Thủy sản là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực mang tính đột phá của Việt Nam trong những năm qua, chỉ riêng trong năm 2016 xuất khẩu thủy sản đã mang về khoảng 7 tỷ USD cho ngân sách quốc gia (Nguyễn Hạnh, 2016). Mặc dù hầu hết các nhà máy chế biến thủy sản đều đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhưng lại không chú trọng vào việc xử lý bùn phát sinh từ các quá trình xử lý nước thải. Hiện nay, bùn thải này chủ yếu được đem đi chôn lấp, trong khi chi phí chôn lấp rất cao và gây lãng phí một nguồn tài nguyên lớn từ các thành phần hữu cơ có trong bùn. Ngoài ra, chất thải cũng là một nguồn tài nguyên có thể được sử dụng để sản xuất, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng nguồn tài nguyên thủy sản. Do vậy đề tài này được thực hiện nhằm góp phần tìm ra giải pháp tái sử dụng bùn, thu hồi dinh dưỡng và hạn chế chôn lấp.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o -KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý Cơng nghệ Mơi trường ĐỒ ÁN MƠN HỌC ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG SẢN XUẤT BIOGAS TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY CHẾ BIẾN THỦY/HẢI SẢN VỪA VÀ NHỎ SVTH: Phạm Tuấn Thanh MSSV: 1413508 Giáo viên hướng dẫn: TS LÂM VĂN GIANG Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực Đồ án môn học, em giúp đỡ hướng dẫn nhiệt tình thầy anh chị khóa trước Sau q trình tìm hiểu thực hi ện đề tài em tiếp cận với nhiều đơn vị, quan nước, chia tài liệu vô quý báu, biết nghiên cứu thực liên quan đến đề tài mà em theo đuổi để có nhìn tổng quan để định hướng cho thân đường phù phợp với Em xin chân thành đơn vị/cơ quan nước dành chút thời gian để cung cấp cho em tài liệu bổ ích, chân thành cảm ơn thầy TS Lâm Văn Giang có góp ý dẫn nhiệt tình để em hồn thành báo cáo Mặc dù cố gắng thực đề tài cách hoàn chỉnh kiến thức kinh nghiệm thân hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót định mà thân chưa nhìn thấy Em mong nhận góp ý dẫn tận tình q thầy để em hồn thiện tốt báo cáo Cuối em xin chúc tồn thể quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM dồi sức khỏe đạt nhiều thành công cơng việc Tp.Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 12 năm 2017 Sinh viên thực PHẠM TUẤN THANH TÓM TẮT NỘI DUNG Thủy sản mặt hàng xuất chủ lực đem nguồn ngoại tệ lớn cho Việt Nam nhiều năm qua Hằng năm tổng lượng thủy sản nuôi trồng đánh bắt đạt khoảng 6,7 triệu tấn, mức tăng trưởng đạt 2.5%/năm mang cho Việt Nam gần tỷ USD/năm (Viện nuôi trồng thủy sản 2, 2016) Tuy nhiên với tăng trưởng sản lượng doanh thu đồng nghĩa với tăng công suất chế biến dẫn đến tăng nguồn thải phát sinh trình sản xuất Ngoài ra, chất thải nguồn tài nguyên nguyên liệu đầu vào, nên vi ệc tái s dụng chất thải có nghĩa tối ưu hóa sử dụng tài nguyên Đề tài đưa nhìn tổng quan nghiên cứu ngồi nước việc tái sử dụng bùn thải thủy sản – chất thải cuối nguồn q trình xử lí nước thải thủy sản, bao gồm khả tái sử dụng bùn q trình sản xuất khí sinh học công nghệ đồng phân hủy chất hữu Đồng thời cung cấp nhìn tr ực quan trạng bùn thải thủy sản Đồng Sơng Cửu Long Từ đó, đưa số kết luận khuyến nghị cho khả tái sử dụng bùn thải thủy sản Việt Nam MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT NỘI DUNG .