Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH HĨA Q TRÌNH LOẠI BỎ NITƠ TRONG BÃI LỌC TRỒNG CÂY KIẾN TẠO DÒNG CHẢY NGẦM Đỗ ị Hồng Dung1,2, Đặng Xuân Hiển1* TĨM TẮT Nghiên cứu thiết lập mơ hình số mơ diễn biến nồng độ nitơ hệ thống xử lý nước thải bãi lọc trồng kiến tạo dòng chảy ngầm Việt Nam Hệ phương trình mơ hình giải phương pháp Rung-Kutta bậc 4, code số ngôn ngữ lập trình Matlab Kết mơ trạng thái vận hành bãi lọc trồng với số liệu khác cho thấy: số liệu mô kết đo đạc có sai số 1%-6% nồng độ nitơ hữu cơ, nhỏ 15% nồng độ nitrat lớn 15% nồng độ amoni Mặc dù sai số số thành phần cao mơ hình mơ xu hướng diễn biến nồng độ nitơ hệ thống Với kết mơ hình bước đầu áp dụng việc mô diễn biến nồng độ nitơ, nhằm kiểm sốt dự báo q trình xảy bãi lọc trồng kiến tạo dòng chảy ngầm xử lý nước rỉ rác Việt Nam Từ khóa: Bãi lọc trồng cây, mơ hình hóa, mơ phỏng, nước rỉ rác, xử lý nước thải I ĐẶT VẤN ĐỀ Nước thải giàu chất hữu loại nước thải phổ biến nay, việc xử lý nitơ coi yếu tố cần quan tâm để thiết kế xác định công nghệ Các phương pháp xử lý gồm phương pháp hóa học, sinh học sinh thái Cơng nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh có nhiều ưu điểm so với công nghệ khác như: than thiện với môi trường, rẻ tiền, dễ vận hành hiệu cao, áp dụng cho quy mô khác Công nghệ sinh thái áp dụng nhiều nước giới Mỹ, Pháp, Brazil, Ấn độ, Ai cập, Trung Quốc (Tăng ị Chính ctv., 2020) Bãi lọc trồng kiến tạo dòng chảy ngầm công nghệ sinh thái nghiên cứu ứng dụng cho nhiều trường hợp cho hiệu xử lý cao Các trình để chuyển hóa nitơ bãi lọc chủ yếu trình amoni, nitrat, khử nitơ hấp thụ sinh học thực vật (Mayo and Bigambo, 2005) Tuy nhiên, ảnh hưởng điều kiện vật lý sinh học khác dẫn tới hiệu suất loại bỏ nitơ khơng rõ ràng Để có đánh giá phù hợp, số nhà nghiên cứu áp dụng phương pháp mơ để thiết lập mơ hình chuyển hóa nitơ bãi lọc Việc ứng dụng mơ hình cho phép khảo sát thành phần tác động hệ phức tạp, hệ sinh thái bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước (Erik, 1999) Mơ q trình sinh học bãi lọc trồng phương pháp sử dụng mối tương quan cấu tử mơ hình để từ thiết lập lên ma trận tác động tương hỗ, xác định tác động qua lại cấu tử; xem xét trình diễn để từ thiết lập phương trình tốn học mơ q trình sinh học hệ thống (Gabrijel et al., 2019) Dù vậy, với yếu tố ảnh hưởng khác nên việc áp dụng mơ hình mơ giới vào điều kiện Việt Nam đòi hỏi nghiên cứu cụ thể Nghiên cứu nhằm thiết lập mơ hình số mơ q trình chuyển hóa loại bỏ nitơ bãi lọc trồng dòng chảy ngầm áp dụng xử lý nước rỉ rác nước thải Việt Nam II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu nước rỉ rác bãi lọc trồng dòng chảy ngang 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết cơng trình nghiên cứu, kinh nghiệm chuyên gia ngồi nước, kế thừa thuật tốn chứng minh 2.2.2 Phương pháp mơ hình hóa, mơ phỏng: Các trình chủ yếu xảy bãi lọc trồng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Môi