Luận văn nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị hà nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot

Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH Chương I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nội dung đồ án Chương II: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI VÀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH KHÍ SINH HỌC 2.1 Tình hình CTR đô thị Hà Nội 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh thành phần chất thải rắn đô thị Hà Nội 2.1.2 Tình hình quản lý chất thải rắn Hà Nội 11 2.1.2.1 Thu gom vận chuyển chất thải 11 2.1.2.3 Xử lý chất thải 13 2.2 Sự cần thiết phải xử lý thành phần hữu CTR đô thị 14 2.3 Quá trình phân hủy yếm khí sinh khí sinh học (Biogas) 15 2.3.1 Khái niệm 15 2.3.2 Nguyên liệu 15 2.3.3 Cơ chế trình phân hủy yếm khí 16 2.3.3.1 Giai đoạn 1: giai đoạn thủy phân 16 2.3.3.2 Giai đoạn 2: giai đoạn lên men axít 17 2.3.3.3 Giai đoạn 3: giai đoạn sinh khí mêtan 17 2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng 19 Chương III: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Nghiên cứu đặc tính CTR hữu đô thị Hà Nội 24 3.1.1 Lấy mẫu 24 3.1.1.1 Vị trí lấy mẫu 24 3.1.1.2 Phương pháp lấy mẫu 25 3.1.1.3 Phuơng pháp xử lý bảo quản mẫu 26 3.1.2 Xác định thành phần CTR 27 3.1.3 Phân tích tiêu lý, hóa CTR hữu đô thị 28 3.1.3.1 Các tiêu vật lý 28 3.1.3.2 Các tiêu hóa học 29 3.2 Thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot 31 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 3.2.1 Thiết lập vận hành hệ thống phân hủy yếm khí 31 3.2.1.1 Nguyên tắc 31 3.2.1.2 Hệ thống phân hủy yếm khí 32 3.2.1.3 Chuẩn bị trước vận hành hệ thống 35 3.2.1.4 Vận hành hệ thống 36 3.2.2 Đánh giá giai đoạn thủy phân lên men axit 37 3.2.2.1 Nguyên tắc làm việc 37 3.2.2.2 Lấy mẫu phân tích 38 3.2.3 Thăm dò trình sinh khí mêtan 40 3.2.3.1 Nguyên tắc làm việc 40 3.2.3.2 Lấy mẫu phân tích 40 Chương IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 Đặc tính chất thải rắn hữu đô thị 41 4.1.1 Thành phần CTR 41 4.1.2 Tính chất CTR hữu 44 4.2 Đánh giá giai đoạn thủy phân 46 4.3.1 Nhu cầu ôxy hóa học (COD) tổng cacbon hữu (TOC) 46 4.3.3 Tổng axít bay (TVFA) pH 51 4.3 Thăm dò trình sinh khí mêtan 55 Chương V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 57 5.1 Kết luận 57 5.1.1 Thành phần tính chất CTR hữu đô thị 57 5.1.2 Thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot 57 5.2 Đề xuất giải pháp 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC i A Các bảng số liệu phân tích ii B Danh mục thiết bị sử dụng cho hệ thống pilot iv C Xử lý số liệu đo khí v D Hình ảnh hệ thống pilot vii Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN DANH MỤC CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN CHC Chất hữu COD Nhu cầu ôxy hóa học CTR CTR-HC Chất thải rắn Chất thải rắn hữu MC Độ ẩm SD Độ lệch chuẩn TKN TOC Tổng Nitơ Kejldahl Tổng cacbon hữu TP Tổng phốtpho TS Tổng chất khô TBPƯ TVFA TVFA_C Thiết bị phản ứng Tổng axit bay Cacbon tổng axit bay VS Chất rắn bay Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Kế hoạch thực công việc Bảng 2.1 Tổng hợp trung bình khối lượng chất thải phát sinh Hà Nội 2007 10 Bảng 2.2: Số liệu thành phần CTR đô thị Hà Nội 10 Bảng 2.3: Số liệu thành phần CTR đô thị Hà Nội năm trước dự báo tương lai 11 Bảng 2.4 Một số chất ức chế trình sinh khí mêtan (US.EPA, 1979) [1] 21 Bảng 3.1: Tổng hợp mẫu thu thập nhà máy Cầu Diễn 25 Bảng 3.2: Mô tả công việc lắp đặt hệ thống 35 Bảng 3.3: Các thông số vận hành hệ thống 37 Bảng 4.1: Giá trị % thành phần chất thải rắn đô thị nhà máy Cầu Diễn 42 Bảng 4.2: So sánh vị trí lấy mẫu nhà máy 44 Bảng 4.3: Tổng hợp số liệu phân tích tiêu lý hóa CTR hữu 45 Bảng 4.4: Các tiêu đặc trưng CTR hữu nạp vào hệ thống Pilot 46 Bảng 4.5: Kiểm soát lượng nước tuần hoàn 46 Bảng 4.6: % chuyển hóa TOC từ CTR-HC vào nước rác 50 Bảng 4.7: Kết phân tích TVFA đo pH 51 Bảng 4.8: Hiệu chuyên hóa TOC vào TVFA 53 Bảng 4.9: So sánh thiết bị phản ứng phản ứng 54 Bảng 4.10:Kết sinh biogas thiết bị phản ứng 55 Bảng 4.11:Kết sinh biogas thiết bị phản ứng 55 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Tóm tắt phản ứng sinh hóa trình phân hủy yếm khí[4] 16 Hình 2.2: Dải nhiệt độ cho trình