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .v DANH MỤC BẢNG .vi DANH MỤC HÌNH ẢNH .vii MỞ ĐẦU .1 I Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài .1 Phương pháp thực .1 Giới hạn đề tài .2 TỔNG QUAN VỀ CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN II Khái niệm thành phần Biogas .2 Khái niệm bùn thải thủy sản .2 Khái niệm đồng phân hủy (co-digestion) .2 Sơ lược cơng nghệ kỵ khí III a Các vi sinh vật bể phân hủy kỵ khí sinh Biogas .3 b Các giai đoạn trình phân hủy sinh Biogas c Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐỀ TÀI LIÊN QUAN ĐẾN TÁI SỬ DỤNG BÙN THẢI THỦY SẢN Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản (Nguyễn Thị Phương et al., 2016) Anaerobic digestion of a fish processing industry sludge (Carvalho et al., 2010) Biogas production from fish wastes in co-digestion with sewage sludge (R Tomczak-Wandzel el al., 2013) IV TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI Hiện trạng sử dụng phế phẩm từ trình chế biến thủy hải sản Vương quốc Anh Tình hình bùn thải thủy sản Hawaii, Hoa Kỳ Đồng Sông Cửu Long (ĐBSCL), Việt Nam .7 Nhu cầu tiềm cho Biogas Việt Nam TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ PHÁP LÍ 10 V VI KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ .11 Kết luận .11 Khuyến nghị .11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Đồng Sông Cửu Long Automatic Methane Potential Test System Fish Processing Waste Volatile solids Bảng Anh (đơn vị tiền tệ Anh) ĐBSCL AMTPS II FPW VS GBP DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mơ hình ủ compost dạng thổi khí Hình 2: Q trình sản xuất khí sinh học hàng ngày thí nghiệm (Carvalho et al.) Hình 3: Automatic Methane Potential Test System (AMTPS II) .9 Hình 4: Tiềm sản suất khí metan hỗn hợp (R Tomczak-Wandzel el al.) I MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Thủy sản mặt hàng xuất chủ lực mang tính đột phá Việt Nam năm qua, riêng năm 2016 xuất thủy sản mang khoảng tỷ USD cho ngân sách quốc gia (Nguyễn Hạnh, 2016) Mặc dù hầu hết nhà máy chế biến thủy sản đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải lại không trọng vào việc xử lý bùn phát sinh từ trình xử lý nước thải Hiện nay, bùn thải chủ y ếu đem chôn lấp, chi phí chơn lấp cao gây lãng ph í nguồn tài nguyên lớn từ thành phần hữu có bùn Ngồi ra, chất thải nguồn tài nguyên sử dụng để sản xuất, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng nguồn tài nguyên thủy sản Do đề tài thực nhằm góp phần tìm giải pháp tái sử dụng bùn, thu hồi dinh dưỡng hạn chế chơn lấp Mục tiêu đề tài Tìm hiểu phương pháp tái sử dụng bùn thu hồi dinh dưỡng áp dụng, đánh giá tiềm phát triển mơ hình tái sử dụng bùn thải Phương pháp thực - Phương pháp tổng quan tài liệu - Phương pháp phân tích, đánh giá - Phương pháp luận Giới hạn đề tài Xác định vấn đề nghiên cứu (Bùn thủy sản) Tổng quan nghiên cứu tái sử dụng bùn nƣớc Tổng quan trạng sử dụng bùn Tổng quan tài liệu Tổng quan tài liệu Đề xuất biện pháp tái sử dụng bùn Đề tài tập trung vào tổng quan trạng, đề tài nghiên cứu nước việc tái sử dụng bùn phát sinh từ trạm xử lý nước thải nhà máy chế biến thủy sản quy mô vừa nhỏ II TỔNG QUAN VỀ CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN Khái niệm thành phần Biogas Biogas thường dùng để khí sinh học sản xuất từ phân hủy kỵ khí hay lên men chất hữu bao gồm ch ất th ải gia súc, rác thành phố, chất thải phân rã sinh học khác ều kiện thi ếu khơng khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20-40 oC Biogas chứa methane khí carbonic Biogas chứa methane chất khí có giá trị dùng để sản sinh l ượng ô tô hay nhà máy điện Nó sử dụng tr ực ti ếp đ ể đun nấu, sấy, sưởi, thắp sáng hay làm lạnh máy lạnh hấp thụ Biogas viết tắt từ Biological Gas, thành