trường Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam E-mail: hien.dangxuan@hust.edu.vn 106 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 cấu tử tham gia vào trình biểu thị dạng phương trình tốn học, phương trình giải số code số ngơn ngữ lập trình Matlab cho phép mơ q trình chủ yếu diễn bãi lọc trồng kiến tạo 2.2.3 Phương pháp lập trình ngơn ngữ lập trình máy tính Các phương trình tốn giải số lập trình ngơn ngữ lập trình MATLAB việc tính tốn thực chương trình phần mềm hay code số 2.3 ời gian địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu thực thời gian từ tháng 3/2017 đến tháng 3/2021 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xây dựng mơ hình khái niệm ma trận tác động tương hỗ Nghiên cứu tổng quan cho thấy Nitơ chất nhiễm gây tượng phú dưỡng, ảnh hưởng đến hàm lượng oxy hịa tan có dịng thải gây độc cho sinh vật nước Nitơ nước thải tồn dạng vô hữu cơ, bao gồm: nitơ hữu (Org-N), amoni (NH4+), amoniac (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), khí nitơ (N 2) Các dạng nitơ vô yếu tố cần thiết cho tăng trưởng trồng bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước, lượng nitơ hạn chế kiểm soát phát triển sinh khối Tổng nitơ (TN) thường dùng để gộp tất dạng nitơ Từ kết xác định q trình mơ hình khái niệm, xác định tham số tham gia mơ hình Sự tham gia biến trạng thái vào q trình xác định thơng qua ma trận tác động tương hỗ lập bảng Hình Mơ hình khái niệm biểu diễn trình sinh học loạt bỏ nitơ diễn bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước Bảng Ma trận tác động tương hỗ biến trạng thái tham gia trình loại bỏ nitơ bãi lọc trồng kiến tạo am số Nitơ hữu hòa Nitơ hữu tan (DON) dạng hạt (PON) + - Nitrat (NO3) Amoni (NH4) + + + Nitrat (NO3) - + + + - Amoni (NH4) -/+ - + + + Nitơ hữu hòa tan (DON) + + + Nitơ hữu dạng hạt (PON) + ực vật ực vật - + Ghi chú: “-” Khơng có tương tác biến trạng thái; “+” Có tương tác biến trạng thái 107 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 Sơ đồ chuyển hoá Nitơ lọc trồng biểu diễn hình Từ sơ đồ cho thấy, chuyển hóa nitơ bãi lọc trồng gồm trình: (i) Ammon hóa, chuyển đổi nitơ hữu thành amoni trình phân hủy chất hữu cơ; (ii) Nitrat hóa, q trình amoni thành nitơ nitrat vi khuẩn; (iii) Khử nitrat hóa, q trình nitơ oxit tạo thành nitơ nitrat; (iv) Hấp thụ thực vật đồng hóa nitơ vơ Hình Sơ đồ cân sinh khối cho chuyển hóa loại bỏ Nitơ bãi lọc trồng (Yanhua Wang et al., 2009) 3.2 iết lập phương trình tốn học mơ q trình loại bỏ nitơ bãi lọc trồng kiến tạo khơng ngập nước Các q trình chủ yếu liên quan đến trình chuyển đổi nitơ bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước bao gồm: nitrat d(x1) = d(x1) = d(x3) = dt dt dt d(x4) dt d d d hóa, khử nitrat, hấp thụ nitrat, amoni thực vật, amoni hóa phân hủy thực vật Trên sở xét trình chủ yếu cấu tử tham gia vào trình này, thiết lập phương trình cân vật liệu cấu tử chủ yếu bãi lọc trồng sau: (Inorganic − x1) + dp x4 − x1 (1) (InAmmonia − x2) + x1 − rn x2 − rv x2 − rp1 x4 (2) (Innitrate − x2) + rn x2 − rd x3 − rp2 x4 (3) = rp1 x4 + rp2 x4 − dp x4 (4) Trong ký hiệu biến định nghĩa sau: x1: Nồng độ nitơ hữu (mg/L); x2: Nồng độ NH4 -N (mg/L); x3: Nồng độ NO3 -N (mg/L); x4: Lượng nitơ hữu thực vật (mg/L); δ: ời gian lưu nước bãi lọc (ngày) Inorganic, Inammonia, Innitrate: Nồng độ đầu vào nitơ hữu cơ, NH4 -N NO3 –N (mg/L); dp: Tốc độ phân hủy thực vật (ngày-1); ra: Tốc độ ammon hóa nitơ hữu (ngày-1); rn: Tốc độ nitrat hóa NH4 -N (ngày-1); rv: Tốc độ bay amoniac(ngày-1); rp1, r p2: Tỷ lệ nitơ sử dụng hấp thụ thực vật, p1 p2 tương ứng với NH4 -N NO3 – N (ngày-1) ; rd: Tốc độ khử nitrat NO3 – N (ngày -1) 108 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 Amơn hố q trình chuyển hóa nitơ hữu đất thành NH4 –N nhờ vi sinh vật Q trình amơn hố có tầm quan trọng lớn bãi lọc trồng cây, nơi nitơ cho chất dinh dưỡng giới hạn phát triển Một số tốc độ amon hóa nghiên cứu, với giá trị nằm khoảng từ 0,004 đến 0,53 g N.m-2 ngày -1 Tốc độ amơn hóa tùy thuộc vào nhiệt độ vật liệu lọc bãi lọc nồng độ nitơ hữu cơ, có dạng cơng thức sau: = aT (5) Trong đó: hệ số tương quan, nằm khoảng từ 0,0005 đến 0,125 T- nhiệt độ nước Nitrat hóa q trình hiếu khí sản phẩm cuối NO3 -N Trong trình nitrat hóa, NH4 -N bị biến đổi thành NO3 -N chuyển hóa vi khuẩn tự dưỡng số loài vi sinh vật dị dưỡng (Reddy and Patrick, 1984) Nitrat hóa bị ảnh hưởng nhiệt độ, giá trị pH, độ ẩm, quần thể vi sinh vật, nồng độ NH4 -N oxy hòa tan Nhiệt độ tối ưu cho q trình nitrat hóa vật liệu lọc bãi dao động từ 30°C đến 40°C Tốc độ nitrat hóa xác định phương trình rn= mn Yn DO )( )C C K1 + x2 K2 + DO T pH (6) Trong đó: (0,33 – 2,21): Tốc độ tăng trưởng tối đa Nitrosomonas (ngày-1); (0,03 - 0,13): Hệ số suất vi khuẩn Nitrosomonas (mg VSS/mgN); K2: Hằng số bán bão hòa oxy K1: Hằng số bán bão hòa amoniac, phụ thuộc vào nhiệt độ: K1 = e (0,051 (T-1.58) (7) Hệ số phụ thuộc nhiệt độ CT cho công thức sau: C1 = e 0.098 (T-15) (8) CpH: Yếu tố giới hạn tăng trưởng Nitrosomonas, phụ thuộc giá trị pH, biểu thức sau: CpH = { - 0.833(7.2 − pH) pH < 7.2 pH ≥ 7.2 (9) Sự bay amoniac q trình hóa lý Reddy Patrick (1984) rằng, tổn thất NH3 bay không lớn giá trị pH 8,0 Nhưng giá trị pH tăng lên đến 8,5 tỷ lệ NH3 tăng lên 20 - 25% 20°C Ở pH 9,3 tỷ lệ ion NH amoni 1:1 tổn thất bay đáng kể Do đó, tốc độ bay amoniac xác định giá trị nhiệt độ giá trị pH Công thức sau mô tả tốc độ bay NH3 bãi lọc trồng cây: r = 1 + 10 (10.068 − 0.033T−pH) (10) Khử nitrat q trình chuyển hóa nitrat thành khí nitơ, thực vi sinh vật dị dưỡng điều kiện thiếu khí Quá trình phụ thuộc vào điều kiện mơi trường như: độ ẩm vật liệu lọc bãi, nồng độ NO3 -N nhiệt độ Công thức sau sử dụng để mơ hình hóa tốc độ khử nitrat: rd = e (0,71 + 0.5x2) + (0.1w + 0.1T − 8.3) (11) Trong đó: w: Độ ẩm vật liệu lọc bãi, chiếm khoảng 50 - 100% không gian lỗ rỗng chứa nước (WFPS) ực vật bãi đồng hóa nitơ, phần quan trọng trình trao đổi