Xử lý mùi hôi rác sinh hoạt ở các trạm trung chuyển bằng công nghệ Biofilter

ĐẠI HỌC QUÓC GIA TPJICM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  LÊ MINH TÂM XỨ LÝ MÙI HÔI RÁC SINH HOẠT Ở CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN BẰNG CÔNG NGHỆ BIOFILTER CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2017 Cơng trình hồn thành tại: Đại Học Bắch Khoa - ĐHQG HCM Luận văn thạc sỹ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TpHCM ngày tháng năm 2017 Ihành phần Hội đồng đánh giá Luận W1 thạc sỹ gồm: PGS.TS NGUYỄN PHƯỚC DÂN - Chủ tịch Hội đồng TS NGUYỄN XUÂN DƯƠNG - ủy viên Hội đồng TS NGUYỄN NHẬT HUY - Cán chấm nhận xét TS LÊ ANH KIÊN - Cán chẫm rihận xét TS VÕ NGUYỄN XUÂN QUẾ - Thư ký Hội đồng CHỮ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN LUẬN VÀN THẠC SỸ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XA HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VÀN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ MINH TÂM MSHV : 13250591 Ngày, tháng, năm sinh: 09/02/1985 Nơi sinh : TpHCM Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Mã số : 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI: XỬ LÝ MÙI HÔI RÁC SINH HOẠT Ở CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN BẰNG CÔNG NGHỆ BIOFILTER II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Đánh giá hiệu xử lý chất gây mùi rác thải sinh hoạt thông qua trình vận hành mơ hình biofilter III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 1/3/2016 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 1/7/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHÍNH : TS NGUYỄN TRUNG THÀNH VI CÁN BỘ ĐỒNG HƯỚNG DẪN : TS TRẦN TIẾN KHÔI Tp HCM, ngày tháng năm 2017 CHỦ NHIỆM BỘ MƠN ĐÀO TẠO CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHÍNH CÁN BỘ ĐỒNG HƯỚNG DÃN TRƯỞNG KHOA HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến TS Nguyễn Trung Thành TS.Trần Tiến Khôi tận tình huớng dẫn, giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho thời gian thục luận văn Tơi đuợc học hỏi, tích lũy thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thời gian làm việc với hai thầy để hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cám ơn đến tập thể quý thầy cô Khoa Môi Truờng & Tài Nguyên truờng Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy thời gian tơi học tập truờng Một lời cảm ơn sâu sắc khác xin gởi tới Ban Giám đốc nhu nhân viên Công ty TNHH MTV Dịch Vụ Công ích Quận Phú Nhuận giúp đỡ, góp ý, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi đặt mơ hình trạm trung chuyển tiến hành công việc khác để hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn từ tận đáy lòng đến gia đình, bạn bè - nguời đã, hỗ trợ, giúp đỡ, động viên mặt tinh thần học tập trình thục đề tài Tp.HCM, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Minh Tâm HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ TÓM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu đánh giá khả xử lý mùi phát sinh từ rác thải sinh hoạt trạm trung chuyển (bô rác) phuơng pháp lọc sinh học thông qua việc sử dụng vật liệu đệm phân compost trộn với bùn hoạt tính để xử lý loại khí gây mùi thuờng gặp rác thải sinh hoạt (NH3, H2S mercaptan) Kết vận hành mơ hình lọc sinh học với luu luợng khí 11,44 m3/h, thời gian luu khí qua lớp vật liệu - EBRT 19,67s cho thấy mơ hình có khả thích nghi với thành phần khí thải đa dạng từ bơ rác Hiệu suất xử lý NH3 nồng độ diện NH3 cao mẫu khí đầu vào 147,3 mg/m3 đo đuợc dao động khoảng 82,3% - 94,96% Hiệu suất xử lý mercaptan đo đuợc từ 50 - 60% Bên cạnh đó, nồng độ khí H2S phát đuợc thấp, khoảng 0,032 mg/m3 - hiệu suất xử lý khí H2S từ 50 - 60 % Ngồi ra, kết so sánh tải trọng xử lý khí chứa nitơ giai đoạn cuối trình nghiên cứu tuơng đối cao so với phuơng pháp xử lý khác hiệu suất xử lý khí NH3 cao từ 85 - 95% Điều kết luận việc sử dụng vật liệu đệm phân compost có trộn lẫn bùn hoạt tính cho tăng sinh vi sinh xử lý khí thải chứa Nitơ cột lọc sinh học hoàn toàn khả thi Đây đuợc xem buớc tiến gần đến mong muốn xử lý hồn tồn khơng gây ô nhiễm thứ cấp Hơn nữa, nghiên cứu mở thêm huớng ứng dụng phân compost, vốn sản phẩm giá rẻ, sản xuất với số luợng lớn giải pháp cho bãi chôn lấp rác sinh hoạt dần trở nên lạc hậu tải TpHCM HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ ABSTRACT This study is to evaluate the ability of the BIOFILTER to process the odor generated from domestic waste at the feeder terminals by controlling the efficiency of the treatment of common odor gas Encountered in domestic waste (NH3, H2S and mercaptan) Results of operation of biofilter model (BIOFILTER) with air flow of 11.44 m3/h, air passage through the material layer - EBRT 19.67s showed that the model was able to adapt to the exhaust gas composition varied from rubbish bin The NH3 treatment efficiency when the highest NH3 presence concentration in the inlet gas sample was 47.7mg/m3 measured in the range of 82.3% - 94.96% The mercaptan processing efficiency is about 50 - 60% In addition, the concentration of H2S detected is very low, only about 0.03 mg/m3 - negligible for sensation of smell In addition, the results of the comparison of the nitrogen load between the gas phase and the water phase at the end of the study showed that part of the nitrogen in the exhaust gas was not converted to nitrate, but the NH3 treatment efficiency remained high This can be concluded that the denitrification process has begun to form in the biofilter This can be considered a step closer to the desire for complete treatment and not to cause secondary pollutions HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Họ tên học viên : Lê Minh Tâm MSHV : 13250591 Ngày tháng năm sinh : 09/02/1985 Giới tính: Nam Nơi Sinh : Tp.HCM Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường MS : 60520320 Tên đề tài: XỬ LÝ MÙI HÔI RÁC SINH HOẠT Ở CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN BẰNG CÔNG NGHỆ BIOFILTER Ngày bắt đầu nhận đề tài: 01/03/2016 Ngày hoàn thành : 01/07/2017 Cán hướng dẫn : TS Nguyễn Trung Thành Cán đồng hướng dẫn : TS Trần Tiến Khơi Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Tôi Những số liệu kết nêu luận văn chưa công bố hình thức Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan Tp.HCM, ngày tháng 06 năm 2017 Lê Minh Tâm HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATP Adenosine triphosphate BOD Lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá chất hữu DDDD Dung dịch dinh dưỡng EBRT Empty Bed Residence Time Thời gian lưu khí qua lớp vật liệu MLSS Mixed Liquor Suspended Solids Hàm lượng chất rắn lơ lửng NLR Nitrogen Loading Rate Tải trọng nitơ OI Odor Index Chỉ số mùi VOCs Volatile Organic Compounds Các chất hữu dễ bay RTSH Rác thải sinh hoạt CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt HVTH: LêMỉnhTâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Quá trình hấp phụ (Zarook s ctv, 2005) 29 Hình 2 Quá trình hấp thụ (Zarook cộng sự, 2005) 30 Hình Quá trình lọc sình học (Zarook s ctv, 2005) 33 Hình Mơ hình hấp thụ - sinh học (Zarook s ctv, 2005) 34 Hình Mơ hình bùn hoạt tỉnh lơ lửng (Zarook s ctv, 2005) 34 Hình Nguyên lý hoạt động lọc sình học (Zarook s ctv, 2005) 41 Hình Chu trình nỉtơ (Zarook s ctv, 2005) 41 Hình Mơ hình thùng rác 45 Hình Cột lọc sinh học (Trạm trung chuyển Nguyễn Kiệm) 46 Hình 3 Giá thể sinh học làm ẩm hệ thổng vỉ ẩm 48 Hình Hệ thống van tiết lưu cho tuần hoàn đầu hút 48 Hình Nhóm vỉ khuẩn xử lý hợp chất lưu huỳnh 49 Hình Các thơng sổ thiết kế lọc sinh học (S.F Adler, 2001) 53 Hình Mơ hình lọc sình học 62 Hình Mơ hình LỌC SINH HỌC thực tế 63 Hình Trạm trung chuyển rác (trạm trung chuyển Nguyễn Kiệm — Phú Nhuận) 66 Hình Tổng hợp kết phân tích COD cột bùn 70 Hình Tổng hợp kết phân tích N-NH4+ cột bùn 71 Hình Tong hợp kết phân tích NO3 cột bùn 72 Hình 4.4 Bùn hoạt tính trước (a) sau (b) giai đoạn thích nghi T3 Hình COD giai đoạn thích nghi bùn hoạt tính T3 Hình COD giai đoạn thích nghi sinh trưởng bùn xử lý nitơ 75 Hình 4.7 Biểu đồ N-NH4+ 75 Hình N-NO3- giai đoạn thích nghi sinh trưởng bùn xử Hình Tong hợp kết phân tích NH3 lọc sinh học 77 lýnitơ 76 Hình 10 Hiệu suất xử lý khí NH3 79 HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ Hình 11 Lọc sinh học bọc giấy bạc 80 Hình 12 NH3 giai đoạn ổn định 82 Hình 13 Thu mẫu khỉ NH3 đầu vào 78 HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang LUẬN VÀN THẠC SỸ NH4CI dựa q trình thí nghiệm 96% Trong giai đoạn này, nồng độ COD giảm dần từ 200 xuống mg COD/1 nồng độ N- NH4 + tăng dần từ 50 đến 250 mg N-NH4 /1 Kết đánh giá dựa khả xử COD, N-NH4+ N-NO3- sau 2411 3.3.3 Vận hành mơ hình a) Giai đoạn thích nghi bùn hoạt tính