phân hủy yếm khí 19 Hình 3.1: Sơ đồ mô tả cách tổng quát phạm vi nghiên cứu 23 Hình 3.2: Sơ đồ vị trí điểm lấy mẫu 24 Hình 3.3: Sơ đồ lấy mẫu CTR hữu 26 Hình 3.4: Sơ đồ trình xử lý mẫu 26 Hình 3.5: Các thành phần chất thải rắn đô thị Hà Nội 27 Hình 3.6: Sơ đồ mô tả trình phân tích MC, TS, VS chất thải rắn hữu 28 Hình 3.7: Các giai đoạn vận hành hệ thống 31 Hình 3.8: Mô hệ thống phân hủy yếm khí 33 Hình 4.1: Đồ thị % thành phần CTR trước qua hệ thống phân loại 43 Hình 4.2: Đồ thị % thành phần CTR sau qua hệ thống phân loại 43 Hình 4.3: Biến thiên nồng độ COD nước rác theo thời gian 47 Hình 4.3: Biến thiên nồng độ TOC nước rác theo thời gian 47 Hình 4.5: Đồ thị tải lượng COD tích lũy theo thời gian 48 Hình 4.6: Đồ thị tải lượng TOC tích lũy theo thời gian 48 Hình 4.7: Đồ thị tương quan nồng độ COD TOC 49 Hình 4.8: Sơ đồ cân vật chất giai đoạn 50 Hình 4.9: Hiệu chuyển TOC CTR vào nước rác sau giai đoạn1 51 Hình 4.10: Đồ thị biến thiên nồng độ TVFA nước rác 52 Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn lượng TVFA tích lũy theo thời gian 53 Hình 4.12: So sánh TOC TVFA_C nước rác thiết bị phản ứng 53 Hình 4.13: Đồ thị biến thiên pH nước rác 54 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Chương I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Trong năm qua, trình đô thị hóa diễn với tốc độ nhanh trở thành nhân tố tích cực phát triển kinh tế - xã hội nước ta Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích mặt kinh tế - xã hội, đô thị hóa tạo nên sức ép nhiều mặt, dẫn đến suy giảm chất lượng môi trường phát triển không bền vững Lượng CTR sinh hoạt đô thị nước ta có xu phát sinh ngày tăng CTR đô thị có thành phần hữu chiếm tỉ lệ cao, việc xử lý CTR đô thị chủ yếu chôn lấp Vấn đề đặt diện tích sử dụng cho bãi chôn lấp ngày bị thu hẹp, trình phân hủy chất hữu bãi chôn lấp diễn phức tạp, khó kiểm soát Môi trường đất, nước không khí khu vực bãi chôn lấp bị ô nhiễm nước rác, khí nhà kính sinh từ bãi chôn lấp CH4, CO2… làm cho Trái đất ấm lên Ngoài nguồn lượng hóa thạch cạn kiệt dần, nhu cầu tìm nguồn lượng để thay vấn đề cấp bách Vì vậy, xử lý thành phần hữu CTR đô thị trước chôn lấp vấn đề quan trọng cần thiết Có hai phương pháp chủ yếu để xử lý tái chế thành phần hữu CTR đô thị phân hủy hiếu khí làm phân compost phân hủy yếm khí sinh biogas Hiện nay, nước ta phương pháp phân hủy hiếu khí làm phân compost áp dụng nhiều nơi, nhiên phương pháp có nhiều hạn chế định Bên cạnh phương pháp phân hủy yếm khí thành phần hữu CTR đô thị công nghệ nghiên cứu áp dụng nhiều giới, cho thấy có nhiều ưu điểm so với trình hiếu khí, Việt Nam phương pháp chưa ý nhiều Phân hủy yếm khí trình xử lý sinh học nhiều nhóm vi sinh vật biến đổi hợp chất hữu phức tạp thành chất đơn giản ổn định điều kiện ôxy Quá trình tạo khí sinh học (hỗn hợp chủ yếu CH4 CO2) sử dụng làm nguồn lượng tái sinh Bên cạnh đó, trình làm giảm đáng kể thể tích CTR trước đem chôn lấp Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 1.2 Mục đích đề tài Đề tài “ Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot ’’ có mục đích là: Đánh giá đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thu thập từ nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn Thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot a Đánh giá giai đoạn thủy phân lên men axit điều kiện có bổ sung tuần hoàn nước rác b Thăm dò trình sinh khí mêtan điều kiện không kiểm soát (nhiệt độ, vi sinh vật, tuần hoàn nước rác) Để thực mục đích kế hoạch thực công việc sau: Bảng 1.1 Kế hoạch thực công việc Mục đích Thời gian Từ 05/10/2009 đến Nội dung công việc - Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội - Lấy mẫu, xác định thành phần, phân tích tiêu lý, - Thiết lập mô hình phân hủy yếm hóa CTR khí - Tìm hiểu đặt mua thiết bị mô hình Từ 01/02 đến - Thực tập tốt nghiệp - Liên hệ thực tập 13/03/2010 khí đặt thiết bị mô hình -Thiết lập mô hình phân hủy yếm khí - Tìm hiểu thiết bị 31/01/2010 Từ 14/03 đến 27/04/2010 - Thiết lập mô hình phân hủy yếm - Tìm hiểu cách sử dụng lắp - Lắp đặt mô hình phân hủy yêm khí - Vận hành mô hình - Lấy mẫu CTR hữu Từ 28/04 đến - Đánh giá giai đoạn thủy phân - Vận hành, kiểm soát hệ thống 30/05/2010 - Thăm dò trình phân hủy yếm khí - Lấy mẫu nước