Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình xử lý nước thải sản xuất bia bằng thiết bị UASB thu BIOGAS

Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học Bách khoa hà nội  LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất Bia thiết bị UASB thu Biogas Nguyễn Thị Lợi Hà nội 2005 Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học Bách khoa hà nội  LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất Bia thiết bị UASB thu Biogas Ngành: Công nghệ Môi trường Nguyễn Thị Lợi Nguời hướng dẫn khoa học: PGS- TS Nguyễn Thị Sơn Hà nội 2005 Lời cảm ơn Lời tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS - TS Nguyễn Thị Sơn - Viện Khoa học Công nghệ môi trường, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi nhiều thời gian qua Được làm việc với cô vinh dự cho Cô truyền cho niềm say mê nghiên cứu khoa học, ham học hỏi nhiều kinh nghiệm làm việc quý báu Tác giả xin trân trọng cảm ơn tất thầy, cô, bạn bè viện Khoa học Công nghệ môi trường, tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình thực tập Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Công ty Cổ phần Bia Nghệ An giúp đỡ tơi hồn thành tốt đợt thực tế quý Công ty Xin cảm ơn Trung tâm quan trắc - Phân tích Mơi trường Biển HảI Quân nơi làm việc tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập hồn thành tốt luận văn Cuối tơi xin cảm ơn gia đình, bè bạn người thân yêu khơng ngừng động viên quan tâm khích lệ tơi Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội tháng 10/2005 Tác giả Nguyễn Thị Lợi MỤC LỤC Trang Mở đầu Chương Tổng quan công nghệ sản xuất bia 1.1 Hiện trạng xu phát triển ngành sản xuất bia 1.1.1 Tình hình sản xuất bia giới 1.1.2 Tình hình sản xuất vãu phát triển ngành bia Việt nam 1.2 Tổng quan chung công nghệ sản xuất bia 1.2.1 Công nghệ sản xuất bia 1.2.2 Công nghệ sản xuất Công ty Cổ phần bia Nghệ An 13 1.3 Các chất thải từ công nghệ sản xuất bia trạng xử lý 15 1.3.1 Thành phần chất thải 15 1.3.2 Công nghệ xử lý nước thải sản xuất bia ứng dụng nước 19 1.3.3 Hiện trạng xử lý nước thải Công ty Cổ phần Bia Nghệ An 23 Chương Cơ sở lý thuyết dạng xử lý 2.1 2.2 2.3 sinh học yếm khí Cở sở sinh học q trình xử lý yếm khí 26 2.1.1 Đặc trưng qúa trình xử lý yếm khí 26 2.1.2 Cơ chế trình 26 2.1.3 Tác nhân sinh học q trình phân giải yếm khí 30 Động học vi sinh vật 32 2.2.1 Quy luật phát triển vi sinh vật môi trường 32 2.2.2 Động học trình phát triển vi sinh vật 34 Các yếu tố ảnh hưởng tới qúa trình xử lý yếm khí 36 2.3.1 Nhiệt độ 36 2.3.2 pH 37 2.3.3 Nồng độ chất 37 2.3.4 ảnh hưởng tải trọng chất hữu đầu vào (Tk, kgCOD/m3 38 ngày) thời gian lưu 2.3.5 Thế oxy hoá khử ( hàm lượng H2 ) giai đoạn tạo axit axetic 39 2.3.6 ảnh hưởng nguyên tố vi lượng 40 2.3.7 ảnh hưởng chất độc với vi khuẩn metan 40 Các dạng thiết bị xử lý yếm khí 2.4 44 2.4.1 Thiết bị yếm khí tiếp xúc 44 2.4.2 Thiết bị yếm khí giả lỏng 45 2.4.3 Thiết bị yếm khí dạng tháp đệm 45 2.4.4 Thiết bị yếm