Ngày thực hiện: 1.4.2016 - 1.5.2017 Bùn hoạt tính: • Thể tích cột bùn hoạt tính: 20 lít • Dung dịch dinh dưỡng: 200 ml/ngày • Vi lượng: 0,20 ml/ngày • Khối lượng glucose: g/ngày Vận hành: Cột bùn sục khí liên tục Mỗi ngày bùn lắng 30 phút để đánh giá chiều cao cột bùn, không thay nước không điều chỉnh pH Các tiêu đánh giá: MLSS đo lần vào ngày ngày COD phân tích ngày vào thời điểm Oh 2411 b) Giai đoạn thích nghi sinh trưởng vi sinh vật xử lý nitơ Ngày thực hiện: 1.5.2016-7.2.2017 Bùn hoạt tính: • Thể tích cột bùn hoạt tính: 20 lít Dung dịch dinh dưỡng: Vi lượng: Khối lượng glucose: 200 ml/ngày 0,20 ml/ngày giảm dần từ đến g glucose/ngày ngày Khối lương N-NIỈ4+: tăng dần từ đến 20 g NH4Cl/ngày Vận hành: Cột bùn sục khí liên tục Mỗi ngày bùn lắng 30 phút để đánh giá chiều cao cột bùn • 01/4/2016 - 5/4/2016: Không thay nước điều chỉnh pH, thêm DDDD 24h Các tiêu đánh giá: nồng độ COD, N-NHị" N-Np3' Oh 24h (mg/1) • 6/4/2016 - 15/4/2016: Thay 10 lít nước sau lắng bùn 30 phút nhằm giảm nồng độ NOtrổng cột bùn Thêm DDDD điều chỉnh pH nằm bong khoảng 7-8 12h • Các tiêu đánh giá: MLSS đo lần vào ngày 18 ngày 25 COD, N-NH4+ N- HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 64 LUẬN VÀN THẠC SỸ NO3‘ phân tích ngày vào thời điểm Oh 24h c) Giai đoạn khởi động lọc sinh học Ngày thực hiện: 01/5/2016 - 21/05/2016 (ngày đến ngày 21) Giai đoạn tính từ bắt đầu vận hành lọc sinh học biofilter Vận hành: • 01/05/2016 - 08/5/2016: Cột lọc chạy khí 24h/ngày, lưu lượng Q = 12 m3/h, cơng suất tạo ẩm = 2,5 kg ẩm/h • 22/5/2016 - 28/6/2016: Cột lọc chạy khí từ bơ rác mút xốp giả lập • Các tiêu đánh giá: NH3, H2S, mercaptan đo vào thời điểm Oh, 1211, 12h05 24h ngày d) Giai đoạn ổn định Ngày thực hiện: 22/5/2016 - 3/7/2016 (ngày 22 đến ngày 63) Vận hành: • 22/5/2016 - 15/6/2016: Cột lọc chạy khí từ thùng mút giả lập Rác cấp gián đoạn nhằm trì nồng độ khí H2S, mercaptan, NH3 vào cột lọc đánh giá sơ hiệu suất xử lý Ngày cấp rác: 22/5, 2/6 • 16/6/2016 - 28/6/2016: Cột lọc chạy khí từ thùng mút giả lập Rác cấp liên tục, có chọn lọc thành phần nhằm trì nồng độ khí H2S, mercaptan, NH3 ổn định đánh giá khả làm việc liên tục, hiệu suất xử lý cột lọc • 28/6/2016 - 7/2/2017 : Cột lọc sinh học chuyển thực địa để chạy khí từ bơ rác (trạm trung chuyển Nguyễn Kiệm - Phú Nhuận) Rác cấp liên tục hoạt động trạm trung chuyển nhằm trì nồng độ khí ổn định đánh giá khả làm việc liên tục, hiệu suất xử lý cột lọc HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 65 LUẬN VĂN THẠC SỸ Hình Trạm trung chuyên rác (trạm trung chuyên Nguyên Kỉệm — Phú Nhuận)Các tiêu đánh gỉấ: • Pha khí (khí đầu vào cột lọc phát sinh từ bơ rác khí khỏi cột lọc): NH3, H2S mercaptan 3.4 Phương pháp phân tích mẫu : bô rác khỉ khỏi cột lọc ■ Vị trí lấy mẫu : ười nắng, mơ hình hoạt động bình thường ■ Điều kiện lấy mẫu : NH3J H2S Các tiêu mercaptan Bảng 3, Phương pháp phân tích mẫu ũ HVTH: LêMinhTâm MSHV: 13250591 Trang 66 LUẬN VÀN THẠC SỸ Ammonia Chỉ tiều nước Nitrate Nitrite MLSS Ammonia Chỉ tiều khí Chưng cát, chuin độ, chưng cất Kjeldahl Trie quang bước sóng 410 nm, máy đo quang phổ DR2800 Lọc chân không, cân, tủ sấy 105°C, cân phân tích, máy hút ẩm TrÃc quang bước sóng 630 nm, máy đo quang phổ DR2800 Vận tóc khí Trãc quang bước sóng 500 nm, máy đo quang phổ DR2800 Máy đo lưu tóc manometer Testo 435 Standard Methods 4500NH3 B Cataldo ctv (1975) Trẳc quang bước sóng 543 nm, máy đo quang phổ DR2800 Hydrogen sulfide TrSc quang bước sóng 670 nm, máy đo quang phổ DR2800 Mercaptan > mg/1 Standard Methods 4500NO2' B TCVN 6625:2000 20 - 700 p.g/m3 Method of Air Sampling and Analysis Method 401 2,2 - 200 pg/m3 Method of Air Sampling and Analysis Method 701 < 200 pg/m3 Method of Air Sampling and Analysis Method 118 0-60 m/s CHƯƠNG NI THÍCH NGHI VÀ PHÁT TRIỂN NHÓM SINH VẬT CÓ KHẢ NĂNG XỬLÝNITƠ 4.1 Kết qủa thích nghi bùn hoạt tính cấy giá thể lọc Bùn hoạt tính sau lấy từ khu cơng nghiệp Vĩnh Lộc ni thích nghi cột bùn có dung tích 20 lít mơi trường nước thải giả lập (DDDD, glucose NH4CI) nhằm nuôi cấy vi sinh vật có khả xử lý nitơ amoni để áp dụng cột lọc sinh học xử lý NH3 Tồn q tành ni cấy bùn kéo dài 34 ngày kiểm sốt phát triển nhóm vi sinh vật có khả xử lý nitơ cách kiểm soát lượng glucose NH4C1 cho vào cột bùn ngày Đồng thời quan sát khả dính bám bùn vật liệu đệm compost Q trình thích nghi bùn chia thành hai giai đoạn chính: HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 67 LUẬN VÀN THẠC SỸ Thích nghi bùn hoạt tính Thích nghi sinh trưởng nhóm vi sinh vật có khả xử lý nitơ Kết khảo sát giai đoạn q trình ni cấy bùn vi sinh trình bày hình 4.1, 4.2 4.3 Qua đó, khả thích nghi vi sinh vật với nước thải giả lập vào ngày đầu đánh giá thông qua hiệu xử lý COD ổn định khoảng 200 - 250 mg/1 (hình 4.1), MLSS tăng cao, từ 3700 lên 5150 mg/1 Đe kích thích tăng trưởng nhóm vi sinh có khả xử lý nitơ, nhóm nghiên cứu điều chỉnh giảm dần lượng glucose châm thêm NH4C1 dung dịch nước thải giả lập Tại thời điểm cuối trình, kết cho thấy tải trọng xử lý N- NH4+ 150 g/m /ngày (hình 4.2), tải trọng chuyển hóa N-NO3' khoảng 75 g/m^/ngày (hình 4.3), MLSS tăng từ 5150 - 12912 mg/1 Điều cho thấy có tăng trưởng phát triển nhóm vi sinh vật xử lý Nitơ Ket trình bày cụ thể mục sau 4.1.1 Thích nghi bùn hoạt tính Giai đoạn thích nghi bùn hoạt tính kéo dài ngày Đây xem bước đệm tạo tiền đề cho trình phát triển bùn hoạt tính thành bùn xử lý nitơ giai đoạn tiếp theo, thông qua khảo sát hàm lượng vi sinh vật - MLSS hiệu xử lý COD ttong dung dịch nuôi cấy ngày Bùn hoạt tính sau lấy từ khu cơng nghiệp Vĩnh Lộc có màu nâu sậm, hạt bơng, dễ lắng, cặn lơ lửng (hình 4.4a) Ket thúc giai đoạn này, bùn phát triển lớn hơn, thời gian lắng nhanh kích thước hạt bùn tăng dẫn đến tăng khả lôi kéo lẫn hạt bùn (hình 4.4b) Chiều cao cột bùn sau trình lắng 