Nghiên cứu xử lý thành phần hữu cơ của chất thải rắn đô thị hà nội bằng phương pháp phân hủy yếm khí khô, quy mô phòng thí nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Trần Thị Bích Thảo NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THÀNH PHẦN HỮU CƠ CỦA CHẤT THẢI RẮN ĐÔ THỊ HÀ NỘI BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY YẾM KHÍ KHƠ, QUY MƠ PHỊNG THÍ NGHIỆM Chun ngành : Cơng nghệ mơi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Phạm Hồng Liên Hà Nội – Năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ khoa học: “Nghiên cứu xử lý thành phần hữu chất thải rắn đô thị Hà Nội phương pháp phân hủy yếm khí khơ, quy mơ phịng thí nghiệm” thực với hướng dẫn TS Nguyễn Phạm Hồng Liên Đây chép cá nhân, tổ chức Các số liệu, kết luận văn làm thực nghiệm, xác định đánh giá Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày Luận văn Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2011 HỌC VIÊN Trần Thị Bích Thảo i MỤC LỤC Trang phụ bìa LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC BẢNG………………………………………………………… …… v DANH MỤC HÌNH……………………… ………………………………….…… vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương I: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐƠ THỊ HÀ NỘI VÀ Q TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH HỌC 1.1 Hiện trạng quản lý xử lý chất thải đô thị thành phố Hà Nội 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh thành phần chất thải rắn đô thị Hà Nội 1.1.2 Tình hình quản lý CTR thị Hà Nội 1.2 Giới thiệu cơng nghệ phân hủy yếm khí xử lý chất thải rắn hữu đô thị 12 1.2.1 Cơ sở lý thuyết trình phân hủy yếm khí 12 1.2.1.1 Khái niệm 12 1.2.1.2 Nguyên liệu 13 1.2.1.3 Cơ chế q trình phân hủy yếm khí 14 1.2.1.4 Tác nhân sinh học 16 1.2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng 17 1.2.2 Công nghệ PHYK CTR-HC đô thị 19 1.2.2.1 Công nghệ phân hủy khô ướt 19 1.2.2.2 Hệ thống hoạt động theo mẻ liên tục 20 1.2.2.3 Phân hủy yếm khí nồng độ chất rắn cao theo mẻ 21 1.2.2.4 Công nghệ PHYK riêng CTR-HC thị có kết hợp với chất thải khác 22 Chương II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mô tả hệ thống phân hủy yếm khí 27 2.2 Thu thập nguyên liệu xử lý nguyên liệu 29 ii 2.2.1 Thu thập nguyên liệu 29 2.2.1.1 Thu thập chất thải rắn hữu đô thị 29 2.2.1.2 Thu thập bùn bể phốt 30 2.2.1.3 Thu thập chất thải hữu đô thị qua PHYK (I) 30 2.3 Nạp nguyên liệu vào bình phản ứng 31 2.4 Vận hành, theo dõi thí nghiệm, đo đạc phân tích phịng thí nghiệm 33 2.5 Phương pháp phân tích số đặc tính hóa lý chất thải 36 2.5.1 Các tiêu vật lý 36 2.5.2 Các tiêu hóa học 36 Chương III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Đặc điểm nguyên liệu 37 3.1.1 Đặc điểm chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội 37 3.1.2 Đặc điểm hỗn hợp đầu vào bình phản ứng 38 3.2 Kết q trình phân hủy yếm khí kết hợp chất thải rắn hữu đô thị với chất thải rắn hữu đô thị qua phân hủy yếm khí 40 3.2.1 Quá trình sinh khí Metan 40 3.2.3 Hiệu trình sinh khí Metan 43 3.2.3.1 Tính tiềm sinh khí Metan (BMP) 43 3.2.3.2 Kết sinh khí Metan 44 3.2.3.3 Hiệu suất khử TS, VS 46 3.3 Ảnh hưởng bùn bể phốt đến trình PHYK 48 3.3.1 Ảnh hưởng bùn bể phốt tới tỷ lệ W:I khác 48 3.3.2 Ảnh hưởng lượng thêm vào bùn bể phốt hỗn hợp W2:I2 = (1:1/2) (1:1) 52 3.4 Kết mẫu lặp 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 75 iiiiii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CB-CNV CHC COD CTĐT CTHC CTR CTR-HC CTRSH MC NL NSSK QC PHYK TKN TOC TP TS TVFA TW VS VSV STS WW Cán công nhân viên Chất hữu Nhu cầu ơxy hóa học Chất thải đô thị Chất thải hữu Chất thải rắn Chất thải rắn hữu Chất thải rắn sinh hoạt Độ ẩm Thể tích khí áp suất 1atm, nhiệt độ 00C Năng suất sinh khí Mẫu kiểm sốt Phân hủy yếm khí Tổng Nitơ Kejldahl Tổng cacbon hữu Tổng phốtpho Tổng chất khô Tổng axit béo dễ bay Trung ương Chất rắn bay Vi sinh vật Bùn bể phốt Khối lượng ướt iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tổng hợp trung bình khối lượng chất thải phát sinh Hà Nội 2007 Bảng 1.2 Số liệu thành phần CTR đô thị Hà Nội [16] Bảng 1.3 Dự báo thành phần rác thái tương lai (% khối lượng) [8] Bảng 1.4 Thành phần khí biogas.[16] 13 Bảng 1.5 Khoảng nhiệt độ hoạt động VSV 17 Bảng 1.6 Một số chất ức chế trình sinh khí mêtan [1] 19 Bảng 1.7 Ưu điểm nhược điểm hệ thống hoạt động theo mẻ 21 Bảng 2.1 Ký hiệu 25 Bảng 2.2 Các tỷ lệ tiến hành Đợt thí nghiệm 26 Bảng 2.3 Khối lượng nguyên liệu nạp vào bình phản ứng 33 hai đợt thí nghiệm 33 Bảng 2.4 Các thơng số cần phân tích theo dõi 35 Bảng 3.1 Kết đăc tính mẫu chất thải rắn hữu thị 37 Bảng 3.2 Đặc tính nguyên liệu đầu vào mẫu kết hợp thí nghiệm đợt 38 Bảng 3.3 Đặc tính nguyên liệu đầu vào mẫu kết hợp thí nghiệm đợt 39 Bảng 3.4 Đặc tính mẫu đầu đợt thí nghiệm 42 Bảng 3.5 Giá trị BMP mẫu CTR-HC đô thị, bùn bể phốt vi sinh vật [35,40] 43 Bảng 3.6 Giá trị BMP tính tốn cho hỗn hợp thí nghiệm đợt 44 Bảng 3.7 Kết qủa hiệu suất sinh khí bình phản ứng 45 Bảng 3.8: Hiệu khử VS suất sinh khí tỷ lệ W:I sau 55 ngày PHYK………………………………………………………………………………48 Bảng 3.9 Kết phân tích đặc tính hỗn hợp mẫu ngày thứ 25, 55 trình phân hủy mẫu W2:I2 = 1:1 bổ sung thêm S2 = ẳ; ẵ; 1W2 54 Bng 3.10 Kết phân tích đặc tính hỗn hợp mẫu ngày thứ 25, 55 trình PHYK mẫu W2:I2 = 1:1/2 bổ sung thêm S2 = 0, ½W2; W2 55 Bảng 3.11 Phần trăm CV mẫu lặp đợt thí nghiệm 60 v DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Quy trình thu gom chất thải đô thị Hà Nội [26] Hình 1.2 Các giai đoạn trình phân hủy yếm khí.[28] 15 Hình 2.1 Mơ tả đơn ngun hệ thống thí nghiệm phân hủy yếm khí 27 Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống phân hủy yếm khí 27 Hình 2.3 Sơ đồ vị trí lấy CTR-HC thị 29 Hình 2.4 Quy trình xử lý nguyên liệu cho đợt thí nghiệm 31 Hình 3.1 Năng suất sinh khí CH4 tỷ lệ kết hợp W:I khác đợt thí nghiệm (a Thí nghiệm đợt với tỷ lệ W1:I1 = (1:1); (1:2); (1:3); (1:4) b Thí nghiệm đợt với tỷ lệ W2:I2 = (1:1/2); (1:1)) 40 Hình 3.2 Ảnh hưởng bùn bể phốt đến tỷ lệ W:I đợt thí nghiệm (a Thí nghiệm đợt 1; b Thí nghiệm đợt 2)……………………………………………52 Hình 3.3 Ảnh hưởng bùn bể phốt tỷ lệ khác thí nghiệm đợt (hình A B) 53 Hình 3.4 Ảnh hưởng đến suất sinh khí việc bổ sung lượng S2= 0, ½W2, W2 vào hỗn hợp W2:I2=1:1/2 (đến ngày thứ 65) 56 Hình 3.5 Hiệu khử VS hỗn hợp W2:I2 = (1:1); (1:1/2) thêm bùn bể phốt tỷ lệ 1/4;1/2;1W2 57 Hình 3.6 Đồ thị mẫu lặp đợt thí nghiệm 59 vi v ĐẶT VẤN ĐỀ Giới thiệu Vấn đề quản lý xử lý chất thải rắn Việt Nam cấp bách, theo kết khảo sát năm 2006, 2007 báo cáo địa phương lượng chất thải rắn đô thị phát sinh năm nước lên tới 6.457.580 tấn/năm Tại thành phố Hà Nội - thủ đơ, trung tâm văn hóa, kinh tế, trị nước Tính đến năm 2007 cho thấy tổng lượng CTR đô thị vào khoảng 6.150 tấn/ngày [16] (tương đương 2.244.750 tấn/năm), chiếm gần 35% so với lượng CTRSH phát sinh nước Thành phố triển khai nhiều biện pháp quản lý chất thải rắn xử lý chất thải phương pháp chôn lấp chủ yếu chiếm tới 78,3% Nhưng nay, diện tích sử dụng cho bãi chơn lấp ngày bị thu hẹp, trình phân hủy chất hữu bãi chôn lấp diễn phức tạp, khó kiểm sốt Bên cạnh đó, đặc điểm bật chất thải thị có thành phần hữu chiếm đáng kể