rác, khí phân tích phòng thí nghiệm Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 1.3 Nội dung đồ án Đồ án gồm chương: Chương I: Đặt vấn đề Chương II: Tổng quan tình hình chất thải rắn đô thị Hà Nội trình phân hủ yếm khí sinh khí sinh học Chương 3: Phương pháp nghiên cứu Chuơng 4: Kết thảo luận Chương V: Kết luận đề xuất giải pháp Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Chương II TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI VÀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH KHÍ SINH HỌC Chương trình tổng quan tình hình phát sinh, quản lý xử lý chất thải rắn địa bàn thành phố Hà Nội; Sự cần thiết phải xử lý thành phần hữu của chất thải rắn đô thị; Cơ sở lý thuyết trình phân hủy yếm khí sinh khí sinh học Chi tiết phần trình bày cụ thể đây: 2.1 Tình hình CTR đô thị Hà Nội Hà Nội có tổng diện tích 3.300 km2 với dân số 6,2 triệu người Riêng Hà Nội cũ có tới 5.000 nhà máy, xí nghiệp, 70 bệnh viện Trung ương địa phương Hà Nội cũ có tới 55 chợ hàng trăm nhà hàng, khách sạn sở thương mại Các khu công nghiệp ngày phát triển mở rộng, tốc độ đô thị hóa tăng nhanh Chính lý làm cho lượng chất thải phát sinh ngày tăng 2.1.1 Nguồn gốc phát sinh thành phần chất thải rắn đô thị Hà Nội Các nguồn chủ yếu phát sinh chất thải rắn Hà Nội chủ yếu bao gồm: Chất thải rắn sinh hoạt từ khu dân cư, trung tâm thương mại, từ công sở, trường học, công trình công cộng, dịch vụ đô thị, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, xây dựng, khai khoáng, trạm xử lý chất thải Theo số liệu thống kê chất thải rắn hàng năm URENCO Hà Nội, khối lượng chất thải rắn phát sinh từ nguồn khác thành phố Hà Nội trình bày bảng II.1 Bảng 2.1 Tổng hợp trung bình khối lượng chất thải phát sinh Hà Nội 2007 TT Chất thải Chất thải sinh hoạt Chất Khối lượng (Tấn/ngày) 3.000 1.000 Thành phần Hình thức xử lý - Chất vô cơ: Gạch, đá, - Chôn lấp hợp vệ sinh: vụn tro, xỉ, than tổ ong, sành sứ, - Chất hữu cơ: Rau, củ, quả, rác nhà bếp… - Nhựa, nilon, kim loại, 83% - Sản xuất phân hữu vi sinh: 160 tấn/ngày (tương đương 7%) - Tái chế: 10% tự phát giấy, thủy tinh… - Các chất khác lại làng nghề - Đất đào hố móng, - Chôn lấp hợp vệ sinh Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN thải xây gạch, ngói, vôi vữa,… dựng Chất thải công nghiệp 300 Chất thải y - Cặn sơn, dung môi, - Xử lý khu xử lý chất bùn thải công nghiệp, giẻ dính dầu mỡ, dầu thải, thải công nghiệp theo QĐ155/QĐ-TTg ngày 16/07/1999 - Bông băng, dụng cụ y - Xử lý công nghệ lò tế nhiễm khuẩn,… đốt Del monego 200 tế Italia:100% Tổng số 4.305 Thành phần CTR đô thị đa dạng tùy thuộc vào tốc độ phát triển kinh tế, văn hóa tập quán sinh sống người dân đô thị Tỷ lệ chất có CTR không ổn định thường thay đổi theo khu vực, địa phương, phụ thuộc vào mức sống người dân Bảng 2.2: Số liệu thành phần CTR đô thị Hà Nội Các thành phần TT % khối lượng Lượng (tấn/ngày) CHC (rau, cây, thức ăn thừa) 41,98 31,065 Giấy 5,27 3,900 Plastic, nilon, cao su, đồ da 7,19 5,321 Gổ vụn, giẻ rách 1,75 1,295 Xương, vỏ trai, ốc 1,27 0,940 Gạch, đá, sỏi, bêtông 6,89 5,099 Thủy tinh 1,42 1,051 Kim loại, vỏ đồ hộp 0,59 0,437 Các tạp chất nhỏ khó phân loại 33,67 24,892 100 74,000 10 Tổng cộng Độ pH trung bình: 6,57 Độ ẩm : 60 – 67% Tỷ trọng : 0.38 – 0.416 tấn/m3 (Nguồn: Báo cáo công tác quản lý chất thải rắn thành phố Hà Nội năm 2008 URENCO) Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 10 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN acetic, axit propionic, axit butyric, axit valeric) Trong số thành phần phân hủy sinh học hydratcacbon, protein lipit hydratcacbon (xenlulo, tinh bột…) dễ dàng nhanh chóng bị thủy phân chuyển thành đường đơn sau lên men tạo VFA Lipit thủy phân tạo axit mạch dài lên men tạo axit acetic axit propionic Protein thủy phân tạo thành axit amin, tạo thành VFA Trong giai đoạn này, dự tính trước sản phẩm trình thủy phân tạo nồng độ COD, TOC cao nước rác VFA, sản phẩm của trình lên men axit/thủy phân mục tiêu quan trọng giai đoạn này, chất cho trình sinh khí mêtan Tuy nhiên, VFA với nồng độ cao ức chế vi sinh vật sinh khí mê tan giai đoạn sau Hình 4.10 cho thấy nồng độ VFA cao thiết bị phản ứng (>3 g/l) Theo [1] với nồng độ VFA gây ức chế cho vi sinh vật giai đoạn sinh khí mêtan