phần gồm có (Đào Xuân Hân, 2013): Methan (CH4): 50 - 70% Carbon Dioxide (CO2): 30 - 45% Nitrogen (N2): 0-3% Hydrogen Sulfide (H2S): - 5% Oxygen (O2): - 3% Khí khác: - 2% Khái niệm bùn thải thủy sản Bùn thải thủy sản sản phẩm sau trình x lý n ước thải từ nhà máy chế biến thủy/hải sản Loại bùn có hàm lượng ch ất h ữu cao, thích hợp để làm nguyên liệu cho trình x lý sinh h ọc Tuy nhiên có điểm khác biệt bùn thải thủy sản bùn thải hải s ản hàm lượng muối bùn thải hải sản cao nhi ều so v ới th ủy s ản Hàm lượng muối bùn thải hải sản tích lũy từ thân lồi hải sản sống mơi trường nước mặn, trình bảo qu ản v ận chuyển Khái niệm đồng phân hủy (co-digestion) Quá trình đồng phân hủy hiểu đề tài sử dụng nguồn chất hữu phế phẩm sẳn có để với bùn thải thủy/hải sản nhằm tăng khả phân hủy sinh học, tối đa hóa tiềm sản xuất khí biogas hỗn hợp bùn thải a - b - Sơ lược công nghệ kỵ khí Các vi sinh vật bể phân hủy kỵ khí sinh Biogas Có nhóm vi khuẩn tham gia bể biogas: Nhóm vi khuẩn biến dưỡng cellulose Nhóm vi khuẩn khí metan Các giai đoạn trình phân hủy sinh Biogas Giai đoạn thủy phân: Thủy phân chất hữa phức tạp chất béo thành hợp chất hữu đơn giản CxHyOz → acid hữu cơ, CO2, H2 - Giai đoạn lên men acid: Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa chất hòa tan thành chất đơn giản acid béo dễ bay hơi, alcohols, methanol, CO 2, H2, NH3, H2S, sinh khối mới.Sự hình thành acid làm giảm pH - Giai đoạn acid hóa: Vi khuẩn acetic chuyển hóa sản phẩm giai đoạn acid hóa thành acetat, H2, CO2 sinh khối pH môi trường chuyển sang kiềm - Giai đoạn metan hóa: Dưới tác dụng vi khuẩn sinh metan, acid hữu c hợp chất đơn giản khác biến thành khí CH4, CO2, H2S… Trong CH4 sản c - phẩm khí chủ yếu Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men Điều kiện kỵ khí: hồn tồn khơng cung cấp oxy cho dung dịch lên men Độ pH: sản lượng khí sinh học sinh từ q trình phân hủy kỵ khí đạt tối đa giá trị pH vật liệu hệ thống nằm khoảng 6: (6.5-7.5) Giá trị pH ảnh hưởng đến thời gian phân hủy chất thải rắn vật liệu, pH môi trường phải khống chế cho không nhỏ 6.2 vi - khuẩn sinh metan bị ức chế hoạt động Tỷ lệ C/N: 20:30: tỷ lệ tốt Ở mức độ tỷ lệ thấp hơn, nitơ thừa sinh khí NH3, gây mùi khai Ở mức tỷ lệ cao phân hủy xảy - chậm Sự có mặt khơng khí độc tố: tuyệt đối khơng có oxy Các ion NH4+, Ca2+, K+, Zn2+, SO42+ nồng độ cao có ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển - vi khuẩn sinh metan Nhiệt độ: vi sinh vật metan hóa khơng hoạt động nhiệt độ cao hay thấp Khi nhiệt độ giảm xuống 10oC sản lượng khí sinh học tạo thành không đáng kể Hai khoảng nhiệt độ tối ưu cho q trình phân - hủy kỵ khí là: Giai đoạn nhiệt độ trung bình: nhiệt độ dao động khoảng 20- 40oC, tối - ưu 30- 35oC Giai đoạn hiếu khí: nhiệt độ tối ưu khoảng 50- 60oC III TỔNG QUAN VỀ CÁC ĐỀ TÀI LIÊN QUAN ĐẾN TÁI SỬ DỤNG BÙN THẢI THỦY SẢN Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản (Nguyễn Thị Phương et al., 2016) Đánh giá đặc tính hóa học dinh dưỡng bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản để tái sử dụng làm phân hữu Giá trị pH bùn thải bia đạt mức gần trung tính (6,15-7,6), độ dẫn điện EC dao động từ 2,1 đến 4,56 mS/cm phù hợp cho ủ phân hữu Hàm lượng chất hữu cao (21,53-42,81%C) Hàm lượng đạm tổng số lân tổng số cao K tổng số thấp với giá trị 1,81-4,65% N; 3,31- 7,29% P2O5; 0,16-0,74% K2O Độc tố Cd, Pb mật số Salmonella bùn thải ngưỡng cho phép theo qui định Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, mật số E.coli Coliform vượt ngưỡng