30 ,Ă ,x phút tăng khoảng 1,5 cm/ngày (cột có chiêu cao m, tiêt diện ngang 256 cm ) Giá trị MLSS đo vào ngày 3700 mg/1 ngày 5150 mg/1, chênh lệch MLSS đầu cuối giai đoạn tăng thêm 1450 mg/1 (tương ứng với 240 mg/l/ngày) chứng tỏ bùn hoạt tính thích nghi tốt với nước thải giả lập bắt đầu sinh trưởng Theo tính tốn, lượng COD cần cung cấp ngày 214 mg/1 (tương đương với 4g glucose) Tuy nhiên, thực tế lượng COD tiêu thụ trung bình ngày lớn hơn, khoảng 230 mg/1 (hình 3.5) khiến nồng độ COD lại có khuynh hướng giảm dần Điều xác thực rõ ràng cho phát triển thích nghi vi sinh vật: bên cạnh việc oxy hóa chất tạo lượng, chất sử dụng tạo tế bào HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 68 LUẬN VÃN THẠC SỸ Hình Tống hợp kết phân tích COD cột bùn HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 69 LUẬN VÃN THẠC SỸ trọng 24h Hình Tổng hợp kết phân tích HVTH: Lê Minh Tâm N-NH4+ xử lý cột bùn MSHV: 13250591 Trang 70 LUẬN VÃN THẠC SỸ Oh N- 24h Tải trọng chuyển hóa Hình Tống hợp kết phân tích NO3~ cột bùn HVTH: Lê Minh Tâm MSHV: 13250591 Trang 71 LUẬN VÀN THẠC SỸ Hình 4 Bùn hoạt tính trước (a) sau (b) giai đoạn thích nghỉ COD COD Oh —COD 24h Lượng COD xử lý sau 24h Hình COD giai đoạn thích nghỉ bùn hoạt tinh 4.1.2 Giai đoạn thích nghi phát triển nhóm vi sinh vật có khả xử lý nitơ Giai đoạn thích nghi phát triển nhóm vi sinh vật có khả xử lý nitơ amoni kéo dài 21 ngày (từ ngày đến ngày 28) Trong giai đoạn này, thơng số khảo sát COD, tải trọng xử lý N-NH4+ (từ NH4C1), tải trọng chuyển hóa N-NO3‘ thơng qua phân tích dung dịch nuôi cấy ngày, song song với việc đánh giá hàm lượng vi sinh vật MLSS vào ngày ngày 28 Ket thể biểu đồ hình 4.6, 4.7 4.8 Kết xử lý N-NH4+ thể hình 4.6 cho thấy ngày đầu (từ ngày đến ngày 13), trình xử lý N-NH4+ gần khơng đáng kể Điều giải thích thời điểm chưa có diện đáng kể nồng độ vi sinh vật xử lý nitơ, chủ yếu tồn vi sinh q trình bùn hoạt tính Tải trọng xử lý N- NH4+ lại tăng đột biến giai đoạn thí nghiệm nghiên cứu (ngày 13 - 14 17 - 18 thí nghiệm đạt tải trọng xử lý N- NH4+ 141 425 g/m-’/ngay) với HVTH: Lê Minh Tâm Trang 72 LUẬN VÀN THẠC SỸ xuât tải trọng chuyên hóa N-NO3", dù rât thâp, khoảng từ - 20 g/m3/ngày (hình 4.7) khẳng định bắt đầu sinh trưởng hai loài Nitrosomonas Niửobacter Tuy nhiên, số vấn đề xảy q trình ni cấy vi sinh vật dung dịch nuôi cấy không thay liên tục, không điều chỉnh pH dẫn đến nồng độ NH4+ NO3' tăng cao (giá trị 1145 mg N-NH4+/1, 216 mg N-NO371) pH thấp (sử dụng nguồn nước ngầm với pH khoảng 4,5 - 5) ức chế trình sinh trưởng khả xử lý Nitrosomonas Nitrobacter Điều thể rõ ràng biểu đồ hình 4.8 COD tăng dần đến giá trị cực đại (đạt cực đại 420 mg/L ngày thứ 24 thí nghiệm) Sự gia tăng COD minh chứng cho việc có phần vi sinh vật chết trình phân hủy nội bào diễn Để khắc phục vấn đề này, từ ngày 18 trở đi, dung dịch tuần hoàn thay điều chỉnh pH (trong khoảng 7-8) liên tục