nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản hương giang, tỉnh kiên giang bằng mô hình hiếú khí thụ động kết hợp xáo trộn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT PHÂN HỮU CƠ TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN VÀ ĐÓNG HỘP THỦY SẢN HƯƠNG GIANG, TỈNH KIÊN GIANG BẰNG MÔ HÌNH HIẾÚ KHÍ THỤ ĐỘNG KẾT HỢP XÁO TRỘN Ngành: Kỹ thuật môi trường Mã ngành:108 Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Thị Thanh Phượng Sinh viên thực hiện : Huỳnh Lê Kim Ngân MSSV: 0851080049 Lớp: 08DMT1 TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2012 TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2012 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Những thông số ô nhiễm tiêu biểu của nước thải trong chế biến thủy sản. 10 Bảng 3.1 Tóm tắt cách kiểm soát một số thông số vật lý và hóa học diễn ra trong đống ủ 37 Bảng 3.2. Thành phần tính chất bùn thải nhà máy chế biến và đồ hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang. 38 Bảng 3.3. Thành phần tính chất rơm hoai mục sau ủ nấm, thị trấn Mong Thị, tỉnh Kiên Giang. 39 Bảng 3.4: Độ ẩm và tỷ lệ C/N của hỗn hợp sau phối trộn 40 Bảng 3.5. Tỷ lệ trộn của bùn thải và rơm rạ hoai mục. 44 Bảng 3.6: Bảng yêu cầu kỹ thuật đối với phân hữu cơ. 45 Bảng 4.1. Kết quả sự biến đổi nhiệt độ ở 5 mô hình 47 Bảng 4.2. Kết quả sự biến đổi pH ở 5 mô hình 49 Bảng 4.3. Kết quả sự biến đổi độ ẩm ở 5 mô hình 52 Bảng 4.4. Kết quả sự biến đổi hàm lượng VS ở 5 mô hình khối ủ 54 Bảng 4.5. Kết quả sự biến đổi hàm lượng C tổng 5 mô hình 57 Bảng 4.6. Kết quả sự biến đổi hàm lượng N tổng ở 5 mô hình 59 Bảng 4.7. Kết quả sự biến đổi hàm lượng phospho tổng ở 5 mô hình 61 Bảng 4.8. Bảng so sánh các kết quả mô hình với yêu cầu kỹ thuật đối với phân hữu cơ theo TCVN 526-2002 66 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Vị trí địa lý của tỉnh Kiên Giang về khai thác thủy sản. 6 Hình 1.2. Hoạt động tại cảng cá Tắc Cậu 7 Hình 1.3. Một vài hình ảnh chế biến thủy hải sản tại Kiên Giang 9 Hình 1.4. Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy thực phẩm đóng hộp KTC 11 Hình 1.5. Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy đông lạnh Huy Nam 11 Hình 1.6.Bùn thải công nghiệp tại Hà Nội đang được đổ ra kênh, mương 13 Hình 1.7. Bùn thải được lưu chứa tại nhà máy 15 Hình 1.8. Sau vụ gặt, rơm rạ được gom thành đống để đốt 18 Hình 3.1.Mô hình khối ủ 41 Hình 3.2. Mô hình thực tế 41 Hình 3.3. Mô hình đống ủ thực tế 42 Hình 3.4. Vận hành mô hình 43 Hình 4.1.Đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ ở 5 mô hình 48 Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH ở 5 mô hình 50 Hình 4.3. Đồ thị biễu diễn sự thay đổi độ ẩm ở 5 mô hình khối ủ 53 Hình 4.4. Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng VS trong 5 mô hình khối ủ 55 Hình 4.5. Đồ thị biễu diễn sự thay đổi hàm lượng tổng C ở 5 mô hình khối ủ 58 Hình 4.6. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng N tổng ở 5 mô hình 60 Hình 4.7. Đồ thị biễu diễn sự biến đổi hàm lượng P tổng ở 5 mô hình 62 Hình 4.8. Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch độ ẩm sau ủ ở 5 mô hình 64 Hình 4.9. Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng C tổng sau ủ ở 5 mô hình 64 Hình 4.10.Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng N tổng sau ủ ở 5 mô hình 65 Hình 4.11.Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng P hữu hiệu sau ủ ở 5 mô hình 65 Hình 4.12. Đồ thị biễn diễn sự chênh lệch hàm lượng kali hữu hiệu sau ủ ở 5 mô hình 66 Đồ án tốt nghiệp 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Lĩnh vực khai thác và chế biến thủy hải sản là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn và có tiềm năng lớn của tỉnh Kiên Giang, ngành luôn khẳng định là ngành đứng đầu cả nước về sản lượng ngành, góp phần vào giải quyết lao động việc làm, tăng nguồn thu ngân sách cho tỉnh. Tỷ lệ thuận với sự phát triển đó, nhiều nhà máy-xí nghiệp chế biến các mặt hàng thủy hải sản được thành lập và đi vào hoạt động ngày càng nhiều (hiện toàn tỉnh có hơn 4.000 cơ sở lớn nhỏ) và được xuất hàng trực tiếp sang thị trường Châu Âu, Bắc Mỹ. Với tốc độ tăng trường và phát triển của ngành thủy hải sản, hoạt động này đã phần nào làm suy thoái môi trường sống xung quanh chúng ta với lượng chất thải không nhỏ từ hoạt động khai thác và chế biến sinh ra, chính vì vậy, bên cạnh việc tạo điều kiện để doanh nghiệp hoạt động và tăng doanh thu thì các doanh nghiệp cũng phải cùng chung tay bảo vệ môi trường sống, cụ thể là đầu tư vào công tác bảo vệ môi trường nhằm thực hiện theo hướng phát triển bền vững. Nhưng do sự quản lý không chặt chẽ về chất lượng môi trường nhất là lượng bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải, không được quan tâm nên trong thời gian qua đã ít nhiều ảnh hưởng đến môi trường (hơn 5 triệu m 3 bùn thải hàng năm được thải bỏ trực tiếp vào môi trường). Nếu vẫn tiếp tục không được can thiệp sớm nhất có thể thì trong tương lai gần nguồn nước mặt, nước ngầm sẽ bị ô nhiễm do hàm lượng dinh dưỡng có trong loại bùn thải này. Vì: - Bùn này được xem là chất thải rắn nhưng hiện tại vẫn chưa được quan tâm theo dõi thống kê và xử lý. Chi phí đầu tư xử lý là rất tốn kém nên dễ dẫn đến tình trạng né tránh, không trung thực của các doanh nghiệp trong việc xử lý bùn này đạt tiêu chuẩn xả thải cho phép. Đồ án tốt nghiệp 2 - Nếu lượng bùn thải này không được xử lý mà thải trực tiếp vào môi trường sẽ là điều kiện thuận lợi cho các mầm bệnh phát triển và gây ô nhiễm môi trường. - Đây là loại bùn thải chứa nhiều dinh dưỡng và không chứa kim loại nặng, có thể tận dụng như nguồn nguyên liệu cho quá trình ủ phân hữu cơ phục vụ cho nông nghiệp. Đề tài đề cập đến phương pháp ủ hiếu khí truyền thống có xáo trộn nhằm đơn giản hóa việc vận hành, tiết kiệm chi phí, tạo tiền đề và khuyến khích các doanh nghiệp tham gia đồng thời tận dụng và tái sử dụng lượng bùn thải thủy sản sau hệ thống xử lý nước thải. Hoạt động này không chỉ có ý nghĩa về mặt môi trường mà còn có tính kinh tế cao. Việc nghiên cứu một cách khoa học và tổng quát, đưa ra giải pháp phù hợp tại tỉnh Kiên Giang trong vấn đề xử lý bùn thải nhằm kịp thời hạn chế lượng ô nhiễm thải bỏ vào môi trường tại các nhà máy-xí nghiệp. Đồng thời từng bước tạo dựng khu công nghiệp sinh thái trong tương lai, góp phần vào sự tăng tưởng ngành thủy sản tại tỉnh Kiên Giang một cách ổn định và bền vững. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải của nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang phối trộn với rơm rạ hoai mục bằng mô hình ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn. 3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI. Đa phần, các nhà máy chế biến thủy sản tại Kiên Giang đều sử dụng sân phơi bùn sau hệ thống x ử lý nước thải và vì điều kiện thời gian có hạn, nên đề tài chỉ nghiên cứu về bùn thải của nhà máy chế biến thủy sản tại sân phơi bùn sau tách nước, lấy điển hình tại nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang. 4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. - Bùn thải tại sân phơi bùn của nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang; Đồ án tốt nghiệp 3 - Vật liệu phối trộn: rơm ra hoại mục sau thu hoạch nấm; - Sự biến đổi của các thông số vận hành trong quá trình ủ và mô hình sử dụng quy trình công nghệ ủ phân hữu cơ. 5. NỘI DUNG ĐỀ TÀI. - Tổng quan về lĩnh vực khai thác, chế biến thủy hải sản và bùn thải thủy sản tại tỉnh Kiên Giang, tổng quan các công nghệ xử lý bùn trong và ngoài nước, vài nét về vật liệu phối trộn: rơm rạ hoai mục sau thu hoạch nấm. - Khảo sát thành phần tính chất: bùn thải nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang -tỉnh Kiên Giang và rơm rạ hoai mục sau thu hoạch nấm. - Cơ sở lý thuyết của phương pháp ủ hiếu khí, cơ chế và công nghệ ủ phân hữu cơ theo phương pháp hiếu khí. - So sánh và lựa chọn công nghệ xử lý (phương pháp ủ) phù hợp với điều kiện thực tế tại tỉnh Kiên Giang. - Nghiên cứu trên mô hình thực nghiệm về hiệu quả xử lý bùn thải thủy sản của phương pháp ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn để sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải thủy sản phối trộn với rơm rạ hoai mục: + Nghiên cứu quá trình ủ và xác định tỷ lệ phối trộn giữa bùn – rơm rạ hoai mục. + Theo dõi sự biến đổi của các thông số vận hành như: nhiệt độ, pH, độ ẩm, VS, tổng Cacbon hữu cơ, tổng Nitơ, tổng Photpho và một số kim loại nặng: Pb, Cd, Cr, Cu, Ni, Zn, Hg (tại đầu vào và ra của quá trình ủ). + Xác định thời gian tối ưu cho khối ủ và đánh giá chất lượng sản phẩm sau ủ theo TCVN 526-2002. 6. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN. Đồ án tốt nghiệp 4 Thu thập, phân tích và tổng hợp số liệu về bùn thải của nhà máy chế biến thủy sản và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang về: - Đặc tính của bùn thải. - Tài liệu về các phương pháp xử lý bùn. Xây dựng và vận hành mô hình; Phân tích và theo dõi sự biến đổi các thông số vận hành mô hình, nghiên cứu trước và sau quá trình ủ để đánh giá hiệu quả xử lý; Tổng hợp số liệu nghiên cứu, đánh giá và hoàn thiện báo cáo. Sử dụng phần mềm Excel hoặc phần mềm Ogirin Pro8 để vẽ đồ thị, biểu đồ và hiệu quả xử lý. [...]... triển chế biến thủy sản trong tỉnh, góp phần vào sự tăng trưởng kinh tế của tỉnh Hình 1.3 Một vài hình ảnh chế biến thủy hải sản tại Kiên Giang 9 Đồ án tốt nghiệp 1.4 Một vài công nghệ xử lý nước thải thủy sản điển hình tại tỉnh Kiên Giang * Thành phần chung: - Chất thải rắn: đầu, vỏ, vi, ruột cá, vỏ tôm, râu mực, nang mực, … - Rác thải sinh hoạt: rau quả, thức ăn thừa, vỏ bao bì, túi nilon, vỏ đồ hộp, ... http://vietbao.vnt/xa-hoiViệt Báo) Trong nghiên cứu này, bùn được phân biệt thành 2 loại: bùn cống rãnh, kênh rạch và bùn từ nhà máy xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp, nhà máy nước, Kết quả phân tích các mẫu bùn cho thấy, bùn kênh rạch và cống rãnh có nồng độ chất vô cơ (cát, đá, sỏi, …), chất dinh dưỡng rất cao nên có thể sử dụng sản xuất vật liệu xây dựng và cải tạo đất Còn bùn từ nhà máy xử lý nước thải Khu công... nghiệp CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ BÙN VÀ MỘT VÀI NGHIÊN CỨU VỀ Ủ PHÂN HỮU CƠ 2.1 Các phương pháp ủ để xử lý bùn thải 2.1.1 Phương pháp ủ theo luống dài và thổi khí thụ động có xáo trộn Vật liệu ủ sắp xếp theo luống dài và hẹp, không khí được cung cấp tới hệ thống theo con đường tự nhiên như khuếch tán gió, đối lưu nhiệt Các luống được xáo trộn bằng cách di chuyển luống với xe xúc hoặc xe trộn chuyên... máy chế biến bột cá công suất 41 nghìn tấn/năm; 3 nhà máy cá đóng hộp công suất 27 triệu