Nhưng nồng độ gây ức chế thu hồi nước rác chứa thiết bị khác, hy vọng nồng độ VFA giảm dần không gây ức chế cho vi khuẩn mêtan giai đoạn sau Thời gian (ngày) Hình 4.10: Đồ thị biến thiên nồng độ TVFA nước rác Đối với thiết bị phản ứng 1: Do ban đầu sử dụng lượng nước lớn (135lít) để tuần hoàn ngày, nên trình tích lũy VFA thực chu kỳ ngày (theo chu kỳ thay nước tuần hoàn) Như VFA đạt nồng độ cao vào ngày thứ 3,13 (5,70g/l) ngày thứ 6,13 (5,35) g/l Đối với thiết bị phản ứng 2: Nồng độ VFA cao ngày đầu tuần hoàn nước rác (8,04g/l) theo thời gian giảm dần sau lần thay nước Như vậy, nồng độ VFA phụ thuộc vào lượng nước sử dụng để tuần hoàn mà cụ thể tỉ lệ (nước: CTR hữu cơ), tỉ lệ cao (bổ sung nhiều nước) nồng độ VFA nước rác thấp Do đó, trình tuần hoàn nước rác việc làm phù hợp để giảm tải axit cho trình sinh khí mêtan giai đoạn sau Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 52 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Thời gian (ngày) Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn lượng TVFA tích lũy theo thời gian Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn lượng TVFA tích lũy theo thời gian thiết bị phản ứng Kết thúc giai đoạn bổ sung tuần hoàn nước rác, lượng TVFA tích lũy theo thứ tự thiết bị phản ứng 1,40 1,23(kgTVFA/90kgCTR-HC), tính theo TS 48,46 gTVFA/kgTS thiết bị phản ứng 42,58 gTVFA/kg TS thiết bị phản ứng Bảng4.8: Hiệu chuyển hóa TOC vào VFA Thiết bị phản ứng TOC (g/kgTS) TVFA_C TVFA_C/TOC (g/kgTS) 47,08 19,38 0,41 46,38 16,96 0,37 41% 37% Hình 4.12: So sánh TOC TVFA_C nước rác thiết bị phản ứng Bảng 4.8 đồ thị hình 4.12 cho thấy lượng TOC nước rác chuyển thành C TVFA thiết bị phản ứng 41% thiết bị phản ứng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 53 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 37% Ở lượng TVFA tính dựa lượng tương đương với axit acetic, mà thực tế lượng VFA cao lượng TOC chuyển hóa thành cacbon VFA nhiều tính pH Thời gian (ngày) Hình 4.13: Đồ thị biến thiên pH nước rác Hình 4.13 Đồ thị thể biến thiên pH nước rác theo thời gian Giá trị pH dao động khoảng ngắn (từ 5,29 – 5,70 thiết bị phản ứng 5,18 – 5,84 thiết bị phản ứng 2) Khoảng giá trị pH thích hợp cho trình phân hủy yếm khí 6,6 – 7,6 với khoảng tối ưu - 7,2 [1] Như vậy, trình tuần hoàn nước giúp rút bớt sản phẩn trung gian trình thủy phân lên men axit vào thiết bị khác nhằm giảm tải axit cho giai đoạn sinh mêtan, không tạo pH tối ưu cho trình phân hủy yếm khí Để đánh giá hiệu thiết bị phản ứng, tiến hành so sánh thiết bị với tiêu bảng 4.9 Bảng 4.9: So sánh thiết bị phản ứng phản ứng Chỉ tiêu so sánh % chuyển hóa TOC từ CTR-HC vào nước rác % chuyển hóa TOC thành C TVFA Vận hành Nước tuần hoàn Thiết bị phản ứng Thiết bị phản ứng 20,21% 19,91% 41% 37% Ít tốn thời gian thay Tốn nhiều thời gian thay nước tuần hoàn nước hàng ngày Dễ quản lý Khó quản lý Qua bảng 4.9, thấy thiết bị phản ứng với chế độ tuần hoàn nước ngày thay nước cho kết tốt thiết bị phản ứng 1(thay nước ngày) Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 54 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 4.3 Thăm dò trình sinh khí mêtan Sau 28 ngày vận hành hệ thống (6 ngày bổ sung tuần hoàn nước, 22 ngày ủ yếm khí điều kiện không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật không tuần hoàn nước rác), kết sinh khí biogas thiết bị phản ứng trình bày bảng 4.10 4.11 Bảng 4.10:Kết sinh biogas thiết bị phản ứng Thời gian (ngày) Vbiogas (lít) Từ ngày đến ngày 21 Từ ngày 22 đến ngày 28 Vbiogas tích lũy (lít) (lít) 76,39 76,39 8,05 8,05 68,34 10,54 89,46 33,71 110,1 4,11 12,61 29,60 12,19 87,81 tích lũy (lít) (lít) Bảng 4.11:Kết sinh biogas thiết bị phản ứng Thời gian Vbiogas (ngày) (lít) Từ ngày 7đến ngày 21 Từ ngày 22 – đến ngày28 Vbiogas tích lũy (lít) (lít) tích lũy (lít) (lít) 68,28 68,28 7,14 7,14 61,14 10,46 89,54 32,15 100,43 3,89 11,03 28,26 12,10 87,90 Từ hai bảng kết sinh biogas thiết bị phản ứng ta thấy, % CH4 biogas tăng theo thời gian: Từ ngày đến ngày 21, TBPƯ 1: %CH4 10,54%, TBPƯ 2: %CH4 10,46%, từ ngày 22 đến ngày 28, TBPƯ 1: %CH4 11,19%, TBPƯ 2: %CH4 12,10% Theo tài liệu tham khảo [2] giai đoạn sinh khí mêtan điều kiện có kiểm soát nhiệt độ, có bổ sung vi sinh vật, tuần hoàn nước rác sau thời