khí giai đoạn 46 2.4.5 Thiết bị UASB 47 Chương III: Kết nghiên cứu thảo luận Mục đích, nội dung phương pháp nghiên cứu 3.1 51 3.1.1 Mục đích nội dung nghiên cứu 51 3.1.2 Đối tượng nghiên cứu 51 3.1.3 Phương pháp phân tích 53 Kết nghiên cứu thảo luận 3.2 59 3.2.1 Kết khảo sát nước thải Công ty Cổ phần bia Nghệ An 59 3.2.2 Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải 62 thiết bị UASB 3.2.2.1 ảnh hưởng tải lượng đầu vào tải trọng COD đến hiệu xử lý 62 thu Biogas 3.2.2.2 ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý hiệu suất thu Biogas 67 3.2.2.3 ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý hiệu suất thu Biogas 71 3.2.2.4 ảnh hưởng nguyên tố vi lượng đến hiệu xử lý hiệu suất thu Biogas 75 3.2.3 Đánh giá khả phạm vi áp dụng hệ thống UASB công 79 nghệ môi trường Chương 4: Thiết kế hệ thống xử lý yếm khí cho cơng ty Cổ phần Bia Nghệ An 4.1 Mục tiêu thiết kế 81 4.2 Tính tốn thiết kế 81 Kết luận 88 Tài liệu tham khảo 91 Phụ lục Các ký hệu viết tắt N : Tổng nitơ P : Tổng phốt ., : Hằng số tốc độ sinh trưởng , tốc độ sinh trưởng riêng cực đại (giờ -1) max S : Nồng độ chất (mg/l) Ks : Hằng số bán vận tốc (nồng độ chất giới hạn) rg : Tốc độ sinh trưởng tế bào (mg/l.ngày) rsu : Tốc độ dùng chất (mg/l.ngày) Y : Hệ số tạo sinh khối từ chất BOD : Nhu cầu oxi hố sinh học COD : Nhu cầu oxy hóa học TS, SS : Tổng chất rắn, tổng chất rắn lơ lửng UASB : Upflow Anaerobic Sluge Blanket Tk : Tải trọng khối YCOD : Hiệu khử COD (%) YBiogas : Hiệu suất thu Biogas CODCH Lượng COD chuyển hoá -1- MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, Việt nam quốc gia phát triển mạnh mẽ kinh tế Đời sống người dân không ngừng nâng cao Chính nhu cầu hưởng thụ giải trí ngày gia tăng Một loại nước giải khát ưa chuộng bia Để đáp ứng yêu cầu thị trường sở sản xuất bia không ngừng mở rộng sản xuất đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Mở rộng sản xuất đồng nghĩa với việc tạo lượng chất thải lớn Sản xuất bia ngành có định mức tiêu thụ nước lớn, nguồn nước thải sản bia có độ ô nhiễm hữu cao Nhưng việc xử lý nước thải sản xuất bia chưa sở sản xuất quan tâm mức Công ty Cổ phần Bia Nghệ An doanh nghiệp thành công giai đoạn Công ty không ngừng đổi công nghệ, nâng cao chất lượng sản phẩm Bên cạnh việc bảo vệ môi trường Công ty quan tâm Để giảm bớt phần tác động nước thải tới môi trường Công ty đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải xử lý có hiệu từ năm 1996 Tuy nhiên gần 10 năm qua, sản lượng bia Công ty tăng nhanh: từ 10 triệu lít/năm (1996) lên 28,4 triệu lít/năm (2004) Vì vậy, hệ thống xử lý nước thải không đáp ứng yêu cầu xử lý theo tiêu chuẩn mơi trường đặt ra, việc phân luồng dòng thải, thiết kế hồn thiện hệ thống xử lý nước thải cần thiết, đảm bảo tiêu chuẩn môi trường Đề tài "Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất bia thiết bị UASB thu Biogas'' nhằm mục đích góp phần vào việc hồn thiện cơng nghệ xử lý nước thải sản xuất bia -2- Cơng ty Cổ phần bia Nghệ An, góp phần phát triển sản xuất cách bền vững thực thi tốt luật bảo vệ môi trường Nội dung luận văn bao gồm chương: • Chương 1: Tổng quan cơng nghệ sản xuất bia • Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp xử lý sinh học yếm khí • Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận • Chương 4: Thiết kế hệ thống xử lý yếm khí cho nước thải Cơng ty Cổ phần Bia Nghệ An -3- CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIA 1.1 Hiện trạng xu phát triển ngành sản xuất bia 1.1.1 Tình hình sản xuất bia giới Vào năm 4000 trước công nguyên Mesopotamia - thành phố cổ Ai Cập cổ đại có loại nước uống giải khát mà tất người thích - bia Như vậy, bia sản xuất từ xa xưa, kỷ XIX, Louis Pasteur nghiên cứu thành cơng q trình lên men Christian Hansen (người Đan Mạch) phân lập nấm men việc sản xuất bia có bước đột phá lớn đến lúc thực trở thành ngành công nghiệp sản xuất loại đồ uống hảo hạng Mỹ Đức đánh giá hai quốc gia có sản lượng bia cao giới (trên tỷ lit/năm) [31] Châu Âu, khu vực có nhiều quốc gia có kinh tế phát triển như: Đức, Pháp, Hà Lan, Ý, Anh khu vực sản xuất tiêu thụ bia nhiều giới Đức quốc gia có cơng nghiệp lâu đời giới sản xuất nhiều loại bia tiếng, nhiều người ưa thích Tổng tiêu thụ đầu người Đức 125,3 lit/người vào năm 2000 121,5 lit/người vào năm 2002 Sản lượng bia sản xuất 10,83 tỷ lít xuất 1105,6 triệu lít (năm 2002) [31] Tại Ý, sản lượng bia đạt 1,22 tỷ lit năm 1998 Mặc dù sản lượng bia Ý thấp so với nước Châu Âu nhiều, mức tiêu thụ đầu người cao nên Ý phải nhập bia, trung bình đạt 368 triệu lit/năm Bia nhập từ nước như: Đức (159,4 triệu lit), Hà Lan (45,47 triệu lit), Anh (36,2triệu lit), Đan Mạch (35,7 triệu lit) Tuy nhiên, Ý xuất -4- lượng nhỏ bia 37,3 triệu lit/năm Các nước nhập bia Ý Hy Lạp, Tây Ban Nha, Bỉ , Albani, Mỹ Tại Châu Mỹ, tổng sản lượng bia xuất tăng 0,4 % năm 2003 số quốc gia Colombia, Argentina Mỹ thị trường bia sôi động thua Trung Quốc, sản lượng bia sản xuất đạt 23,4 tỷ lít với mức tiêu thụ bình quân đầu người đạt 85 lit/người/ năm Trong tương lai khơng xa Mỹ có khả vượt Trung Quốc sản lượng bia [11] Thị trường tiêu thụ tồn giới có chiều hướng chuyển dịch đáng kể: năm 2003 Châu Phi, Trung Đông đạt 5% Dự báo năm 2005 giữ ổn định Châu Mỹ đạt 34%(năm 2003) giảm xuống 30% (năm 2005) Châu Âu đạt 33% năm 2003 giữ nguyên vào năm 2005 Châu Á Thái Bình Dương đạt 28% (2003) tăng lên 32% (2005) [12] Cùng với gia tăng dân số với tăng trưởng vượt bậc kinh tế, số nước Châu Á xem thị trường tiêu thụ đầy tiềm Trung Quốc quốc gia tiêu thụ nhiều bia giới Năm 2003, Trung Quốc đạt sản lượng 26 tỷ lit bia với mức tiêu thụ bình quân 20,1 lit/người/năm So với số quốc gia Nhật Bản, Hàn Quốc, sản lượng bia năm 2003 Việt Nam đạt vào mức trung bình 12.950 nghìn lit Chính phát tiển kinh tế mạnh mẽ số quốc gia khu vực Asean tạo thị trường tiêu thụ đầy tiềm Việt Nam đứng hàng thứ mức tiêu thụ bia sau Philippines (15.040 triệu lit), Thái