Nguồn gốc chất thải pptx

Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang Nguồn gốc, lưu lượng và chất lượng nước thải 1. Nguồn gốc nước thải Chất thải là toàn bộ các vật chất không sử dụng nữa của con người và gia súc thải ra môi trường. Chúng được tạo ra trong quá trình sản xuất và sinh hoạt. Chúng có nguồn gốc là thực vật, động vật, hợp chất carbua hydro và luôn cả bùn cặn thải ra sau quá trình xử lý nước thải. Nguồn gốc và sự vận chuyển các chất thải hữu cơ Nguồn phát sinh và trạng thái tồn tại chất thải đô thị -1- Chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt Chất thải hữu cơ từ sản xuất - Chất thải từ nhà bếp của gia đình, nhà hàng, khách sạn, xí nghiệp - Chất thải từ khu thương mại - Chất thải từ khu vui chơi giải trí - Chất thải từ cơ sở chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp - Chất thải từ nhà máy chế biến thực phẩm - Chất thải từ cơ sở sản xuất công nghiệp nhẹ như thuộc da, giấy, gổ - Chất thải từ trạm xử lý nước - Chất thải từ khai thác, chế biến dầu mỏ Chất thải công nghiệp Sản xuất công nghiệp Chất thải sinh hoạt Sinh hoạt Nông nghiệp + Sản phẩm + Nguyên liệu Thành phố Chất thải nông nghiệp Nông thôn Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 2. Lưu lượng nước thải, độ dao động, định hướng thiết kế Tỉ lệ C/N của một số chất thải STT Các chất thải Hàm lượng nitơ (% trong lượng khô) Tỉ lệ C/N 1 Phân, hầm cầu 5,5 – 6,5 6 - 10 2 Nước tiểu 15 – 18 0,8 3 Máu 10 – 14 3,0 4 Phân bò 1,7 18 5 Phân gà 6,7 15 6 Phân cừu 3,8 7 Phân heo 3,8 8 Phân ngựa 2,3 25 9 Chất cặn lắng tươi 4 – 7 11 10 Chất cặn lên men 2,4 11 Bùn hoạt tính 5 6 12 Cỏ ủ 3 – 6 12 – 15 13 Chất thải từ rau 2,5 – 4 11 – 12 14 Cỏ hỗn hợp 2,4 19 15 Vỏ, vụn từ khoai tây 1,5 25 16 Trấu lúa mì 0,3 – 0,5 128 – 150 17 Trấu lúa nước 0,1 200 – 500 Am độ một số chất thải ở các nước phát triển STT Thành phần chất thải % khối lượng Độ ẩm (%) 1 Chất thải thực phẩm 15 70 2 Giấy 40 6 -2- Chất thải sinh hoạt Bùn cặn Chất thải đô thị Dạng lỏng: chất lỏng chứa dầu mở, bùn cặn cống rảnh, cơ sở xử lý nước Dạng khí: hơi, khói độc hại Chất thải khác Dạng rắn: các chất thải từ sinh hoạt và sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Chất thải công Nghiệp và xây dựng Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 3 Plastic 3 2 4 Sợi, vải 2 10 5 Cao su 0,5 2 6 Len 0,5 10 7 Chất thải làm vườn 12 60 8 Gỗ 2 20 9 Thuỷ tinh 8 < 1 10 Vỏ đồ hợp kim loại 6 > 1 11 Kim loại không có sắt 1 < 1 12 Kim loại có sắt 2 < 1 13 Bụi, gạch, đá 4 8 Giá trị nhiệt năng của một số chất có trong chất thải đô thị (Kj/kg) STT Thành phần chất thải Khoảng giá trị Trung bình 1 Chất thải thực phẩm 3489 – 6978 4652 2 Giấy 11630 – 18608 16 – 747,2 3 Cotton 13956 – 17445 16282 4 Chất dẻo 27912 – 37216 32564 5 Vải vụn 15119 – 18608 17445 6 Cao su 20934 – 27912 23260 7 Da vun 15119 – 19771 17445 8 Lá cây, cỏ 2326 – 18608 6512,8 9 Gỗ 17445 – 19771 18608 10 Thuỷ tinh 116,3 – 220,6 18608 11 Hộp kim loại 232,6 – 1163 697,8 12 Kim loại 232,6 – 1163 697,8 13 Bụi, tro, gạch 2326 – 11630 6978 Tỉ trọng các loại chất thải đô thị STT Thành phần chất thải Khoảng giá trị Trung bình 1 Chất thải thực phẩm 128 – 280 228 2 Giấy 32 – 128 81,6 3 Cotton 38 – 80 49,6 4 Chất dẻo 32 – 128 81.6 5 Vải vun 32 – 96 64 6 Da vụn 32 – 96 160 7 Chất thải làm vườn 96 – 256 104 8 Gỗ 128 – 320 240 9 Thuỷ tinh 160 – 480 193,6 10 Hộp kim