Thuyết trình Bùn: Nguồn thải hay nguồn tái tạo năng lượng và thu hồi tài nguyên

MFC: microbial fuel cells (nhiên liệu tế bào vi sinh) AD: anaerobic digestion (phân hủy yếm khí ) HRT: hydraulic retention time (thời gian lưu nước ) OLR: organic loading rate (tỉ lệ tải trọng hữu cơ) SCWO: supercritical water oxidation (quá trình oxy hóa nước siêu tới hạn) SRT: sludge retention time (thời gian lưu bùn) AOP: advanced oxidation process (quá trình oxy hóa bậc cao ) USEPA: United States Environmental Protection Agency ( Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kì) WWTP: wastewater treatment plant (nhà máy xử lý nước thải)

ĐỀ TÀI 2: Bùn: Nguồn thải hay nguồn tái tạo lượng thu hồi tài nguyên Nhóm 20: Nguyễn Kim Chi 1022033 Lê Thị Phương Thảo 1022272 Lý Thị Thu 1022287 CÁC TỪ VIẾT TẮT          MFC: microbial fuel cells (nhiên liệu tế bào vi sinh) AD: anaerobic digestion (phân hủy yếm khí ) HRT: hydraulic retention time (thời gian lưu nước ) OLR: organic loading rate (tỉ lệ tải trọng hữu cơ) SCWO: supercritical water oxidation (q trình oxy hóa nước siêu tới hạn) SRT: sludge retention time (thời gian lưu bùn) AOP: advanced oxidation process (q trình oxy hóa bậc cao ) USEPA: United States Environmental Protection Agency ( Cơ quan bảo vệ mơi trường Hoa Kì) WWTP: wastewater treatment plant (nhà máy xử lý nước thải) NỘI DUNG Giới thiệu Đặc tính bùn Kỹ thuật thu hồi tài nguyên Năng lượng tài nguyên thu hồi Kịch toàn cầu Hiện trạng xử lý bùn Việt Nam Kết luận TỔNG QUAN Tiêu chuẩn nghiêm ngặt + nhu cầu lượng + chi phí  thu hồi tài nguyên lượng từ bùn thải Bùn thải  lượng + dinh dưỡng Vấn đề thảo luận: loại tài nguyên thu hồi + phương pháp + yếu tố tham gia + giai đoạn ứng dụng + ưu nhược điểm 1 GIỚI THIỆU Bùn thông thường xử lý thiêu đốt, chôn lấp, thải biển điều hòa đất nơng nghiệp Hiện tại, bùn nghiên cứu tái sử dụng để thu hồi tài nguyên lượng Hai thành phần bùn mà mặt kỹ thuật kinh tế khả thi để tái chế dưỡng chất (chủ yếu nitơ phospho) lượng (carbon) 2 ĐẶC TÍNH BÙN Bùn cống •VSV + chất hữu khó phân hủy + vật liệu vô + độ ẩm Bùn thải sơ cấp Bùn thải thứ cấp •Q trình xử lý nước thải học •Thành phần: nước + chất lơ lửng hòa tan •Q trình xử lý sinh học •Thành phần: tế bào vi khuẩn+ vật liệu hữu cao phân tử phức tạp Bảng Mô tả đặc điểm bùn sơ cấp bùn hoạt tính Thơng số Bùn sơ cấp Bùn hoạt tính Tổng chất rắn khô TS, % 5-9 0.8-1.2 Chất rắn bay (VS, %TS) 60-80 59-68 Nitrogen (N, %TS) 1.5-4 2.4-5.0 Phosphorus (P, %TS) 0.8-2.8 0.5-0.7 Chất hóa học,(K2O %TS) 0-1 0.5-0.7 Cellulose (%TS) 8-15 7-9.7 Sắt (Fe g/kg) 2-4 - Silica (SiO2 %TS) 15-20 - pH Dầu mỡ chất béo (%TS) 5.0-8.0 7-35 6.5-8 5-12 Protein Alkalinity (mg/L as CaCO3) 20-30 500-1500 32-41 580-1100 Acid hữu (mg/L as acetate) 200-2000 1100-1700 Năng lượng (kJ/kg TS) 23000-2900 19000-23000 KỸ THUẬT THU HỒI TÀI NGUYÊN  Phân hủy kỵ khí (Anaerobic digestion)  Đốt đồng đốt (Incineration and co-incineration)  Khí hóa (Gasification)  Nhiệt phân (Pyrolysis)  Q trình oxy hóa khơng khí ẩm (Wet air oxidation)  Q trình oxy hóa ẩm siêu tới hạn (Supercritical wet oxidation)  Xử lý thủy nhiệt (Hydrothermal treatment) CÁC CON ĐƯỜNG THU HỒI TÀI NGUYÊN TỪ BÙN THẢI BẢNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ THU HỒI NGUỒN TÀI NGUYÊN THU HỒI NĂNG LƯỢNG VÀ TÀI NGUYÊN  Thu hồi khí sinh học từ phân hủy kị khí  Thu hồi chất chất dinh dưỡng  Thu hồi kim loại nặng  