gian thích ứng ban đầu vào ổn định (khoảng 20 25 ngày từ bắt đầu khởi động trình sinh khí mêtan ) Do đó, với kết sau 22 ngày ủ yếm khí thí nghiệm mà cụ thể điều kiện không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật không tuần hoàn nước rác (ở bảng 4.10 4.11) chứng tỏ trình khởi động giai đoạn sinh khí mêtan diễn chậm, giai đoạn sinh khí mêtan thiết bị phản ứng chưa vào ổn đinh Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 55 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Nguyên nhân dẫn đến trình khởi đông giai đoạn sinh khí mêtan diễn chậm yêu tố sau: Nhiệt độ không thích hợp cho trình phân hủy yếm khí, nồng độ VFA cao, khuấy trộn thiết bị phản ứng… Để đánh giá hiệu trình ủ yếm khí điều kiện không kiểm soát, ta tính thể tích CH4 sinh 1gVS nguyên liệu đầu vào Thể tích CH4 tích lũy theo thời gian sau 28 ngày hoạt động hệ thống (22 ngày ủ yếm khí điều kiện không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật tuần hoàn nước rác) TBPƯ 1: Ở 15 ngày đầu ủ yếm khí, thể tích mêtan sinh 6,59 (lít), sau ngày thể tích mêtan sinh tiếp 4,99 (lít) TBPƯ 2, thể tích mêtan sinh sau 15 ủ yếm khí 7,14 (lít), ngày lượng khí mêtan tiếp tục sinh 3,89 (lít) Khối lượng VS chất thải rắn hữu ban đầu: MVS = 90kg * %TS * %VS = 90kg *32,10% * 54,24% = 15,67(kgVS/90kgCTR-HC) Thể tích CH4 sinh sau 28 ngày hoạt động hệ thống tính theo 1g VS: TBPƯ 1: 0,80 (mlCH4/gVS) TBPƯ2: 0,70 (mlCH4/gVS) Với kết thấy rằng, sau 22 ngày ủ yếm khí điều không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật không tuần hoàn nước rác kết sinh khí mêtan chất thải hữu thấp (0,7 0,8 mlCH4/gVS) so với tiềm sinh khí mêtan chúng (325 – 450 mlCH4/gVS) Như vậy, từ kết trình thăm dò giai đoạn sinh khí mêtan điều kiện không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật không tuần hoàn nước rác nói rằng, trình phân hủy yếm khí xảy bãi chôn lấp hay khu vực kiểm soát trình diễn chậm, không mong muốn… Vì hệ thống phân hủy yếm khí thiết lập ra, để tiếp tục thực giai đoạn sau (giai đoạn sinh khí mêtan) điều kiện có kiểm soát đến yếu tố ảnh hưởng đến trình phân hủy yếm khí, nhằm mục đích tối ưu điều kiện để giai đoạn sinh khí mêtan đạt hiểu cao Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 56 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Chương V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 5.1 Kết luận 5.1.1 Thành phần tính chất CTR hữu đô thị  Qua việc xác định thành phần cho thấy chất thải rắn đô thị Hà Nội bao gồm nhiều thành phần khác nhau, nhiên thành phần hữu chiếm tỉ lệ cao (trung bình khoảng 72%), thích hợp với phương pháp xử lý sinh học Để thực xử lý phương pháp sinh học cần phải lọc kỹ thành phần hữu để nâng cao hiệu trình  Thành phần hữu CTR đô thị Hà Nội có tiêu trung bình: Độ ẩm (MC) có giá trị từ 66,1 -71,18%, trung bình 69,21% (SD = 0,02); Tổng chất khô (TS) dao động từ 28,82 – 33,90%, trung bình 30,79% (SD = 0,06); Chất rắn bay (VS) dao động từ 47,96 – 63,57%TS, trung bình 54,24%TS (SD = 0,10); Tổng cacbon hữu (TOC) dao động từ 19,19 – 27,78%TS, trung bình 23,38%TS (SD = 0,12); Tổng Nitơ Kejldahl (TKN) dao động từ 0,40 – 0,73%TS, trung bình 0,5%TS (SD = 0,27); tỉ lệ C:N dao động từ 38 đến 48, trung bình 43; Tổng phôtpho (TP) dao động từ 0,07 - 0,10%TS, trung bình 0,09%TS (SD = 0,14); Với tiêu trên, chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn thích hợp cho trình phân hủy sinh học nói chung có tiếm phân hủy yếm khí nói riêng 5.1.2 Thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot  Giai đoạn bổ sung tuần hoàn nước rác diến ngày thúc đẩy nhanh trình thủy phân lên men axit:  Lượng TOC vào nước rác giai đoạn ứng với thiết bị phản ứng 47,08 (gTOC/kgTS) đạt 20,21% so với TOC chất thải rắn hữu ban đầu; Đối với thiết bị phản ứng 46,38 (gTOC/kgTS) đạt 19,91% so với TOC chất thải rắn hữu ban đầu Hiệu chuyển hóa TOC thành TVFA_C, thiết bị phản ứng đạt khoảng 41% thiết bị phản ứng đạt khoảng 37%  Lượng nước tuần hoàn theo tỉ lệ (Nước: CTR hữu cơ) theo ngày 0,5:1 với chế độ tuần hoàn khác Việc thực tuần hoàn nước rác với chế độ thay nước ngày/lần có kết tốt  Giai đoạn sinh khí mêtan điều kiện không kiểm soát nhiệt độ, không bổ sung vi sinh vật, không tuần hoàn nước rác: Quá trình khởi động giai đoạn