Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN tại các hệ thống kênh rạch trên địa bàn TpHCM

Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích 2.1 Mục đích chung 2.2 Mục đích cụ thể Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp luận 5.2 Phương pháp thực tiễn Giới hạn đề tài Ý nghĩa nghiên cứu 7.1 Ý nghĩa khoa học 7.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết cấu đề tài CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan Compost 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các phản ứng sinh hóa q trình Compost 1.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình ủ compost 1.1.4 Chất lượng compost 20 1.1.5 Lợi ích hạn chế trình 21 1.1.6 Một số phương pháp ủ compost 23 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang i Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM 1.1.7 1.2 GVHD: ThS Vũ Hải Yến Một số phương pháp ủ compost ứng dụng giới 25 Tổng quan lục bình 29 1.2.1 Đặc điểm mơi trường sống lục bình 29 1.2.2 Tính chất thành phần hóa học 30 1.2.3 Ứng dụng lục bình đời sống 30 1.3 Tổng quát kim loại nặng 32 1.3.1 Giới thiệu kim loại nặng 32 1.3.2 Cơ chế hấp thụ KLN vào thực vật 32 1.3.3 Quá trình xâm nhập KLN vào 33 1.3.4 Các dạng tồn kim loại nặng 35 1.3.5 Các phương pháp phân tích KLN 35 1.4 Một số cơng trình nghiên cứu phân compost liên quan đến KLN 36 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 Vật liệu nghiên cứu 38 2.1.1 Lục bình 38 2.1.3 Hóa chất 38 2.2 Mô hình nghiên cứu 39 2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết 39 2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm 39 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 41 2.3.1 Phân tích số liệu đầu vào 41 2.3.2 Thí nghiệm 1: Tiền xử lý lục bình 42 2.3.3 Thí nghiệm 2: Ủ compost 43 2.3.4 Thí nghiệm 3: Trồng sản phẩm tạo thành 45 2.3.5 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 45 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Kết thí nghiệm ủ compost từ lục bình 48 3.1.1 Nhiệt độ 48 3.1.2 pH 51 3.1.3 Độ sụt giảm thể tích 53 3.1.4 Độ ẩm 54 3.1.5 Hàm lượng Nitơ 56 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang ii Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến 3.1.6 Hàm lượng chất hữu 58 3.1.7 Hàm lượng Cacbon 59 Kết thí nghiệm ứng dụng trồng ngắn ngày 61 3.2 3.3 Nhận xét biện luận 62 3.4 Kết luận chung 65 CHƢƠNG 4: ÁP DỤNG TRÊN QUY MÔ THỰC TẾ TẤN/ NGÀY 66 4.1 Các giai đoạn trình sản xuất compost 66 4.1.1 Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu 66 4.1.2 Giai đoạn lên men 67 4.1.3 Giai đoạn ủ chín ổn định mùn compost 71 4.1.4 Giai đoạn tinh chế đóng bao 71 4.2 Tính tốn thiết kế 72 4.2.1 Quy trình cơng nghệ 72 4.2.2 Xác định khối lượng vật liệu phối trộn thiết kế đống ủ 74 4.2.3 Tính tốn khu tiếp nhận rác 75 4.2.4 Tính tốn khu vực phân loại thủ cơng 76 4.2.5 Tính tốn khu vực phân loại vật lý 77 4.2.6 Tính tốn khu tiền xử lý kim loại nặng 78 4.2.7 Tính tốn khu vực lưu phối trộn vật liệu 78 4.2.8 Tính tốn khu vực ủ compost 78 4.2.9 Tính tốn hệ thống cấp khí cho q trình ủ 80 4.2.10 Tính tốn khu lưu trữ vật liệu phối trộn 82 4.2.11 Tính tốn khu lưu trữ sản phẩm compost 82 4.2.12 Các cơng trình phụ 83 4.3 Dự trù kinh phí 85 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 