Đánh giá khả năng xử lý nước rỉ rác của cỏ vertiver trong điều kiện bổ sung chế phẩm sinh học EM

Việc khắc phục ô nhiễm do nước rỉ rác gây ra ở các khu vực chôn lấp, xử lý xác thải là yêu cầu cấp thiết trong bảo vệ môi trường. Có nhiều phương pháp khác nhau để xử lý nước rỉ rác, trong đó sử dụng thực vật là phương pháp đơn giản, chi phí thấp, thân thiện với môi trường và đang được ứng dụng nhiều trên thế giới. Nghiên cứu của chúng tôi đã kết hợp thực vật là cỏ vetiver (Vetiveria zizanioides L.) và chế phẩm sinh học (BI-CHEM® DC 1008 CB ) nhằm mục đích tìm ra phương pháp xử lý nước rỉ rác hiệu quả. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy nhiệt độ và pH giữa các nghiệm thức thí nghiệm có sự biến động không nhiều với nhiệt độ biến động trong khoảng 27,5 – 290C và pH biến động trong khoảng 7,15 – 8,85; COD, N tổng, độ màu giảm nhiều nhất ở nghiệm thức xử lý bằng cỏ vetiver có bổ sung EM.

Journal of Thu Dau Mot University, No (18) – 2014 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC CỦA CỎ VETIVER TRONG ĐIỀU KIỆN BỔ SUNG CHẾ PHẨM SINH HỌC EM Hồ Bích Liên Trường Đại học Thủ Dầu Một TĨM TẮT Việc khắc phục nhiễm nước rỉ rác gây khu vực chôn lấp, xử lý xác thải yêu cầu cấp thiết bảo vệ mơi trường Có nhiều phương pháp khác để xử lý nước rỉ rác, sử dụng thực vật phương pháp đơn giản, chi phí thấp, thân thiện với môi trường ứng dụng nhiều giới Nghiên cứu kết hợp thực vật cỏ vetiver (Vetiveria zizanioides L.) chế phẩm sinh học (BI-CHEM® DC 1008 CB ) nhằm mục đích tìm phương pháp xử lý nước rỉ rác hiệu Kết nghiên cứu cho thấy nhiệt độ pH nghiệm thức thí nghiệm có biến động khơng nhiều với nhiệt độ biến động khoảng 27,5 – 290C pH biến động khoảng 7,15 – 8,85; COD, N tổng, độ màu giảm nhiều nghiệm thức xử lý cỏ vetiver có bổ sung EM Từ khóa: cỏ vetive, rỉ rác, chế phẩm sinh học * Giới thiệu thấp, thân thiện với môi trường ứng dụng nhiều nước giới Hiện nay, lượng nước rỉ rác thải Có nhiều nghiên cứu sử dụng số ngày bãi chơn lấp lớn, gây lồi thực vật sậy, lục bình, bèo cái, cỏ khó khăn cho việc xử lý gây ô muỗi nhằm làm giảm tình trạng nhiễm nhiễm mơi trường xung quanh khu vực bãi môi trường Cỏ vetiver năm chôn lấp, đặc biệt gây ô nhiễm nguồn gần nhà khoa học đánh giá nước ngầm hậu ảnh hưởng xấu tới có tiềm cao cải tạo môi trường sức khỏe người sinh vật khác ứng dụng có hiệu cơng Chính mà vấn đề xử lý nước rỉ rác tác bảo vệ môi trường bãi chôn lấp phần trở nên vơ cấp thiết Có nhiều phương pháp để xử lý ô nhiễm nước rỉ rác gây như: hóa học, hóa lý, sinh học – hiếu khí, sinh học kị khí… phương pháp đòi hỏi nhiều vốn đầu tư, kỹ thuật cơng nghệ phức tạp Phương pháp sinh học (phytoremediation) đời vào năm 1991 khắc phục nhược điểm trên, phương pháp sử dụng thực vật, thực đơn giản, chi phí Một số nước