Sự biến đổi của các chất ô nhiễm trong nước rỉ rác được xử lý bởi sự kết hợp các bể phản ứng

HVTH: Nguyễn Đức Toàn Trần Thị Thanh Thư LOẠI BỎ NITO AMONIAC TRONG NƯỚC RỈ RÁC BẰNG MÔ HÌNH THẢM THỰC VẬT (Removal of ammoniacal nitrogen from landfill leachate by irrigation onto vegetated treatment planes) Tóm tắt Nước rỉ rác loại chất lỏng bị ô nhiễm việc xử lý chất thải rắn chất lỏng bãi chôn lấp mà phải xử lý trước xả Xử lý nước rỉ rác mô hình thảm thực vật sử dụng bãi chôn lấp Anh ý khoa học Bài viết mô tả nghiên cứu mô hình xử lý nước rỉ rác tập trung vào việc loại bỏ nitơ amoniac (NH3-N) Thử nghiệm mô hình xử lý quy mô nhỏ quy mô lớn xây dựng, thực đất thịt pha đất sét thảm thực vật với cỏ Agrostis stolonifera Nước rỉ rác áp dụng mức nạp thủy lực khác nhau, từ 17-217 l/m2/d Một mối quan hệ hàm mũ sử dụng để mô tả trình loại bỏ NH3-N Không có mối quan hệ quan sát tốc độ nạp thủy lực số tỉ lệ loại bỏ NH3-N (R2 = 0,0039) Tốc độ loại bỏ khối lượng NH3-N cụ thể hàng ngày có quan hệ tuyến tính với nồng độ NH 3-N vào lúc bắt đầu xử lý ngày hôm (R2 = 0,35) Nguyên nhân thay đổi tốc độ loại bỏ NH 3-N thí nghiệm thảo luận Giới thiệu Chôn lấp việc xử lý chất thải không gian trống sử dụng sỏi đất sét Các hoạt động chôn lấp ảnh hưởng đến môi trường Ngoài hàm lượng độ ẩm ban đầu chất thải rắn chất thải lỏng đầu vào, nước nhập bãi chôn lấp hậu xâm nhập lượng mưa, nước mặt nước ngầm Liên hệ loại nước chất thải tạo nước rỉ rác ô nhiễm với loạt chất hữu vô hòa tan Nói chung, nước rỉ rác tạo từ thời gian gần chứa đầy nước thải sinh hoạt có nhu cầu cao oxi sinh hóa ngày (BOD 5) cao, khoảng 10000 mg/l, tổng nitơ amoniac (NH 3-N) nồng độ vượt 1000mg/l Đây hậu xuống cấp vi sinh chất hữu điều kiện yếm khí Trong bãi rác cũ, hợp chất dễ phân hủy sinh học đóng góp cho BOD chuyển đổi loạt phản ứng vi sinh phức tạp tạo thành khí metan cacbon đioxit khai thác từ khí bãi rác Vì chế cụ thể cho trình chuyển đổi NH3-N bãi rác, nồng độ NH3-N mức cao chất thải cũ Chất thải chôn lấp tiếp tục tạo nước rỉ rác bị ô nhiễm với NH 3-N nhiều năm sau ngừng hoạt động làm đầy hố rác Nước rỉ rác dạng chưa qua xử lý không thích hợp để xả trực tiếp vào nguồn nước bề mặt BOD nồng độ NH 3-N cao có tác động nghiêm trọng đến hệ sinh thái nước nhận Mặc dù hiệu hệ thống tiên tiến để xử lý nước rỉ rác có, số nhà điều hành bãi rác tìm kiếm giải pháp thay giá vốn cao yêu cầu quản lý chuyên ngành Hệ thống xử lý đất liền thay hấp dẫn cho nhà điều hành bãi rác họ sử dụng nguồn tài nguyên đất có, chúng coi rẻ để xây dựng vận hành, không cần quản lý chặt chẽ Một hệ thống đất liền xem biện pháp 'stop-gap', cho phép đầu tư hệ thống tiên tiến xử lý nước rỉ rác giá cao tạm dừng, có lẽ thời gian chấm dứt hoạt động Ngoài ra, hệ thống đất liền sử dụng kết hợp với hệ thống bể thường dựa vai trò đánh bóng Một ví dụ hệ thống đất liền rộng rãi thông qua bãi chôn lấp Anh mô hình xử lí nước rỉ rác Mô hình xử lý khu vực có thảm thực vật, đất dốc, thường thi công cách sử dụng loại có đất độ thẩm thấu thấp mà nước rỉ rác áp dụng từ đầm phá tuần hoàn Dòng chảy nước rỉ rác mặt đất hỗ trợ độ dốc, việc thiếu thẩm thấu thẳng đứng tốc độ cao ứng dụng xử lý nước thải Hậu là, nước rỉ rác tương tác với tầng đất thảm thực vật tuần hoàn vùng đầm phá, nghiên cứu sử dụng thuật ngữ chung hệ thống xử lý ''dòng chảy mặt đất'' Quá trình tuần hoàn tiếp tục (có lẽ vài tuần) toàn lô nước rỉ rác đầm đạt tiêu chuẩn chất lượng cần thiết Một số lượng hạn chế nghiên cứu thực chế loại bỏ NH3-N hệ thống xử lý dòng chảy mặt đất Các công trình báo cáo Kruzic Schroeder nghiên cứu hệ thống dùng để xử lý nước thải ổn định sau Trong loạt thí nghiệm sử dụng hệ thống chiều, xử lý phòng thí nghiệm, họ kết luận rằng: • trình lưu trữ (có thể trao đổi cation) đạt hiệu cho loại bỏ NH3-N ngày sau giải phóng dạng nitrat vào ngày tiếp theo; • nitrat hóa trình trọng yếu (nồng độ nitrat cao nước thải xử lý) • khử nitơ trình loại bỏ số sản phẩm NO 3-N kết trình nitrat hóa Mặc dù hệ thống xử lý nước rỉ rác nhà máy sử dụng Anh nhiều năm, biết chế xử lý liên quan đến yếu tố ảnh hưởng hiệu xử lý Bài báo báo cáo kết nghiên cứu mô hình xử lý thí nghiệm thiết kế để nâng cao hiểu biết nitơ amoniac hệ thống xử lý vùng đồng cỏ nhân tạo Phương pháp 2.1 Giới thiệu Mô hình xử lý tác nghiệp có diện tích bề mặt vài hecta, đó, xem hấp dẫn để xây dựng hệ thống thí nghiệm lớn thực tế cho phép Theo đó, 10 ô riêng lẻ 25m dài x 1m rộng quy mô cánh đồng xây dựng Silsoe, Bedfordshire, Anh Ngoài ô quy mô cách đồng, thêm liệu thu từ thí nghiệm thực cách sử dụng quy mô máng nhỏ 2m dài x 0.4m rộng 2.2 Ruộng quy mô: thiết kế, xây dựng hoạt động Giai đoạn xây dựng đào hố (khoảng 16m dài x 2.5m rộng x 2m sâu) để giữ bể chứa tiếp nhận 1,2 m3 nơi thu nhận nước rỉ rác chảy tràn từ ô Một sở bê tông cốt thép đặt đáy hố gắn liền với cốt thép, tường chắn khối rỗng Chuẩn bị mô hình xử lý bắt đầu vào hoàn thiện hố 0.4m lớp đất mặt gỡ bỏ cách sử dụng máy xúc, diện tích từ 25m x 16m tiếp giáp với hố dự trữ để sử dụng sau Các máy xúc sau sử dụng để loại vị trí để cung cấp cho 2% đường dốc xuống 0% đường dốc ngang với đầu giao bờ dốc tường chắn hố Mười ô sau đánh dấu thành năm cặp, cặp cách đường rộng 1m để tiếp cận (Hình 1) Một khung gỗ dựng lên ô để ngăn chặn rò rỉ ô đất, polyethylene định vị phía khung gỗ, bao gồm cặp ô thể hình Các khối lớp