như: rác thải hữu đô thị, phân người, phân gia súc, bùn cống rãnh, phế phụ phẩm trồng Chúng cần quan tâm xử lý theo hướng thích hợp thay phải mang chôn lấp thành phần có khả xử lý theo phương pháp sinh học làm phân bón hữu hay xử lý phân hủy sinh học yếm khí để thu khí biogas làm nguồn lượng phục vụ cho sống người Hai phương pháp sinh học chủ yếu để xử lý tái chế thành phần hữu CTR 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 thị công nghệ nghiên cứu áp dụng nhiều giới, cho thấy có nhiều ưu điểm so với q trình hiếu khí, Việt Nam phương pháp chưa ý nhiều Phân hủy yếm khí q trình phân hủy chất hữu mơi trường khơng có oxy điều kiện nhiệt độ từ 30 ÷ 650C nhờ Vi sinh vật kị khí Sản phẩm q trình phân hủy yếm khí khí sinh học (hỗn hợp chủ yếu CH4 CO2), khí CH4 thu gom sử dụng nguồn nhiên liệu sinh học lượng rác sau phân hủy ổn định mặt sinh học, sử dụng nguồn bổ sung dinh dưỡng cho trồng Phân hủy yếm khí khơ (nồng độ chất rắn cao) với chất thải rắn hữu đô thị phương pháp xử lý sinh học điều kiện yếm khí, sử dụng nước, có khả khử chất hữu thu hồi khí biogas cao Tuy nhiên, xử lý yếm khí chất thải rắn hữu thị nồng độ chất rắn cao gặp khó khăn trình dễ bị ức chế, tốn thời gian khởi động q trình sinh khí Lý bị ức chế nồng độ chất hữu cao, vi sinh vật ban đầu bổ sung không đủ điều kiện khác chưa tối ưu (như hàm lượng Cácbon, Nitơ ) Vì vậy, xử lý chất thải hữu đô thị với số loại chất thải khác nhằm phối hợp đặc tính chúng hàm lượng Cácbon, Nitơ, hay khả đệm chất thải đồng xử lý tối ưu hóa q trình phân hủy yếm khí Đồng phân hủy chất thải nâng cao khả xử lý chất thải hữu đô thị, vừa kết hợp xử lý số loại chất thải khác, lại mang lại hiệu kinh tế, lượng Có thể thấy hướng nghiên cứu có triển vọng mà Việt Nam chưa thấy nghiên cứu vấn đề cơng bố thức Vì vậy, tơi tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu xử lý thành phần hữu chất thải rắn đô thị Hà Nội phương pháp phân hủy yếm khí khơ, quy mơ phịng thí nghiệm” 2 Mục đích đề tài + Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp CTR-HC CTR-HC qua PHYK nhằm đạt hiệu sinh khí Metan cao điều kiện Mesophilic + Xem xét ảnh hưởng việc bổ sung tỷ lệ bùn bể phốt vào hỗn hợp PHYK tới thời gian khởi động, hiệu sinh khí biogas, hiệu khử chất hữu trình Nội dung luận văn Luận văn trình bày thành chương Chương I: Tổng quan trạng quản lý, xử lý CTĐT Việt Nam Hà Nội; Cơ sở lý thuyết q trình phân hủy yếm khí giới thiệu số cơng nghệ phân hủy yếm khí CTR-HC thị Chương II: Phương pháp nghiên cứu: chương mô tả hệ thống phân hủy yếm khí, lấy mẫu, xử lý mẫu; Nạp nguyên liệu cho bình phản ứng đưa thơng số kiểm sốt q trình phân hủy yếm khí Chương III: Kết thảo luận: Chương cho biết kết trình phân hủy yếm khí đợt thí nghiệm như: Hiệu sinh khí, hiệu khử VS, ảnh hưởng bùn bể phốt tới q trình phân hủy yếm khí KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận a Hiệu q trình sinh khí Metan kết hợp xử xý chất thải hữu đô thị với chất thải hữu thị qua phân hủy yếm khí Khi khơng bổ sung bùn bể phốt tỷ lệ W:I = (1:2) tối ưu cả, tỷ lệ đảm bảo khơng bị ức chế tức thời gian thích nghi vi sinh vật ngắn, đồng thời tỷ lệ chất thải rắn hữu đô thị xử lý cao b Ảnh hưởng hàm lượng bùn bể phốt đến trình phân hủy yếm khí - Việc bổ sung bùn bể phốt với lượng S = ½W (theo khối lượng ướt) có tác dụng rút ngắn thời gian giai đoạn khởi động trường hợp W:I = 1:1 W:I = 1:1/2 - Dựa vào tiêu chí: hỗn hợp có thời gian khởi động nhanh nhất, suất sinh khí, hiệu khử VS cao tỷ lệ phối trộn tốt W2:I2 = 1:1 với S = ¼W2 cho suất sinh khí Mêtan 276 mlCH4/gVS hiệu khử VS đạt 