giới như: Úc, Trung Quốc, Thái Lan áp dụng thành công cỏ vetiver để xử lý nước rỉ rác Ở Việt Nam, việc ứng dụng cỏ vetiver xử lý nước thải mẻ Cỏ vetiver dùng để xử lý nước rỉ rác dừng lại cơng trình nghiên cứu, chưa có ứng dụng thực tế Nên vấn đề đặt chọn phương pháp để kết hợp với cỏ vetiver làm tăng hiệu suất xử lý cần thiết Vì thế, đề tài 76 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (18) – 2014  Thích nghi – Sau 15 ngày dưỡng cây, tiến hành bổ sung nước thải từ từ vào thích nghi Nồng độ nước thải 5% – Thời gian thích nghi 15 ngày 2.2.2 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên gồm nghiệm thức lần lặp lại “Đánh giá khả xử lý nước rỉ rác cỏ vetiver (Vetiveria zizanioides L.) điều kiện bổ sung chế phẩm EM” tiến hành nhằm mục đích tìm phương pháp xử lý nước rỉ rác cách hiệu quả, chi phí thấp, khơng ảnh hưởng đến mơi trường Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu – Nước rỉ rác: lấy Xí Nghiệp Xử Lý Chất Thải Nam Bình Dương Nước rỉ rác pha lỗng (25%) có hàm lượng chất nhiễm đầu vào COD 522 (mg/l), nitơ tổng 224 (mg/l), độ màu 1.203, pH 8,35; nhiệt độ 28 ( o C) – Cỏ vetiver giống Vetiveria Hình 2.1.Sơ đồ bố trí thí nghiệm zizanioides L., tháng tuổi, có nguồn gốc từ Hà Lan, mua vườn thực nghiệm Trung tâm Nghiên cứu chuyển giao khoa học công nghệ – Trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh Nghiệm thức 1: Nghiệm thức đối chứng, gồm 15 lít nước rỉ rác Kí hiệu NT 1.1 Nghiệm thức 2: Nước rỉ rác (15 lít) + 15 cỏ Vetiver Kí hiệu NT 1.2 Nghiệm thức 3: Nước rỉ rác (15 lít) + EM Kí hiệu NT 1.3 Nghiệm thức 4: Nước rỉ rác (15 lít) + 15 cỏ Vetiver + EM Kí hiệu NT 1.4 (Bổ sung 60g EM vào nghiệm thức có tiêu EM) – Thời gian thí nghiệm tuần.11 – Tiến hành theo dõi lấy mẫu nước nghiệm thức phân tích tiêu 2.2.3 Theo dõi thí nghiệm – Chế phẩm sinh học EM: BI-CHEM® DC 1008 CB (thành phần: Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, mua công ty TNHH TM–DV Nam Giang (133/11 Hồ Văn Huê, phường 9, quận Phú Nhuận, thành phố Hồ Chí Minh) 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tiến hành theo giai đoạn sau: 2.2.1 Chuẩn bị vật liệu nghiên cứu Bảng 2.1 Các tiêu phương pháp theo dõi  Dưỡng – Dưỡng xô nhựa 20 lít có STT chứa sẵn dung dịch dưỡng Thành phần dinh dưỡng dung dịch dưỡng pha theo công thức KNOP (Nguyễn Ngọc Tân Nguyễn Đình Huyên, 1981) Chỉ tiêu theo Thời dõi gian Phương pháp Dùng thước dây đo từ Chiều dài 1lần/tuần cổ rễ đến chóp cao – Thời gian dưỡng 15 ngày 77 Chiều dài rễ 1lần/tuần Dùng thước dây đo từ cổ rễ đến chóp Journal of Thu Dau Mot University, No (18) – 2014 nghiệm thức NT 1.4 Điều nghiệm thức NT 1.2 có cỏ vetiver nghiệm thức NT 1.4 ngồi cỏ vetiver có thêm vi sinh vật nên nghiệm thức 1.4 có cạnh tranh dinh dưỡng cỏ vetiver vi sinh vật nên cỏ vetiver sinh trưởng phát triển chậm cỏ vetiver nghiệm thức 1.2 Tuy nhiên tốc độ sinh trưởng cỏ vetiver không chênh lệch nhiều Nên kết hợp cỏ vetiver chế phẩm để xử lý nước rỉ rác rễ dài Tổng sinh khối Cuối thí cỏ nghiệm lần/ pH Nhiệt độ COD Máy đo pH tuần lần/ Máy đo pH tuần Phương pháp đun hồn lần/tuần lưu kín Cuối thí Nitơ tổng Cân nghiệm Phương pháp Kejldah Độ màu Cuối thí Phương pháp quang nước rỉ rác nghiệm phổ hấp thu 3.2 Kết tiêu nhiệt độ (oC) 2.2.4 Phân tích xử lý số liệu Hình 3.1 cho thấy rằng, nhiệt độ nước rỉ rác nghiệm thức có biến đổi, dao động khoảng 27,50C – 290C Mức dao động nhiệt độ không ảnh hưởng đến sinh trưởng khả xử lý cỏ vetiver Và nằm giới hạn chịu đựng cỏ vetiver giới hạn cho phép theo QCVN 24-2009 Tất số liệu chất lượng nước đầu vào đầu phân tích tính giá trị trung bình độ lệch chuẩn cho nghiệm thức phần mền Minitab Sử dụng phần mềm MS Excel để vẽ đồ thị Kết thảo luận 3.1 Kết sinh trưởng cỏ Vetiver thời gian thí nghiệm Bảng 3.1: Kết sinh trưởng cỏ Vetiver sau thời gian thí nghiệm Nghiệm NT 1.2 thức Chỉ tiêu sinh trưởng Trước thí NT 1.4 Sau thí Trước thí Sau thí nghiệm nghiệm 55 148 55 125 15 46 15 42 47,1 127,56 46,5 113 nghiệm nghiệm Chiều dài TB Hình 3.1: Biểu đồ biến đổi nhiệt độ nghiệm thức theo thời gian (cm) Chiều dài rễ TB 3.3 Kết tiêu pH Qua hình 3.2, chúng tơi nhận thấy giá trị pH nghiệm thức có biến động không nhiều từ 7,15 – 8,85, giá trị pH nằm giới hạn sinh trưởng phát triển cỏ vetiver hệ vi sinh vật, thuận lợi cho q trình sinh hóa hệ thống, khơng ảnh hưởng đến khả xử (cm) Tổng sinh khối tươi TB (g) Qua bảng 3.1 thấy chiều dài lá, chiều dài rễ tổng sinh khối tươi nghiệm thức NT 1.2 dài lớn 78 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (18) – 2014 lý cỏ vetiver nằm giới hạn cho phép cột A (pH từ 6-9) QCVN 24 -2009 1.4, tiếp đến nghiệm thức NT 1.3 thấp nghiệm thức NT 1.2 lẽ nghiệm thức NT 1.4 có kết hợp cỏ vetiver vi sinh vật nên khả xử lý cao nhất, nghiệm thức NT 1.3 có nước thải chế phẩm EM vi sinh vật có khả sinh sản nhanh, đặc biệt điều kiện pH, nhiệt độ có hệ thống sục khí thích hợp cho vi sinh vật phát triển, nghiệm thức NT 1.2 có cỏ vetiver mà hiệu xử lý thực vật chậm nên hiệu xử lý thấp Hình 3.2: Biểu đồ biến đổi giá trị pH nghiệm thức theo thời gian Trong bảng 3.2 nhận thấy hiệu suất xử lý COD nghiệm thức NT 1.4 cao với hiệu suất 83,62%, thứ hai nghiệm thức NT 1.3 với hiệu suất 75%, thấp nghiệm thức NT 1.2 với hiệu suất 62,06% Nước thải sau xử lý NT 1.4 đạt loại B theo QCVN 24-2009 3.4 Kết tiêu hàm lượng COD (mg/l) Bảng 3.2: Hàm lượng COD biến đổi nghiệm thức Nghiệm thức NT 1.1 NT 1.2 NT 1.3 3.5 Kết tiêu nitơ tổng số NT 1.4 Bảng 3.3: Hàm lượng nitơ tổng (mg/l) biến đổi nghiệm thức Ngày 25/5 580 580 580 580 28/5 564 522 494 462 2/6 564 505 10 468 409 