sinh Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 57 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN khí mêtan diễn chậm % CH4 ngày thứ 28 12,19% TBPƯ 12,10% TBPƯ Thể tích CH4 tính theo đơn vị khối lượng chất rắn bay 0,7 0,8 (mlCH4/gVS) sau 28 ngày thấp so với tiềm sinh khí mêtan chúng 5.2 Đề xuất giải pháp  Ở lần vận hành hệ thống thí nghiệm sử dụng toàn lượng nước tuần hoàn lần (không thay nước) với tỉ lệ tuân hoàn (nước : CTR hữu cơ) theo ngày 0,5 : với tỉ lệ khác (cần giảm lượng nước)  Nạp vào thiết bị phản ứng với lượng CTR hữu lớn hơn, thay đổi tỉ lệ tuần hoàn (nước : CTR hữu cơ)  Để khởi động trình mêtan hóa cần phải điều chỉnh pH khoảng tối ưu cho trình phân hủy yếm khí Để hiệu trình phân hủy yếm khí có hiệu sinh khí mêtan cao cần vận hành hệ thống điều kiện có kiểm soát nhiệt độ, bổ sung vi sinh vật, tuần hoàn nước…  Lượng nước sử dụng để tuần hoàn có mục đích rút bớt nồng độ chất trung gian thiết bị khác để đảm bảo điều kiện thích hợp cho trình phân hủy yếm khí Tuy nhiên có nhược điểm: Tốn thể tích nước định, pH dung dịch không nằm khoảng tối ưu trình phân hủy yếm khí… Để khắc phục kết hợp sử dụng nước thải thích hợp để tuần hoàn vào thiết bị phản ứng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 58 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Chongrak Polprasert (1995), Organic waste recycling, second edition, Copyright © 1996 by John Wiley & Sons Ltd, Baffins Lane, Chichester, West Sussex PO19 1UD, England [2] Nguyen, P.H.L (2004), Dry anaerobic digestion of municipal solid waste as pretreatment prior to landfills, AIT master degree thesis [3] Jeanger P Juanga (2005), Optimizing dry anaerobic digestion of municipal solid waste, AIT master degree thesis [4] Lâm Minh Triết, Lê Hoàng Việt (2005), Vi sinh vật nước nước thải, Nhà xuất Xây dựng [5] Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội [6] Mata-Alvarez, J (2003), Biomethnization of the organic fraction ofmunicipal solid waste, IWA publishing, Alliance house, 12 caxton street, London SW1H0QS, UK [7] Chea Eliyan, Radha Adhikari, Jeanger P Juanga and Chettiyappan Visvanathan (2007), Aerobic Digestion of Municipal Solid Wasste in Thermophilic Continuous Operation, Proceedings of the International [8] [9] Conference on Sustainable Solid Waste Management, pp 377-384 Lâm Minh Triết (2004), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, Nhà xuất ĐHQG TP Hồ Chí Minh Z.Wang, C.J.Banks (1999), Accelerated hydrolysys and acidification of municipal solid waste in a flusing anerobic bio-reactor using treated leachate recirculation, Copyright © ISWA 2000, Waste management & Research [10] Nguyen Quang Huy (2008), Sequential dry batch anaerobic digestion of the organic fraction of municipal solid waste, AIT master degree thesis [11] Binod Kumar Chaudhary (2008), Dry continuous anaerobic digestion of municipal solid waste in thermophilic conditions, AIT master degree thesis [12] Shefali Verma (2002), Anaerobic digestion of biodegradable organics in municipal solid waste [13] J.Rodriguez – Iglesias, L.Castrillón, E.Maranón & H.Sastre (1998), Solid – state anaerobic digestion of unsorted municipal solid waste in a pilot-plant scale digester, Bioresource Technology Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 59 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN [14] Jens Aage Hansen (1995), Urban biodegradable waste – Status and Opinion, Aalborg university, Denmark [15] D.M.O’Keefe, D.P.Chynoweth (1999), Influence of phase separation, leachate recycle and aeration on treatment of municipal solid waste in simulated landfill cells, Bioresource Technology 72 (2000) 55-56 [16] G.Y.S Chan, L.M.Chu, M.H.Wong (2001), Effects of leachate recirculation on biogas production from landfill co-disposal of municipal solid waste, sewage sludge and marine sediment, Environmental Pollution 118 (2002) 393-399 [17] C.Sans, J.Mata-Alvarez, F.Ceechi, P.Pavan, A.Bassetti (1994), Volatile fatty acids production by mesophilic fermentation of mechanically-sorted urban organic wwaste in a plug-flow reactor Bioresource Technology 51 (1995) 89-96 [18] M.G.Capri and G.v.R.Maraist (1973), pH adjustment in anaerobic digestion, Water research Vol.9.pp 307 to 