64% W2:I2 = 1:1 với S = ½W2 cho suất sinh khí Mêtan 265 mlCH4/gVS hiệu khử VS đạt 67% Kiến nghị - Cần có nghiên cứu sâu khả ảnh hưởng tỷ lệ bùn bể phốt khác tới hiệu khử VS hỗn hợp phân hủy - Triển khai thực nghiệm hệ thống Pilot để đánh giá hiệu sinh khí hỗn hơp có tỷ lệ phối trộn tối ưu 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Angelidaki, I., Alves, M., Bolzonella, D., Borzacconi, L., Campos, J.L., Guwy, A.J., Kalyuzhnyi, S., Jenicek, P and van Lier, J.B (2009), “Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crop: a proposed protocol for batch assays”, Water Science & Technology–WST 59, pp 927-934 [2] Andrea Schievano, Giuliana D’lmporzano, Luca Malagutti, Emilio Fragali, Gabriella Ruboni, Fabrizio Adani (2010), “Evaluating inhibition conditions in highsolids anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste”, Bioresource Technology 101, pp 5728-5732 [3] Bộ Tài nguyên Môi trường, Báo cáo trạng Môi trường Quốc gia, Phần Chất thải rắn, 2004 [4] Bộ Tài nguyên Môi trường, Bộ Xây dựng, Chiến lược quốc gia quản lý tổng hợp chất thải rắn đến năm 2025 tầm nhìn đến năm 2050, 2009 [5] C.Visvanathan and J.Tranker, environmental engineering and management, School of Environment, Resouces and Development, Asia institute of Technology [6] 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 Conference on Sustainable Solid Waste Management, pp 377-384 [7] Cecchi, F., Traverso, PG and Cescon, P (1986), “Anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste-digester performance”, The Science of Total Environment 56 pp 183 – 197 [8] Công ty môi trường đô thị Hà Nội, Báo cáo tổng kết công tác quản lý chất thải rắn thành phố Hà Nội, 2002 [9] Chynoweth, D.P., Turick, C.E., Owens, J.M., Jerger, D.E and Peck, M.W (1993), “Biochemical methane potential of biomass and waste feedstocks”, Biomass and Bioenergy (5), pp 95-111 62 [10] Chen Y., Cheng J.J, Creamer K.S (2008) “Inhibition of anaerobic digestion: A review” Bioresource Technology, 99(10),pp 4044-4064 [11] Chugh, S., Chynoweth, D P., Clarke, W., Pullammanappallil, P., and Rudolph, V (1999), “Degrdation of unsorted municipal solid waste by a leach-bed process”, Bioresource Technology 69(2),pp 103–115 [12] Jędrczak A (2007), “Biologiczne przetwarzanie odpadów” PWN, Warszawa [13] Gijzen, H.J., Lubberding, H.J., Verhagen, F.J., Zwart, K.B and Vogeld, G.D (1987), “Appliacation of rumen microoganisms for enhanced anaerobic [14] Gunnaseelan, N.V (1997), “Anaerobic digestion of biomass for methane production: a review”, Biomass and Bioenergy 13, pp [15] Hansen, T.L., Schmidt, J.E., Angelidaki, I., Marca, E., Jansen, J.L.C., Mosbæk, H and Christensen, T.H (2004), “Method for determination of methane potentials of solid organic Waste”, Waste Management 24, pp 393-400 [16] Hà Nội URENCO, Báo cáo tổng kết công tác quản lý chất thải rắn thành phố Hà Nội, 2008 [17] Lay, J.J., Li, Y.Y, Noike, T., Endo, J., and Ishimoto, S (1997) Analysis of enviromental factors affecting methane production from high-solids organic waste Water Science and Technology, 36, 6-7: 493-500 [18] Luật BVMT văn thực hiện, NXB Lao động – Xã hội, 2005 [19] Marimon, S.R (1982), Los residous sólidos urbanos Análisis de un servicio minicipal Servicios de los Estudios en Barcelona del Banco Urquijo [20] Mata-Alvarez, J., Biomethanization of the organic fraction of municipal solid wastes, IWA publishing, Alliance House, 12 Caxton Steet, London SW1H 0QS, UK, 2003 [21] Niên giám thống kê, 2008 [22] Nguyễn Quang Khải, Nghề sản xuất khí sinh học, NXBNN Hà