loại 48 – 160 88 11 Kim loại không sắt 64 – 240 160 12 Kim loại có sắt 128 – 1120 320 13 Bụi, tro, gạch 320 – 960 480 3. Chất lượng nước thải 3.1. Thành phần và tính chất của cặn có trong nước thải -3- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 3.2. BOD, COD 3.3. Oxy hòa tan 3.4. Vật chất khô 3.5. Trị số pH 3.6. Các hợp chất N và P 3.7. Các hợp chất vô cơ 3.8. Thành phần vi sinh: vi sinh vật gây ô nhiễm môi trường, vi sinh vật gây bệnh, ký sinh trùng gây bệnh, vi sinh có lợi… Vi sinh vật tham gia tổng hợp amylase Vi sinh vật tổng hợp - amylase Vi sinh vật tổng hợp - amylase Vi sinh vật tổng hợp – amylase Aspergillus awamorii Asp. Comdidus, Asp niges, Asp shirousami, Asp usamii, Asp oryae. Bacillus amyloliquefaciens B. coagulans, B. diastaticus, B. macerans, B. mensentericus, B. polymyxa, B. stearothermophilus, B. sulotilis. Canidida sitophila, C. tropicalic, B. faponica. Clostridium acetobutylinon, Cl. Novyi, Cl. Pastenriaanon, Cl. Perfringens. Endomycopsis fibuligera, E. capsularis. Physarum polycepbalum Rhizopus javanicus Streptomyces aureofaciens Thermoacti nomyces vnegaris Aspergillus awamorii, A. oryzae Condida sitophila Clostridium acetobutylium Rh. Javanicus Saccharomyces diastaticus Saccharomyces cerevisiae. - Asp. Awamorii Asp. Usamii. - Endomycopsis F. buligera E. capsularis - Pulularia pulullans - Rhizopus delemar Rh. Javanecus Rh. Niveus Rh. Peka - Saccharomyces diastatias Sacch. Cerevisiae Vi sinh vật tham gia phân huỷ cellulose trong điều kiện tự nhiên Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn -4- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang Acetobacter xylinum Celluvibrio gilvus Celluvibrio mulvus Pseudomonas Fluorescens Cellulomonas biazotea Cellulomonas cellasea Cellulomonas fimi Cellulomonas flavigena Cellulomonas gelida Cellulomonas uda Bacilus subtilis Asp. Fumigatus Asp. Niger Chaetonium globosum Coniophora cerebella Chrysosporium lignorum Fusarium mniforme F. oxy spoum F. solani F. splendens Hunicola insodens Mucor pusillus Myrothecium verucarium Neunospora spp Penicillium notatum Piricularia oryzea Polyporus versicolor P. sclweinitzii Stachybotrys atra Stereum sangcinolentum Trchoderma viride Trichodermakoningi Streptomyces antibioticus Str. Cellulosae Str celluloflavus Str. Thermodiastaticus Thermosporafusca Thermoactinomyces glaucus Nocardia cellulans Vi sinh vật tham gia phân huỷ xylan Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn Bacillus lichenifornus B. megatherium B. polymyxa B. pumilus B. subtilis B. xylophagus Bacteroides amylagens Butyrivigrio fibnisolvens Cellvibriofulvus Clostridium sp Micromonospora chalcea Alternaria kikuchiana Aspergillus amstelodami A. batatae A. foctidus A. fumigatus A. niger A. oryzae Chaetonium globosun C. trilateralo Chrysosporum lignoum Fomes annosus F. igniarus F. marginatus Fusarium moniliforme F. roseum Gibberella sanbenetti Gloephyllum saepiarium Myrothecium cyclopium P. digitatum P. expansum P. funiculosum Streptomyces albogriseolus S. albus S. olivaceus S. xylopplagus -5- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang P. luteum Trichoderme konigi T. lignorum T. viride T. roseum Vi sinh vật tham gia phân huỷ pectin Vi khuẩn Nấm sợi Bacillus polymyxa Erwinia catorovora Erwinia aroideae Clostridium multifermentans Aspergillus flavus Asp. Omfzae Selerotina