Sản xuất nhiên liệu sinh học  Sản xuất vật liệu xây dựng  Sản xuất điện từ tế bào vsv (MFC)  Nhựa sinh học  Hấp thụ sinh học  Thuốc trừ sâu sinh học  Các nguồn khác 4.1 THU HỒI KHÍ SINH HỌC TỪ PHÂN HỦY KỊ KHÍ CÁCH KHÁC NHAU CỦA VIỆC SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC SAU KHI TINH CHẾ THÍCH HỢP VÀ XỬ LÝ CẦN THIẾT 4.2 THU HỒI CHẤT DINH DƯỠNG  Trong bùn có chứa nhiều N P thu hồi  Phương pháp: vật lí + hóa học + nhiệt  hòa tan P  kết tủa  Công nghệ :OSTARA, Seaborn, Crystalactors  Nhược điểm: chi phí vận hành cao so với việc khai thác trực tiếp 4.3.THU HỒI KIM LOẠI NẶNG Thành phần • Kim loại nặng nguồn nước ngầmsức khỏe người Phương pháp thơng thường • Trích li ion kim loại • Ổn định chúng thể rắn Phương pháp đại • Sử dụng vi sóng kết hợp lọc acid 4.4.Sản xuất nhiên liệu sinh học  Nguyên liệu: sinh khối từ bùn thải  Phương pháp: nhiệt phân bùn  Sản phẩm: khí hidro, khí tổng hợp, dầu sinh học, dầu diesel sinh học 5.Sản xuất vật liệu xây dựng  Sản phẩm: gạch nung, xi măng, vật liệu thơ nhân tạo…  Phương pháp: nung lò sản xuất 4.6 SẢN XUẤT ĐIỆN TỪ TẾ BÀO VSV (MFC) Anot: CH3COO- + 2H2O vsv→ 2CO2 + 7H+ + 8eCatot: O2 + 4e- + 4H+ → 2H2O  Phụ thuộc vào pH, chất nền,loại vi khuẩn…  Điện khoảng vài trăm mV Mật độ điện khoảng 50-100W/m3 4.7 NHỰA SINH HỌC  Polyhydroxyalkanoates (PHA) polyester acid hydroxyalkan,  PHA sản  Khả xuất bùn hoạt tính khơng tinh khiết tích lũy PHA: 20-30% cho bùn hiếu khí tuyệt đối, 17-57% cho bùn thiếu khí 33-50% cho bùn kị khí 4.8 HẤP THỤ SINH HỌC Sấy khô 1050C Nghiền thành bột Pha loãng với HCl Ngâm với H2SO4 Nhiệt phân nitơ trơ 4.9 THUỐC TRỪ SÂU SINH HỌC khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt)  nông học, lâm nghiệp y tế công cộng  Vi pháp sản xuất: lên men bùn thu hồi sản phẩm / thu hoạch  hoàn thành sản phẩm  Phương  Các yếu tố ảnh hưởng : pH, oxy hòa tan (DO), nồng độ chất rắn nguồn bệnh, loại bùn 4.10 Các nguồn khác • Thức ăn gia súc • Phản ứng hóa học, thương mại Protein Enzyme Axit dễ bay Phân bón sinh học • axit axetic, axit fomic, axit propionic • Phân bón AACTE Nhật Bản Trung Quốc Thụy Điển Kịch toàn cầu Hà Lan, Đức Hoa Kỳ Anh 6.VẤN ĐỀ BÙN THẢI Ở VIỆT NAM Chưa có số thống kê + chưa ban hành định mức kĩ thuật cho cơng tác xử lí bùn Xử lí sơ thải thẳng bãi chôn lấp hay địa điểm không xác định  ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Khơng đầu tư kinh phí THẢO LUẬN VÀ KẾT LUẬN  Quản lý bùn dư thừa mối quan tâm lớn, yếu tố kinh tế-xã hội môi trường định  Bùn thải xử lý số cách để khôi phục lại giá trị gia tăng sản phẩm khác  Kim loại nặng yếu tố hạn chế việc sử dụng bùn cho ứng dụng đất  Tính khả thi vấn đề cần quan tâm Bảng 3: Tổng quan trạng công nghệ thu hồi nguồn tài nguyên từ bùn CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE! ... NGUYÊN TỪ BÙN THẢI BẢNG 2: CÁC CÔNG NGHỆ THU HỒI NGUỒN TÀI NGUYÊN THU HỒI NĂNG LƯỢNG VÀ TÀI NGUYÊN  Thu hồi khí sinh học từ phân hủy kị khí  Thu hồi chất chất dinh dưỡng  Thu hồi kim loại nặng... Tiêu chuẩn nghiêm ngặt + nhu cầu lượng + chi phí  thu hồi tài nguyên lượng từ bùn thải Bùn thải  lượng + dinh dưỡng Vấn đề thảo luận: loại tài nguyên thu hồi + phương pháp + yếu tố tham gia... WWTP: wastewater treatment plant (nhà máy xử lý nước thải) NỘI DUNG Giới thiệu Đặc tính bùn Kỹ thu t thu hồi tài nguyên Năng lượng tài nguyên thu hồi Kịch toàn cầu Hiện trạng xử lý bùn Việt Nam Kết