Lan (14.500 triệu lit) Một số quốc gia Campuchia, Myanma, Lào, Bruney có mức tiêu thụ < 50 triệu lit/năm Để thúc đẩy công nghiệp sản xuất bia, nước khu vực Châu Á có sách mở rộng giao lưu, trao đổi thị trường nhiều biện pháp công nghệ khác nhằm mục đích nâng cao sản lượng chất lượng sản phẩm [12] - 86 - Thông thường Công ty thường sản xuất liên tục ca /ngày vào giai đoạn từ tháng - 9, từ tháng - 12 sản xuất ca /ngày từ tháng 1- sản xuất 1ca /ngày (do vào khoảng thời gian nhu cầu tiêu thụ bia người tiêu dùng khơng cao) • Trong trường hợp cơng ty sản xuất liên tục ca/ngày, lưu lượng nước thải sinh là: Q1ca = 320 Q = = 13,33 m3/giờ 24 24 Chọn thời gian lưu bể điều hoà Khi thể tích lý thuyết cần thiết là: V= Q  t 320 =  = 53,33 m3 24 24 • Trên thực tế thời gian làm việc ca/ ngày Công ty lớn nên cần tính bể điều hồ làm việc cho ca/ngày Lưu lượng nước thải ca nên: Q1ca= Q/2= 320/2= 120 m3/ngày • Trong khoảng thời gian từ 22 đêm đến sáng không nước thải nên cần có lượng nước bể lắng để trì cấp cho UASB liên tục • Lượng nước thải xác định sau: Qthải = Q/3 = 320/3= 106 m3 Thể tích đảm bảo cho thời gian lưu chọn thể tích bể điều hòa 108 m3 • Chọn kích thước bể điều hồ là: Dài: 6m Rộng : 4,5m - 87 - Sâu: m 4.2.2 Tính tốn thơng số thiết kế bể UASB Do đặc tính nước thải sản xuất bia có độ nhiễm chất hữu cao nên việc phân luồng dòng thải trước xử lý cần thiết nhằm mục đích để giảm tải cho thiết bị xử lý Theo kết thực nghiệm thơng số lựa chọn để thiết kế bể sau: Bảng 4.1: Thông số lựa chọn để thiết kế bể UASB Thời v CODr gian COD BODv pHv (mg/l) (mg/l) (mg/l) lưu (giờ ) 40 7596 567 4944 6,27 pHr V Biogas 6,87 85,41 159,92 91,22 0,538 (lit/ngay) L (g COD/ ngày) YCOD YBiogas (%) Tk (gCODCH/l /ngày) 4,16 4.2.1 Hiệu xử lý: Hiệu xử lý bể UASB: E= ( S0 − S )  100% S0 Trong đó: E: Hiệu suất trình xử lý UASB S0, S: hàm lượng COD trước sau UASB, mg/l E= (7596 − 667) 100% 7596 E = 91,21% 4.2.2 Thể tích bể: Trên sở kết nghiên cứu CODra 517mg/l Hiệu xử lý với thời gian lưu ngày là: V= Q(S − S ) TK (m3) - 88 - Trong đó: V: thể tích bể UASB, m3 Q: Lưu lượng nước thải, m3/ngày S0, S: Hàm lượng COD nước thải trước sau bể UASB, kg/m3 TK: Tải trọng khối, kg COD/m3/ngày Với lưu lượng nước thải ngày Công ty Cổ phần Bia Nghệ An 1600m3/ngày 20% lưu lượng nước thải có độ ô nhiễm cần xử lý UASB 320m3 Theo kết thực nghiệm cho thấy: Tải trọng khối bể UASB 4,16kg/m3/ngày S0 = 7,696 kg/m3 S = 0,667kg/m3 Q = 320m3/ngày Vậy thể tích bể UASB bằng: V= 320  (7,696 − 0,667) 4,16 = 533(m3) Thể tích dự phòng lấy 10% thể tích cần thiết Dung tích xây dựng bể; Vxd = 533 +10%533 = 586,3(m3) Chọn thể tích bể 588m3 Để chủ động vận hành bảo dưỡng thiết bị, bể UASB xây dựng thành hai đơn nguyên hoạt động song song, đơn nguyên có V1=V2= 294m3 Về mùa đơng cơng ty làm việc có ca Lưu lượng nước thải 1/3 (53,3m3) lưu lượng thải mùa hè nên cần vận hành bể - 89 - Kích thước bể: chiều dài: m, chiều rộng :7m, chiều sâu: m Khi vận hành