luận văn thạc sĩ nghiên cứu hành động giảm nhẹ biến đổi khí hậu trong xử lý nước thải lò giết mổ tập trung khu vực hà nội nghiên cứu điển hình tại lò giết mổ vạn phúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC ĐÀO THỊ THU HƢƠNG NGHIÊN CỨU HÀNH ĐỘNG GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI LỊ GIẾT MỔ TẬP TRUNG KHU VỰC HÀ NỘI NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI LỊ GIẾT MỔ VẠN PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Hà Nội – 2016 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SAU ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU HÀNH ĐỘNG GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG KHU VỰC HÀ NỘI NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI LÒ GIẾT MỔ VẠN PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Bạch Quang Dũng TS Đinh Thái Hƣng Hà Nội – 2016 z LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn khoa học TS Bạch Quang Dũng, TS Đinh Thái Hưng, không chép người khác Các thông tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn đầy đủ, trung thực qui cách Tác giả Đào Thị Thu Hƣơng z LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Biến đổi khí hậu “Nghiên cứu hành động giảm nhẹ biến đổi khí hậu xử lý nước thải lị giết mổ tập trung khu vực Hà Nội – nghiên cứu điển hình lị giết mổ Vạn Phúc” hồn thành tháng 10 năm 2015 Trong suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, tác giả nhận nhiều giúp đỡ thầy cơ, bạn bè gia đình Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS Bạch Quang Dũng, TS Đinh Thái Hưng trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy, Cô giáo Khoa Sau đại học – Đại học Quốc gia Hà Nội giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện hướng dẫn suốt trình học tập thực luận văn Tác giả chân thành cám ơn anh chị đồng nghiệp, bạn bè Trung tâm Biến đổi khí hậu, Trung tâm Nghiên cứu Đào tạo Việt Nam – Hàn Quốc – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu hỗ trợ chun mơn, thu nhập tài liệu liên quan để luận văn hoàn thành.Xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Công ty TNHH An Thịnh – lò giết mổ tập trung Vạn Phúc, Hà Nội tạo điều kiện cho tác giả việc khảo sát, lấy mẫu phục vụ đề tài luận văn Trong khuôn khổ luận văn, thời gian điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Vì tác giả mong nhận ý kiến đóp góp quý báu thầy cô đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Đào Thị Thu Hƣơng z MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN, CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1.Tổng quan công nghệ xử lý nƣớc thải giết mổ 1.1.1.Những nghiên cứu nước .3 1.1.2.Những nghiên cứu nước 1.2.Cơ sở khoa học phƣơng pháp xử lý nƣớc thải giết mổ áp dụng công nghệ sinh học 1.2.1.Bản chất giải pháp công nghệ sinh học 1.2.2.Kỹ thuật để triển khai giải pháp công nghệ xử lý nước thải giết mổ 1.2.3.Về cơng nghệ thu hồi khí biogas tạo lượng 11 1.3.Hiện trạng xử lý nƣớc thải từ lò giết mổ tập trung khu vực Hà Nội 12 CHƢƠNG 2.