cho phép Hàm lượng nguyên tố vi lượng (Mnts, Znts, Cuts) đánh giá phù hợp cho ủ phân hữu Do đó, bùn thải bia bùn thủy sản thu số nhà máy sản xuất bia chế biến thủy sản nghiên cứu phù hợp cho việc nghiên cứu tái sử dụng làm phân hữu Anaerobic digestion of a fish processing industry sludge (Carvalho et al., 2010) Nghiên cứu trình phân hủy kỵ khí bùn thải thủy sản với “chất dẫn” (vi sinh có bùn) lấy từ trình xử lý nước thải thành phố Bùn sử dụng lấy từ nhà máy chế biến cá hộp vùng duyên hải Bồ Đào Nha, thành phố Peniche “Chất dẫn” lấy từ nhà máy xử lí nước thành phố Các thử nghiệm thực ba lần bể thử nhiệm có dung tích lít, nhiệt độ kiểm sốt 35 ± oC Hình 2: Quá trình sản xuất khí sinh học hàng ngày thí nghiệm Trong suốt giai đoạn khí sinh học sản xuất hàng ngày (Hình 2) cho thấy gần khơng tồn giai đoạn thích ứng (lag – phase), vào ngày thứ mơ hình bắt đầu cho sản phẩm khí biogas Hai tuần giai đoạn nhiều khí sinh nhất, sau q trình giảm chậm Sau 10 ngày 81% tổng số khí sinh học sản xuất đến ngày thứ 20 92% sản phẩm khí tạo Biogas production from fish wastes in co-digestion with sewage sludge (R Tomczak-Wandzel el al., 2013) Nghiên cứu nhằm tìm chất – hợp chất đồng phân hủy để tối ưu hóa vi ệc sản xuất khí metan sinh học Đồng thời đề tài đưa tỷ lệ phối trộn thích hợp chất dẫn (vi khuẩn) khác để tạo khả phân hủy sinh học tối ưu tăng cường lượng khí metan tìm Nghiên cứu đánh giá khả đồng phân hủy chất thải cá, cỏ bùn thải (bậc I bậc II) Các thí nghiệm thực nhiệt độ trung bình với giám sát Hệ thống kiểm tra tiềm metan tự động (AMTPS II) Hình 3: Automatic Methane Potential Test System (AMTPS II) Hammarby Sjưstadsverk (Almkvist, 2012) Hình 4: Tiềm sản xuất khí metan hỗn hợp Kết từ nghiên cứu thành phần chất thích hợp hỗn hợp với ruột cá bùn thải (0,50 Nm3 CH4/kgVS) Sản lượng khí mê-tan cao ngày 10, thành phần ruột bùn tạo 378,9 Nml khí mê-tan IV TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI Hiện trạng sử dụng phế phẩm từ trình chế biến thủy hải sản Vương quốc Anh Hằng năm, tổng lượng thủy hải sản nuôi trồng đánh bắt Vương quốc anh ước đạt 851.984 Tuy nhiên hiệu xuất sử dụng đạt 43% tổng khối lượng chế biến thành thức ăn sản phẩm khác, đến 57% khối lượng nguồn tài nguyên bị xem chất thải chủ yếu lượng chất thải sau xử lí thành bùn gửi đến bãi chôn lấp (Michaela Archer et al., 2001) Trong trình chế biến, nhiều biện pháp tối đa hóa suất sản phẩm từ cá chất thải phụ phẩm có giá trị thấp bị loại bỏ Hiện Anh phương pháp tuyển bột cá cách phổ biến để thu hồi tài nguyên từ chất thải cá, nhiên khơng thể áp dụng hết cho tất loại chất thải phát sinh từ trình chế bi ến tất vùng Anh Và doanh thu từ việc bán phế phẩm từ cá Anh thấp Lợi nhuận từ việc bán dầu cá bột cá đạt tối đa khoảng 70 GBP/tấn chất thải cá biển cao cấp thường khoảng 30 -50 GBP/tấn chất thải từ nhà máy chế biến cá biển Anh Chất thải vùng biển Humberside Grampian thu 10 – 30 GBP/tấn Tuy nhiên điều tốt việc phải trả đến 60 GBP/tấn chất thải để chôn lấp (Michaela Archer et al., 2001) Chính chi phí cao vi ệc chơn l ấp thúc đẩy nhà doanh nghiệp Anh hoạt động ngành chế biến thủy hải sản cân nhắc việc giảm thiểu lượng chất thải phát sinh trình sản xuất, tái thu hồi nguồn tài nguyên chất thải tái sử dụng chất thải hoạt động sản xuất sản phẩm khác Tình hình bùn thải thủy sản Hawaii, Hoa Kỳ Hawaii quần đảo Hoa Kỳ nằm khu vực biển Thái Bình Dương bao gồm năm đảo là: Molokai, Kauai, Maui, Big Island and Oahu Nguồn thu nhập chủ yếu cảu người dân đảo đến từ du lịch khai