9/6 576 452 10 420 370 Nitơ tổng 14/6 585 415 355 300 12 Đầu vào 17/6 590 345 280 10 225 20 20/6 605 298 210 187 25/6 625 10 220 145 11 95 17 Nghiệm thức (mg/l) Đầu (mg/l) Hiệu suất xử lý (%) Hiệu suất xử - 62,06 75 NT 1.1 NT 1.2 NT 1.3 NT 1.4 234 234 234 234 200 29 27 22 14,52 87,6 88,46 90,59 Từ kết bảng 3.3 nhận thấy thời gian thí nghiệm hàm lượng nitơ tổng nước rỉ rác giảm xuống Tuy nhiên nồng độ giảm xuống nghiệm thức khác biệt không đáng kể 83,62 lý (%) Bảng 3.2 cho thấy hàm lượng COD nghiệm thức NT 1.2, NT 1.3, NT 1.4 giảm xuống hàm lượng COD nghiệm thức NT 1.1 tăng lên từ 580 (mg/l) lên 625 (mg/l) Trong hàm lượng COD giảm nhiều nghiệm thức NT Hiệu suất xử lý cao nghiệm thức NT 1.4 với hiệu suất cao 90,59%, thứ hai nghiệm thức NT 1.3 với hiệu suất 79 Journal of Thu Dau Mot University, No (18) – 2014 88,46%, thứ ba nghiệm thức NT 1.2 với hiệu suất 87,6% thấp nghiệm thức NT 1.1 với hiệu suất 14,52% Nước rỉ rác sau xử lý nghiệm thức nghiệm thức NT 1.2, NT 1.3, NT 1.4 đạt loại B (QCVN 25: 2009/BTNMT) độ màu giảm từ 1.228 xuống 245 thấp nghiệm thức NT 1.2 độ màu giảm từ 1.228 xuống 333 Điều chứng tỏ cỏ vetiver kết hợp với chế phẩm EM hiệu xử lý tăng lên Kết luận 3.6 Kết tiêu độ màu − Cỏ vetiver có khả sinh trưởng phát triển tốt nước rỉ rác pha loãng 25% Mức độ sinh trưởng cỏ vetiver nước rỉ rác có bổ sung chế phẩm EM không chênh lệch nhiều so với điều kiện không bổ sung chế phẩm EM Điều chứng tỏ kết hợp cỏ vetiver chế phẩm EM để xử lý nước rỉ rác Bảng 3.4 Sự biến đổi độ màu nước rỉ rác nghiệm thức Nghiệm thức Độ NT 1.1 NT 1.2 NT 1.3 NT 1.4 màu Đầu vào 1.228 0,5 1.228 Đầu 10 1.320 333 1.228 245 1.228 7,5 69 0,8 − Nhiệt độ pH nghiệm thức có biến động không nhiều nằm giới hạn cho phép theo QCVN 24 – 2009 Hiệu suất xử - 72,88 80,04 94,38 − Sự kết hợp cỏ vetiver chế phẩm EM xử lý nước rỉ rác làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm nước rỉ rác nhiều so với có cỏ vetiver Trong hiệu xử lý COD 83.62%, nitơ tổng 90,59%, độ màu 94,80% Nước sau trình xử lý đạt loại B (theo QCVN 24-2009) lý (%) Qua bảng 3.4 nhận thấy độ màu nghiệm đối chứng (hay NT 1.1) tăng lên có tượng phú dưỡng hóa xảy (từ 1.228 lên 1.320) Trong nghiệm thức lại độ màu giảm xuống Cụ thể nghiệm thức giảm nhiều nghiệm thức NT 1.4 độ màu từ 1.228 xuống 69, nghiệm thức NT 1.3 * EVALUATION OF THE ABILITY TO HANDLE LEACHATE OF VETIVER GRASS WITH ADDED EM PROBIOTICS Ho Bich Lien Thu Dau Mot University ABSTRACT Overcoming the pollution caused by leachate from landfill and waste disposal areas is an urgent requirement for environmental protection There are many different methods to treat leachate, in which the method used plants is simple with low cost, environmentally friendly and have been widely applied in the world Our study combined