Bài giảng được biên soạn kỹ lưỡng những vấn đề cơ bản gồm có 3 chương Chương 1: Công nghệ xử lý khí. Chương này xử lý bụi và khí độc Chương 2. Công nghệ xử lý nước Chương 3. Công nghệ xử lý chất thải rắn
Chương Công nghệ xử lý khí thải (Tổng số tiết: 15, lý thuyết: 13, thảo luận/bài tập: 2) 1.1 Một số vấn đề liên quan đến khí thải xử lý khí thải 1.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí Ô nhiễm không khí có mặt chất lạ biến đổi quan trọng thành phần không khí, làm cho không sạch, bụi, có mùi khó chịu, làm giảm tầm nhìn,… 1.1.2 Các nguồn tạo khí thải bụi Trong thực tế có hai nguồn tạo khí thải bụi, nguồn ô nhiễm tự nhiên nguồn ô nhiễm nhân tạo gắn liền với hoạt động người - Nguồn ô nhiễm tự nhiên Các hoạt động tự nhiên làm tăng hàm lượng bụi thời điểm không gian gió lốc, bão sa mạc mang theo bụi đất cát mặt đất tung vào bầu không khí Núi lửa hoạt động phun vào bầu khí lượng bụi khí khổng lồ Những tượng không xảy liên tục phát tán nhanh vùng rộng lớn làm giảm hàm lượng bụi khí Các tượng phân hủy, thối rữa động thực vật xảy thường xuyên thải vào không khí lượng khí độc hại Các tượng sấm chớp, mây, mưa, xạ hệ mặt trời vũ trụ, thông qua phản ứng phân hủy kết hợp chất tồn cân không khí tạo chất có hại Nhìn chung ô nhiễm không khí thiên nhiên tạo khối lượng lớn song thường phân bố không gian rộng đồng nên gây nguy hại Mặt khác sinh vật mặt đất, qua hàng ngàn vạn năm quen thích ứng với thay đổi nói - Nguồn ô nhiễm nhân tạo Các nguồn ô nhiễm nhân tạo nguy hiểm chỗ dễ xảy tượng cục với nồng độ cao gây tác hại đến người sinh vật 1.1.3 Các dạng thải vào không khí - Các chất dạng khí: chất điều kiện thông thường tồn thể khí như: CO, CO2, NOx, SOx, Cl2… - Các chất thải dạng bụi: hạt chất rắn phân tán không khí có kích thước khác (từ1/10 đến hàng nghìn micromet) - Các chất dạng hơi: thể khí chất điều kiện bình thường chất lỏng rắn Ví dụ: benzen, iod, tetraetyl chì - Các chất dạng sol: tập hợp phân tử chất lỏng chất rắn tạo thành hạt nhỏ li ti phân tán không khí Các chất thải khí, hơi, bụi hay sol có tác hại hay nhiều phụ thuộc vào thân tính chất chúng Bảng 1 Các nguồn vật chất gây ô nhiễm chủ yếu Chất ô nhiễm Nguồn ô nhiễm Oxit bon (CO, - Các nhà máy nhiệt điện CO2) - Các ngành công nghiệp sử dụng lượng đốt nhiên liệu - Giao thông vận tải - Các lò đốt rác dân dụng - Phân hủy yếm khí Bụi than, tro - Các nguồn đốt nhiên liệu thải với khí cacbon oxit Bụi berili - Chế hóa quặng luyện kim Bụi uranium - Chế hóa quặng Hợp chất chứa kim - Các sở luyện kim loại có độc tính cao - Các sở sản xuất hóa chất - Các sở sản xuất thuốc trừ dịch hại - Sử dụng sản phẩm thuốc trừ dịch hại Các hợp chất chứa - Các sở sản xuất hóa chất clo - Các sở sản xuất phân lân từ apatit photphorit - Các sở luyện kim Hydrocacbon - Đốt nhiên liệu - Công nghiệp sơn trang trí sơn - Các sở sản xuất linh kiện cần làm dung môi hữu - Các sở sản xuất hóa chất hữu - Luyện kim Nitơoxit - Đốt nhiên liệu - Các nhà máy hóa chất - Các sở sản xuất phân đạm, phân tổng hợp NPK Lưu huỳnh oxit - Các sở sản xuất hóa chất - Các nhà máy nhiệt điện - Luyện kim - Các công đoạn đốt nhiên liệu khác Các hợp chất có - Các sở sản xuất thuốc trừ dịch hại chứa phốt - Sử dụng thuốc trừ dịch hại Bụi khoáng vô - Công nghiệp sản xuất xi măng - Công nghiệp khai khoáng - Giao thông vận tải - Xây dựng Bụi phóng xạ - Các vụ thử hạt nhân - Sự rò rỉ sở lượng hạt nhân Hơi kiềm, axit - Các sở sản xuất hóa chất - Các sở sử dụng axit kiềm sản xuất Bụi chì - Các sở sản xuất acquy - Giao thông vận tải Dicyan HCN - Các sở mạ kim loại - Khai thác, trích chiết vàng, bạc