libertina Coniothycopsis diplodiella Bysochlannys Fulva Rhizopustritici Botngtis cinerea Lượng các chất chứa nitơ có trong tự nhiên Vị trí tồn tại Số lượng dự đoán 1. Trong thực vật sống trên mặt đất 2. Trong động vật sống trên mặt đất 3. Trong xác hữu cơ trên mặt đất 4. Trong thực vật sống ở đại dương 5. Trong chất vô cơ trên mặt đất 6. Trong xác hữu cơ dưới đại dương 7. Trong chất vô cơ dưới đại dương 8. Trong tầng trầm tích 9. Trong vỏ trái đất 10 x 10 9 1 x 10 9 550 x 10 9 3 x 10 9 140 x 10 9 650 x 10 9 660 x 10 9 4 x 10 9 14 x 10 9 Sự chuyển hoá axit amin ở tế bào vi sinh vật STT Axit amin Sản phẩm tạo thành 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Alanin Triptohan Arginin Axit aspactic Axit glutamic Glycin Histidin Lyzin Ocnitin Serin - -keto axit, axit axetic, axit propionic, axit lactic,NH 3 , CO 2 , etanol, etrylamin. - Indol, skatol, axit nicitinic, serotonin, axit kynurentic, axit indolaxetic, omocrom - Spernin, spermidin, putreaxin - Các pyrimidin - Glutution - Các purin, glutation, creetin, phospho-cratin, các tetrapyrol - Histamin, - Cadaverin,anabazin, coniin - Hyoxaxiamin -6- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 11 12 Tyrosin Valin - Sphingozin - Epinephrin, norepinephrin, trelanin, pocphin, paraverin - Axit pantotenic, penicillin Các loài nấm sợi tham gia quá trình amôn hoá STT Nấm sợi Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Acremonium kiliense Acrocylindrium spp Altennaria Aspergillus candidus Asp. Flavus Asp. Melleus Asp. Niger macrosporus Asp. Ochraceus Asp. Oryzae Asp. Oryzae microporus Asp. Saitoi Asp. sojae Asp. Sulphureus Asp. Sydowi Cephalosporium Spp Cladosporium Spp Endothia paracitica Fusarium solani Gliocladium soseum Mucos miehei Mucos pusillus Penicillium caseicolum p. chryfenum P. cyaneofulvum P. cyclopium P. fanthinellum P. notatum P. purpurogenum P. rubrum Phymatorichum omnivorum Rhizopus chimesis Rh. Niveus Trichophyton granulosum Kiềm Axit Axit Kiềm Kiềm Kiềm yếu Axit A Axit B Trung tính Axit 1 Axit 2 Kiềm Kiềm Kiềm yếu Trung tính Axit Kiềm Trung tính Trung tính Kiềm Kiềm yếu Kiềm Axit Axit Kiềm Kiềm 1 Kiềm 2 Axit Axit Trung tính Trung tính Kiềm Axit Axit Axit Kiềm Axit Axit Axit yếu Trung tính Axit Axit Kiềm 10,5 2 – 3 3 – 5 10 – 11 8,5 – 10 8 2 2,8 7,5 3 3 8,5 – 10 8,5 – 9,5 8,2 – 8,4 6 - 7 2,5 – 3 8,5 – 10 6,5 – 7,5 7,5 – 8,5 7,5 – 9,5 8 11 2,5 – 2,9 < 5 8,5 – 9,5 11 10 4 4 6,5 7,8 10 3,5 3 – 4 3,8 – 4,2 7,5 – 9,5 3 – 3,5 3 – 3,5 5 – 5,5 7 – 8 2,9 – 3,3 2,9 – 3,3 9,5 – 9,8 -7- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 34 Tr. Schoenleinii Collagennase 6,5 Các loài nấm men tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Nấm men Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 Candide albicas Endorycopsis fibulisera Rhodotorula glutinis Saccharomyces carls bengensis S. cerevisiae Torulopsis insigeniosa Axit Axit Axit Axit Trung tính Axit Kiềm Axit yếu Axit 3,2 2,3 – 2,6 2 – 3 3 7 2 – 3 9 5 – 6 2,5 – 3 Các loại vi khuẩn tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Vi khuẩn Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Aeromonas hydrophyla A. proteolytica Arthrobacter Spp Bacillus cereus B. licheniformis B. megaterium B. mesentenricus B. pasteurianus B. polymyxa B. pumilis B. stearothermophilus B. subtilis B. amyloliquefaciens B. alkalopphilis B. subtilis var