Đến ngày 26, dung dịch nuôi cấy cho thêm NH4C1 trở lại, tiếp tục kích thích phát triển vi sinh vật Kết cuối trình cho thấy hệ vi sinh có khả xử lý nitơ bắt đầu phát triển ổn định, tải trọng xử lý N-NH4 trung bình 100 g/m /ngày, tải trọng chun hóa N-NO3' tăng trung bình 70 g/m3/ngày Theo nghiền cứu Sakuma ctv (2008), Nitrobacter phát triển có phần chậm so với Nitrosomonas nên chênh lệch tải họng đến cuối giai đoạn hợp lý Bùn giai đoạn mịn đậm màu hơn, khơng bơng bùn lớn giai đoạn đầu, lắng chậm, cặn lơ lửng Chiều cao cột bùn giai đoạn có nhiều biến động thay đổi tính chất xử lý bùn Tuy nhiên, MLSS tăng từ 5150 lên 12.912 mg/1 xem số liệu tham khảo cho tăng sinh vi sinh vật HVTH: Lê Minh Tâm Trang 73 LUẬN VÀN THẠC SỸ COD COD Oh COD 24h Lượng COD xử lý sau 24h Hình COD giai đoạn thích nghỉ sình trưởng bùn xử lý nỉtơ N-NHq* Hình Biểu đồ N-NH4+ HVTH: Lê Minh Tâm Trang 74 Hình N-NO3- giai đoạn thích nghỉ sình trưởng bùn xử lý nỉtơ 4.2 Kết vận hành mô hình lọc sinh học Sau q trình ni cấy giúp vi sinh vật dính bám vật liệu đệm, mơ hình lọc sinh học vận hành để khảo sát q trình nghiên cứu cột lọc chạy thích nghi khơng khí Trong vòng ngày đầu, cột lọc sinh học chạy khơng tải, khơng khí làm ẩm liên tục có lúc lên đến ~ 100% (khi bắt đầu có tượng đọng nước giảm cơng suất vỉ tạo ẩm) nhằm tạo điều kiện cho vi sinh hiếu khí hên giá thể thích nghi trước chuyển qua chạy mơ hình hồn tồn khí thải phát sinh từ bơ rác Tồn lượng bùn hoạt tính ni cấy trình hên (Mục 4.1) cho lắng vòng 90 phút sau gạn lấy phần nước phía bỏ đi, lấy phần bùn phía dưới, lặp lại bước hên lần, có lượng bùn hoạt tính đậm đặc Lượng bùn cô đặc đưa qua lớp lọc để tách pha lỏng - rắn Sau đem phơi khô Sau phơi nắng 180 phút có lượng bùn khỗng 30% ẩm, ưộn chung với phân compost theo tỷ lệ bùn : compost 1:50 Lượng compost sau trộn với bùn hoạt tính đưa vào cột lọc sinh học Sau đó, vòng 30 ngày, cột lọc sinh học cấp khí vào thùng rác giả lập làm mút xốp, bên ttong có rác sinh hoạt ủ tầm 20h Khả thích nghi vi sinh vật giai đoạn khởi động khảo sát thông qua màu sắc giá thể phân compost thơng số đo khí đầu vào đầu Tồn thí nghiệm ttên cột lọc diễn 63 ngày theo hai giai đoạn khởi động ổn định côt lọc sinh học Giai đoạn khởi động lọc sinh học Giai đoạn ổn định Ket tổng hợp thể ttong hình 4.9 Thảo luận chi tiết kết thí nghiệm thể ừong phần HVTH: Lê Minh Tâm Trang 75 LUẬN VÃN THẠC SỸ “NH3 vào NH3 -fc-Hiệu suất xử lý Hình Tống hợp kết phân tích NH3 lọc sinh học HVTH: Lê Minh Tâm Trang 76 LUẬN VÀN THẠC SỸ 4.2.1 Giai đoạn khởi động Giai đoạn tính từ bắt đầu vận hành lọc sinh học kéo dài 21 ngày (từ ngày đến ngày 21) Trong giai đoạn này, khả thích nghi xử lý NH3 lọc sinh học (chạy khí bơ rác giả lập thùng xốp) đánh giá đơn số liệu phân tích nồng độ khí NH3 đầu vào đầu (bảng 4.1) sau 48 tiếng nhằm xem xét khả chuyển hóa hồn tồn khí gây mùi Giai đoạn khởi động hoàn tất hiệu suất xử lý đầu