kim loại Có nhiều cách phân loại bụi, khí độc Dưới góc độ thu gom tách lọc, ta phân loại theo dải kích thước (bảng 1.2) Bảng 1.2 Phân loại bụi khí độc theo dải kích thước Loại Dải kích thước Đặc tính (µm) Bụi 0,1 ÷ 1000-2000 Phát sinh trình đập, phá, nổ, mài khoan chất rắn đá, quặng, than, kim loại Một số bụi có dạng sợi có nguồn gốc hoá học, thực vật khoáng Các bụi lớn có lắng lực trọng trường Các bụi nhỏ có khuynh hướng bay lơ lửng không khí Khói I 0,001 – 0,1 Được tạo ngưng tụ hạt chất rắn trình làm nóng chảy kim loại phản ứng hoá học Khói II 0,1 – 0,1 Được tạo trình đốt cháy nhiên liệu Sương 0,01 – 10,0 Là sản phẩm trình ngưng tụ hạt chất lỏng Hơi 0,005 Là thể khí mà điều kiện bình thường chúng thể lỏng rắn Khí 0,0005 Là dạng vật chất mà điều kiện nhiệt độ áp suất thông thường chúng không tồn thể lỏng rắn 1.1.4 Tác hại chất gây ô nhiễm không khí a) Các chất ô nhiễm gây tác hại cấp tính mãn tính người Bảng 1.3 Tác hại số chất ô nhiễm Chất ô nhiễm Tác hại tới sức khỏe CO Cấp tính: đau đầu, chóng mặt, giảm thể lực, tử vong Mãn tính: Gây căng thẳng hệ tim mạnh, giảm sức chịu đựng tim, đau tim SO2 Cấp tính: Viêm đường hô hấp, bệnh hen xuyễn Mãn tính: Viêm phế quản NOx Cấp tính: tấy rát phổi Mãn tính: Viêm phế quản Bụi Làm tăng bệnh cấp, mãn tính hệ hô hấp Làm tấy rát cổ họng, mũi, mắt, ung thư phổi b) Tác hại với động thực vật c) Tác hại tới công trình xây dựng d) Hạn chế tầm nhìn e) Ảnh hưởng tới thẩm mĩ f) Gây vấn đề thách thức cho môi trường - Sự suy giảm tầng ozon - Mưa axit - Hiệu ứng nhà kính 1.1.5 Các biện pháp kỹ thuật làm không khí 1.1.5.1 Các biện pháp mang tính vĩ mô - Hạn chế tác động người vào thiên nhiên như: Hạn chế đốt rừng, hạn chế khai thác rừng, khoáng sản nhằm giảm ảnh hưởng đến cân vốn có khí - Chống sa mạc hóa, hoang hóa - Trồng xanh, trồng rừng, trồng rừng đệm ven bờ biển chung xâm lấn cát, muối biển 1.1.5.2 Các biện pháp mang tính cục - Cải tiến công nghệ sản xuất khai thác: Biện pháp nhằm giảm chất thải chất thải độc gây ô nhiễm môi trường không khí - Thay đổi nguyên, nhiên liệu cho sản xuất để tránh giảm thiểu thải chất có hại vào không khí 1.2 Xử lý bụi 1.2.1 Khái quát bụi phân loại bụi Khái niệm: Bụi hạt chất rắn có kích thước tỷ trọng khác phân tán không khí Bụi hình thành từ nhiều nguồn khác luôn có mặt không khí, chúng hạt có kích thước nằm từ kích thước nguyên tử đến kích thước nhìn thấy mắt thường, tác dụng dòng khí, chúng chuyển sang trạng thái lơ lửng tồn trạng thái thời gian dài ngắn khác Như vậy, coi bụi hệ thống gồm hai pha: pha khí pha rắn rời rạc Ngoài ra, khác niệm khác thường hay nhắc tời Sol khí (aerozon) Sol khí hệ thống vật chất rời rạc gồm hạt rắn thể lỏng bám dính trạng thái lơ lửng thời gian dài không hạn định Tốc độ lắng chìm hạt aerozon bé Kích thước nhỏ hạt aerozon đạt tới kích thước nguyên tử, kích thước lớn nằm khoảng 0,1-1µm Kích thước hạt bụi δ hiểu đường kính, độ dài cạnh hạt lỗ rây, kích thước lớn hình chiếu hạt Bảng 1.4 Phân loại bụi Loại Đường kính Bụi thô (grit) δ > 75µm Bụi (dust) 5-75µm Khói (smoke) 1-5µm Khói mịn (fume) =3000 >=5000 >=15000 Sân bay, khu Quy mô từ nhỏ đến >=1000 công nghiệp, hải cảng lớn >=2000 >=3000 >=15 hộ Thị trấn, thị tứ, cụm Cuối hướng gió dân cư đồng trung du Các hướng khác >=1000 >=3000 Cụm dân cư miền núi >=15 hộ, có dòng chảy xuống >=3000 CS =50 CS:100-10000 Công trình khai thác m3/ngđ >=100 nước ngầm CS >=10000 m /ngđ >=500 Khoảng cách từ đường giao thông tới Quốc lộ, tỉnh lộ bãi chôn lấp - >=100 >=5000 >=100 >=500 >=1000 >=300 >=8000 >=500 >=1000 >=5000 >=500 Những khía cạnh môi trường Lựa chọn