amylosacchariticus B. subtilis var natto B. thermoproteolyticus Clostridium botulinum Cl. Histolyticum Cl. Parabatilinum E. coli E. freundii Micrococcus Sp 9 8 7 – 8 7 10,3 – 10,8 10,3 – 10,8 7 7,5 11 – 12 8 – 8,5 10,3 – 10,8 6,9 – 7,2 10,3 – 10,8 6,5 – 7,5 10,2 – 10,7 10 – 12 7 10,5 10,3 – 10,8 7,5 – 8 6,2 – 7 6,5 – 8 7,8 8 – 10,5 10 7,5 -8- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Proteus mirabitis P. vulgaris Pseudomonas aerasinosa Ps. Fluorescens Ps. Marinoglutinnosa Ps. Myxogenes Sarratia marcescens Staphilococcus aureus Streptococcus faecalis 9 – 10 9 – 10 8,5 8 7 – 8,5 7,5 7 – 8,5 9 7,5 7,5 7,5 Các loại xạ khuẩn tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Xạ khuẩn Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Stretomyces caespitosus Str. ethreus Str. Fradiae Str. Griseus Str. Griseolus Str. Kinoluteus Str. Maderatus Str. Madurae Str. Maraensis Str. Proteolyticus Str. Rectus Str. Siyaensis Str. Verticillatus Thermonospora fusca Thermoactinomyces vulgaries Trung tính Kiềm Kiềm yếu Kiềm Trung tính Trung tính Trung tính Kiềm Trung tính Kiềm yếu Trung tính Trung tính Kiềm Kiềm yếu Trung tính Kiềm Kiềm 7,8 9,0 8-10 8,5-10 7,5-8 7,5-8,5 6,5-7 8 7,5 8 7,5 6,8-7 10,5-10,8 8-9 6,5-8 8-9 8-9 Đặc điểm các giống vi sinh vật tham gia quá trình nitrít hoá STT Tên giống vi sinh vật Đặc điểm hình thái Điều kiện phát triển 1 Nitrosomonas Tế bào hình ellip hay hình que ngắn, di động hoặc không di động. Chúng thường đứng riêng lẽ hoặc cũng có thể tạo thành từng đôi một hoặc tạo thành từng chuỗi. Chúng thuộc vi khuẩn Gram âm, có màng tế bào chất tách ra thành túi khi ở giữa phần giữa tế bào. Nhiệt độ phát triển là 3 – 30 0 C. pH thích hợp là 5,8 – 8,5 2 Nitrosospira Chúng thuộc vi khuẩn có tế bào hình xoắn, gram âm di động hoặc không di động, tự Phát triển ở nhiệt độ 15 – 30 o C, pH -9- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang dưỡng hóa năn g bắt buộc. thích hợp 6,5 – 8,5. 3 Nitrosococcus Chúng thuộc vi khuẩn gram âm, tế bào hình cầu, thường đứng riêng rẽ hoặc tạo thành từng nhóm bốn tế bào một. Chúng thuộc nhóm vi khuẩn tự dưỡng hóa năng bắt buộc. Nhiệt độ phát triển 2 – 30 o C. pH thích hợp 6,0 – 8, 0. 4 Nitrosolobus Vi khuẩn này có hình thái rất đa dạng, chúng thuộc vi khuẩn gram âm. Chúng có khả năng di động nhờ chu mao. Chúng thuộc tự dưỡng hoá năng bắt buộc. Nhiệt độ phát triển 15 – 30 o C. pH 6 – 8,2. Đặc điểm các giống vi khuẩn tham gia quá trình nitrat hoá STT Vi khuẩn Đặc điểm hình thái Điều kiện phát triển 1 Nitrobacter Tế bào hình que, hình quả lê, sinh sản theo kiểu nảy chồi. Chúng thuộc vi khuẩn gram âm Nhiệt độ phát triển 5 – 40 o C, pH thích hợp 6,5 – 8,5. 2 Nitrospina Tế bào hình que thẳng, hình cầu không di động. Chúng thuộc loại hoá năng bắt buộc. Chúng không đòi hỏi chất kích thích sinh trưởng và thuộc hiếu khí bắt buộc. Nhiệt độ phát triển 20 – 30 o C.pH 7 – 8. 