thác chế biến hải sản Năm 2011, sản lượng khai thác hải sản thương mại đạt 16.285 chiếm 99.5% tổng sản lượng khai thác Trong có đến khoảng 40% tổng khối lượng hải sản khai thác trở thành chất thải ( fish processing waste – FPW) tương đương 6.481 (Warren Dominy, 2014) Phân bố tải lượng FDW đảo năm 2011 sau: Kauai County (Nihau) chiếm 142.6 tấn, Maui County (Molokai & Lanai) chiếm 149.2 tấn, Big Island chiếm 574 Oahu chiếm 5.615, (Warren Dominy, 2014) Phân loại FDW theo loài cá Hawaii gồm loại là: pelagic fish, non-pelagic non-fish Pelagic fish bao gồm: cá ngừ, cá kiếm, cá c ờ, cá m ập,… chiếm trung bình 94.3% FPW Non-pelagic fish bao gồm: cá bi ển sâu, cá măng, akule/opelu cá gần bờ chiếm 5.2% Non-fish bao gồm: tơm hùm, cua, tơm, sò, lồi động vật biển khác, … chiếm 0.5% FPW (Warren Dominy, 2014) Mặc dù Hawaii nói chung Oahu nói riêng áp dụng nhiều mơ hình để tận dụng tối đa nguồn tài nguyên hải sản khai thác như: sản xuất bột cá, dầu cá protein từ FPW; sản xuất phân sinh học (bón rễ bón lá), khí sinh học đồng phân hủy kỵ khí từ bùn thải; … Mặc dù nhiều nỗ lực hiên tại, năm Oahu phải tiêu tốn khoảng 820.000 USD để xử lí FPW (Warren Dominy, 2014) Đồng Sông Cửu Long (ĐBSCL), Việt Nam Tổng số sở chế biến xuất toàn vùng ĐBSCL 206 sở, 188 sở đông lạnh 18 sở loại hình hàng khơ đồ hộp… với tổng cơng suất chế biến khoảng 780.000-950.000 tấn/năm Các tỉnh: Cà Mau, Cần Thơ, Tiền Giang, Kiên Giang, An Giang địa phương có số nhà máy chiếm 53% tổng số nhà máy chế biến thủy sản toàn vùng ĐBSCL Thị trường tiêu thụ bao gồm 29 quốc gia thuộc Bắc Mỹ, EU, châu Á, châu Đại Dương Trung Đông với mặt hàng chế biến cá tra tôm…với tổng kim ngạch xuất đạt khoảng tỷ USD/năm (Phạm Đình Đơn,2014) Nước thải ngành chế biến thủy sản nguồn nước thải từ nước rửa nguyên liệu, sơ chế nguyên liệu, chế biến sản phẩm, nguồn nước vệ sinh nhà xưởng sản xuất, nước rửa máy móc thiết bị, dụng cụ sản xuất phân xưởng nhà máy chế biến thủy sản với thành phần sau: BOD5 khoảng 800 - 2.000mg/l, có lúc đạt đến 4.500mg/l COD khoảng 1.000 2.500mg/l, có lúc đạt đến 5.000mg/l, chất rắn lơ lửng (SS) khoảng 300 600mg/l, nitơ tổng số (Nt) khoảng 100 - 150mg/l, photpho tổng số (Pt) khoảng 20-50mg/l, đặc biệt vi sinh Coliforms thường lớn 1.105 MPN/100ml, với lưu lượng khoảng 20 - 35 m3/tấn sản phẩm, nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng cần phải xử lý đáp ứng quy chuẩn mơi trường quy định (Phạm Đình Đơn,2014) Hiện công nghệ chế biến thủy hải sản khu vực để sản xuất thành phẩm phải tiêu tốn nhiều tài nguyên gây lãng phí lớn Đơn cử để sản xuất tôm thành phải tạo 0,75 phế phẩm hay để sản xuất thịt cá tra phi lê tạo 1,8 phế thải (Phạm Đình Đơn,2014) Các phế thải từ q trình chế biến gồm có: đầu cá, xương cá, nội tạng,… phần số phế phẩm ( chủ yếu đầu xương xá) bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc/gia cầm/ thủy sản Tuy nhiên lượng phế phẩm lại chuyển chung trạm xử lí nước thải cảu nhà máy, sau q trình xử lí bùn tạo đem chơn lắp gây lãng phí lớn cho nguồn tài nguyên Nhu cầu tiềm cho Biogas Việt Nam Biogas sử dụng chủ yếu cho đun nấu chi ếu sáng quy mô hộ gia đình khu vực nơng thơn Ti ềm sử d ụng biogas tương lại dùng để phát điện, bã thải sinh học cho loại phân bón hữu nhiên liệu sinh học Trong đó, nhu cầu sử dụng biogas cho đun nấu chi ếu sáng tăng cao khu vực nơng thơn Ngồi biogas có tiềm sử dụng cho quy mô l ớn Các ti ềm nhận dạng như: Trang trại chăn nuôi, Các nhà máy chế biến nông - thực phẩm, Các công ty xử lý chất thải (xử lý chất