bãi chôn lấp phải đặc biệt quan tâm đến tác động môi trường trình xây dựng, vận hành bãi chôn lấp tạo - Các tiêu kinh tế Mục tiêu phương pháp chôn lấp chất thải rắn giảm thiểu ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, đạt lợi ích công cộng hiệu xã hội Tuy nhiên, việc lựa chọn bãi chôn lấp chất thải rắn phải ý đến vấn đề kinh tế, lựa chọn giải pháp với vốn đầu tư hợp lý phải đảm bảo mục tiêu đặt (6) Các trình sinh học diễn bãi chôn lấp - Thời kỳ đầu: chủ yếu vi sinh vật hiếu khí hoạt động + Nhiệt độ bên ô chôn lấp tăng lên + Các chất hữu dễ bị oxy hoá thành dạng đơn giản protein, gluxit, lipit lượng định xenlulo (ở dạng đa phân tử) vi sinh vật chuyển hoá sang dạng đơn phân tử tồn dạng tự + Thành phần khí tạo chủ yếu CO2, có N2, O2 - Thời kỳ sau, vi sinh vật yếm khí bắt đầu xuất nhiều trình lên men bắt đầu diễn + Thành phần vi sinh vật chủ yếu nhóm vi sinh vật dị dưỡng điều kiện yếm khí lẫn kị khí nghiêm ngặt + Các chất hữu dạng đơn giản, đường chuyển hoá thành axit béo dễ bay hơi, alcohols, khí CO2, CH4 3.2.5.2 Xây dựng vận hành bãi chôn lấp (1) Xây dựng bãi chôn lấp a Hạng mục công trình khu vực chôn lấp Theo tiêu chuẩn thiết kế, bãi chôn lấp phải gồm khu vực sau: - Khu chôn lấp, gồm công trình như: ô chôn lấp, hệ thống thu gom nước rác, hệ thống thu gom xử lý khí rác, hệ thống thoát ngăn nước mặt, hàng rào xanh - Khu xử lý nước rác với công trình: trạm bơm nước rác, công trình xử lý nước rác, ô chứa bùn - Khu phụ trợ gồm: nhà điều hành, nhà nghỉ cho nhân viên Tiêu chuẩn TCXDVN 261: 2001 quy định cụ thể danh mục công trình bãi chôn lấp chất thải rắn hợp vệ sinh b Cấu trúc bãi chôn lấp Mặt cắt điển hình bãi chôn lấp chất thải rắn có cấu trúc sau: - Lớp bao phủ bề mặt (sau đóng bãi): Lớp thảm thực vật; Lớp đất thổ nhưỡng (độ dày tối thiểu 30cm); Lớp đất phủ bảo vệ (độ dày tối thiểu 60cm); - Hệ thống bao phủ Lớp tiêu thoát nước mưa; Lớp màng chống thấm; Lớp đất sét nén (độ dày tối thiểu 60cm); - Vùng chôn lấp rác Lớp đất phủ hàng ngày; Rác thải; - Hệ thống thu gom nước rác Tầng thu nước rác, tầng thu gom nước rác gồm hai lớp vật liệu trải toàn bề mặt đáy ô chôn lấp Yêu cầu với lớp: + Lớp trên: cát thô, độ dày: 10 - 20cm; + Lớp dưới: đá dăm nước (sỏi), độ dày: 20 - 30cm 10 Độ dày tầng thu nước rác không nhỏ 30cm để đặt ống thu nước rác 11 Lớp màng lọc (có thể đặt hai lớp vật liệu nhằm ngăn hạt mịn theo nước rác làm tắc ống) 12 Hệ thống ống thu nước rác; - Hệ thống chống thấm 13 Lớp màng chống thấm; 14 Tầng đất sét nén; 15 Tầng đất Hình 3.3 Hoàn lưu nước rác thổi khí Để thúc đẩy trình phân huỷ hiếu khí cần tạo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật hiếu khí cần oxy cho trình hô hấp Trong trình hô hấp hiếu khí, lượng tạo từ trình sử dụng oxy tạo CO Vi sinh vật hiếu khí cần đủ nước để thực trình phân huỷ giống vi sinh vật kỵ khí Tuy nhiên, thể vi sinh vật hiếu khí tăng trưởng nhanh vi sinh vật kị khí hô hấp hiếu khí tạo nhiều lượng hô hấp kị khí Kết khác là, trình phân huỷ hiếu khí diễn nhanh trình phân huỷ kị khí Một hệ khác là, hô hấp hiếu khí tạo lượng lớn lượng chuyển hoá, trình đòi hỏi lượng lớn nước Trong bãi chôn lấp, hoạt động hiếu khí thúc đẩy thông qua việc thổi khí oxy vào khối chất thải rắn Nhưng sử dụng máy hút không khí thông qua phần đỉnh thấm qua Chất lỏng thường bổ sung vào thông qua vòng tuần hoàn nước rác, chí nhu cầu độ ẩm cao trình phân huỷ khí Quá trình phân huỷ hiếu khí không tạo khí CH4 Để thúc đẩy trình phân huỷ khí, cần tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động vi sinh vật kị khí Tại bãi chôn lấp, quần thể vi khuẩn kị khí