lon/năm và trên 11.990 phương tiện khai thác đánh bắt và thu mua hải sản, sản lượng đánh bắt hàng năm đạt trên 353.140 tấn/năm đủ cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy chế biến thủy sản hoạt động Song song với những hoạt động trên, hoạt động này đã và đang góp phần làm suy thoái môi trường xung quanh, hàng năm thải. .. hợp chất Tùy theo loại hợp chất mà chia ra phân hữu cơ và phân vô cơ Phân vô cơ còn gọi là phân khoáng hay phân hóa học Phân hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên như chất bài tiết của người và gia súc, gia cầm, tàn dư thực vật, than bùn, các phế thải trong nghề chế biến thủy sản 1.7.2 Chất lượng phân vi sinh Được đánh giá dựa trên 4 yếu tố sau : 18 Đồ án tốt nghiệp - Mức độ lẫn tạp chất (thủy tinh, plastic, đá,... Kiên Giang 1.6.1 Bùn thải 14 Đồ án tốt nghiệp Chỉ tính riêng lĩnh vực chế biến thủy hải sản, tỉnh Kiên Giang đã có hơn 4.000 cơ sở lớn nhỏ, nằm rải rác khắp các huyện, thị xã, thành phố trong tỉnh và dần dần hình thành được khu công nghiệp chế biến thủy hải sản tập trung tại khu cảng cá Tắc Cậu - cảng cá Tắc Cậu có quy mô lớn nhất nước với 22 nhà máy đông lạnh công suất gần 119 nghìn tấn/năm; hai nhà. .. độc hại Có thể dùng để sản xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua; than bùn; cấy vi sinh, dùng chế phẩm EM, … sẽ thành phân hữu cơ tổng hợp với bùn thải chiếm 70%, vật liệu phối trộn chiếm 30% Giá thành rẻ, chất lượng không thua kém các loại phân hữu cơ khác - Bùn thải công nghiệp không độc hại: Không cần xử lý, có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau - Bùn thải công nghiệp nguy... tính chất của bùn thải mà ta đưa ra các phương pháp xử lý thích hợp, cụ thể như: - Dùng chế phẩm sinh học tăng cường hoạt động cho vi sinh vật phân giải chất hữu cơ - Dùng phương pháp hóa học - Dùng phương pháp ủ làm phân bón vi sinh Qua tham khảo một số phương pháp xử lý bùn, một vài nghiên cứu liên quan đến công nghệ xử lý, tận dụng bùn như nguồn nguyên liệu đầu và thành phần bùn thải thủy sản 30 ... 96-97% đối với COD, BOD và hơn 99% vi sinh có hại Công nghệ xử lý: Quy trình xử lý nước thải lựa chọn theo phương án xử lý 3 bậc và phương pháp xử lý bằng vi sinh vật nhằm hạn chế đến mức tối đa hàm lượng chất thải * Một vài công nghệ xử lý nước thải tiêu biểu tại Kiên Giang Hình 1.4 Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy thực phẩm đóng hộp KTC Hình 1.5 Hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy đông lạnh Huy Nam... để sản xuất gạch sinh thái (EcoBrick) từ bùn thải (Nguồn: http://vietbao.vnt/xa-hoiViệt Báo _ Theo FS-2-2012 ) Bùn thải ướt của nhà máy xử lý nước thải được bơm vào bể chưng - lò phản ứng bùn kỵ khí ưa nhiệt (TASR) Bùn này được sử dụng cho nhà máy sản xuất gạch (EBF) và được xử lý trong 4 công đoạn: 1 Tạo hạt nhỏ, còn gọi là "hạt tiền chế' ; 2 Được bổ xung vào cho vật liệu quy ước như đá vôi, cát và . điển hình tại nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang. 4. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. - Bùn thải tại sân phơi bùn của nhà máy chế biến và đóng hộp thủy sản Hương Giang; . sản Hương Giang, tỉnh Kiên Giang phối trộn với rơm rạ hoai mục bằng mô hình ủ hiếu khí thụ động kết hợp xáo trộn. 3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI. Đa phần, các nhà máy chế biến thủy sản tại Kiên. phần vào sự tăng tưởng ngành thủy sản tại tỉnh Kiên Giang một cách ổn định và bền vững. 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ từ bùn thải của nhà máy chế biến và đóng hộp thủy