88 Kết luận 88 Kiến nghị 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang iii Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến LỜI CẢM ƠN Đề tài đƣợc hoàn thành nhờ cố gắng, nỗ lực thân có động viên, giúp đỡ q Thầy, Cơ, gia đình bạn bè Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trƣờng tạo điều kiện tốt sở vật chất cho sinh viên tiến hành làm Đồ Án Tốt Nghiệp Qua đây, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trƣờng – Trƣờng Đại học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức chun mơn quý giá cho suốt năm học vừa qua Đặc biệt xin chân thành cảm ơn Cô ThS Vũ Hải Yến giảng viên hƣớng dẫn nhiệt tình góp ý, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi để tơi hồn thành tốt Đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh Phòng thí nghiệm trƣờng tạo điều kiện làm việc cần thiết cho để tơi phục vụ cho đề tài Ngồi tơi xin chân thành cảm ơn bạn bè hỗ trợ q trình thực để tơi hồn thành tốt Đồ án Cuối cùng, xin gửi lời chúc đến tồn thể thầy gia đình bạn bè động viên giúp đỡ suốt thời gian thực Đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 05 tháng 08 năm 2016 Sinh viên thực Quách Kim Phát Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang iv Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp đề tài thực sở thực tiễn nghiên cứu lý thuyết với hƣớng dẫn Cô ThS Vũ Hải Yến Mọi tham khảo đồ án đề đƣợc trích dẫn rõ ràng tên tác giả, thời gian, địa điểm công bố Các số liệu đồ án số liệu thực tế có dẫn chứng Nếu có chép khơng hợp lệ nào, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trƣớc hội đồng TP.HCM, ngày 05 tháng 08 năm 2016 Sinh viên thực Quách Kim Phát Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang v Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP Andenozin Triphotphat CHC Chất hữu CTR Chất thải rắn HCVS Hữu vi sinh LB Lục bình KLN Kim loại nặng PHSH Phân hủy sinh học PTN Phòng thí nghiệm QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VS Vi sinh VSV Vi sinh vật TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang vi Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tỷ lệ C/N số chất thải 14 Bảng 1.2 Tƣơng quan tỷ lệ C/N đạm thất qua q trình ủ phân 15 Bảng 1.3 Thành phần hóa học số chất hữu 17 Bảng 1.4 Các thơng số quan trọng q trình sản xuất compost hiếu khí 19 Bảng 1.5 Tiêu chuẩn 10TCN 526 – 2002 Phân hữu VSV từ rác thải sinh hoạt 20 Bảng 1.6 Các mầm bệnh phát sinh trình ủ compost 23 Bảng 1.7 Một số phƣơng pháp phân tích hóa lý khoảng định lƣợng 35 Bảng 2.1 Các tiêu đầu vào nguyên liệu 41 Bảng 2.2 Các thông số KLN đầu vào 42 Bảng 2.3 Số liệu đầu vào trình ủ compost 44 Bảng 2.4 Các phƣơng pháp phân tích số liệu 46 Bảng 3.1 Bảng biến thiên nhiệt độ 30 ngày ủ compost 48 Bảng 3.2 Biến thiên pH 30 ngày ủ compost 51 Bảng 3.3 Biến thiên độ giảm thể tích 30 ngày ủ compost 53 Bảng 3.4 Biến thiên độ ẩm 30 ngày ủ compost 55 Bảng 3.5 Hàm lƣợng Nitơ 30 ngày ủ compost 56 Bảng 3.6 Hàm lƣợng chất hữu 30 ngày ủ compost 58 Bảng 3.7 Hàm lƣợng Cacbon 30 ngày ủ compost 59 Bảng 3.8 Kết trồng thực nghiệm rau muống lên sản phẩm compost 61 Bảng 3.9 Kết thí nghiệm ủ compost 62 Bảng 3.10 Kết phân tích kim loại nặng đầu 63 Bảng 3.11 Hiệu suất xử lý kim loại nặng 63 Bảng 3.12 