chịu trách nhiệm chuyển hoá rác hữu thành axit hữu cuối chuyển thành CH4 CO2 Điều kiện kị khí phát triển cách tự nhiên hầu hết bãi chôn lấp mà can thiệp từ bên Rác thải bãi chôn lấp thông thường chứa từ 10 – 25% nước Độ ẩm thích hợp cho phân huỷ kị khí thường chấp nhận khoảng 35 – 45% Độ ẩm thường bổ sung bào dạng nước rác thông qua hệ thống ống phân phối Tuy nhiên, lượng nước rác tạo nhiều điểm không đủ để đạt độ ẩm tối ưu.Các nguồn bổ sung độ ẩm khác có bùn thải, nước mưa, loại rác thải lỏng không độc hại khác cần thiết cho việc quay vòng nước rác Khi hàm lượng ẩm đạt mức tối ưu, tốc độ phân huỷ rác tăng lên, cuối làm tăng khí tạo * Vận hành đóng bãi chôn lấp Nguyên tắc vận hành bãi chôn lấp: - Rác thải đổ thành lớp riêng rẽ, độ dày lớp không 60cm; - Sau đầm nén rác, gò rác đạt độ cao cho phép phủ lớp đất dầy khoảng 10 – 15cm, sau ngày làm việc rác cần phải phủ lớp đất nhằm: phòng ngừa cháy, nổ; ngăn mùi; ngăn loại côn trùng, động vật đào bới; ngăn chặn rác thải nhẹ bay đi; tránh tượng xói mòn có mưa…; - Tiến hành biện pháp công nghệ nhằm thúc đẩy trình phân huỷ rác thải bên bãi chôn lấp; - Tiến hành biện pháp phòng ngừa thích đáng để tránh hoả hoạn; - Đào tạo trang bị đầy đủ cho nhân viên làm việc bãi, đảm bảo đủ số lượng công nhân để trì bãi theo dẫn Đóng bãi chôn lấp sử dụng lại mặt bãi chôn lấp rác thải đô thị: Việc đóng bãi chôn lấp thực khi: - Lượng rác chôn lấp bãi đạt dung tích lớn theo thiết kế; - Cơ quan vận hành (chủ vận hành) bãi chôn lấp không muốn tiếp tục vận hành bãi; - Có lý khác Tuy nhiên, để tiến hành đóng bãi, quan vận hành bãi phải gửi công văn tới quan có thẩm quyền quản lý môi trường để thông báo xác thời gian đóng bãi; thời gian tháng kể từ ngày đóng bãi chôn lấp, chủ vận hành đóng bãi chôn lấp phải đệ trình tới quan có thẩm quyền quản lý môi trường báo cáo trạng đóng bãi (báo cáo phải Hội đồng chuyên môn độc lập thực hiện) Việc sử dụng lại mặt bãi chôn lấp cần đạt mục tiêu sau: - Tận dụng khoảng không gian trống sau đóng bãi đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường sức khoẻ cho người; - Sử dụng đất cách linh hoạt, mang lại lợi ích kinh tế phúc lợi xã hội; - Hài hoà với cảnh quan xung quanh; Do đó, bãi chôn lấp chất thải rắn sau kết thúc chôn lấp (khoảng 15 năm) sử dụng để xây dựng công viên, sân bóng bãi đỗ xe, nơi vui chơi giải trí, vườn hoa… (3) Ưu điểm nhược điểm Ưu điểm: - Là phương pháp xử lý số loại chất thải rắn (sản phẩm tro trình đốt rác, tro xỉ từ trình đốt nhiên liệu, bùn sệt từ hệ thống xử lý nước thải ); - Xử lý lượng lớn chất thải rắn (đặc biệt chất thải rắn phát sinh từ khu đô thị lớn, khu công nghiệp) nhiều so với biện pháp khác (chế biến phân hữu cơ, đốt, tái chế ); - Chi phí đầu tư ban đầu thấp so với biện pháp xử lý khác (đốt, chế biến phân hữu ); - Không đòi hỏi phải đầu tư công nghệ cao nhân lực có chuyên môn cao; - Tận dụng sản phẩm phân huỷ từ bãi chôn lấp làm nguồn lượng (hàm lượng khí CH4 chiếm tới 40 – 60% tổng lượng khí tạo ra); - Bãi chôn lấp sau đóng bãi chôn lấp sử dụng vào mục đích khác như: làm sân gôn, công viên, vườn hoa, bãi đỗ xe, trồng rừng - Tăng hội việc làm, tăng thu nhập cho người dân địa phương Tuy nhiên, để đạt lợi ích việc quản lý, vận hành bãi chôn lấp phải thực hiệu Nhược điểm: - Đòi hỏi diện tích không gian lớn đồng thời phải đảm bảo khoảng cách theo quy định tới công trình xây dựng khác (Theo quy định Tiêu chuẩn TCXDVN 261: 20001); - Phát sinh vấn đề môi trường: tạo mùi khó chịu (hydrosunfua, methane mecaptan…), bụi (từ trình thu gom, vận chuyển rác thải từ khu dân cư, điểm tập trung bãi chôn