Các phương pháp xử lý bùn thông thường hiện nay: thiêu hủy, chôn lấp, thả xuống biển… Ứng dụng mới kỹ thuật MW vào quá trình xử lý bùn thải, do sức làm nóng nhanh chóng và khả năng chọn lọc. Cung cấp các ứng dụng linh hoạt của kỹ thuật chiếu xạ vi sóng vào trong xử lý bùn. Các ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật vi sóng. Hiệu quả về kinh tế và việc thu hồi tài nguyên khi ứng dụng kỹ thuật MW trong xử lý bùn thải. Hướng nghiên cứu trong tương lai nhằm sử dụng tốt hơn năng lượng MW. Microwave (MW) irradiation : chiếu xạ vi sóng Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), polychlorinated biphenyl (PCB) Waste activated sludge (WAS) Soluble chemical oxygen demand (SCOD) Decreases in specific resistance to filtration (SRF) Enhanced advanced oxidation process (AOP) Biofuel Biooil
TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP 10CMT CHỦ ĐỀ 7: CHIẾU XẠ SÓNG NGẮN MỘT HƯỚNG ĐI BỀN VỮNG CHO XỬ LÝ BÙN VÀ THU HỒI TÀI NGUYÊN TỔNG QUAN Sơ nét báo cáo Ứng dụng kỹ thuật MW vào xử lý bùn thải 2.1 Hòa tan bùn 2.2 Tăng cường phân giải kị khí 2.3 Tách nước, loại bỏ vi sinh vật gây bệnh 2.4 Tiền xử lý kết hợp bùn thải 2.5 Thu hồi lượng Đánh giá Kết luận NỘI DUNG BÁO CÁO KEY WORDS Microwave (MW) irradiation : chiếu xạ vi sóng Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), polychlorinated biphenyl (PCB) Waste activated sludge (WAS) Soluble chemical oxygen demand (SCOD) Decreases in specific resistance to filtration (SRF) Enhanced advanced oxidation process (AOP) Bio-fuel Bio-oil TỔNG QUAN - Các phương pháp xử lý bùn thông thường nay: thiêu hủy, chôn lấp, thả xuống biển… - Ứng dụng kỹ thuật MW vào trình xử lý bùn thải, sức làm nóng nhanh chóng khả chọn lọc - Cung cấp ứng dụng linh hoạt kỹ thuật chiếu xạ vi sóng vào xử lý bùn Các ưu điểm nhược điểm kỹ thuật vi sóng - Hiệu kinh tế việc thu hồi tài nguyên ứng dụng kỹ thuật MW xử lý bùn thải - Hướng nghiên cứu tương lai nhằm sử dụng tốt lượng MW I Sơ nét báo cáo 1.1 Hiện trạng Vấn đề thực tế Bùn thải ngày tăng lên vầ gặp nhiều vấn đề quản lý Các phương pháp XL thông thường Chôn lấp, thả xuống biển, thiêu đốt… Làm compost giải pháp tốt nhiều hạn chế Phương pháp giảm thiểu Giảm thiểu bùn dòng nước thải Giảm thiểu bùn phương pháp tiền xử lý nhiệt để nâng cao thủy phân bùn trước phân hủy kị khí Giảm thiểu bùn phương pháp thiêu hủy nhiệt phân I Sơ nét báo cáo 1.1 Hiện trạng Chiếu xạ vi sóng trở thành hướng để ứng dụng xử lý bùn thải I Sơ nét báo cáo 1.2 Nguyên lý chiếu xạ vi sóng MW Hình 1.1: Quang phổ điện từ I Sơ nét báo cáo 1.2 Nguyên lý chiếu xạ vi sóng MW Làm nóng kỹ thuật MW Làm nóng thơng thường Cơ chế: -Ảnh hưởng nhiệt -Khơng ảnh hưởng nhiệt MW phát lượng thông qua việc xếp lại lưỡng cực phân tử vật chất Các phân tử dao động va chạm vào nhau, tạo thành chuyển động nhiệt II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.1 Hòa tan bùn - MW có khả phá vỡ hạt bùn giảm chất hữu pha hòa tan - Thủy phân thành phần chất hữu tìm thấy bùn carbohydrates, proteins lipid Bảng 2.1 Sự khác Tiền xử lý MW hòa tan bùn II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.1 Hòa tan bùn II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.3 Tăng cường q trình phân hủy kị khí -Sóng MW bước tiền thủy phân hiệu nâng cao cho q trình phân hủy kị khí WAS - Tiền xử lý MW có tác dụng trình phân hủy kị khí WAS •Giảm VS •Tăng loại bỏ COD •Giảm thời gian phản ứng tăng hàm lượng methane tạo q trình kị khí II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.3 Loại bỏ vi sinh vật gây bệnh •Kĩ thuật sóng siêu âm có khả phá hủy đáng kể nhữtng tác nhân gây bệnh nhiệt độ xử lý 70-1000C tạo lượng bùn an tồn cho mơi trường •Cơ chế : chiếu xạ MW cơng vào màng tế bào vi khuẩn làm giảm hoạt