thải rắn sau x lý n ước thải), Các tỉnh thành có ngành nơng nghiệp chiếm ưu ngun li ệu cho sản xuất biogas phong phú Nhu cầu tiềm từ Việt Nam hệ thống biogas tích h ợp, bao gồm thu gom rác thải, thiết bị sản xuất khí máy phát ện ho ặc thiết bị sản xuất phân bón Hầu hết khách hàng tiềm trang tr ại chăn nuôi l ớn, nhà máy chế biến nông sản sắn, đường công ty quản lý rác thải thị vì: Áp lực bảo vệ môi trường đơn vị cao, Khối lượng chất thải đáng kể, cung c ấp đủ cho hệ thống với quy mô thương mại, Họ huy động vốn để đầu tư vào cơng trình Đến nay, 27.000 cơng trình biogas xây d ựng 24 t ỉnh Vi ệt Nam Dự kiến dự án đạt mục tiêu khoảng 167.000 cơng trình t ại 50 t ỉnh, thay khoảng 200.000 củi phế thải nông nghi ệp năm nguồn lượng (Hà Yên, 2007) Nếu dự án thành công, đưa phương thức tiếp cận mới: ngành khí sinh học - nguồn lượng b ền v ững cho hộ gia đình Nhờ đó, hàng triệu hộ dân đ ược dùng ngu ồn l ượng sạch, có khả tái tạo để đun nấu thắp sáng Bất kỳ hộ gia đình có bò, trâu lợn xây d ựng cơng trình khí sinh h ọc Đi ều quan trọng, với kết cấu khép kín sử dụng triệt để nguồn chất thải chăn ni, sinh hoạt, cơng trình biogas góp phần gi ải quy ết m ột vấn đề xúc nông thơn tình tr ạng nhi ễm mơi trường Một hầm biogas tiết kiệm khoảng 2.3 củi đun, tương đương với 0.03ha rừng năm Việc sử dụng bã thải sinh học góp ph ần làm tăng sản lượng trồng rau xanh Một hầm khí sinh học năm sản sinh 30 bã thải Các cơng trình biogas góp phần giảm thiểu 107.000 CO2, tiết kiệm 13.000 than, gần 3.300 dầu lửa 208.022 bình gas loại 13kg, đáp ứng nhu cầu lượng cho 160.000 ng ười ch ủ y ếu vùng nông thôn nghèo khó (Bùi Văn Ga, 2007) Các nghiên cứu thực Việt Nam: Đã cải tạo động c kéo máy phát điện chạy xăng sang chạy biogas dùng để chiếu sáng cho sinh hoạt gia đình; thiết kế xây dựng hệ thống hầm biogas gồm ống d ẫn chất thải hữu vào bể nạp, hố gas, hố xả, ống dẫn khí Đầu khí sinh học đun nấu bình thường, để làm nhiên li ệu chạy máy phát ện c ần phải qua quy trình cơng nghệ lọc chất độc hại điều áp, tạo k ết c ấu áp l ực đầu vào gas thấp Máy phát điện chạy khí sinh h ọc có c ấu t ạo nh máy phát điện chạy xăng có thay đổi hệ thống đánh l ửa có lắp đặt thêm phối trộn với khí sinh học vào chế hồ khí Đ ộng c máy phát điện chạy khí sinh học loại động có cơng su ất 1,5kW v ới vòng quay khoảng 3000 vòng/phút đường kính xi lanh 60mm, hành trình pitton 46mm (Bùi Văn Ga, 2007) Động chạy khí sinh học vận hành ổn định với công suất 650W nghiên cứu chuyển đổi động máy phát điện chạy xăng sang chạy khí biogas qua xử lý nhằm khai thác ngu ồn nhiên liệu sẵn có, giá rẻ không cạn kiệt nông thôn 10 V - TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ PHÁP LÍ Tiêu chuẩn ngành 10TCN 526 : 2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ chất rắn sinh hoạt - Yêu cầu kỹ thuật - Phương pháp kiểm tra TCVN 10523:2014 : Chất dẻo - xác định phân hủy sinh học kỳ khí tối đa chất dẻo hệ thống phân hủy bùn kiểm soát - Phương pháp đo sản lượng khí sinh học Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61 Chất dẻo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Tiêu chuẩn ngành 10TCN 492:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 1: Yêu cầu kỹ thuật chung Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 493:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 2: Yêu cầu xây dựng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 498:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - danh mục thơng số đặc tính kỹ thuật Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 494:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 3: Yêu cầu phân phối sử dụng khí Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 495:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 4: Tiêu chuẩn kiểm tra nghiệm thu Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 496:2002 công trình khí sinh học nhỏ - phần 5: u cầu vận hành bảo dưỡng Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 497:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 6: u cầu an tồn Bộ Nơng nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn ngành 10TCN 498:2002 cơng trình khí sinh học nhỏ - phần 7: Danh mục thơng số đặc tính kỹ thuật Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn ban hành Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6825:2001 (ISO 11734 : 1995) Chất lượng nước - Đánh giá phân hủy sinh học kỵ khí “hồn toàn” hợp chất hữu bùn phân hủy - Phương pháp đo sinh khí sinh học Nghị định 80/2014/NĐ-CP thoát nước xử lý nước thải Chính phủ ban hành Thơng tư 04 /2015/TT-BXD Hướng dẫn thi hành số điều Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 06/8/2014 Chính phủ nước x lý n ước thải Bộ xây dựng ban hành 11 - Thông tư 121/2008/TT-BTC Hướng dẫn chế ưu đãi hỗ trợ tài hoạt động đầu tư cho quản lý chất thải rắn Bộ tài ban hành Quyết định 1393/QĐ-TTg năm 2012 phê duyệt Chiến lược quốc gia tăng trưởng xanh Thủ tướng Chính phủ ban hành VI KẾT LUẬN - KHUYẾN NGHỊ Kết luận Phát triển nuôi trồng chế biến thủy sản trở thành ngành kinh tế quan trọng phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam Những năm gần đây, nước ta thu hút vốn đầu tư ngồi nước cho phát triển ni trồng chế biến thủy sản, thúc đẩy chuyển dịch cấu kinh tế địa phương, nâng cao trình độ cơng nghệ sản xuất, phát huy lực hi ệu sản xuất công nghiệp, nâng cao đời sống cho người lao động, mở rộng thị trường cho tiêu dùng xuất trình hội nhập quốc tế, … Song song với phát triển ngành cơng nghiệp thủy sản lượng chất thải phát sinh tăng theo năm, điều thúc đẩy nhà quản lí mơi trường tiến hành tìm hiểu nghiên cứu cách thức để sử dụng cách tối đa nguồn tài nguyên thủy sản tái sử dụng bùn thủy sản để sản xuất khí sinh học CH4 làm chất đốt sản xuất lượng, tái thu hồi chất rắn (fish waste) nước nước thải nhiều lần để sản xuất bột cá (fish meal) dầu cá,…Tuy nhiên tìm để tận dụng nguồn tài nguyên thủy sản từ bùn trạm xử lí nước thải lớn để đầu tư nghiên cứu phát triển công nghệ - Khuyến nghị Tăng cường họp tác với nước có ngành chế biến tái chế chất thải thủy sản để học tập chuyển giao công nghệ Để phát triển bền vững, cần tăng cường vai trò quản lý nhà nước BVMT quyền cấp, ngành chức việc thực thi Luật BVMT sở nuôi trồng chế biến thủy sản Đặc biệt nâng cao lực thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án đầu tư, tuân thủ nghiêm ngặt quy trình lập thẩm định đánh giá tác động môi trường theo quy định Giới thiệu thúc đẩy Quyết định 1393/QĐ-TTg đến với doanh nghiệp để mạnh dạng đầu tư vào công nghệ tối ưu việc sử dụng nguồn tài nguyên thủy sản, tiến hành nghiên cứu tìm sử dụng phụ, phế phẩm chất thải 12 - Lập chuyên đề nghiên cứu tìm ứng dụng bùn thủy sản trích ly kim loại nặng có giá trị cao Cu, Cr, Ni,…; Tìm sản xuất khí sinh học từ q trình đồng phân hủy chất hữu dây chuyền sản chế biến thủy sản Việt Nam hỗn hợp: bùn thải – nội tạng cá, bùn thải – thịt cá vụn,… 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hạnh (2016), Năm 2016 xuất thủy sản cán đích tỷ USD, Online, Truy