nhiệt độ tối ưu cho trình xử lý 35 370C Để ổn định nhiệt độ bể xây dựng nửa chìm nửa cốt (0,0) 2,8m Bảng 4.2: Các thơng số hình học bể UASB Dài (m) Rộng (m) Cao (m) V1 bể (m3) Vth (m3) 7 294 588 4.2.3 Lượng bùn tạo thành: Lượng bùn tạo thành hàng ngày là: Px = Q  Y  E  S0  10−3 [11] + kd c Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải vào bể UASB, m3/ngày Q = 320m3/ngày Y: Hệ số sinh trưởng cực đại Y= 0,05 [5] S0: Hàm lượng COD dòng vào, mg/l S0 = 7,596kg/m3 Kd: Hệ số tự hủy bùn, / ngày, với kd= 0,02 ngày -1 c: Tuổi bùn, c = 15 ngày E : Hiệu suất xử lý Vậy bùn sinh ngày là: Px = 320  0,05  0,912  7596 10−3 (1 + 0,02 15) = 85,26 (kg/ngày) 4.2.4 Lượng khí sinh ngày: Theo kết thực nghiệm hệ số tạo khí UASB thời gian lưu 40 kbiogas= 0,538 (m3/kgCODCH) - 90 - Lượng khí sinh ngày là: VBiogas = k biogas (E Q S0 10-3 - 1,42.Px) [11] Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải vào bể UASB, m3/ngày Q = 320m3/ngày S0: Hàm lượng COD dòng vào, mg/l S0 = 7596 mg/l E : Hiệu suất xử lý Px: Lượng bùn sinh ngày Vậy lượng khí sinh ngày là: VBiogas = 0,538 (0,912 x 320 x 7569 x 10-3 - 1,42 x 85,26 ) VBiogas = 1.123,31(m3/ngày) Với lượng khí CH4 tính chiếm 75%, thể tích CH4 thu 842,47 (m3/ngày), tương đương với 421,241kg LPG/ngày Tạm tính 15.000 đồng/kg LPG, ngày thu lại 6.318.615 đồng/ngày Như 1năm tận thu 1.895.584.000 đồng/năm 4.2.5 Lưu lượng tuần hoàn: Do bể UASB hoạt động theo nguyên tắc sinh trưởng lơ lửng nên cần đảo trộn để tăng hiệu xử lý Theo thực nghiệm thiết bị tuần hoàn lần/ngày, thời gian tuần hoàn 0,5 h,với lưu lượng tuần hoàn 9,54 lit/giờ Như tỷ lệ tuần hồn sau: = Trong đó: Qth  t  100% Vtb Qth: Lưu lượng tuần hoàn, l/h Vtb: Thể tích làm việc thiết bị thí nghiệm, l Vtb=35 lit t: Thời gian tuần hoàn, h t=0,5 h Vậy tỷ lệ tuần hoàn bằng: - 91 - = 9,54  0,5 100% 35 = 13,6% Như thể tích cần tuần hồn thực tế là: 13,6% 320 = 43,52 (m3/ngày) 4.2.6 Chọn hệ thống phân phối nước thải vào bể UASB Thiết bị UASB cấp liệu chảy ngược từ lên qua ống dẫn nước thải vào modun, nước thải phân phối theo kiểu xương cá Dàn xương cá modun đặt độ sâu cách bể 0,5 m Đường ống dẫn nước thải vào bể UASB lắp van chiều với mục đích chặn nước thải từ bể quay trở lại bơm bể ngừng hoạt động 4.2.7 Chọn kết cấu thu Biogas Chụp khí có hình tứ diện có đáy hình chữ nhật Đỉnh chụp có kết nối vơi đường ống dẫn khí để thu khí sinh học Đáy chụp đặt độ cao ngập so với mặt nước bể UASB 0,5m 4.2.7 Ước tính chi phí xây dựng • Bể điều hòa có dung tích 106m3, thời gian lưu Bể xây bê tông cốt thép trát vữa, đơn giá xây dựng 1.000.000đồng/m3 xây dựng Giá thành xây bể điều hồ 106.000.000 đồng • Bể có dung tích 588 m3, xử lý 320 m3 nước thải /ngày với COD đầu vào đạt 7596 g/m3, thời gian lưu 40 Bể bao gồm đơn nguyên đơn ngun có V1=V2= 294 m3 Bể bê tơng cốt thép, trát vữa chịu axit với đơn giá xây dựng 1.300.000 đồng/m3 xây dựng Như giá thành đầu tư ban đầu xây bể UASB 764.400.000 đồng - 92 - • Tổng chi phí xây