động chúng II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.4 Tiền xử lý kết hợp bùn thải 2.4.1 Kết hợp MW- KIỀM/ACID Bảng : Ảnh hưởng trình tiền xử lý MW- KIỀM hòa tan bùn II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.4 Tiền xử lý kết hợp bùn thải 2.4.1 Kết hợp MW- KIỀM/ACID Ảnh hưởng trình tiền xử lý MW- KIỀM hòa tan bùn - Phương pháp xử lý nhiệt nhiệt hóa học thông thường WAS tiêu tốn một lượng thời gian lớn Do phương pháp xử lý kết hợp chiếu xạ MW- hóa học phương pháp hiệu để xử lý bùn - Lượng COD hòa tan tăng lên tiền xử lý bùn với chiếu xạ MW kết hợp với dung dịch NaOH • Giảm VSS, TS, TCOD •Tăng q trình phân hủy kị khí • Giảm tiêu thụ lượng chi phí xử lý để xử lý bùn hiệu II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.4 Tiền xử lý kết hợp bùn thải 2.4.2 Chiếu xạ MW kết hợp với q trình oxy hóa nâng cao (MW/ H2O2 –AOP) Bảng : tổng kết kết cơng trình tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng trình tiền xử lý MW- AOP q trình hòa tan bùn II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên 2.5.1 Dinh dưỡng - Bùn thải chứa lượng đáng kể chất dinh dưỡng, đặc biệt photpho nito - Sự phân hủy hòa tan sinh khối bùn biến đối chúng thành ammonia photphate, ứng dụng trực tiếp đất Bảng 7: Ảnh hưởng tiền xử lý MW đến thu hồi chất dinh dưỡng II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên 2.5.1 Thu hồi kim loại nặng Hầu hết ion kim loại nặng bùn ( Cr, Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr) thu hồi cách chiết tách acid Năng lượng MW có tiềm thu hồi kim loại nặng phương pháp : làm nóng, sấy khơ, rỉ, phơi khô, nung chảy, quản lý bùn thải II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên 2.5.1 Thu hồi kim loại nặng Bảng : Ảnh hưởng chiếu xạ MW thu hồi kim loại nặng II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải 2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên 2.5.1 Cố định kim loại nặng Bảng : Ảnh hưởng xử lý MW trình cố định kim loại nặng III Đánh giá 3.1 Ưu nhược điểm Ưu điểm - Giải pháp thay nhanh hiệu cho phương pháp thông thường - Khả gia nhiệt nhanh chóng kiểm sốt q trình gia nhiệt - Cải thiện chất lượng sản phẩm Hạn chế - Sự mở rộng phát triển gặp nhiều khó khăn - Ứng dụng vào quy mơ Cơng nghiệp chưa phát triển III Đánh giá 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới MW IV Kết luận 4.1 Việc áp dụng Việt Nam Việc áp dụng kỹ thuật Việt Nam triển vọng, nhằm tiết kiệm nguồn tài nguyên, tạo hiệu kinh tế cao Nhưng bên cạnh gặp nhiều trở ngại trình độ kỹ thuật cogno nghệ Việt Nam chưa phát triển, chưa có khả mỡ rộng thành quy mô lớn IV Kết luận 4.2 Các hướng nghiên cứu tương lai - Thiết kế hệ thống phát triển hạn chế việc áp dụng rộng rãi công nghệ MW đến q trình cơng nghiệp - Thơng số vận hành: đặc tính vật liệu cơng suất, thời gian chiếu xạ, tần số lượng, độ sâu thâm nhập, thiết kế khoang IV Kết luận Nghiên cứu tài liệu cho thấy việc áp thuật MW-chiếu xạ cung cấp lợi lớn phương pháp thông thường xử lý bùn sản xuất sản phẩm môi trường gia trị dụng kỹ tăng giá Cám ơn cô bạn ý lắng nghe! Lê Thị Bích Ngọc 1022194 Phan Phương Nhung 1022210 ... dụng linh hoạt kỹ thu t chiếu xạ vi sóng vào xử lý bùn Các ưu đi m nhược đi m kỹ thu t vi sóng - Hiệu kinh tế việc thu hồi tài nguyên ứng dụng kỹ thu t MW xử lý bùn thải - Hướng nghiên cứu tương... trạng Chiếu xạ vi sóng trở thành hướng để ứng dụng xử lý bùn thải I Sơ nét báo cáo 1.2 Ngun lý chiếu xạ vi sóng MW Hình 1.1: Quang phổ đi n từ I Sơ nét báo cáo 1.2 Nguyên lý chiếu xạ vi sóng MW... quản lý bùn thải II Ứng dụng kỹ thu t MW vào XL bùn thải 2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên 2.5.1 Thu hồi kim loại nặng Bảng : Ảnh hưởng chiếu xạ MW thu hồi kim loại nặng II Ứng dụng kỹ thu t MW vào