Nội, 2009 63 [23] Nguyễn Quang Khải, Thiết bị khí sinh học qui mơ lớn, NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ, 2009 [24] Nguyễn Văn Phước (2008), Giáo trình quản lý xử lý chất thải rắn, Nhà xuất Xây Dựng [25] Nguyen, P.H.L (2004), Dry anaerobic digestion of municipal solid waste as pretreatment prior to landfills, AIT master degree thesis [26] Nguyễn Hồng Khánh, Lê Văn Cát, Tạ Đăng Toàn, Phạm Tuấn Linh, Môi trường bãi chôn lấp chất thải Kỹ thuật xử lý nước rác, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2009 [27] O'Keefe, D.M., and Chynoweth, D.P (1999) Influence of phase separation, leachate recycle and aeration on treatment of municipal solid waste in simulated landfill cells Bioresource Technology, 72: 55-66 [28] Prof Marco J Castaldi; Prof Nickolas J Themelis, Municipal Solid Waste Management in China, Environmental Engineering Columbia University, New York, NY 10027, 2005 [29] Polprasert, C., Organic waste recycling, John Wiley and Sons Ltd, 1995 [30] Pauss, A., Nyns and Naveau, H (1984) Production of methane by anaerobic digestion of domestic refuse Eec Conference on Anaerobic and Carbohydrat Hydrolysis of Waste, - 10 May, 1984, Luxembourg [31] Owens, J.M and Chynoweth, D.P (1993), “Biochemical methane potential of municipal solid waste (MSW) components”, Water Science & Technology (27), pp 1-14 [32] Silvey, P., Pullammanappallil, P C., Blackall, L., and Nichols, P (2000), “Microbial ecology of the leach bed anaerobic digestion of unsorted municipal solid waste”, Water Science and Technology 41(3),pp 9–16 [33] Trần Hiếu Nhuệ, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Thị Kim Thái, Quản lý chất thải rắn – tập 1: chất thải rắn đô thị, NXB Xây Dựng, 2001 64 [34] Trần Quang Ninh, Tổng luận công nghệ xử lý chất thải rắn số nước Việt Nam, 2008 [35] Trần Mạnh Hà, Trần Thu Trang, Nghiên cứu phương pháp xác định giá trị “Tiềm sinh khí mêtan” CTR hữu số kết ứng dụng, giải sinh viên nghiên cứu khoa học Đại Học Bách Khoa Hà Nội – 2010 [36] United State environmental protection agency, Municipal solid waste generation, recycling, and disposal in United State: Facts and Figures for 2007 [37] United Nation Evironmental Programme, Solid waste management, 2005 [38] 3R portfolio, Ministerial conference on 3R initiative, Tokyo, 2005 [39] World Bank, Environment Strategy in the East Asia and Pacific Region, 2005 [40] Đào Thị Lệ (2010), Nghiên cứu xử lý chất thải rắn hữu đô thị Hà Nội phương pháp phân hủy yếm khí có thu hồi khí sinh học quy mô Pilot Luận văn thạc sỹ - ĐH Bách Khoa Hà Nội 65 PHỤ LỤC QUY TRÌNH SETUP HỆ THỐNG PHÂN HỦY YẾM KHÍ Chuẩn bị Bồn nước nóng - Đổ nước vào bồn cho lượng nước đủ để bao phủ bình phản ứng chúng đặt nước (khoảng 8L) Nước sử dụng nên nước cất nước đề ion Ngoài ra, để kéo dài tuổi thọ thiết bị, nên hòa tan 0,1 g Na2CO3 vào L nước sử dụng - Đặt khay đậy nhựa lên bồn - Nên cắm nhiệt kế vào bồn qua lỗ khay đậy để theo dõi nhiệt độ thực bình phản ứng suốt trình ủ Các bình phản ứng - Đặt nút cao su miệng bình thủy tinh, để motor lên vặn chặt lại hết ren Chú ý: giữ bình thủy tinh tư hình Vị trí tốt để không gây hại cho thiết bị đảm bảo nút bình vào vị trí Nối đầu que khuấy vào motor hình 66 - Để sử dụng bình phản ứng dụng cụ khuấy cách dễ dàng, nên dung nút cao su với bình phản ứng tất lần tiến hành - Nối ống dây dẫn từ đầu kim loại nhô lên nút cao su với đầu bình hấp thụ CO2 - Dùng đoạn ống dây dài chừng 10 cm nối vào đầu kim loại lại Lắp kẹp ống vào đầu ống để đóng kín lại Làm với tất 15 bình phản ứng Các bình hấp thụ CO2 - Chuẩn bị dung dịch hấp thụ dung dịch thị - 15 bình thủy tinh loại 100 ml, cho vào bình: 80 ml dung dịch hấp thụ lượng nhỏ dung dịch thị - Cho nam châm vào bình hấp thụ - Đặt nút cao su với đầu nối kim loại lên nắp bình, đặt nắp nhựa lên vặn lại hết ren bình kín chặt - Đặt tồn 15 bình hấp thụ lên máy khuấy từ Thiết bị đo khí - Thiết bị đo khí đặt bồn nước nhựa - Đổ nước vào bồn cho lượng nước đủ ngập cell vị trí để mở (khoảng nửa bồn) Sử dụng nước cất thêm 0,1 g Na2CO3 L nước cho vào - Nối đầu dây điện từ thiết bị đến điều khiển liệu 67 - Nối ống dây từ thiết bị đo khí vào nối nắp bồn Dùng dây nối đầu kim loại lại nút cao su bình hấp thụ CO2 đến đầu nối Bộ điều khiển liệu - Nối dây từ điều khiển liệu vào máy tính - Nối nguồn điện vào thiết bị - Bật máy tính, khởi động phần mềm AMPTS Đèn xanh phần mềm sáng cell tương ứng mở Cách sử dụng phần mềm rõ bên Tiến hành - Các bình phản ứng nạp nguyên liệu (gồm chất thải hữu đô thị, VSV, bùn bể phốt) theo tỷ lệ khác nhau, bổ sung thêm mơi trường hỗ trợ tiến hành đuổi khí bình phản ứng hỗn hợp khí 80% N2 + 20% CO2 - Nối dây từ motor từ bình phản ứng vào ổ cắm - Chạy phần mềm AMPTS - Điều khiển điều chỉnh nhiệt độ bồn ủ để trì nhiệt độ bồn 370C - Khởi động máy khuấy từ Tăng giảm tốc độ khuấy phù hợp để nam châm chuyển động ổn định, khơng bị nhảy hay tạo xốy cuộn bình (khoảng 200 vịng/ phút) Cách sử dụng phần mền đo khí AMPTS 68 - Mở phần mền AMPTS (nhấp vào biểu tượng dao diện hình sau: (Hình 2.5) ) Ỉ Các thẻ chương trình Ghi nhận thời gian hành đo, cần ghi lại thời gian bắt đầu đo Điền nhiệt độ bắt đầu đo Hình 1: Dao diện chương trình đo khí AMPTS, thẻ hành “Setting and Control” - Theo Hình màu trắng can thiệp sửa đổi, cịn tối màu ô hiển thị giá trị hành (thời gian đo, lượng khí đo cell, cell sáng đèn đo) - Bắt đầu đo khí: o Chọn “START” Ỉ bảng “start AMPTS” Hình 2: 69 Hình Hiển thị bảng “start AMPTS” để chọn thiết bị kết nối đường dẫn lưu file trước chạy chương trình o Chọn thiết bị kết nối mục “DAQ Device” có tên ”Dv2” Ỉ chọn đường dẫn để lưu tất file đo chung fodel đặt tên cho tệp tin o Chọn “Start”Tiến hành đo khí o Sau đo xong, nhấn “EXIT” để thoát chương trình, kết ghi nhận file Exel theo nhóm: 1.Các file riêng lẽ cell, có 15 bình đo lưu lại 15 file cho cell tương ứng, có tên mặc định: ”nghia_ch1.xls” Ỉ “nghia_ch15.xls”, file cho thông tin sau: Time (days) Gas flow (Nml/hr) 0.000 Time (days) 222.345 Gas flow (Nml/hr) 0.001 Gas flow (Nml/hr.gVS) 222.345 Gas flow (Nml/hr.gVS) 465.583 465.583 Total gas volume (NL) 0.012 Total gas volume (NL) 0.011 Total gas volume (NL/gVS) 0.012 Total gas volume (NL/gVS) 0.011 1 file tổng hợp kết đo khí chung cho tất cell trên, chưa qui điều kiện 00C 1atm theo 1g VS, có tên mặc định “nghia_VOLUME.xls” file tổng hợp mục qui chuẩn tính theo 1g VS, có tên mặc định “nghia_NormalizedV.xls” 70 - Khi tiếp tục đo khí vào ngày hơm sau chọn file “nghia.xls” kết cập nhập vào chung file có trước - Các thẻ chương trình kế tiếp, có chức hiển thị đồ thị đo khí 71 PHỤ LỤC KẾT QUẢ ĐO KHÍ THÍ NGHIỆM ĐỢT VÀ ĐỢT Thí nghiệm đợt Thể tích khí CH4 tích lũy theo thời gian (L/bình) Thời gian (ngày) W1:I1 = 1:1 W1:I1 = 1:2 W1:I1 = 1:3 W1:I1 = 1:4 W1:I1:S1 = 1:1:1/2 W1:I1:S1 = 1:2:1/2 W1:I1:S1 = 1:3:1/2 W1:I1:S1 = 1:4:1/2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 0.366 0.556 0.733 0.770 0.770 0.783 0.796 0.808 0.821 0.834 0.846 0.846 0.859 0.859 0.871 0.871 0.871 0.884 0.884 0.884 0.897 0.897 0.897 0.897 0.909 0.909 0.909 0.909 0.909 0.909 0.922 0.935 0.935 0.947 0.960 0.339 0.515 0.779 1.043 1.471 2.049 2.627 2.992 