chất thải ngay ban đầu không cần phải xử lý theo phương pháp chôn lấp vì tốn quá nhiều diện tích như hiện nay mà có thể xử lý hay có thể tận dụng để làm nguồn nguyên liệu cho các công nghệ tái chế chất thải hữu cơ bằng phương pháp sinh học như: làm phân bón hữu cơ hay ủ trong các hầm ủ yếm khí để sinh khí . Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT K50QN Luận văn Đề tài: Nghiên cứu. 8681686 - Fax: (84.4) 8693551 - 1 - Nghiên cứu xác định giá trị tiềm năng mêtan sinh hóa của một số loại chất thải hữu cơ – Hoàng Công Nghĩa – Lớp CNMT