dựng bể điều hoà bể UASB là: 870.400.000 đồng Với 1năm thu 1.895.584.000 đồng/năm từ thu khí Biogas sử dụng cho lò Như khấu hao cho việc đầu tư xây bể UASB ban đầu vòng tháng - 93 - KẾT LUẬN Bia loại nước giải khát ưa chuộng đời sống Trong giai đoạn với phát triển không ngừng kinh tế quốc dân, đời sống người dân ngày nâng cao bia lại tiêu thụ nhiều Sản xuất bia ngành sử dụng nhiều nước với định mức nước thải từ 15m3/ lit bia Chính việc khơng ngừng nâng cao công suất mở rộng sản xuất nhà máy bia cần có quan tâm thích đáng đến vấn đề mơi trường Mục đích đề tài khảo sát chất lượng nước thải đề xuất phương án phân luồng nước thải công ty Cổ phần Bia Nghệ An Nghiên cứu xử lý yếm khí nước thải sản xuất bia thiết bị UASB thu Biogas thiết kế hệ thống xử lý UASB cho công ty Cổ phần Bia Nghệ An dựa thông số thu từ thực nghiệm Kết thu sau: Đề xuất phương án phân luồng nước thải Công ty Cổ phần Bia Nghệ An Qua kết thu từ việc lấy mẫu, phân tích mẫu nước thải Cơng ty Cổ phần Bia Nghệ An Việc phân luồng nước thải đề xuất sau • Dòng 1: nước thải có độ nhiễm cao (COD= 6500 9000mg/l, BOD5 4.200 mg/l 12.600 mg/l) bao gồm nước rửa thiết bị lên men, nồi nấu, nước thải rửa bã, nước thải vào bể điều hoà chiếm khoảng 20% ( 320m3/ngày) đưa vào xử lý UASB • Dòng 2: nước thải có độ nhiễm thấp chiếm 80% tổng lưu lượng nước thải lại ( 1280m3/ngày) xử lý Aeroten Như dòng nước thải đưa vào xử lý Aeroten bao gồm dòng ô nhiễm nhẹ dòng xử lý từ bể UASB - 94 - • Dòng 3: Dòng có độ nhiễm thấp khơng nhiễm : nước ngưng công đoạn nấu, nước làm lạnh tuần hoàn tái sử dụng thải trực tiếp mơi trường Nghiên cứu xử lý yếm khí nước thải sản xuất mì thiết bị UASB 35 lit: • Nghiên cứu ảnh hưởng CODv đến hiệu xử lý hiệu thu biogas: Thay đổi CODv từ 5983 mg/l đến 7407 mg/l Hiệu suất thu khí đạt từ 0,437  0,462 lit/g CODCH Hiệu suất khử COD đạt từ 90,91 92,63% • Nghiên cứu ảnh hưởng tải trọng đến hiệu xử lý thiết bị: tải trọng tăng dần từ 1,87  4,16 kgCOD/m3/ngày Hiệu khử COD lớn đạt 93,02% với tải trọng COD đạt 3,35 kgCOD/m3/ngày Tải trọng tăng cao hiệu khử COD giảm đạt > 90% chứng tỏ thiết bị có khẳ tải hàm lượng COD cao • Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý thiết bị: thay đổi thời gian lưu từ 70 xuống 50 40 Với thời gian lưu 40 hiệu khử COD đạt 91,22% tải trọng có tăng cao, hiệu suất thu Biogas tốt đạt 0,538 lit/g CODCH • Nghiên cứu ảnh hưởng pH đến hiệu xử lý thiết bị: thay đổi dải pH =5,52  5,97, pH =6,02 6,45, pH =6,66 6,98 Tại khoảng pH =6,66 6,98, cho thấy vi khuẩn metan hoạt hoá tốt hiệu khử COD đạt cao làg 93,23%, hiệu suất thu Biogas đạt cao 0,698lit/g CODCH, với thời gian lưu 50 • Nghiên cứu ảnh hưởng nguyên tố vi lượng đến hiệu xử lý thiết bị hiệu suất thu Biogas : thay đổi dung tích vi lượng bổ sung từ - 95 - 21,6ml, đến 38,5 ml vi lượng Hiệu suất thu khí tăng dần lên tăng thể tích vi lượng bổ sung vào, hiệu đạt đạt cao 0,676 lit/g CODCH COD dòng vào đạt 7405 mg/l khoảng thời gian lưu 50 • Thiết kế sơ thiết bị xử lý UASB cho công ty Cổ phần bia Nghệ An Từ kết nghiên cứu ta đưa thông số vận hành tối ưu cho hệ thống: thời gian lưu 40 giờ, hiệu xử lý COD 91,22%, tải trọng khối 4,16 kgCODCH/m3/ngày, hiệu thu biogas: 0,558 lit /gCODCH Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải: Từ kết nghiên cứu đề xuất phương án thiết kế: • Bể điều hòa có dung tích 108 m3, d ài: 6m, rộng: 6m, sâu: m, thời gian lưu Chi phí xây dựng 108.000.000 đồng • Bể UASB có dung tích 588 m3, xử lý 320 m3 nước thải /ngày với COD đầu vào đạt 7596 g/m3, thời gian lưu 40 Bể bao gồm đơn nguyên đơn nguyên có V1=V2= 294 m3 Ước tính kinh phí đầu tư xây dựng cho bể UASB 764.400.000 đồng Kinh phí xây dựng bể điều hoà UASB 872.400.000 đồng ngày thu lại 6.318.615 đồng/ngày, năm thu 1.895.584.000 đồng từ khí Biogas sử dụng cho lò Do hạn chế thời gian nghiên cứu nên đề tài dừng lại nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố thời gian lưu hàm lượng COD đầu vào đến hiệu q trình xử lý yếm khí thiết bị UASB có thu biogas Qua kết nghiên cứu thiết kế cho thấy, việc phân luồng dòng thải từ ban đầu nước thải sản xuất bia việc cần thiết nhằm mục đích giảm tải cho tồn hệ thống xử lý nước thải Với dòng thải có độ nhiễm có đưa sang xử lý bể UASB kết hợp với xử lý khác lọc sinh học, xử lý Aeroten mang tính kinh tế vừa tận thu nguồn khí sinh - 96 - học lớn đưa vào sử dụng cho lò Chính mơ hình áp dụng thực tế để xử lý hiệu nước thải nhà máy sản xuất bia nước ta - 97 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Hiệp hội rượu bia nước giải khát Việt Nam- Công ty Cổ phần thông tin kinh tế đối ngoại ''Ngành Rượu- Bia- Nước giải khát Việt Nam phát huy truyền thống hướng tới tương lai'' trang 30-31, 60 Trần Đình Hồ Cơng nghệ sản xuất malt bia Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - 2002 Trịnh Xuân Lai Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải.Nhà xuất Xây dựng - 2000 Trần Văn Nhân - Ngơ Thị Nga Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - 2002 Trần Hiếu Nhuệ Xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 1990 Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải Lý thuyết mơ hình hố q trình xử lý nước thải phương pháp sinh học Nhà xuất Khoa học kỹ thuật - 2003 Nguyễn Thị Sơn- Nguyễn Ngọc Lân Xử lý nước thải phương pháp sinh học Viện KH&CNMT - ĐH BKH HN Nguyễn Thị Sơn- Nguyễn Ngọc Lân- Viện khoa học & Công nghệ môi trường - ĐH BKHN Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án:'' Đầu tư đổi dây chuyền chiết chai từ 6.000 chai/ lên 15.000chai/giờ bổ sung đổi thiết bị để đồng dây chuyền sản xuất Công ty cổ phần Bia Nghệ An 2004 Lương Đức Phẩm Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất Giáo dục - 2002 10 Trung tâm Đào tạo ngành Nước Môi trường - 98 - Sổ tay xử lý nước thải 11 Nguyễn Văn Việt, Trần Đình Thanh, Nguyễn Thị Thu Vinh Viện nghiên cứu Bia Hà nội, Việt Nam Xử lý nước thải nhà máy bia có sử dụng UASB kết hợp với thiết bị dòng