3.298 3.632 3.985 4.292 4.496 4.725 4.947 5.267 5.631 5.895 6.008 6.104 6.285 6.497 6.730 6.793 6.843 6.933 7.127 7.147 7.173 7.230 7.288 7.333 7.371 7.410 7.436 0.335 0.580 0.735 0.961 1.284 1.776 2.221 2.532 2.713 2.887 3.075 3.281 3.521 3.792 4.076 4.373 4.702 5.044 5.379 5.645 5.807 5.904 5.981 6.065 6.137 6.188 6.266 6.266 6.285 6.324 6.357 6.389 6.421 6.447 6.473 0.312 0.530 0.760 1.073 1.535 2.064 2.417 2.621 2.865 3.137 3.463 3.802 4.155 4.400 4.685 5.052 5.418 5.717 5.853 5.948 6.070 6.179 6.260 6.342 6.423 6.491 6.559 6.573 6.586 6.627 6.654 6.681 6.709 6.749 6.776 0.349 0.503 0.573 0.601 0.615 0.615 0.629 0.643 0.657 0.657 0.671 0.685 0.699 0.712 0.726 0.754 0.768 0.810 0.866 0.950 1.090 1.355 1.704 2.068 2.417 2.710 3.018 3.059 3.157 3.409 3.632 3.870 4.079 4.275 4.428 0.291 0.506 0.588 0.683 0.796 0.979 1.295 1.801 2.295 2.605 2.889 3.156 3.365 3.567 3.794 4.054 4.357 4.704 5.090 5.520 5.912 6.217 6.439 6.585 6.705 6.807 6.940 6.952 6.984 7.041 7.085 7.123 7.161 7.193 7.224 0.247 0.457 0.666 0.987 1.456 1.974 2.308 2.517 2.702 2.900 3.147 3.418 3.690 3.961 4.294 4.665 5.035 5.343 5.504 5.615 5.713 5.800 5.874 5.948 5.997 6.034 6.096 6.096 6.108 6.145 6.182 6.232 6.269 6.306 6.343 0.013 0.265 0.493 0.720 1.074 1.541 1.907 2.097 2.286 2.501 2.766 3.031 3.284 3.549 3.852 4.193 4.522 4.673 4.787 4.888 4.951 5.014 5.090 5.140 5.191 5.229 5.267 5.330 5.342 5.368 5.406 5.431 5.456 5.481 5.507 5.532 72 I1 0.241 0.507 0.735 0.938 1.115 1.280 1.444 1.596 1.736 1.850 1.951 2.053 2.154 2.268 2.395 2.471 2.521 2.572 2.610 2.635 2.673 2.711 2.737 2.775 2.825 2.851 2.901 2.914 2.939 2.965 2.990 3.015 3.028 3.053 3.066 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 0.985 0.998 1.048 1.111 1.200 1.351 1.579 1.869 2.185 2.513 2.880 3.259 3.675 4.004 4.218 4.383 4.547 4.787 7.468 7.487 7.512 7.538 7.570 7.602 7.640 7.660 7.672 7.685 7.691 7.704 7.742 7.762 7.781 7.800 7.819 7.839 6.505 6.518 6.551 6.576 6.609 6.641 6.667 6.700 6.732 6.757 6.777 6.790 6.822 6.835 6.861 6.880 6.899 6.919 6.804 6.831 6.858 6.885 6.912 6.939 6.953 6.967 6.994 7.007 7.021 7.021 7.048 7.062 7.075 7.089 7.102 7.116 4.596 4.722 4.862 5.001 5.169 5.337 5.504 5.714 5.909 6.119 6.300 6.440 6.580 6.706 6.845 7.013 7.250 7.572 7.256 7.281 7.307 7.332 7.364 7.395 7.427 7.446 7.471 7.490 7.509 7.534 7.554 7.573 7.591 7.611 7.623 7.636 6.380 6.404 6.417 6.441 6.479 6.503 6.516 6.540 6.565 6.577 6.602 6.602 6.627 6.639 6.651 6.676 6.688 6.701 5.545 5.557 5.582 5.595 5.620 5.646 5.658 5.684 5.696 5.721 5.734 5.747 5.759 5.772 5.785 5.810 5.822 5.822 3.091 3.104 3.117 3.129 3.155 3.167 3.180 3.206 3.218 3.231 3.244 3.256 3.269 3.269 3.282 3.294 3.307 3.320 Thí nghiệm đợt Thời gian (ngày) 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20 21 22 23 M2 I2 0.192 0.205 0.217 0.217 0.243 0.269 0.307 0.345 0.384 0.396 0.435 0.499 0.614 0.614 0.660 0.683 0.695 0.695 0.695 0.695 0.704 0.717 0.072 0.169 0.302 0.483 0.724 0.917 1.014 1.110 1.231 1.279 1.316 1.364 1.400 1.400 1.444 1.476 1.509 1.531 1.541 1.574 1.617 1.653 W2:I2 = 1:1 0.243 0.670 0.714 0.714 0.721 0.727 0.727 0.746 0.765 0.772 0.785 0.804 0.810 0.810 0.833 0.851 0.879 0.908 0.937 0.988 1.097 1.179 W2:I2:S2 = 1:1:1 W2:I2:S2 = 1:1:1/2 W2:I2:S2 = 1:1:1/4 W2:I2 = 1:1/2 W2:I2:S2 = 1:1/2:1 W2:I2:S2 = 1:1/2:1/2 0.064 0.573 0.624 0.649 0.662 0.675 0.700 0.725 0.738 0.751 0.751 0.785 0.820 0.866 0.923 1.003 1.141 1.425 1.768 2.239 2.697 3.155 0.182 0.293 0.363 0.363 0.377 0.391 0.391 0.405 0.405 0.405 0.419 0.419 0.419 0.419 0.432 0.432 0.444 0.444 0.457 