cập ngày: 22/11/2017, http://baocongthuong.com.vn/nam-2016-xuat-khau-thuysan-can-dich-7-ty-usd.html Đào Xuân Hân, (2013), Nghiên cứu công nghệ sản xuất biogas từ chất phế thải đơn vị chăn nuôi gia súc, gia cầm, Luận văn (Thạc sĩ kỹ thuật), Khoa Công nghệ nhiệt- Điện lạnh, Đại học Đà Nẵng Lê Thị Kim Oanh Trần Thị Mỹ Diệu, 2015, Nghiên cứu sản xuất compost nhằm tái sử dụng bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải chế biến cá da trơn, Tạp chí phát triển khoa học công nghệ, Tập 18, Số – 2015, Trang 99 – 114 Woods End Laboratory Inc., 2009, Self-heating test of compost Germany Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 2002, Tiêu chuẩn ngành 10TCN 526 : 2002 cho phân hữu vi sinh chế biến từ chất rắn sinh hoạt Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Mỹ Hoa, Đỗ Thị Xuân, Võ Thị Thu Trân Lâm Ngoc Tuyết, 2016, Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 45a : Trang 74-81 Aqua-Terra Consultants, 1996, Solids recovery from seafood processing stick water using electrocoagulation, report, Alaska Department of Environment Conservation 2/1996 Carvalho, L., Di Berardino, S and Duarte, E., (2010), Anaerobic digestion of a fish processing industry sludge, 15th European Biosolids and Organic Resources Conference, 15-17/11/2010, Anh Field, J., Alvarez, R.S and Lettinga, G (1988) Ensayos Anaerobios, Actas 4º Seminário de Depuracion Anaerobia de Aguas Residuales, Secretariado de Publicaciones de la Universidad de Valladolid, 52–81 14 R Tomczak-Wandzel and E Levlin, Biogas production from fish wastes in co-digestion with sewage sludge, IWA 2013 Holistic Sludge Management Conference, May 6-8, 2013 Västerås, Sweden, Svenska Almkvist, M.H (2012) Biogaspotential från fiskrens och bifångst Master thesis Kemiteknik KTH Rodriguez, L.C (2011) Methane potential of sewage sludge to increase biogas production Master thesis Land and Water Resources Engineering, KTH, Stockholm Sweden TRITA LWR Masters Thesis LWR-EX-11-22 Michaela Archer, R Watson J.F Denton (2001), Fish waste production in the United Kingdom, Seafish Report No 537, 11/2001, Edinburgh, UK Warren Dominy, Vernon Sato, Zhi Yong Ju and Mark Mitsuyasu, (2014), Fish processing waste: A valuable co-product of the fishing industry, Online, Ngày truy c ập: 27/11/2017, http://www.wpcouncil.org/wp-content/uploads/2015/03/8.E.11-revFish-Waste-Processing-Report-.pdf Phạm Đình Cơn, (2014), Ơ nhiễm mơi trường nuôi trồng chế biến thủy sản đồng sơng Cửu Long, Tạp chí mơi trường, số 06/2014, trang 10-12 Hà Yên (2007), Đề cử giải lượng tồn cầu cho chương trình Biogas, Báo Khoahoc.tv, (Online), Truy cập ngày: 06/12/2017, http://khoahoc.tv/de-cu-giainang-luong-toan-cau-cho-chuong-trinh-biogas-14167 Bùi Văn Ga, (2007), Sử dụng Biogas để chạy động Diesel cỡ nhỏ, (Online), Ngày truy cập: 06/12/2017, http://techmartdanang.vn/news/content/viewer.html? a=2165&z=208 15 ... TÁI SỬ DỤNG BÙN THẢI THỦY SẢN Đặc tính bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia chế biến thủy sản (Nguyễn Thị Phương et al., 2016) Đánh giá đặc tính hóa học dinh dưỡng bùn thải từ hệ thống... Oxygen (O2): - 3% Khí khác: - 2% Khái niệm bùn thải thủy sản Bùn thải thủy sản sản phẩm sau trình x lý n ước thải từ nhà máy chế biến thủy/hải sản Loại bùn có hàm lượng ch ất h ữu cao, thích hợp... có điểm khác biệt bùn thải thủy sản bùn thải hải s ản hàm lượng muối bùn thải hải sản cao nhi ều so v ới th ủy s ản Hàm lượng muối bùn thải hải sản tích lũy từ thân lồi hải sản sống mơi trường