313 Pergamon Press,1975 Printed in Great Britain [19] Veeken, A and Hamelers, B (1999), Effect of temperature on hydrolysis rates of selected biowaste component, Bioresource Technology 69(3), PP 249–254 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 60 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN PHỤ LỤC A Các bảng số liệu phân tích Bảng A.1: Tổng hợp số liệu phân tích nước rác (thiết bị phản ứng 1) Thời gian (ngày) pH 1,00 5,63 9,28 5,40 4,37 16,80 2,13 5,68 11,68 5,85 4,63 24,60 3,13 5,70 16,16 6,00 5,66 22,40 4,08 5,42 7,20 3,00 3,60 2,80 5,13 5,29 8,32 3,60 3,77 4,20 6,13 5,35 8,80 3,90 4,80 3,40 COD (g/l) TOC (g/l) TVFA (g/l) NH4+(mg/l) Bảng A.2: Tổng hợp số liệu phân tích nước rác (thiết bị phản ứng 2) Thời gian (ngày) pH 1,00 5,84 18,17 10,80 8,04 42,00 2,13 5,74 11,04 4,95 3,64 29,10 3,13 5,49 10,88 5,10 4,67 1,10 4,08 5,35 8,96 3,90 4,20 2,80 5,13 5,30 7,52 3,15 3,86 12,60 6,13 5,18 7,04 3,00 3,86 16,80 COD (g/l) TOC (g/l) TVFA (g/l) NH4+(mg/l) Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 61 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN B Danh mục thiết bị sử dụng cho hệ thống pilot TT Tên thiết bị Thiết bị phản Số lượng 02 ứng Đặc điểm Nhiệm vụ Chế tạo inox, kín khí, Chứa hỗn hợp có lớp bảo ôn bên ngoài, nguyên liệu, tạo tổng thể tích 386 (lít) điều kiện cho trình phân hủy yếm khí Máy bơm 02 Hmax = 9,5 m Tuần hoàn nước rác Qmax = 35 (lít)/phút Nguồn điện: 220V – 50Hz Lưu lượng kế 02 Qmax = 18 (lít)/phút Đo lưu lượng nước tuần hoàn Máy nước nóng 02 Xuất xư: Malaysia Nhiệt độ tố đa: 55 0C Tuần hoàn nước trì nhiệt độ thích hợp Nguồn điện: 220V, công cho trình phân suất 4,5kW hủy yếm khí Can nhiệt 02 Xuất xứ:Malaisia Đo nhiệt độ Có dải đo nhiệt độ đến400 thiết bị phản ứng o C Bộ điều khiển thời gian 02 Xuất xứ: Malaisia Nguồn điện: 220V – 50Hz Kiểm soát thời gian hoạt động máy bơm Rơ le điện từ 02 Xuất xứ: Trung Quốc Nhận tín hiệu từ Nguồn điện: 220V – 50Hz điều khiển thời gian để điều khiển máy bơm Xuất xứ: Malaisia Kiểm soát máy nước Nguồn điện: 220V – 50Hz nóng Xuất xứ: Trung Quốc Nguồn điện: 220V – 50Hz Khởi động tắt máy nước nóng khí Bộ điều 02 khiển nhiệt độ Khởi động từ 02 có tín hiệu từ điều khiển nhiệt độ Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 62 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN C Xử lý số liệu đo khí Bảng C.1 : Thể tích thành phần khí đo Thiết bị phản ứng Thời gian(ngày) Thể tích khí đo được(lít) Từ ngày đến ngày 21 Từ ngày 22 đến ngày 28 33,32 Thành phần CO2(%) CH4(%) 36,50 4,30 48,60 6,15 Thiết bị phản ứng Thể tích Thành phần khí đo CO2(%) (lít) 32,43 CH4(%) 35,10 4,10 47,30 5,95 Vì thể tích khí đo có không khí, CO2 CH4 bảng thành phần hỗn hợp khí đo Vì ngày thứ 21 chưa đo thể tích khí, để xác định thành phần CO2 CH4 cần tính cân khí Giả thuyết hỗn hợp biogas có CH4 CO2 - Vkk: Thể tích không khí (lít) - Vtr: Thể tich trống thiết bị(lít) - : Thể tích CH4 (lít) - : Thể tích CO2 (lít) - Vbiogas: Thể tích biogas (lít) - Vtích lũy: Thể tích tích lũy (lít) - %CH4: Thành phần phần trăm CH4(%) - %CO2: Thành phần phần trăm CO2 (%) - % biogas: Thành phần phần trăm biogas (%) - % không khí: Thành phần phần trăm không khí (%)  Thiết bị phản ứng  Ngày thứ 21 - Thành phần hốn hợp khí thiết bị phản ứng: % biogas = 36,50 + 4,30 = 40,80% % không khí = 100,00 – 40,80 = 59,20% - Thể tích khí hỗn hợp: Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 63 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Vkk= Vtr = 110,84 (lít) = 8,05 (lít) = 68,34 (lít) Vbiogas = 8,05 + 68,34 = 76,39 (lít) - Thành phần biogas: - Vậy, ngày 21 hỗn hợp khí xả 76,39(lít) gồm: 3,29 (lít) 27,88 (lít) Vkk = = 45,22 (lít) - Thể tích hỗn hợp khí lại thiết bị phản ứng gồm: = 8,05 – 3,29 = 4,76 (lít) = 68,34 – 27,88 = 40,46 (lít) Vkk = 110,84 – 45,22 = 65,62 (lít)  Ngày thứ 28 - Thành phần hỗn hợp khí thiết bị phản ứng: % biogas = 48,60 + 6,15 = 54,75% % không khí = 100,00 – 54,75 = 45,25 % - Thể tích khí hỗn hợp: 8,87 (lít) 70,06 (lít) Vkk = 65,23 (lít) – Phù hợp với thể tích không khí lại thiết bị phản ứng sau thứ 21 - Vậy, Từ ngày thứ 22 đến ngày thứ 28 thể tích khí sinh là: 4,11 (lít) Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 64 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội thăm dò trình phân hủy yếm khí quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 29,60 (lít) VBiogas = 4,11 + 29,60 = 33,71 (lít) - Thành phần biogas:  Tương tự thiết bị phản ứng ta tính  Ngày thứ 21 - Thể tích khí hỗn hợp: Vkk= Vtr = 105,91 (lít) = 7,14 (lít) = 61,14 (lít) Vbiogas = 7,14 + 61,14 = 68,28 (lít) - Thành phần biogas:  Ngày thứ 28: - Vậy, Từ ngày thứ 15 đến ngày thứ 22 thể tích khí sinh là: 3,89 (lít) 28,26 (lít) VBiogas = 3,89 + 28,26 = 32,15 (lít) - Thành phần biogas: D Hình ảnh hệ thống pilot Mô hình gồm hệ thống hoạt động song song Viện Khoa học Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 65 Mô hình pilot gồm hệ thống hoạt động song song Can nhiệt Máy đo thể tích khí Bộ lọc ẩm H2 S Máy đo thành phần khí Cửa quan sát Lưu lượng kế Thiết bị phản ứng Máy nước nóng Thùng nước tuần hoàn (V = 160 lít) Điều khiển thời gian [...]... 869355 30 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 3.2 Thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot 3.2.1 Thiết lập và vận hành hệ thống phân hủy yếm khí 3.2.1.1 Nguyên tắc Hệ thống phân hủy yếm khí được thiết lập dựa trên khả năng phân hủy yếm khí sinh khí sinh học của chất thải hữu cơ, hệ thống... CTR-HC đô thị Hệ thống phân hủy yếm khí Đánh giá giai đoạn thủy phân và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí Đánh giá các chỉ tiêu lý hóa của chất thải rắn hữu cơ đô thị Hình 3.1: Sơ đồ mô tả một cách tổng quát về phạm vi nghiên cứu Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 23 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân. .. cây phân xanh ) Các loại nước thải như: nước thải chế biến bánh, bún của các cơ sở chế biến thực phẩm Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 15 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 2.3.3 Cơ chế quá trình phân hủy yếm khí Quá trình phân hủy yếm. .. thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 3.1 Nghiên cứu đặc tính CTR hữu cơ đô thị Hà Nội Nghiên cứu đặc tính của CTR hữu cơ đô thị Hà Nội bao gồm việc xác định các thành phần, phân tích các chỉ tiêu lý, hóa của chất thải rắn hữu cơ nhằm đánh giá đặc tính của chúng Nội dung công việc gồm lấy mẫu chất thải rắn hữu cơ, xử lý bảo quản mẫu và phân tích 3.1.1 Lấy mẫu... 8681686 – Fax: (84.4) 869355 31 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN 3.2.1.2 Hệ thống phân hủy yếm khí  Mô tả hệ thống: Hệ thống phân hủy yếm khí bao gồm bộ phận chính là thiết bị phản ứng có tổng thể tích là 386 (lít) Để cung cấp các điều kiện cho quá trình phân hủy yếm khí thì hệ thống gồm có các... cacbonhydrat thành các đường đơn, chất béo thành các axít béo chuỗi dài Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 16 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Tuy nhiên các chất hữu cơ như cellulose, lignin rất khó phân hủy thành các chất hữu cơ đơn giản... 22 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Chương III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong nghiên cứu này, CTR được thu thập nhiều lần từ nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn (CTR từ các chợ và dự án 3R), tiến hành phân loại thủ công tại nhà máy để xác định các thành phần nhằm đánh giá thành phần của CTR đô thị. .. vận hành hệ thống Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 35 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN  Chất thải rắn hữu cơ: CTR hữu cơ được thu thập tại nhà máy chế biến phế thải Cầu Diễn ngày 28/04/2010, sau khi vận chuyển về xưởng, tiến hành.. .Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN Bảng 2.3: Số liệu về thành phần CTR đô thị Hà Nội những năm trước và dự báo trong tương lai TT Thành phần 1997 - 2000 2005 - 2010 2010 - 2020 1 Chất hữu cơ 51,06 48 45 2 Giấy 4,61 6,8 8,2 3 Chất dẻo,cao su 5,79 6,4 7,8 4 Gỗ mục,dẻ... thống phân hủy yếm khí hoạt động song song Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN – Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 869355 32 Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị Hà Nội và thăm dò quá trình phân hủy yếm khí ở quy mô pilot – Đỗ Quốc Cường – Lớp CNMT K50QN (13) (14) C (6) (1) (9) A (5) B (4) (12) D (8) (11) (10) (2) (3) (7) (8) Hình 3.8: Mô phỏng hệ thống phân hủy yếm khí 