Kết phân tích hàm lƣợng N, P, K sản phẩm đầu 64 Bảng 3.13 Cây phát triển ngày trồng 65 Bảng 4.1 So sánh số tiêu KT - kỹ thuật phƣơng án (PA) lên men 67 Bảng 4.2 Nguyên liệu cần phối trộn 74 Bảng 4.3 Thống kê khối lƣợng nguyên liệu sản xuất 74 Bảng 4.4 Thơng số kỹ thuật băng tải lục bình 76 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang vii Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Mối tƣơng quan nhiệt độ xuất VSV trình ủ compost Hinh 1.2 Các khoảng nhiệt độ thời gian trì trình ủ phân compost10 Hình 1.3 Lƣợng chất hữu (%) thất thoát đảo trộn 11 Hình 1.4 Lƣợng đạm (%) thất thoát đảo trộn 11 Hinh 1.5 Ảnh hƣởng trình xới đảo đến nhiệt độ mẻ ủ phân compost11 Hình 1.6 Ảnh, số lƣợng, tên số VSV phát triển mẻ ủ phân compost 18 Hình 1.7 Luống có hệ thống xáo trộn 23 Hình 1.8 Luống ủ có hệ thống thổi khí 24 Hình 1.9 Ủ compost Container 24 Hình 1.10 Luống ủ cấp khí tự nhiên 25 Hình 1.11 Lục bình mơi khơ đƣợc làm giá dỡ cho việc trồng nấm 30 Hình 1.12 Lục bình làm hàng thủ cơng 31 Hình 1.13 Lục bình đƣợc dùng để chế biến ăn 31 Hình 1.14 Biểu đồ phân bố hàm lƣợng Kim loại nặng phận 35 Hình 2.1 Lục bình kênh Tham Lƣơng 38 Hình 2.2 Chế phẩm S.EM 38 Hình 2.3 Thùng xốp sử dụng mơ hình 40 Hình 2.4 Thùng xốp sử dụng mơ hình (có ống thu nƣớc rỉ rác) 40 Hình 2.5 Hệ thống ống dẫn khí mơ hình 40 Hình 2.6 Máy sục khí liên tục SOBO SB – 348A (2 vòi: 2x4L/phút) 40 Hình 2.7 Mơ hình trồng rau muống 41 Hình 2.8 Thùng xốp ngâm lục bình với 32l dung dịch KCl 1M 42 Hình 2.9 Thùng xốp ngâm lục bình với 20L dung dịch H2O2 10%4 43 Hình 2.10 Thùng nhựa ngâm lục bình với 40L dung dịch HNO3 5% 43 Hình 2.11 Lục bình đƣợc cắt nhỏ trộn chế phẩm Sinh học S.EM 44 Hình 2.12 Mơ hình ủ compost nhà 45 Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ 30 ngày ủ 49 Hình 3.2 Biến thiên pH 30 ngày ủ 52 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang viii Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Hình 3.3 Độ sụt giảm thể tích 30 ngày ủ 54 Hình 3.4 Biến thiên độ ẩm 30 ngày ủ 55 Hình 3.5 Biến thiên hàm lƣợng Nito 30 ngày ủ 57 Hình 3.6 Biến thiên hàm lƣợng chất hữu 32 ngày ủ 58 Hình 3.7 Biến thiên hàm lƣợng cacbon 30 ngày 60 Hình 3.8 Mơ hình trồng thí nghiệm rau muống lên sản phẩm compost sau ngày 61 Hình 3.9 Mơ hình trồng thí nghiệm rau muống lên sản phẩm compost sau ngày 61 Hình 3.10 Hiệu suất xử lý kim loại nặng mô hình 64 Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất compost 72 Hình 4.2 Băng tải phân loại rác thủ công 76 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang ix Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sau 40 năm kể từ thống đất nƣớc, thành phố Hồ Chí Minh có bƣớc phát triển ngoạn ngục kinh tế, xã hội, văn hóa “Hòn Ngọc Viễn Đơng” ngày vƣơn để khẳng định với giới hình dáng đại phát triển thơng qua cơng Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nƣớc nhà nƣớc Từ đó, thành phố Hồ Chí Minh trở thành vai trò đầu tàu cho kinh tế Việt Nam với thành tựu to lớn Bên cạnh mặt tích cực việc phát triển kinh tế, song Tp.HCM phải đối mặt với số vấn đề môi trƣờng Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc vấn đề cấp bách mà đƣợc xã hội quan tâm Nội thành Tp Hồ Chí Minh có hệ thống kênh rạch bao gồm Tham Lƣơng – Bến Cát – Vàm Thuật, Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tàu Hủ - Kênh Đôi, Kênh Tẻ - Bến Nghé, Tân Hóa – Lò Gốm Hàng ngày, kênh tiếp nhận nhiều nguồn nƣớc thải từ nhà máy, khu công nghiệp, khu dân cƣ địa bàn thành phố Hệ thống kênh rạch với sông Sài Gòn có vai trò vơ quan trọng việc thoát nƣớc Tuy nhiên, nhiều năm kênh rạch thành phố ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng tác nhân nhƣ chất thải rắn, dầu mỡ,chất hữu nhƣ kim loại nặng Bên cạnh đó, hệ thống kênh rạch thành phố, có phát triển nhanh chóng lục bình thời gian vừa qua khiến cho toàn hệ thống kênh rạch nội địa bị tắc nghẽn Số lƣợng lớn lục bình làm cản trở việc lại tàu bè, tạo môi trƣờng dơ bẩn cho phát triển muỗi.Chức lƣu thông dòng chảy hệ thống kênh vị vơ hiệu hóa hồn tồn ngun nhân khiến tình trạng nƣớc, giảm ngập thành phố khơng thể phát huy hiệu cần có Cho nên, Công ty môi trƣờng đô thị Tp HCM thực trục vớt ngày khoảng lục bình hệ thống kênh Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến PHỤ LỤC A Bao gồm: Cách thực phƣơng pháp phân tích tiêu Kết phân tích hàm lƣợng kim loại nặng từ Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 91 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Cách thực phƣơng pháp phân tích tiêu Nhiệt độ Sử dụng nhiệt kế thủy ngân, cắm trực tiếp vào mơ hình ghi nhận kết mơ hình ngày pH Giá trị pH đƣợc xác định phƣơng pháp lấy 1g mẫu hòa tan 30ml nƣớc cất dùng máy đo pH để xác định pH mẫu phân tích Độ sụt giảm thể tích Đo chiều cao mặt thống bên mơ hình ủ ngày /lần để xác định độ sụt giảm thể tích Độ ẩm Định kì ngày phân tích độ ẩm lần phƣơng pháp: Sấy cốc 1h sau hút ẩm 30 phút Cân cốc (m0) Cân mẫu phân tích vào cốc (m1) Sấy 100 - 105oC khoảng 18-24h Hút ẩm 1h đem cân lại (m2) Công thức xác định độ ẩm: Trong đó: m0 : khối lựơng cốc sấy m1 : khối lựơng chất hữu ban đầu m2: khối lựơng cốc sấy chất hữu cân đƣợc sau sấy Chất hữu (CHC) Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 92 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Sau phân tích độ ẩm đem mẫu nghiền nhỏ máy nghiền ray mẫu qua ray 1mm Chia làm phần: phần mang đốt để xác đinh CHC, phần lại để phân tích Nito Xác định CHC nhƣ sau: Sấy cốc 1h sau hút ẩm 30 phút Cân cốc (m0) Cân khối lƣợng mẫu xử lý vào cốc nung (m1) Đốt 550 C 2h Hút ẩm 1h đem cân lại (m2) Cơng thức xác định độ ẩm: Trong đó: m0 : khối lựơng cốc mang đốt m1 : khối lựơng chất hữu ban đầu m2: khối lựơng cốc chất hữu cân đƣợc sau đốt Hàm lƣợng Cacbon Từ % CHC tính đƣợc % C theo cơng thức sau: Hàmlƣợng Nito  Hóa chất: - H2SO4 đậm đặc, H2SO4 0.1N - NaOH 40%, NaOH 0.1N - Chỉ thị màu Tashiro - Chỉ thị màu Metyl cam - Chất xúc tác: Se - K2SO4(1:100) Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 93 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM  GVHD: ThS Vũ Hải Yến Vơ hóa mẫu Cân khoảng 0.24g CHC xử lý cho vào bình Kjeldahl, cho tiếp 0.24g chất xúc tác Se-K2SO4 Đặt bình Kjeldahl lên bếp đun, cho vào 10ml H2SO4 đậm đặc, đậy miệng bình phễu thủy tinh, đun đến dung dịch suốt đƣợc  Cất đạm chuẩn độ Chuyển mẫu vào bình định mức, pha lỗng 10 lần cho tất vào bình cất đạm phễu thủy tinh Thêm vài giọt thị Metyl cam (dung dịch có màu đỏ) Cho tiếp vào bình khoảng 30ml dung dịch NaOH 40% Lắc nhẹ để xem màu