liên tục Hội nghị IGB -2002 Trg:235- 239 12 Tổng công ty Rượu Bia- Nước giải khát Việt Nam ''Tài liệu tổng hợp báo cáo sản lượng tiêu thụ bia 2004'' 13 Sở KH&CNMT Nghệ An - năm 1998: Báo cáo đề xuất giải pháp phòng ngừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường sản xuất bia Tài liệu tiếng Anh: 14 A.I T Library Waste water treatment plants Planning, design and operation CBS College Publihing, USA 15 Gabriel Bitton Waste water Microiology Secon Edition - Wiley -Liss (2001) 16 Georg Reinhond, Stefan Merrath Friedrich Lennemannt & Herbbert Markl Modeling the hydrodynamics and the liquid- mixing behiviour of a biogas tower reactor* Germany Chemical Enginnering Science Vol51 No17 pp4065-4073, 1996 17 H.H P Fang, H.K Chui and Y Y Li Microstructural analysis of UASB granules treating brewery wastewater Wat.Sci tech No9.pp129-13, 1995 18 F.Omil,1,2P.Lens,1A.Visser,1L.W.HulshoffPol,1 G.Lettinga1 Long-term competition between sulfate reducing and methanogenic bacteria in UASB reactors treating volatile fatty acids Bitechnology &Bioenginnering Vol 57 No6 March 20,1998 19 Ludwig Sasse - 99 - Biogas technology -development and prospect Special feature: Waste utilization TechMonitor Jan- Feb 1996 20 May M.W'u and Robert F.Hickey Dynamic Model for UASB Reactor Incnuding Reactor Hydraulics, Reaction, and Diffusion Journal of environmental engineering March 1997 21 Metcalf &Eddy, Inc Wastewater Enginneering Treatment, Dispolsal and Reuse Third Edition Mc Graw- Hill.Inc,1991 22 Rafael Borja,a*Enrique Sa'nchezb&Peter Weilandc Influen of Ammonia Concentration On Thermophilic Anaerobic Digestion of Cattle Manure In UpflowAnaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactors Process Biochemistry Vol.31.No5 pp 477-483,1996 23 Roberto Briones and J Linerio Environmetal Biotechnology and Cleaner Bioprocesses 24 Shi-YiLun,*Jing Wu&Jian Chen China Anaerobic Waste Treatment: Efficient Separation of the Acid and Methane Forming Phases Using two UASB Reactors Process Biochemistry Vol.30.No6 pp 523-529,1995 Các website: 25 www brewarizona org- A history of beer 26 www le- brewery.com- Production of beer 27 www uasb.org/ discovery/granules.htm 28 www ad2004montreal org 29 www sud soear com - Beer history 30 www beer institute org/ history.htm - 100 - 31 www marketresearch com - Beer -Globel beer report-2003 ... số yếu tố ảnh hưởng tới trình xử lý nước thải 62 thiết bị UASB 3.2.2.1 ảnh hưởng tải lượng đầu vào tải trọng COD đến hiệu xử lý 62 thu Biogas 3.2.2.2 ảnh hưởng thời gian lưu đến hiệu xử lý hiệu... tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất bia thiết bị UASB thu Biogas' ' nhằm mục đích góp phần vào việc hồn thiện cơng nghệ xử lý nước thải sản xuất bia -2- Cơng ty Cổ phần bia Nghệ An,... đại học Bách khoa hà nội  LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý nước thải sản xuất Bia thiết bị UASB thu Biogas Ngành: Công nghệ Môi trường Nguyễn Thị Lợi Nguời