chất chúng Các dạng nitơ vô chuyển đổi, hợp chất nitơ hữu sử dụng cho cấu trúc thực vật NH4 -N NO3 -N thường đồng hóa thực vật Tốc độ hấp thụ nitơ thực vật bị giới hạn tốc độ tăng trưởng thực vật nồng độ NH4 -N NO3 -N Những yếu tố kết hợp phương trình đây, phương trình mơ tả đồng hóa thực vật bãi lọc: rpi = rg ( xi+1 ) (i = 1,2) x2 +x3 (12) Trong đó: rg tốc độ tăng trưởng thực vật Các tham số rd rP có tầm quan trọng việc mơ chuyển đổi nitơ liên quan đến ảnh hưởng nhiệt độ, xạ mặt trời chất thải nitơ 3.3 Phương pháp giải hệ phương trình Hệ phương trình vi phân thiết lập khơng thể giải phương pháp giải tích thơng thường mà phải giải gần phương pháp số phương pháp xấp xỉ Pica, phương pháp chuỗi Taylor, phương pháp chuỗi lũy thừa, phương pháp Euler, phương pháp Runge-Kutta Trong số phương pháp phương pháp RungeKutta phương pháp hiệu vừa có độ 109 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 xác cao, thuật tốn khơng q phức tạp, áp dụng rỗng rãi để giải phương trình vi phân Phương pháp giải hệ phương trình vi phân thuật toán Runge Kutta: Xét toán Cauchy: y’ = f(x,y); y( ) = α; ≤ ≤ Muốn tìm nghiệm gần y(x) chia đoạn [ ,X] thành n đoạn − điểm = + ih; n = X; h = n Tập hợp điểm tạo thành lưới sai phân, điểm gọi nút lưới, h gọi bước lưới Công thức Runge Kutta bậc giải hệ phương trình vi phân: Xét hệ phương trình vi phân bậc nhất: dx1 = ∫1(t, x1, x2, xn ) dt dx2 = ∫2(t, x1, x2, xn ) dt dxn = ∫n(t, x1, x2, xn ) dt Các điều kiện ban đầu thời điểm t = t0 hệ xác định với ( ) = ,0 với k = Gọi h bước nhảy thời gian khoảng khảo sát, giả sử xk,i giá trị biến thứ k thời điểm ti, giá trị biến thứ k thời điểm (ti + h) , +1 xác định công thức: xk, i+1 = xk,i + h (a + 2bk,i + 2ck,i + 2dk,i ) k,i Trong đó: ak,i = fk (ti, x1,i ,x2,i , xn,i ,) h h h h bk, i = fk((ti + ), (x1,i + A1,i), (x2,i + A2,i), ,(xn,i + An,i)) 2 2 ck, i = fk((t i + h h h h ), (x1,i + B1,i), (x2,i + B2,i), ,(xn,i + Bn,i)) 2 2 dk, i = fk((t i +h ), (x1,i + hA1,i), (x2,i +hA2,i), ,(xn,i +hAn,i)) Hệ phương trình mơ hình giải số phương pháp Runge-Kutta bậc code số ngôn ngữ lập trình Matlab 3.4 Kết phân tích độ nhạy Để xác định các thơng số có ảnh hưởng lớn tới kết mô phỏng, tiến hành thực phân tích độ nhạy thơng số tham gia mơ hình, phục vụ việc lựa chọn tham số hiệu chỉnh Kết phân tích độ nhạy thơng số tham gia mơ hình với biến đổi thành phần nitơ hình Hình Biến thiên nồng độ nitơ bãi lọc trồng thay đổi tham số Từ hình 3, thấy tốc độ tăng trưởng tối đa vi khuẩn Nitrosomonas (Un) tiếp tục giữ ảnh hưởng lớn tới thay đổi nồng độ nitrat, sau thơng số độ ẩm vật liệu bãi lọc khoảng 50 - 100% không gian lỗ rỗng chứa đầy nước (WFPS) Tương tự amoni, vi khuẩn Nitrosomonas tham gia vào q trình chuyển hóa amoni thành nitrat, tốc độ tăng trưởng vi khuẩn thúc đẩy trình tạo nitrat 110 Đồ thị mô biến thiên nitơ hữu cho thấy với bước thời gian thay đổi, giá trị hệ số tương quan nhiệt độ vật liệu bãi lọc nồng độ nito hữu (alpha) làm cho nồng