lấp; từ lớp đất phủ bề mặt sau ngày làm việc…), loại khí dễ gây cháy nổ (CH4), khí gây ngạt cho người động vật (CO 2); có nguy cao gây ô nhiễm môi trường nước (nước ngầm, nước mặt…), ô nhiễm môi trường đất, ảnh hưởng đến sinh trưởng thực vật… 3.3 Thu hồi tái chế số thành phần chất thải sinh hoạt Tái chế hoạt động thu hồi lại từ chất thải thành phần sử dụng để chế biến thành sản phẩm sử dụng cho sinh hoạt sản xuất Vật liệu tái chế gồm có: chất thải hữu cơ, kim loại, nhựa, giấy thuỷ tinh, cao su Có thể coi tái chế hình thức tái sinh lại vật liệu với trình chủ yếu: - Tái sinh thông qua chuyển hoá sinh học: chủ yếu thông qua trình lên men, phân huỷ, oxy hoá sinh học để thu sản phẩm phân bón, khí mêtan ; - Tái sinh sản phẩm chuyển hoá hoá học: chủ yếu thông qua trình nhiệt phân vật liệu cao su, chất dẻo, kim loại ; - Tái sinh lượng: thông thường trình đốt rác tận thu lượng sinh Tuy nhiên, tính đặc thù quy mô hoạt động nên hình thức đốt chuyển hoá sinh học coi phương pháp xử lý chất thải rắn riêng biệt tách khỏi khái niệm tái chế thông thường Hoạt động tái chế mang lại lợi ích sau: - Tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; - Giảm lượng rác thải vào môi trường giảm thiểu tác động môi trường việc đổ thải, tiết kiệm diện tích chôn lấp; - Thu lợi ích kinh tế từ hoạt động tái chế sản phẩm tái chế trở thành sản phẩm tiêu dùng cho sinh hoạt sản xuất Hiện Việt Nam, hoạt động thu hồi vật liệu thực thông qua ba cấp: - Cấp thứ gồm người đồng nát người nhặt rác Hai nhóm người có chức hệ thống thu gom khác địa điểm hoạt động, công cụ làm việc nhu cầu vốn lưu động; - Cấp thứ hai gồm người thu mua đồng nát người thu mua phế liệu nhỏ, lẻ địa điểm cố định; - Cấp thứ ba gồm người buôn bán hoạt động kinh doanh với quy mô lớn Các đại lý thu mua thường điểm nút quan trọng buôn bán có vai trò bên trung gian giứa sở sản suất tái chế người bán lại Tuy nhiên, thực tế việc buôn bán tập trung phế liệu diễn hai cấp (cấp thứ cấp thứ ba) Tái chế phương pháp tối ưu tất phương pháp xử lý chất thải rắn lợi ích môi trường kinh tế đạt Tuy nhiên công nghệ sử dụng tái chế phức tạp mang tính đặc thù ngành công nghiệp sản xuất kinh doanh thu lợi nhuận nên trở thành ngành học riêng biệt, đó, nội dung chương trình học không giới thiệu công nghệ sử dụng công nghiệp tái chế mà đưa Tái chế hướng giải chất thải rắn * Bể Biogas Bể Biogas hay bể thu khí sinh học phương pháp xử lý chất thải rắn kết hợp với tận thu sản phẩm Nguyên lý phương pháp hoàn toàn dựa vào trình phân huỷ tự nhiên chất hữu có theo dõi, kiểm soát người Đối tượng áp dụng: thường áp dụng cho gia đình nông thôn có sẵn nguồn nguyên liệu không gian xây dựng công trình Những lợi ích phương pháp mang lại: - Giảm sức ép nhu cầu lượng, đặc biệt vùng nông thôn, nguồn chất đốt chủ yếu củi hay khí đốt tự nhiên Do đó, hạn chế nạn chặt rừng lấy củi, bảo vệ môi trường sinh thái tài nguyên thiên nhiên; - Tận dụng nguồn phân gia súc, góp phần làm môi trường hộ gia đình trang trại; - Cải thiện đời sống tinh thần, vật chất cho người dân, cụ thể là: 1m khí mêtan thu từ bể Biogas cung cấp lượng cho nguồn: Thắp sáng bóng đèn 60W vòng giờ; Đun ba bữa ăn cho gia đình người; Tạo nguồn điện 1,25 KW Tuy nhiên, phương pháp có số hạn chế sau: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, điểm hạn chế hộ gia đình có thu nhập hàng năm thấp; - Cần có đủ lượng phân gia súc hàng ngày đủ để cung cấp lượng cho sinh hoạt hàng ngày; - Cần có kiểm soát thường xuyên; - Có thể xảy cố cháy nổ Trong trình vận hành Bể Biogas cần lưu ý yếu tố sau: - Đầu vào hệ thống gồm: phân tươi, nước