Nếu dung dịch chuyển sang màu vàng dƣ NaOH Nếu chƣa đổi màu cho tiếp 5ml NaOH Lấy 20ml (V1) H2SO4 0.1N cho vào bình hứng Lắp vào hệ thống chƣng cất Kjeldahl, mở vòi nƣớc làm lạnh Đun mạnh 15 phút đầu Sau đun nhẹ 20 – 30 phút Kiểm tra xem NH3 bay mẫu giấy quỳ thấm ƣớt Nếu giấy quỳ không đổi màu đƣợc Ngƣng cất đạm Lấy bình hứng cho vài giot Tashiro vào xuất màu tím Chuẩn độ dung dịch NaOH 0.1N xuất xanh mạ đỏ rõ rệt Ghi nhận VNaOH sử dụng (V2) Cơng thức tình hàm lƣợng % Nitơ tổng : Trong đó: V1: Là ml dung dich H2SO4 bình hứng V2 Là ml NaOH chuẩn độ lƣợng H2SO4 dƣ m: Số g mẫu dung để phá mẫu Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 94 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Hàm lƣợng Phosphate   Hóa chất - Acid sunfutic (H2SO4) d = 1.84 - Axit clohydric (HCl) d = 1,18 - Axit nitric (HNO3) d = 1,4 - Dung dịch HNO3 N - Hỗn hợp cƣờng thủy HNO3:HCl (1:3) - Dung dịch thị Phenolphtalein - Dung dịch acid mạnh - Dung dịch H2SO4 3:7 - Tinh thể K2Cr2O8 - Dung dịch NaOH 1N - Dung dịch SnCl2 - Dung dịch Ammonium Molybdate - Dung dịch PO4 chuẩn làm việc Vơ hóa mẫu Cân 2g mẫu nghiền rây qua rây 2mm cho vào bình kjeldahl Thêm 35ml hỗn hợp cƣờng thủy ngâm qua đêm vài Tăng nhiệt độ từ từ đến 120 C, soi nhẹ khoảng 60 phút Tăng nhiệt độ lên đến 200 C trì nhiệt độ khoảng 180 đến bình xuất khói trắng đậm đặc dung dịch mẫu trắng Nếu dung dịch màu vàng cho thêm ml dung dịch H2SO4 nƣớc tỷ lệ 1:1 theo thể tích, đun tiếp khoảng 30 đến dung dịch mẫu trắng Nếu dung dịch chuyển sang màu đen (q trình than hóa) thêm 5ml HNO3 Lƣu ý: Quá trình phân hủy mẫu hỗn hợp cƣờng thủy phải theo dõi thƣờng xuyên, đặc biệt giai đoạn đầu, khơng để trào bắn mẫu ngồi Khơng để khơ mẫu (ln ln dùng axit ml, thiếu phải cho axit bổ sung), phải xử lý dung dịch sau phân hủy hết màu vàng Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 95 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Để nguội, thêm vào 50 ml nƣớc cất, đun sơi 10 Chuyển dung dịch cặn bình phân hủy sang bình định mức 100 ml, thêm nƣớc cất đến vạch định mức, lắc đều, lọc để lắng Chia hỗn hợp làm phần Một phần xác định Phosphate phần lại xác định Kali  Tiền xử lý mẫu Persunfat (áp dụng xác định tổng Phosphate) Lọc mẫu qua giấy lọc (nếu muốn xác định dạng phosphate hòa tan) Hút khoảng 30 – 50 mL mẫu cốc, thêm giọt thị Phenolphtalein Nếu dung dịch có màu hồng, thêm giọt dung dịch H2SO4 3:7 vào màu Sau thêm tiếp vào cốc 1mL dd H2SO4 khoảng 0.5g K2S2O8 Đun sôi nhẹ bếp cốc có mẫu hóa chất nói đến thể tích giảm khoảng 10mL.Để nguội dung dịch đun sơi sau cho thêm nƣớc cất vào dung dịch đến khoảng 30mL Thêm vào giọt thị phenolphtalein trung hòa dung dịch dd NaOH 1N đến dd có màu hồng  Đo mẫu xử lý Lấy 30mL dd thu đƣợc vào bình định mức 50mL Thêm vào bình định mức có chứa mẫu 4mL dd Ammonium Molybdate 10 giọt SnCl2 Định mức tới vạch Đảo bình đợi khảng 10 - 12 phút cho cƣờng độ màu đạt cực đại đo độ hấp thu phức tạo thành bƣớc sóng 690nm máy đo quang Ghi nhận lại độ hấp thu A  Xây dựng đƣờng chuẩn Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 96 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Lập đƣờng chuẩn phosphat Các bình định mức số Hóa chất Thể tích phosphat chuẩn 12 16 20 làm việc (ml) Thể tích dung dịch 4 