độ nitơ hữu biến đổi lớn thay đổi giá trị thông số tốc độ phân hủy thực vật (dp) Hệ số tương quan nhiệt độ đất nồng độ nito hữu (alpha) cho thấy nhiệt độ lớn Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 (trong khoảng tối ưu cho phép), nồng độ nitơ hữu tỷ lệ thuận với trình cân nitơ hữu diễn bãi lọc Từ kết phân tích độ nhạy trên, xác định thông số tác động đến mơ hình thực hiệu chỉnh 3.5 Hiệu chỉnh xác nhận mơ hình Giá trị thơng số động học mơ hình tham khảo từ số liệu nước minh chứng Kết hiệu chỉnh trình bày bảng sau: Bảng Kết hiệu chỉnh thông số mơ hình am số Mơ tả Đơn vị Khoảng giá trị Nguồn dp Tốc độ phân hủy thực vật 1/ngày - Mayo and Bigambo, 2005 Alpha Hệ số tương quan nhiệt độ nồng dộ nito hữu - 0,0005 - 0,148 Jorgensen et al., 1991; Mayo and Bigambo, 2005 0,0036 Un Tốc độ tăng trưởng tối đa vi khuẩn Nitrosomonas 1/ngày 0,33 - 2,21 Jorgensen et al., 1991; Mayo and Bigambo, 2005 0,12 Yn Hệ số suất tối đa vi khuẩn Nitrosomonas - 0,03 - 0,13 Mayo and Bigambo, 2005 0,13 K2 Hằng số oxi bán bão hòa vi khuẩn Nitrosomonas g N/m2 0,13 - 1,3 Jorgensen et al., 1991; Mayo and Bigambo, 2005 0,8 Sau hiệu chỉnh, sử dụng thông số hiệu chỉnh để chạy mô hình Bộ số liệu để chạy mơ hình tham khảo từ kết nghiên cứu đề tài KC08.05 KC08.DA02 Số liệu Giá trị hiệu chỉnh 0,002 đầu vào: OrgN-in = 19,0 mg/L, NH4+in = 56,1 mg/L, NO3-in = 1,8 mg/L, HRT = 1,05 Kết mô trình bày hình Hình Đồ thị mô cân nitơ bãi lọc trồng Hình thể diễn biến nồng độ nitơ hữu theo thời gian, kết mô cho thấy nồng độ nitơ hữu giảm mạnh ngày sau trì mức 11 mg/L Kết tính tốn nồng độ nitơ hữu số liệu đo đạc cho kết tương đồng, sai số chênh lệch đo đạc mô khoảng - 6% Trong diễn biến nồng độ nitrat, ban đầu nitrat có xu hướng tăng sau giảm theo thời gian; thời gian dài hiệu xử lý cao Kết đo đạc thực tế cho thấy nồng độ nitrat có xu hướng tăng lên thời gian đầu giảm dần thời điểm hệ thống ổn định Kết mô nồng độ nitrat so với số liệu đo đạc có sai số < 15%, chấp nhận được, nhiên mơ hình mơ phản 111 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 ánh xu diễn biến tăng giảm theo thời gian thông số nitrat bãi lọc Đối với biến thiên nồng độ amoni, theo đó, cân amoni đạt mức độ ổn định nhanh Tuy nhiên kết mô nồng độ amoni có sai số tương đối lớn so với số liệu đo đạc (> 15%), cần có nghiên cứu kiểm chứng thêm dự báo trình xảy bãi lọc trồng kiến tạo theo thời gian LỜI CẢM ƠN Các tác giả xin chân thành cảm ơn tài trợ kinh phí cho nghiên cứu thơng qua đề tài KC08.05 KC08.DA02 Bộ KHCN IV KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nghiên cứu xác định mô hình khái niệm, mơ hình cấu trúc thiết lập phương trình tốn học liên quan đến q trình chuyển đổi loại bỏ nitơ bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng mơ hình số tính tốn chỉnh chuyển đổi nitơ, cacbon, photpho theo động học bậc Hệ phương trình mơ hình giải số phương pháp Runge-Kutta bậc code số ngơn ngữ lập trình Matlab Tăng ị Chính, Đặng ị Mai