đất bề mặt dự trữ chia để tạo thành nhỏ hơn, quản lý tổng hợp với máy bừa điện cẩn thận thay bên ô polythene phủ mặt Mảnh đất sau tưới nước 8h cho phép hợp tuần Diện tích cao thấp bề mặt mảnh đất san bằng cách làm nghiêng mức độ kiểm tra chu kỳ 1m dốc xuống để đảm bảo cách thống đạt độ dốc 2% Hình Bố trí mô hình xử lý thử nghiệm quy mô cánh đồng Hình Sơ đồ mặt cắt ngang cặp ô Hạt giống bãi cỏ Agrostis stolonifera gieo mảnh đất hoàn thành, mức khuyến cáo nhà cung cấp (50g/m 2) A stolonifera lựa chọn đại diện trội bãi cỏ hai mô hình xử lý chỗ Ở hai nơi, cỏ xuất để chịu ngập lụt định kỳ với nước rỉ rác mà tác động xấu rõ ràng Trong thử nghiệm bình, A stolonifera vượt trội so với loài cỏ chịu mặn ngập úng chịu khác (ví dụ Spartina townsendii Pucinellia maritima) tưới nước thải thô tồn nhiều tuần ngập nước có chứa nồng độ clorua cao Một bể cung cấp 1.2 m3 đặt bờ đập cuối phía ô Bãi rác cho thí nghiệm xuất phát từ bãi chôn lấp Calvert Shanks Ltd Buckinghamshire, Anh Calvert mở cửa vào năm 1980 phân loại theo Robinson bãi rác lớn, tương đối khô với tỷ lệ đầu vào chất thải cao Các nước rỉ rác sử dụng thí nghiệm xuất phát từ phần bãi rác có đặc điểm men vi sinh methanogenic với BOD thấp (thường [...].. .lý nước rỉ rác Nước rỉ rác vào đất kèm theo vi sinh vật khác kết hợp với các vi sinh vật khác từ đất đã có trong nước rỉ rác từ nhiều lần trước đây Tương tự như vậy, có thể hiểu rằng các chất có thể tích lũy trong đất sau các ứng dụng được lặp đi lặp lại của nước rỉ rác có thể ảnh hưởng đến sự hấp phụ hóa học hay quá trình suy thoái của vi sinh Sự khác biệt hóa học về nước rỉ rác thô cũng có... trình bày trong Bảng 5 Bảng 5 Khối lượng của nitơ trong nước thải ở lúc đầu và cuối của thí nghiệm A-E Trong mỗi thí nghiệm có giảm đáng kể khối lượng của nitơ vô cơ Loại bỏ NH 3-N thường chiếm phần lớn các chất nitơ vô cơ được loại bỏ Tuy nhiên, khối lượng của NO3-N có trong nước rỉ rác không được xử lý vào cuối mỗi thí nghiệm, chiếm khối lượng của NH3-N và NO2-N loại bỏ Chênh lệch giữa sự giảm nitơ... giải thích được 35% của việc quan sát được Mối quan hệ này có thể được sử dụng để mô phỏng hiệu suất xử lý bề mặt và có thể hình thành cơ sở của một phương pháp thiết kế hệ thống 3.3 Kết quả của loại bỏ NH3 - N Một sự cân bằng nitơ vô cơ đơn giản được tiến hành bằng cách chuyển đổi nồng độ NH3-N, NO2-N và NO3-N tại lúc đầu và cuối của thí nghiệm ở diện rộng dựa vào giá trị của khối lượng, như được trình... này có thể được sử dụng như một cơ sở cho một mô hình thí nghiệm đơn giản mô phỏng quá trình xử lý nước thải Việc phát triển của ứng dụng này phải tính đến sự quan sát biến thiên thí nghiệm là đáng kể và sự cần