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1.Phƣơng pháp nghiên cứu xử lý nƣớc thải giết mổ từ lò giết mổ tập trung Vạn Phúc, Hà Nội 15 2.1.1.Khảo sát lấy mẫu 15 2.1.2.Nghiên cứu phương pháp tiền xử lý nước thải giết mổ 15 2.1.2.1.Nghiên cứu tách loại thành phần khó phân hủy: lơng, cát, mỡ 16 2.1.2.2.Nghiên cứu khảo sát điều kiện xử lý tăng cường phương pháp hóa lý khả xử lý vi sinh vật nước thải giết mổ lò mổ 17 2.1.3.Phương pháp nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ .20 2.1.3.1.Nghiên cứu xử lý sinh học kị khí để xử lý nước thải giết mổ 20 2.1.3.2.Phương pháp nghiên cứu xử lý sinh học hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ .22 2.1.3.3.Phương pháp nghiên cứu kết hợp xử lý sinh học kị khí hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ 23 i z 2.2.Nghiên cứu phƣơng pháp tính tốn, thiết kế hệ thống thu hồi xử lý khí sinh học 25 2.2.1.Hệ thống thu khí sinh học .25 2.2.1.1.Cấu tạo hệ thống thu khí sinh học .25 2.2.1.2.Thử độ kín thử áp lực hệ thống thu hồi khí sinh học 26 2.2.2.Phương pháp nghiên cứu làm khí –tiền xử lý khí sinh học 26 2.3.Phƣơng pháp nghiên cứu tiềm điện năng, nhiệt khí nâng khí biogas - Sử dụng khí biogas làm lƣợng tái tạo 27 2.3.1.Công nghệ sử dụng biogas cho hệ thống xử lý nước thải 27 2.3.2.Cơ sở tính tốn điện sinh biogas .28 2.3.3.Cơ sở tính tốn lượng biogas phục vụ làm khí nâng 29 CHƢƠNG 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1.Xử lý nƣớc thải giết mổ từ lò giết mổ tập trung Vạn Phúc, Hà Nội 31 3.1.1.Kết phân tích đặc tính, thành phần nước thải lị giết mổ tập trung .31 3.1.2.Kết nghiên cứu tiền xử lý nước thải lò giết mổ tập trung 32 3.1.2.1.Kết nghiên cứu tách loại thành phần khó phân hủy: lơng, cát, mỡ 32 3.1.2.2.Kết khảo sát điều kiện xử lý tăng cường phương pháp hóa lý khả xử lý vi sinh vật nước thải giết mổ lò mổ .32 3.1.3.Kết nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ 35 3.1.3.1.Kết nghiên cứu xử lý sinh học kị khí để xử lý nước thải giết mổ 35 3.1.3.2.Kết nghiên cứu xử lý sinh học hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ 38 3.1.3.3.Kết nghiên cứu kết hợp xử lý sinh học kị khí hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ…………… 41 3.2.Thiết kế, vận hành hệ thống thu hồi tiền xử lý khí sinh học 44 3.2.1.Hệ thống thu khí sinh học 44 3.2.1.1.Kết vận hành hệ thống thu khí sinh học .44 3.2.1.2.Nhận xét kết thu khí sinh học .48 3.2.2.Kết phương pháp tiền xử lý khí sinh học 48 3.2.2.1.Xác định lưu lượng khí 48 ii z luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc 3.2.2.2.Hiệu xử lý khí nước 49 3.2.2.3.Hiệu xử lý khí dung dịch NaOH 50 3.2.2.4.Bộ lọc khí sinh học từ vật liệu tái chế 51 3.3.Kết nghiên cứu tiềm sử dụng khí biogas - Chuyển hóa biogas thành điện 52 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 iii luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc z luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ HUBE[26] Hình 1.2 Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ Phitsanulok, Thái Lan [23] Hình 2.1 Hoạt động lò giết mổ tập trung 15 Hình 2.2 Hệ thống lưới tách chất chất lơ lửng từ nước thải giết mổ 17 Hình 2.3 Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng chất keo tụ 18 Hình 2.4 Thí nghiệm nghiên cứu nghiên cứu phân hủy vi sinhvật hiếu khí nước thải lò giết mổ 19 Hình 2.5 Thí nghiệm nghiên cứu nghiên cứu phân hủy vi sinhvật yếm khí nước thải lị giết mổ 20 Hình 2.6 Sơ đồ xử lý kị khí hợp chất hữu 21 Hình 2.7 Mơ hình hệ thống xử lý kị khí nước thải giết mổ gia súc thiết kế phịng thí nghiệm 22 Hình 2.8 Mơ hình hệ thống xử lý hiếu khí nước thải giết mổ gia súc thiết kế phịng thí nghiệm 23 Hình 2.9 Mơ hình kết hợp hệ thống xử lý kị khí hệ thống xử lý hiếu khí nước thải giết mổ gia súc thiết