tương đối ổn định Từ bảng kết 4.1, nhận thấy cấp rác vào chưa có phản ứng phân hủy kỵ khí mạnh nên nồng độ NH3 đo thấp (ngày 1) Ở ngày tiếp theo, phản ứng phân hủy kỵ khí rác bắt đầu diễn có bổ sung thêm rác lấy loại rác khó phân hủy hữu (cùi bắp, bao nylon, xương heo )(từ ngày thứ 10) để bảo đảm chất lượng rác, lượng khí NH3 đầu vào tăng dần tương đối ổn định sau Điều minh chứng cho việc trình phân hủy rác diễn ổn định Bảng Nồng độ khí NHỊ đầu vào đầu Nồng độ đầu vào (mg/m3) Ngày Nồng độ đầu (mg/m3) Hiệu suất (%) 1.1 0.02 98.18 83.7 1,7 97.96 92.5 82,05 11.29 89.2 111.2 79,6 97,86 10.76 11.99 11 142.1 122,5 13.79 13 15 138.5 132.1 27,7 23,78 79.90 82.01 17 111.5 16,89 84.85 19 111.4 18,93 83.00 120.5 19,3 83,98 21 Hiệu suất xử lý NH3 ngày đầu (từ ngày đến ngày 3) (hình 4.10) cao bất thường so với ngày (từ ngày đến ngày 11) giải thích có hấp thụ NH3 vào khe rỗng bề mặt vật liệu lọc sinh học Trong thời gian đầu (từ ngày đến ngày 3), vật liệu đệm phân compost HVTH: Lê Minh Tâm Trang 77 LUẬN VÀN THẠC SỸ vừa đưa vào mơ hình, vi sinh vật xử lý hợp chất chứa Nitơ chưa phát triển mạnh, lượng khí NH3 phát sinh chưa lớn nên hiệu suất hấp thụ cao, dẫn đến hiệu suất khảo sát cao Ở ngày (từ ngày đến ngày 11), lượng NH3 tăng dần, bề mặt vật liệu nhanh chóng bão hòa, hiệu suất xử lý NH3 lúc nhóm vi sinh vật phân hủy Nito thực Tuy nhiên, giai đoạn này, lượng vi sinh chưa ổn định nên hiệu suất chưa cao so với ngày sau (từ ngày 15 đến ngày 21) Ở ngày sau (từ ngày thứ 15 đến ngày thứ 21) thí nghiệm, nồng độ NH3 ổn định hiệu suất xử lý trì ổn định minh chứng rõ rệt cho diện nhóm vi sinh vật phân hủy nitơ vai trò chúng việc phân hủy NH3 I HíệiỀ MỂt M HIEU SUAT Xứ LÝ KHÍ NH$ Hình 10 Hiệu suất xử lý khí NH3 Chú thích: Từ kết phân tích khí NH3 đầu vào ta tính AC- Chênh lệch nồng độ khí NH3 đầu vào đầu - làm sở tính tốn hiệu suất xử lý Bên cạnh đó, lớp vật liệu đệm cột lọc sinh học kiểm tra 24h nhằm kiểm soát rêu nấm mốc Kết thí nghiệm từ ngày 14 đến ngày 21 cho thấy thành mơ hình lọc sinh học lớp vật liệu đệm xuất lớp mỏng màu xanh giải thích mơ hình tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, dinh dưỡng cung cấp đầy đủ, hàm lượng nitơ HVTH: Lê Minh Tâm Trang 78 ... cận di chuyển tuyến đường xe vận chuyển rác xung quanh khu vực trạm trung chuyển rác Vì vậy, việc xử lý mùi thiết Đề tài thực nhằm nghiên cứu xử lý mùi rác thải phát sinh trạm trung chuyển rác phương... tháng năm sinh : 09/02/1985 Giới tính: Nam Nơi Sinh : Tp.HCM Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường MS : 60520320 Tên đề tài: XỬ LÝ MÙI HÔI RÁC SINH HOẠT Ở CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN BẰNG CÔNG NGHỆ BIOFILTER. .. Ngày, tháng, năm sinh: 09/02/1985 Nơi sinh : TpHCM Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Mã số : 60520320 I TÊN ĐỀ TÀI: XỬ LÝ MÙI HÔI RÁC SINH HOẠT Ở CÁC TRẠM TRUNG CHUYỂN BẰNG CÔNG NGHỆ BIOFILTER II