giải, nước trộn, gồm rác hữu Cần trì ổn định lượng hỗn hợp để đạt mức độ sinh khí ổn định; Để sản xuất 1m3 khí mêtan ngày, lượng phân gia súc cần với loại là: - Phân trâu, bò: 32kg; - Phân lợn: 20kg; - Phân gà, vịt: 12kg Trong đó, mức độ sinh khí loại phân là: - Phân trâu, bò: 22 – 40 l khí/kg; - Phân lợn: 40 – 60 l khí/kg; - Phân gà, vịt: 65,6 – 115 l khí/kg; - Phân người: 20 – 28 l khí/kg - Theo dõi, kiểm tra định kỳ: trình vận hành bể Biogas, xảy tượng tạo lớp váng dày hạn chế thoát khí hay tượng rò rỉ khí Do đó, cần phải theo dõi, kiểm tra hoạt động bể hàng ngày; - Thời tiết: thay đổi thời tiết có ảnh hưởng lớn đến trình sinh khí, đặc biệt miền Bắc Việt Nam, tốc độ sinh khí vào mùa Hè cao vào mùa Đông Kích thước bể Biogas: Kích thước bể Biogas tuỳ thuộc vào khả tài chính, số lượng gia súc nhu cầu khí đốt gia đình Bảng 3.4 Thể tích bể Biogas theo nhu cầu chất đốt Nhu cầu chất đốt (m3khí/ngày) Thể tích bể sinh khí bể chứa khí (m3) 10 15 25 10 50 Thể tích bể (thùng, túi) chứa khí không 20% thể tích bể sinh khí Bể sinh khí mêtan (bể phốt, bể phản ứng) bể (thùng, túi) chứa khí có nhiều kiểu dáng khác hình trống, hình vại, hình vòm Nối với bể sinh khí hai đường ống: ống vào hỗn hợp phân tươi, nước tiểu, nước trộn ống hỗn hợp phân lẫn nước sau phân huỷ Nối với bể thu khí ống dẫn khí đến nguồn tiêu thụ bếp đun, đèn Hình 3.12 Bể sinh khí hình vòm vuông Các trình sinh học bể Biogas: Trong bể sinh khí, hoạt động vi khuẩn kị khí (chủ yếu vi khuẩn methanogenes), hỗn hợp phân nước bị phân huỷ yếm khí tạo CH 4, CO2, hợp chất hữu Khi nhiệt độ bể 350C, vi khuẩn hoạt động mạnh tạo nhiều khí Nhiệt độ thấp hoạt động sinh khí vi sinh vật giảm Ở nhiệt độ 10 0C hoạt động vi sinh khí dừng hẳn Trong điều kiện nhiệt độ 25 0C – 300C, thời gian để trình lên men bắt đầu sinh khí mạnh 50 ngày, nhiệt độ cao thời gian giảm 40 ngày Để bể sinh khí hoạt động tốt, cần đảm bảo số yếu tố sau: - Hằng ngày nạp đủ lượng phân, nước theo tỷ lệ hợp lý Tỷ lệ thông thường 1:1 2:3 4:5; - Đảm bảo pH hỗn hợp phân nước MỤC LỤC Chương Công nghệ xử lý khí thải 1.1 Một số vấn đề liên quan đến khí thải xử lý khí thải .1 1.1.1 Khái niệm ô nhiễm không khí 1.1.2 Các nguồn tạo khí thải bụi 1.1.3 Các dạng thải vào không khí 1.1.4 Tác hại chất gây ô nhiễm không khí 1.1.5 Các biện pháp kỹ thuật làm không khí 1.1.5.1 Các biện pháp mang tính vĩ mô 1.1.5.2 Các biện pháp mang tính cục 1.2 Xử lý bụi 1.2.1 Khái quát bụi phân loại bụi 1.2.2 Buồng lắng bụi b Cấu tạo, nguyên lý hoạt động .5 g Ưu - nhược điểm 1.2.3 Thiết bị lọc bụi ly tâm (xyclon) a Nguyên lý b Cấu tạo – Cơ chế hoạt động .7 c Phân loại xyclon d Ưu – nhược điểm .8 e Phạm vi áp dụng 1.2.4 Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải ống tay áo a Vải lọc b Cấu tạo c Cơ chế hoạt động d Ưu - nhược điểm e Phạm vi áp dụng .10 1.2.5 Thiết bị lọc bụi kiểu ướt .10 a Nguyên lý 10 b Cấu tạo – Cơ chế hoạt động số loại thiết bị 10 Hình 1.5 Buồng phun thùng rửa khí rỗng 11 Hình 1.6 Xyclon ướt Piso – Antonny .12 Hình 1.7 Thiết bị lọc bụi ướt Ventury nằm ngang 13 Hình 1.8 Thiết bị lọc bụi ướt Ventury thẳng đứng 14 c Ưu – nhược điểm 14 1.2.6 Thiết bị lọc tĩnh điện 15 a Cấu tạo buồng lọc tĩnh điện: 15 Hình 1.9 Sự di chuyển hạt bụi buồng tĩnh điện 15 b Nguyên lý làm việc: 15 c Hiệu suất tách bụi .16 2.1 Một số vấn đề liên quan đến nước thải xử lý nước thải 29 2.1.1 Nước thải nguồn phát sinh .29 2.1.2 Ảnh hưởng nước thải gây nguồn nước tiếp nhận 29 2.1.3 Các điều kiện phương án công nghệ xử lý nước thải .30 2.1.4 Trình tự xử lý nước thải .31 Bảng 2.1 Xử lý bậc .31 2.2 Các phương pháp xử lý nước