4 4 Amonium Molybdate (ml ) Dung dịch SnCl2(giọt) 10 10 10 10 10 10 Định mức tới vạch nƣớc cất - Đảo bình - Đợi 10 - 12 phút - Đo độ hấp thu mẫu chuẩn 690nm Độ hấp thu A 0.189 0.357 0.576 0.778 1.02 Đƣờng chuẩn Photphat 1.2 1.02 y = 0.0521x - 0.0409 R² = 0.9966 0.8 0.6 0.778 0.576 0.4 0.357 0.2 0.189 0 10 15 20 25 Vậy phƣơng trình đƣờng chuẩn Phosphate có dạng: y = 0.0521x – 0.0409 Hàm lƣợng Kali ( theo TCVN 8562:2010)  Hóa chất: - Axit sunfuric (H2SO4) d = 1,84 - Axit clohydric (HCl) 1% - Axit nitric (HNO3) d = 1,4 - Axit Perchloric (HClO4) d = 1.67 - Dung dịch chuẩn Kali Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 97 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM  GVHD: ThS Vũ Hải Yến Vơ hóa mẫu: Cân g ± 0,001 g mẫu đƣợc nghiền nhỏ ray qua ray 2mm cho vào bình phân hủy (khơng để dính mẫu cổ thành bình).Thêm 30 ml axit H2SO4 đậm đặc 0,5 ml HClO4 để qua đêm ngâm vài Tăng nhiệt độ từ từ đến 120 C, sôi nhẹ khoảng 120 phút Để nguội, thêm vài giọt HClO4 Tăng nhiệt độ lên 200 C trì nhiệt độ khoảng 60 phút đến bình xuất khói trắng đậm đặc, dung dịch mẫu trắng Nếu dung dịch chƣa trắng trong, tiếp tục để nguội, thêm vài giọt HClO4 tăng dần nhiệt độ lên 200 C khoảng 60 phút, đến dung dịch mẫu trắng đƣợc (có thể phải lặp lại hai ba lần với HClO4) Để nguội, thêm vào 50 ml nƣớc cất đun sơi 10 phút Chuyển dung dịch cặn bình phân hủy sang bình định mức dung tích 100 ml, thêm nƣớc đến vạch định mức, lắc đều, lọc để lắng Gọi dung dịch A để xác định kali tổng số  Phƣơng pháp đo Kali Kiểm tra máy quang kế lửa theo hƣớng dẫn nhà sản xuất thiết bị Khởi động máy trƣớc đo 15 cho máy ổn định Lập thang chuẩn đồ thị đƣờng chuẩn kali Pha loãng dung dịch tiêu chuẩn kali 1000 mg K/l thành dung dịch kali 100 mg K/l Sử dụng bình định mức dung tích 100 ml, cho vào bình thứ tự số ml dung dịch kali 100 mg K theo bảng Hƣớng dẫn pha thang chuẩn Nồng độ dung dịch kali (Từ mg K/l đến 80 mg K/l) Số ml dung dịch tiêu chuẩn 100 mg K/l cho vào bình định mức dung tích 100 m 00.0 00.0 05.0 05.0 10.0 10.0 20.0 20.0 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 98 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM 40.0 40.0 60.0 60.0 80.0 80.0 GVHD: ThS Vũ Hải Yến Thêm dung dịch HCl 1% đến vạch định mức dung tích 100 ml Đo thang chuẩn máy quang kế lửa với kính lọc kali, hiệu chỉnh máy cho đƣờng chuẩn có dạng hàm bậc (y=ax), hàm bậc hai (Y=ax2+bx với R2 lớn 0,95), lập đồ thị đƣờng chuẩn (hoặc phƣơng trình tƣơng đƣơng) biểu diễn tƣơng quan số đo máy nồng độ dung dịch tiêu chuẩn kali  Đo dung dịch mẫu Tiến hành đo dung dịch mẫu đồng với điều kiện đo dung dịch tiêu chuẩn Đo khoảng 10 mẫu phải kiểm tra lại thang chuẩn, sai lệch phải hiệu chỉnh máy, lập lại đƣờng chuẩn đo lại mẫu Các mẫu có nồng độ kali dung dịch A lớn 80 mg K/l phải pha loãng thành dung dịch B có nồng độ khoảng từ 40 mg K/l đến 60 mg K/l (theo bảng 2.7) Hƣớng dẫn pha loãng dung dịch Hệ số pha loãng Lƣợng hút dung dịch cần pha loãng Lên định mức Ghi 10 ml 10 ml 100 ml ml 10 ml 50 ml ml 10 ml 20 ml Lƣợng hút dung dịch cần pha lỗng khơng nên nhỏ ml 100 ml Pha loãng 10 lần, pha loãng 10 lần Lưu ý: Nồng độ SO42- dung dịch mẫu đo cao có ảnh hƣởng đến độ xác phép đo Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 