Anh, Phùng Đức Hiếu, Nguyễn Minh ư, Nguyễn Sĩ Nguyên, 2020 Ứng dụng mô hình sinh thái để xử lý nước thải làng nghề chăn ni bị sữa Gia Lâm - Hà Nội Tạp chí hoạt động Khoa học cơng nghệ An tồn - Sức khỏe Môi trường lao động Số 1, 3-2020: 103-108 Việc phân tích độ nhạy thực nhằm xác định tham số có ảnh hưởng lớn đến trình xảy bãi lọc trồng kiến tạo Kết phân tích độ nhạy xác định yếu tố ảnh hưởng đến trình tiến hành hiệu chỉnh thơng số mơ hình để phù hợp với điều kiện Việt Nam Mơ hình hiệu chỉnh kiểm nghiệm số liệu đo đạc Việt Nam Kết tính tốn nồng độ nitơ hữu số liệu đo dạc cho kết tương đồng, sai số chênh lệch đo đạc mô khoảng 1% - 6% Kết mô nồng độ nitrat so với số liệu đo đạc có sai số < 15%, chấp nhận được, nhiên mơ hình mơ phản ánh xu diễn biến tăng giảm theo thời gian thông số nitrat bãi lọc Số liệu mô nồng độ amoni có sai số tương đối lớn so với số liệu đo đạc (> 15%), cần có nghiên cứu kiểm chứng thêm Mơ hình bước đầu kiểm sốt 112 Erik Ryan Lee, 1999 Set-wet: A wetland simulation model to optimize NPS pollution control Master thesis State University Blacksburg, Virginia: 248 pages Gabrijel Ondrasek, Helena Bakic Begic, Monika Zovko, Lana Filipovic, Cristian Merino Gergichevich, Radovan Savic, Zed Rengel, 2019 Biogeochemistry of soil organic matter in agoroecosystems & environmental implications Science Total Environment, 658: 1559-1573 Jorgensen, S.E, Nielsen, S.N., Jorgensen, L.A., 1991 Handbook of Ecological Parameters and Ecotoxicology Elsevier, Amsterdam Mayo, A.W., Bigambo, T., 2005 Nitrogen transformation in horizontal subsurface ow constructed wetlands I: model development Physics and Chemistry of the Earth, 30: 673-679 Reddy K.R and W.H Patrick, 1984 Nitrogen transformations and loss in ooded soils and sediments CRC Critical Reviews in Environmental Control, 13(4): 273-309 Yanhua Wang, Jixiang Zhang, Hainan Kong, Yuhei Inamori, Kaiqin Xu, Ryuhei Inamori, Takashi Kondo, 2009 A simulation model of nitrogen transformation in reed constructed wetlands Desalination, 235: 93-101 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 01(134)/2022 Study on modeling of nitrogen removal process in sub ow constructed wetland Do i Hong Dung, Dang Xuan Hien Abstract e study established a numerical model to simulate nitrogen concentration in the sub ow constructed wetland for treatment of land ll leachate in Vietnam e system of equations in the model was solved by the 4th degree Rung-Kutta method, and numerically coded in the Matlab programming language e results of simulation of the operating state of sub ow constructed wetland with di erent data sets showed that: the di erence in error between measurement data and simulation data was in the range of - 6% for organic nitrogen concentration, less than 15% for nitrate concentration and more than 15% for ammonium concentration Although the di erence in error between measurement data and simulation data was quite high, but the