0.482 0.531 0.587 0.0065 0.146 0.388 0.715 0.778 0.810 0.816 0.823 0.842 0.855 0.855 0.861 0.880 0.880 0.880 0.914 0.965 0.993 1.005 1.016 1.027 1.056 1.063 0.025 0.333 0.333 0.346 0.346 0.358 0.358 0.383 0.383 0.383 0.383 0.383 0.383 0.383 0.405 0.405 0.405 0.416 0.416 0.416 0.420 0.432 0.139 0.418 0.424 0.424 0.424 0.430 0.443 0.462 0.475 0.487 0.487 0.506 0.512 0.512 0.529 0.541 0.570 0.598 0.620 0.632 0.664 0.683 0.154 0.308 0.340 0.352 0.365 0.365 0.371 0.378 0.384 0.391 0.397 0.410 0.423 0.423 0.463 0.497 0.484 0.663 0.945 1.388 1.961 2.333 73 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 0.717 0.717 0.730 0.730 0.730 0.768 0.806 0.819 0.857 0.870 0.896 0.921 0.960 1.037 1.075 1.113 1.152 1.177 1.190 1.216 1.254 1.254 1.280 1.280 1.280 1.305 1.318 1.318 1.343 1.382 1.382 1.382 1.395 1.407 1.407 1.433 1.677 1.714 1.738 1.750 1.774 1.798 1.822 1.834 1.870 1.895 1.907 1.931 1.943 1.955 1.967 1.979 2.003 2.027 2.039 2.052 2.076 2.088 2.112 2.112 2.124 2.136 2.160 2.160 2.172 2.184 2.208 2.221 2.233 2.245 2.245 2.257 1.319 1.599 1.874 2.176 2.516 2.970 3.397 3.837 4.121 4.469 4.843 5.203 5.524 5.799 6.042 6.297 6.565 6.827 7.071 7.314 7.583 7.789 8.032 8.231 8.423 8.627 8.838 9.029 9.220 9.405 9.590 9.744 9.898 10.053 10.188 10.356 2.685 3.223 3.773 4.065 4.224 4.371 4.570 4.807 5.042 5.343 5.745 6.172 6.399 6.641 6.858 7.062 7.279 7.484 7.631 7.759 7.882 7.952 8.016 8.067 8.112 8.150 8.182 8.208 8.233 8.265 8.310 8.342 8.367 8.393 8.412 8.438 3.600 4.083 4.643 5.266 5.941 6.577 7.149 7.556 7.810 8.089 8.268 8.485 8.726 9.006 9.311 9.642 10.011 10.418 10.863 11.194 11.512 11.779 12.021 12.212 12.402 12.593 12.784 13.026 13.280 13.560 13.840 14.094 14.336 74 0.699 0.908 1.271 1.746 2.249 2.724 3.241 3.870 4.596 5.420 5.895 6.119 6.315 6.552 6.901 7.460 8.131 8.843 9.542 10.212 10.799 11.288 11.721 12.112 12.475 12.867 13.355 13.872 14.459 15.018 15.409 15.674 15.786 15.870 15.926 16.024 1.076 1.081 1.166 1.166 1.166 1.179 1.179 1.179 1.179 1.191 1.191 1.191 1.191 1.204 1.204 1.204 1.216 1.216 1.216 1.216 1.229 1.229 1.229 1.241 1.241 1.241 1.241 1.241 1.241 1.254 1.254 1.266 1.279 1.291 1.304 1.329 0.432 0.445 0.457 0.469 0.494 0.531 0.630 0.805 1.099 1.568 2.000 2.197 2.283 2.357 2.481 2.691 2.962 3.308 3.690 4.011 4.196 4.319 4.468 4.640 4.838 5.085 5.479 5.911 6.306 6.541 6.701 6.849 7.010 7.182 7.355 7.565 0.696 0.715 0.747 0.765 0.785 0.803 0.829 0.867 0.923 1.012 1.177 1.468 1.853 2.271 2.625 2.745 2.853 3.030 3.308 3.643 3.998 4.358 4.706 4.984 5.092 5.218 5.389 5.585 5.819 6.122 6.470 6.831 7.185 7.514 7.780 8.020 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH CTR-HC thị qua hệ thống PHYK (pilot) CTR-HC đô thị qua hệ thống PHYK (pilot) CTR-HC đô thị qua hệ thống PHYK (pilot) CTR-HC đô thị qua hệ thống PHYK (pilot) CTR-HC đô thị sau phân loại cắt nhỏ CTR-HC đô thị nghiền tinh 75 ... HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐƠ THỊ HÀ NỘI VÀ Q TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH HỌC 1.1 Hiện trạng quản lý xử lý chất thải đô thị thành phố Hà Nội 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh thành phần chất thải rắn đô. .. TÌNH HÌNH CHẤT THẢI RẮN ĐƠ THỊ HÀ NỘI VÀ Q TRÌNH PHÂN HỦY YẾM KHÍ SINH HỌC 1.1 Hiện trạng quản lý xử lý chất thải đô thị thành phố Hà Nội Thành phố Hà Nội với tổng diện tích 3.345Km2 có: thành phố... chất thải rắn hữu đô thị phương pháp xử lý sinh học điều kiện yếm khí, sử dụng nước, có khả khử chất hữu thu hồi khí biogas cao Tuy nhiên, xử lý yếm khí chất thải rắn hữu đô thị nồng độ chất rắn