thiết cho việc bao gồm các dữ liệu khí hậu vì vậy mà những thay đổi về khối lượng nước rỉ rác có thể được đáp ứng trong tính toán 4 Khối lượng loại bỏ NH 3-N và NO2-N từ nước thải không thể xác... phần vào sự biến đổi quan sát được, tầm quan trọng tương đối của các yếu tố đơn lẻ chưa được biết rõ 3.2 Mối quan hệ loại bỏ NH3-N tổng quát Các dữ liệu từ ba thí nghiệm máng và hai thí nghiệm ô được gộp lại để được một mối quan hệ khái quát giữa tốc độ loại bỏ NH 3-N (kgNH3-N/m2/ngày) và nồng độ NH3-N trong nước rỉ rác Đối với mỗi ngày của mỗi thí nghiệm, khối lượng loại bỏ của NH3- N đã được tính... hoạt động các vi sinh của bề mặt xử lý và do đó đóng góp vào sự khác biệt về tốc độ loại bỏ NH 3-N giữa những lần thử nghiệm Nồng độ nitrit cao có thể đạt được, mà đã có mặt tại một số các ô nguyên liệu nước thải lấy từ các bãi chôn lấp Calvert, có thể cho ví dụ đã có ảnh hưởng tiêu cực trên các vi khuẩn oxy hóa NH 3-N thông qua sự ức chế sản phẩm cuối cùng Trong khi đó lý do để cho rằng tất cả các yếu... thể được giải thích bởi sự đồng hóa nitơ vô cơ thành sinh khối thực vật Ước tính thực hiện trong quá trình thí nghiệm chỉ ra rằng E giữa 3% và 11% tổng thâm hụt nitơ cho thí nghiệm có quy cho trên mặt đất sản xuất sinh khối 4 Kết luận 1 Loại bỏ NH3-N của nước thải áp dụng cho thử nghiệm xử lý nước rỉ rác là một quá trình chậm so với hệ thống xử lý nước thải thông thường Một mối quan hệ hàm mũ đã được. .. giữa sự giảm nitơ và tăng nitrat cũng đã được quan sát bởi Kruzic và Schroeder về lưu lượng nước thải sinh hoạt trên mặt đất Kruzic và Schroeder lập luận rằng sự trao đổi cation của các ion amoni ở bề mặt đất nhanh, trong thời gian ngắn nhất, để loại bỏ N vô cơ trong các nước thải đang xử lý Lượng nitơ giảm là rõ ràng Thí nghiệm tăng nitrat đột biến thực hiện bởi Kruzic và Schroeder chỉ ra rằng quá... quyển qua quá trình bốc hơi cũng có thể xảy ra Trong các nghiên cứu của bề mặt nước thải bùn, Ryan và Keeneys cho thấy rằng giữa 11% lượng nitơ và 60% lượng amoniac đã bị suy giảm bởi sự bốc hơi, với sự biến thiên là phụ thuộc vào loại đất Đất có diễn ra một sự trao đổi cation tương đối cao Các loại đất có khả năng trao đổi cation tương đối cao, chẳng hạn dùng các thí nghiệm Silsoe, lượng bay hơi tương... thường Một mối quan hệ hàm mũ đã được tìm thấy để phù hợp tốt nhất với các dữ liệu thực nghiệm (R 2 trong khoảng 0,830,99) 2 Tốc độ loại bỏ NH3-N đã được tìm thấy để thay đổi đáng kể giữa những lần thử nghiệm Mối quan hệ đã được quan sát giữa tốc độ tải thủy lực và hằng số tốc độ loại bỏ NH3-N (R2= 0 0039) 3 Khối lượng NH3-N loại bỏ ở mỗi mét vuông trong một ngày có quan hệ tuyến tính với nồng độ NH3-N