3 Nitrococcus Chúng thuộc vi khuẩn hình cầu, có kích thước 1,5µm, thuộc gram âm. Chúng có khả năng di động nhờ một hoặc hai tiêm mao. Chúng thuộc vi khuẩn hoá năng bắt buộc, không đòi hỏi chất kích thích sinh trưởng. Nhiệt độ phát triển 15 – 30 o C, p H 6,8 – 8. Đặc điểm vi sinh vật tham gia quá trình phản nitrat hoá STT Vi sinh vật Đặc tính 1 Thiobacillus denitrificans Tế bào có hình que ngắn, kích thước 0,5x 3µm, tự dưỡng bắt buộc, chỉ oxy hoá các hợp chất lưu huỳnh, không oxy hoá sắt, thuộc loại kỵ khí không bắt buộc. Sử dụng nitrat khi thiếu oxy. 2 Bacillus licheniformis Hình que, tạo bào tử, bào tử ở giữa tế bào, tế bào không biến dạng khi tạo bào tử. Chúng chuyển hoá glucose tạo axit, không tạo khí và tạo khí yếu, có khả năng tạo axetoin. -10- [...].. .Nguồn gốc chất thải 3 4 5 Paracoccus denitrificans Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas stutzeri TS.Dương Nguyên Khang Tế bào hình cầu, không di động, gram âm, dị dưỡng carbon không bắt buộc Tế bào hình que, không cần chất sinh trưởng khi phát triển, có khả năng tạo sắc tố huỳnh quang, sắc tố pyoxianin Loài này... để tổng hợp chất hữu cơ CO2 + H2O → (CH2O) + O2 5 Beggiatoa Vi khuẩn hình sợi trong tế Thuộc loại tự dưỡng hoá năng điển hình bào có nhiều hạt, có thể tạo Chúng có thể oxy hoá H2S thành S và màu đen khi trong môi H2SO4 trường có AgNO3 H2S + O2 → 2H2O + 2S + 82kcal 2S + 3O2 → 2H2O + 2H2SO4 + 118kcal Năng lượng tạo ra chúng sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ Có 2 trường hợp * Nếu khối chất thải nhiều H2S... loại tự dưỡng quang năng điển hình -11- Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang kích thước 1-2 x 5 x 10µ Có nhiều loài có hình thái rất dài, không có nha bào có tiên mao 2 Họ Chúng có kích thước 0,5 x chlorobacteria 0,7, 1,5 – 2,0µ Chúnh không ceae hình thành nha bào, không di động sinh sản theo phương pháp phân đôi Chúng có thể sử dụng CO2 để tổng hợp chất hữu cơ nhờ ánh sáng mặt trời theo phương... khối chất thải thiếu H 2S thì S bị oxy hoá mạnh hơn S tích luy& 1 Thiobacillus Thuộc vi khuẩn hình que, có thioparus kích thước 0,5 x 0,3µm Chúng không có nha bào có một tiân mao ở một đầu Vi sinh vật Đặc điểm sinh thái Đặc điểm sinh lý, sinh hoá 1 Họ Chúng gần giống vi khuẩn Sinh sản theo cách phân cắt, chúng thuộc thiorodaceae màu tím, hình que, ellip, có loại tự dưỡng quang năng điển hình -11- Nguồn. .. H2SO4 Khi oxy hoá H2S lưu huỳnh được tích luỹ và sau đó chuyển thành SO42- và chuyển ra ngoài tế bào Chúng oxy hoá H2S thành S Skhông tích luỹ trong tế bào như họ trên mà S được tích luỹ ngoài đống chất thải Quá trình oxy hoá này như sau CO2 + H2S → (CH2O) + 2S + H2O Đặc điểm một số vi sinh vật phân giải phospho STT Vi sinh vật Đặc điểm 1 Bacillus mycoides Vi khuẩn hình que dài 1,6 – 3,6µ, rộng 0,5... hoá Na2S2O3 thành SO42-, oxy hoá S thành H2SO4, oxy hoá Na2S2O6 thành Na2SO4 Ngoài ra chúng có thể oxy hoá H2S thành S theo phương trình sau H2S + O2 → 2H2O + 2S + 82kcal Năng lượng này dùng để tổng hợp chất hữu cơ CO2 + H2O → (CH2O) + O2 2 Thiobacillus Hình thái gần giống Chúng sinh trưởng trong pH < 6 và tồn tại thioxidans thiobacillus thioparaus ở pH thấp Chúng có thể chuyển S thành SO423 Thiobacillus . Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang Nguồn gốc, lưu lượng và chất lượng nước thải 1. Nguồn gốc nước thải Chất thải là toàn bộ các vật chất không sử dụng nữa của con người và gia súc thải. thái tồn tại chất thải đô thị -1- Chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt Chất thải hữu cơ từ sản xuất - Chất thải từ nhà bếp của gia đình, nhà hàng, khách sạn, xí nghiệp - Chất thải từ khu. liệu Thành phố Chất thải nông nghiệp Nông thôn Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang 2. Lưu lượng nước thải, độ dao động, định hướng thiết kế Tỉ lệ C/N của một số chất thải STT Các chất thải Hàm