thải 32 2.2.1 Các phương pháp xử lý học 32 a Song chắn rác 32 b Bể điều hoà .32 Hình 2.1 Bể điều hòa với tường ngăn 33 Hình 2.2 Bể dẫn nước vào kiểu tiếp tuyến 34 Hình 2.3 Bể điều hòa có thổi khí nén 34 c Lắng 34 Hình 2.4 Các loại bể lắng thông thường: (a) bể lắng ngang hình chữ nhật; (b) Bể lắng tròn dòng chảy đồng tâm; (c) bể lắng dòng chảy ngược có đáy dạng phễu 36 Hình 2.5 Cấu tạo bể lắng đứng 37 Hình 2.6 Cấu tạo bể lắng ngang 37 d Lọc 37 Hình 2.7 Phương pháp lọc bề mặt .38 Hình 2.8 Phương pháp lọc sâu .38 Bảng 2.4 Sự khác biệt hai trình lọc nhanh lọc chậm 39 Hình 2.9 Các hạt nhỏ qua lỗ mao quản 40 2.2.2 Các phương pháp xử lý lý hóa – hóa học 42 a Tuyển 42 Hình 2.10 Quy trình tuyển trực tiếp .43 Hình 2.11 Quy trình tuyển hồi lưu 44 b Hấp phụ 45 c Trao đổi ion .46 d Phương pháp trung hòa 46 Phương pháp trộn nước thải 47 Cho dòng thải chảy qua lớp đệm đá vôi .47 Xử lý nước thải vôi .48 Xử lý nước thải xút NaOH 48 Trung hòa khí cacbonic CO2 49 Xử lý nước thải chứa kiềm axit sunfuric .49 e Phương pháp keo tụ 49 Hình 2.12 Bể tạo với thiết bị khuấy khí 50 Hình 2.13 Cấu trúc bề mặt hạt keo âm 55 2.2.3 Các phương pháp xử lý sinh học 57 (1) Ao, hồ sinh học 57 (2) Phương pháp bùn hoạt tính 59 Hình 2.14 Quy trình công nghệ xử lý bùn hoạt tính 60 (3) Cánh đồng tưới bãi lọc 62 Hình 2.15 Quy trình công nghệ ứng dụng cánh đồng tưới, bãi lọc 63 2.3 Các phương pháp xử lý nước cấp 64 2.3.1 Đặc điểm nước cấp .64 2.3.2 Các phương pháp xử lý nước cấp .65 Bảng 2.5 Các thông số chất lượng nước đầu vào 65 Hình 2.18 Quy trình công nghệ xử lý nước cấp quy mô nhà máy 66 Hình 2.20 Mô hình hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt 66 66 Chương Công nghệ xử lý chất thải rắn 67 (Tổng số tiết: 11, lý thuyết: 10, tập lớn: 1) 67 3.1 Một số vấn đề liên quan đến chất thải rắn xử lý chất thải rắn 67 3.1.1 Định nghĩa chất thải rắn 67 3.1.2 Nguồn gốc phân loại chất thải rắn 67 3.1.3 Thành phần tính chất chất thải rắn 67 a Các phương pháp phân tích thành phần tính chất chất thải 67 b Nguyên tắc lấy mẫu chất thải rắn .68 Hình 3.1 Đánh đống chất thải theo hình nón .68 Hình 3.2 Quy trình lấy mẫu chất thải rắn .69 c Nguyên tắc phân loại lý học 69 d Các tiêu lý học .69 e Các tiêu hóa học 70 3.1.4 Các trình tiền xử lý chất thải rắn 71 3.1.4.1 Thu gom, lưu trữ xử lý chỗ chất thải rắn 71 a Thu gom chỗ (thu dọn) 71 Hình 3.3 Quy trình thu gom chất thải rắn 71 Hình 3.4 Mô hình hệ thống ống đứng 72 b Các phương pháp xử lý sơ xử lý chỗ chất thải rắn .72 3.1.4.2 Thu gom tập trung vận chuyển chất thải rắn 73 a Các phương thức thu gom 74 b Phân tích hệ thống thu gom rác 74 3.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn điểm tập trung .75 3.2.1 Xử lý rác công nghệ ép kiện .76 3.2.2 Phương pháp ổn định chất thải công nghệ Hydromex .76 3.2.3 Ủ chất thải rắn (Composting) 77 (2) Các phương pháp ủ rác hữu .78 (3) Các yếu tố ảnh hưởng tới trình ủ 78 (4) Ưu - nhược điểm phương pháp ủ 79 3.2.4 Xử lý rác phương pháp đốt 79 3.2.5 Xử lý chất thải rắn phương pháp chôn lấp 80 3.2.5.1 Bãi chôn lấp hợp vệ sinh 80 3.2.5.2 Xây dựng vận hành bãi chôn lấp 84 3.3 Thu hồi tái chế số thành phần chất thải sinh hoạt 88 [...]