simulation model correctly re ects the trend of increasing and decreasing over time for the nitrate parameter in sub ow constructed wetland e obtained results showed that the model can initially be applied in simulating the evolution of nitrogen concentration, in order to control and predict the processes occurring in the sub ow constructed wetland to treat land ll leachate and wastewater in Vietnam Keywords: Sub ow constructed wetland, modeling, simulation, land ll leachate, wastewater treatment Ngày nhận bài: 09/01/2022 Ngày phản biện: 15/01/2022 Người phản biện: PGS.TS Vũ Đình Tiến Ngày duyệt đăng: 15/02/2022 XÂY DỰNG MƠ HÌNH LIÊN KẾT SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ RAU THEO HƯỚNG HỮU CƠ TẠI ĐỒNG NAI Ngô Minh Dũng1*, Mai Bá Nghĩa1, Đặng ị Phương Lan2 TĨM TẮT Mơ hình sản xuất rau theo hướng hữu thực tỉnh Đồng Nai từ năm 2019 đến năm 2021 với tổng diện tích 29 Kết rằng: (i) Mơ hình thực cải xanh, cải ngọt, mùng tơi, rau dền, hành mướp đắng đất cát pha (phường Trảng Dài) đất xám (xã Vĩnh Tân) theo quy trình dự án đạt suất từ 13,6 - 18,3 tấn/ha tùy loại rau Chất lượng rau đạt chuẩn hữu theo giấy chứng nhận số TQC.19.3278.01 TQC 19.2885; (ii) Sản phẩm rau hữu mơ hình kết nối tiêu thụ khn khổ nội dung liên kết sản xuất với tiêu thụ sản phẩm dự án hình thức liên kết tổ hợp tác hợp tác xã với công ty thu mua Kết liên kết cho hiệu kinh tế cao so với sản xuất rau theo VietGAP địa phương (đối chứng) với lợi nhuận trung bình 20% tỷ số lợi nhuận cận biên (MBCR) đạt 1,5 Từ khóa: Sản xuất rau hữu cơ, mơ hình liên kết, sản xuất tiêu thụ, Đồng Nai I ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất hữu trở thành xu hướng tất yếu nông nghiệp giới Ngành nông nghiệp Việt Nam bước đẩy mạnh phát triển nông nghiệp hữu cơ, coi hướng bền vững góp phần giải vấn đề tồn tiêu chuẩn chất lượng, quy trình sản xuất tiến tới đưa nơng sản nước ta chiếm lĩnh thị trường lớn, giàu tiềm Sản phẩm nông nghiệp hữu xem thân thiện với mơi trường, sạch, an tồn chất lượng đáp ứng yêu cầu ngày cao người tiêu dùng nước thị trường xuất (Nguyễn Văn Bộ Ngơ Dỗn Đảm, 2013) eo Nguyễn Xuân Trường Trương ị Hồng Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao TBKT Nông nghiệp - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Viện Môi trường Nông nghiệp * E-mail: dung.nm@iasvn.org 113 ... 3.2 iết lập phương trình tốn học mơ q trình loại bỏ nitơ bãi lọc trồng kiến tạo khơng ngập nước Các q trình chủ yếu liên quan đến trình chuyển đổi nitơ bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước... thành nitơ nitrat vi khuẩn; (iii) Khử nitrat hóa, q trình nitơ oxit tạo thành nitơ nitrat; (iv) Hấp thụ thực vật đồng hóa nitơ vơ Hình Sơ đồ cân sinh khối cho chuyển hóa loại bỏ Nitơ bãi lọc trồng. .. THAM KHẢO Nghiên cứu xác định mơ hình khái niệm, mơ hình cấu trúc thiết lập phương trình tốn học liên quan đến q trình chuyển đổi loại bỏ nitơ bãi lọc trồng kiến tạo không ngập nước Nghiên cứu tập