99 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Để khắc phục ảnh hƣởng nồng độ canxi, cần cho thêm dung dịch 0,2% Cs vào dung dịch mẫu đo theo thể tích tỷ lệ 1:1 Căn vào số đo máy, hệ số pha loãng đồ thị đƣờng chuẩn (hoặc phƣơng trình tƣơng đƣơng) tính nồng độ kali dung dịch A, suy hàm lƣợng kali mẫu Hàm lƣợng kali (% K) theo phần trăm khối lƣợng đƣợc tính theo cơng thức: Trong đó: a : Nồng độ K dung dịch A tính miligam/lít (mg/l) V : Tồn thể tích dung dịch A tính mililít (ml) m : Khối lƣợng mẫu phân hủy tính gam (g) 100, 1000 : Các hệ số quy đổi Hàm lƣợng Kim loại nặng Cân khoảng m CHC sấy khô rây qua sàng 1mm cho vào bình Kjeldahl, cho tiếp 0.25 g chất xúc tác K2SO4 Đặt bình Kjeldahl lên bếp đun, cho vào V ml H2SO4 đậm đặc, đậy miệng bình phễu thủy tinh, đun đến dung dịch suốt đƣợc Thơng số vơ hóa mẫu Mẫu Rễ Thân Lá Hỗn hợp Đối chứng H2O2 KCl Chỉ tiêu phân tích Pb Khối lƣợng Thể tích phá mẫu phá mẫu (g) (ml) Đầu vào 1.005 1.005 1.005 1.005 Đầu 2.504 2.501 2.502 Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Chỉ tiêu phân tích Cr Khối lƣợng Thể tích phá mẫu phá mẫu (g) (ml) 0.258 0.258 0.258 0.258 5 5 2.504 2.501 2.502 5 Trang 100 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM HNO3 Kỵ Khí 2.502 2.502 5 2.502 2.502 GVHD: ThS Vũ Hải Yến 5 Công thức chuyển đổi từ mg/l sang mg/kg Trong đó: C (mg/l): Nồng độ mg lít V: Thể tích phá mẫu (ml) M: Khối lƣợng mẫu đƣợc phá (g) Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 101 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến PHỤ LỤC B Bao gồm: Sơ đồ Ủ compost hầm Multrum Sơ đồ Ủ phân compost theo kiểu Trung Quốc Sơ đồ Ủ phân compost có thơng khí quạt Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang 102 Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Sơ đồ Ủ compost hầm Multrum Chất thải vào ống nạp vào buồng chứa phân, lúc chất thải đƣợc hòa trộn với cây, đất hay than bùn diễn trình ủ kỵ khí Khí sinh q trình ủ đƣợc thu ống thơng khí Thành phẩm compost đƣợc thu qua nắp lấy bùn Mơ hình Ủ compost hầm Multrum theo kiểu Việt Nam Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến Sơ đồ Ủ phân compost theo kiểu Trung Quốc Nguyên liệu ủ đƣợc chất thành luống 2m x 2m x 0,5m (dài x rộng x cao) Những ống tre có đục lổ đƣợc lắp đặt luống giúp cho trình thơng thống tự nhiên Luống ủ khơng cần phải xới đảo Để tránh cho luống ủ khỏi bị nhiệt ngƣời ta phủ rơm trát bùn lên mặt luống ủ Sơ đồ Ủ phân compost có thơng khí quạt Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM PHỤ LỤC C Bao gồm: Mặt tổng thể khu sản xuất phân compost Mặt tổng thể khu vực ủ phân compost Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát GVHD: ThS Vũ Hải Yến ... lục bình hệ thống kênh Sinh viên thực hiện: Quách Kim Phát Trang Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến rạch thành phố Lƣợng lục bình bị ô nhiễm. .. Trang iv Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM GVHD: ThS Vũ Hải Yến LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp đề tài thực sở thực tiễn nghiên cứu lý thuyết... hiện: Quách Kim Phát Trang Nghiên cứu xử lý lục bình nhiễm KLN hệ thống kênh rạch địa bàn TpHCM - GVHD: ThS Vũ Hải Yến Áp dụng quy mơ thực tế tấn/ngày nhằm giải tốn lục bình nhiễm kim loại nặng cho