kế phịng thí nghiệm 25 Hình 2.10 Phương pháp nghiên cứu tiền xử lý khí sinh học 27 Hình 2.11 Sơ đồ cơng nghệ chuyển đổi biogas thành khí nâng điện 28 Hình 3.1 Ảnh hưởng chất keo tụ nước thải giết mổ 33 Hình 3.2 Ảnh hưởng vi sinh vật hiếu khí đến nước thải giết mổ 34 Hình 3.3 Ảnh hưởng vi sinh vật yếm khí phân hủy nước thải lị mổ 35 Hình 3.4 Biểu đồ biểu thị kết xử lý COD sau bể kị khí 36 Hình 3.5 Biểu đồ biểu thị kết xử lý BOD sau bể kị khí 36 Hình 3.6 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TN sau bể kị khí 37 Hình 3.7 Biểu đồ biểu thị kết xử lý NH4 sau bể kị khí 37 Hình 3.8 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TP sau bể kị khí 38 iv luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc z luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc Hình 3.9 Biểu đồ biểu thị kết xử lý COD sau sau hệ thống hiếu khí 39 Hình 3.10 Biểu đồ biểu thị kết xử lý BOD sau hệ thống hiếu khí 39 Hình 3.11 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TN sau hệ thống hiếu khí 40 Hình 3.12 Biểu đồ biểu thị kết xử lý NH4 sau hệ thống hiếu khí 40 Hình 3.13 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TP sau hệ thống hiếu khí 41 Hình 3.14 Biểu đồ biểu thị kết xử lý COD sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí hiếu khí 42 Hình 3.15 Biểu đồ biểu thị kết xử lý BOD sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí hiếu khí 43 Hình 3.16 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TN sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí hiếu khí 43 Hình 3.17 Biểu đồ biểu thị kết xử lý NH4 sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí hiếu khí 44 Hình 3.18 Biểu đồ biểu thị kết xử lý TP sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí hiếu khí 44 Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn tỷ lệ thành phần khí sinh 45 Hình 3.20 Thành phần khí giai đoạn phân hủy mạnh (ngày thứ 28 - 35) 45 Hình 3.21 Hấp thụ khí CO2 H2S q trình phân tích hàm lượng 49 Hình 3.22 Hiệu xử lý CO2 phương pháp hấp thụ vào nước 50 Hình 3.23 Hiệu xử lý H2S dung dịch NaOH 50 Hình 3.24 Hiệu xử lý CO2 dung dịch NaOH 51 Hình 3.25 Đồ thị hiệu xử lý H2S phoi sắt 51 Hình 3.26 Tỷ lệ lượng điện so với biogas CH4 phát sinh hàng ngày 53 v luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc z luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1.Phát sinh nước thải thành phần nước thải 13 Bảng 2.1.Thành phần chất thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng chất keo tụ 17 Bảng 2.2.Thành phần chất thí nghiệm nghiên cứu phân hủy vi sinh vật hiếu khí nước thải lò giết mổ 18 Bảng 2.3.Thành phần chất thí nghiệm nghiên cứu phân hủy vi sinh vật yếm khí nước thải lò giết mổ 19 Bảng 2.4.Các thông số thời gian lưu nước, thời gian lưu b n lưu lượng cấp khí cho phương pháp 25 Bảng 2.5.Yêu cầu chất lượng thành phần khí biogas sau xử lý theo mục đích sử dụng26 Bảng 2.6.Thành phần biogas sau xử lý 28 Bảng 3.1.Đặc điểm nước thải giết mổ 32 Bảng 3.2.Giá trị khí thành phần biogas thu 46 Bảng 3.3.Thành phần khí sinh q trình xử lý nước thải lò giết mổ 48 Bảng 3.4.Lượng điện tiêu thụ cho hệ thống xử lý nước thải công suất 52 vi luan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phucluan.van.thac.si.nghien.cuu.hanh.dong.giam.nhe.bien.doi.khi.hau.trong.xu.ly.nuoc.thai.lo.giet.mo.tap.trung.khu.vuc.ha.noi.nghien.cuu.dien.hinh.tai.lo.giet.mo.van.phuc z