... Lượng nước thải: Lượng nước thải được coi là chìa khoá trong công nghệ xử lý nước thải Phải dự đoán được khả năng gia tăng lượng nước thải trong tương lai để lựa chọn quy mô công trình xử lý; 3 Mục đích sử dụng: Quy trình công nghệ và mức độ xử lý phải căn cứ vào mục đích sử dụng của nước đầu ra; 4 Mặt bằng khu vực xử lý: Việc lựa chọn công nghệ xử lý phải căn cứ vào diện tích sử dụng sẵn có; 5 Khí hậu;... dung dịch, đặc biệt là các khí có tính oxit axit như NO x, SO2, H2S, CO, CO2, hơi HF, HCl… Vì vậy, phương pháp này được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp để xử lý khí như công nghiệp hóa chất, công nghiệp luyện kim, công nghiệp giấy, công nghiệp dệt nhuộm, công nghiệp thực phẩm, sản xuất phân lân nung chảy và trong các thiết bị sản sinh nhiều nhiệt như nồi hơi, lò hơi - Dùng để thu hồi khi ô nhiều... điện, luyện kim, hóa chất - Dùng để khử mùi trong công nghiệp thực phẩm, công nghiệp hóa chất, xử lý các aldehit và các hợp chất hữu cơ sinh ra trong quá trình sản xuất - Xử lý khí thải sinh ra trong hoạt động giao thông - Xử lý H2S, SO2 và các khí thải của quá trình tinh chế dầu mỏ Chương 2 Công nghệ xử lý nước (Tổng số tiết: 19, lý thuyết: 17, thảo luận /bài tập: 2) 2.1 Một số vấn đề cơ bản liên quan... sạn, trường học, cơ quan, khu vui chơi giải trí Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó, chất hữu cơ chiếm 58%, chất vô cơ chiếm 42% và một lượng lớn các vi sinh vật thông thường (bao gồm cả vi sinh vật gây bệnh) Hiện tại, nước thải từ sinh hoạt chiếm một tỷ phần lớn và góp phần không nhỏ vào việc làm ô nhiễm môi trường sinh thái; - Do hoạt động sản xuất công nghiệp:... sinh hoạt chiếm một tỷ phần lớn và góp phần không nhỏ vào việc làm ô nhiễm môi trường sinh thái; - Do hoạt động sản xuất công nghiệp: nước thải công nghiệp là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào đặc điểm của từng nghành sản xuất, ví dụ: nước thải từ các cơ sở chế biến nông sản, thực phẩm... + Có khả năng xử lý lượng lớn khí thải; + Không cần thiết bị xử lý sản phẩm cháy, không cần thiết bị thu nhiệt - Nhược điểm: + Không xử lý được sản phẩm khí sinh ra mà thải trực tiếp vào môi trường gây ô nhiễm môi trường không khí; + Vẫn phải bổ sung nhiên liệu ban đầu để đảm bảo quá trình cháy; + Không thích hợp khi lượng khí cần xử lý quá lớn; + Chỉ có thể áp dụng đối với khí ô nhiễm có khả năng... trục quay của đĩa Những chất lưu giữ trên bề mặt lưới được xói rửa bằng tia nước mạnh và chảy vào ống xả cặn Lưới lọc thường được áp dụng cho các quy trình công nghệ xử lý nước thải công nghiệp dệt, giấy, da…, vật được giữ lại là sợi gỗ, len, lông… Công suất của lưới lọc phụ thuộc vào đường kính, chiều rộng của khung hình trụ và đặc tính các tạp chất bị giữ lại Phân loại song chắn rác: - Dựa vào kích... học a Song chắn rác Song chắn rác là phương pháp được sử dụng ở hầu hết các công trình xử lý nước thải, nhằm giữ lại các vật thô có kích thước lớn như: cành cây, giẻ, giấy, rác, vỏ hộp, đất, đá, gỗ… trước khi chúng đi vào các công trình xử lý nước tiếp theo Vị trí đặt song chắn rác: song chắn rác thường được đặt trước các công trình xử lý nước trong phạm vi khu xử lý nước hoặc có thể được đặt ở miếng... chiếm nhiều diện tích + Chi phí đầu tư ban đầu cao + Độ nhạy tách bụi cao, khi thông số công nghệ thay đổi sẽ làm hiệu quả thu bụi giảm, kể cả những sự cố cơ học + Không thích hợp cho các xí nghiệp, cơ sở sản xuất nhỏ (lưu lượng khí nhỏ) f Ứng dụng - Cho bụi có đường kính d≥0.1µm - Dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong ngành luyện kim, dầu mỏ, gốm, sứ… 1.3 Xử lý hơi và khí độc... như đối với các hạt cát), trong quá trình lắng các hạt cặn luôn duy trì tính đồng nhất, kích thước và khối lượng riêng không thay đổi, do đó, vận tốc lắng có thể coi như không thay đổi (trong trường hợp coi môi trường nước là tĩnh); - Lắng tự do của các hạt có khả năng liên kết với nhau (quá trình tạo bông keo), trong quá trình lắng, các hạt va chạm nhau và kết dính tạo thành các hạt lớn hơn có kích