vetiver grass (Vetiveria zizanioides L.) and the probiotics (BI-CHEM® DC 1008 CB) so as to find an effective leachate treatment method The study results showed that the temperature and pH of the experiments were not much different with temperature ranged from 27.5 - 290C and pH ranged from 7.15 to 8.85 COD, total N, the largest decline in color was the experiment used vetiver grass supplemented with EM 80 Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số (18) – 2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Thị Mai Hương, Trần Thanh Tùng, Nghiên cứu tiêu sinh lý – hóa sinh khả xử lý nước thải lò mổ rau dừa nước (Jussiaea repens L.), Tạp chí Khoa học Đại Học Huế, số 48, 2008 [2] Đoàn Đức Lân, Chế phẩm EM − sản phẩm độc đáo công nghệ sinh học Nhật Bản, Khoa Sinh Hóa trường Đại Học Tây Bắc, 2005 [3] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương, Công nghệ sinh học môi trường, Tập – Công nghệ xử lý nước thải, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2003 [4] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương, Công nghệ sinh học môi trường, Tập – Xử lý chất thải hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2003 [5] Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải phương pháp sinh học, NXB Giáo dục, 2000 [6] Nguyễn Ngọc Tân, Nguyễn Đình Huyên, Sách tra cứu tóm tắt sinh lý thực vật, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1981 [7] Ban soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước, 2009 QCVN 24 – 2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Bộ Tài nguyên Môi trường, 2009 [8] EPA, Introduction to Phytoremediation National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development U.S Environmental Protection Agency Cincinnati, Ohio 45268, 2000 [9] ITRC (Interstate Technology & Regulatory Council), Phytotechnology Technical and Regulatory Guidance and Decision Trees, Revised PHYTO-3 Washington, D.C: Interstate Technology & Regulatory Council, Phytotechnologies Team, Tech Reg Update, 2009 [10] Teruo Higa, Technology of Effective Microorganisms: Concept and Phisiology Royal Agricultural College, Cirencester, UK, 2002 81 ... rỉ rác có bổ sung chế phẩm EM không chênh lệch nhiều so với điều kiện khơng bổ sung chế phẩm EM Điều chứng tỏ kết hợp cỏ vetiver chế phẩm EM để xử lý nước rỉ rác Bảng 3.4 Sự biến đổi độ màu nước. .. thức lần lặp lại Đánh giá khả xử lý nước rỉ rác cỏ vetiver (Vetiveria zizanioides L.) điều kiện bổ sung chế phẩm EM tiến hành nhằm mục đích tìm phương pháp xử lý nước rỉ rác cách hiệu quả,... 2009 Hiệu suất xử - 72,88 80,04 94,38 − Sự kết hợp cỏ vetiver chế phẩm EM xử lý nước rỉ rác làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm nước rỉ rác nhiều so với có cỏ vetiver Trong hiệu xử lý COD 83.62%,