Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ: Ứng dụng thiết bị ozone – giải pháp thân thiện môi trường

Nội dung chính của báo cáo trình bày tổng quan về ozone – cơ chế làm sạch và phương pháp tạo ozone. Phân tích xu hướng nghiên cứu ứng dụng ozone trong thanh trùng, tiệt trùng và xử lý chất thải trên cơ sở số liệu sáng chế. Mời các bạn tham khảo!

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP-HCM TRUNG TÂM THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ  BÁO CÁO PHÂN TÍCH XU HƯỚNG CƠNG NGHỆ Chun đề: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ OZONE – GIẢI PHÁP THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG Biên soạn: Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ TP HCM Với cộng tác của:  PGS TS Phùng Chí Sỹ Q Giám đốc, TT Cơng nghệ mơi trường ENTEC  Bà Nguyễn Thị Thu Hà GĐ TP Hồ Chí Minh, 10/2014 -1TP Hồ Chí Minh, 06/2012 MỤC LỤC I TỔNG QUAN VỀ OZONE – CƠ CHẾ LÀM SẠCH VÀ PHƢƠNG PHÁP TẠO OZONE - ỨNG DỤNG CỦA OZONE Giới thiệu chung ozone Cơ chế làm phương pháp tạo ozone Ứng dụng ozone 14 II PHÂN TÍCH XU HƢỚNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG OZONE TRONG THANH TRÙNG, TIỆT TRÙNG VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI TRÊN CƠ SỞ SỐ LIỆU SÁNG CHẾ 45 Tình hình đăng ký sáng chế theo thời gian 45 Tình hình đăng ký sáng chế theo quốc gia 47 Tình hình đăng ký sáng chế theo bảng phân loại sáng chế quốc tế IPC 48 III ỨNG DỤNG CỦA OZONE VÀ CÁC HIỆU QUẢ ĐẠT ĐƢỢC TRONG VIỆC XỬ LÝ MƠI TRƢỜNG, AN TỒN THỰC PHẨM CỦA TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ MÔI TRƢỜNG (ENTEC) 53 Xử lý mùi hôi sở nấu mỡ bò 53 Xử lý mùi hôi sở nấu xương, nấu lông vịt 55 Xử lý mùi hôi thiết bị phát Ozone Trại chăn nuôi heo Bàu Bàng 55 Xử lý mùi hôi thiết bị phát Ozone Trại chăn nuôi heo An Phước 60 Xử lý nước thải chất thải rắn y tế Trạm Y tế xã Trường Long Tây, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang 64 IV CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT OZONE CỦA CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH PHÚ 68 Giới thiệu công ty CP phát triển công nghệ Sinh Phú 68 Công nghệ sản xuất ozone công ty CP phát triển công nghệ Sinh Phú 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 -2- ỨNG DỤNG THIẾT BỊ OZONE – GIẢI PHÁP THÂN THIỆN MÔI TRƢỜNG ***************************** I TỔNG QUAN VỀ OZONE – CƠ CHẾ LÀM SẠCH VÀ PHƢƠNG PHÁP TẠO OZONE - ỨNG DỤNG CỦA OZONE Giới thiệu chung ozone 1.1 Ozone 1.1.1 Tính chất vật lý Là chất khí, khơng màu, mùi tanh, khơng bền O3 O2 + O, thời gian phân hủy từ 10 - 30 phút tùy vào pH, nhiệt độ, thành phần môi trường có ozone Chính ngun tử oxy làm nên tinh túy Ozone - tức có tính oxy hóa mạnh mẽ Sau nguyên tử oxy nhanh chóng kết hợp với thành phân tử oxy : O + O → O2 Ozone tự nhiên tạo xạ tia cực tím mặt trời sóng ngắn, xuất bầu khí (ozonesphere) dạng khí Ozone sản xuất tự nhiên cách phóng điện sét thơng qua oxy Ozone tiêu diệt vi sinh vật trình gọi "ly giải tế bào" Trong q trình oxy hóa, ozone phá vỡ màng tế bào vi sinh vật phân tán tế bào chất vi khuẩn, vi sinh vật khơng thể kích hoạt Q trình diễn khoảng giây 1.1.2 Cấu tạo Hình Cấu tạo Ozone -3- 1.1.3 Tính chất hóa học Ozone tác nhân oxi hóa cực mạnh (có khả xử lý độc tố, màu, mùi,…) Thay Clo khử trùng diệt khuẩn Vì thế giới tôn vinh chất làm lý tưởng, ứng dụng giới khắp lĩnh vực từ hàng trăm năm 1.1.4 Tính vượt trội ozone So với phương pháp khác (tia UV, chlorine… ), việc sử dụng ozone có nhiều lợi điểm hơn:  Hiệu tiêu diệt virus, vi khuẩn (tác dụng phá vỡ màng tế bào, phá huỷ enzyme vi sinh vật)  Thời gian tiếp xúc ngắn 10 - 30 phút  Phân hủy nhanh (tốc độ phân huỷ gấp 3100 lần so với Clo), khơng gây nhiễm thứ cấp  Sau ozone hóa khơng có tái phát phát triển vi sinh vật  Loại vấn đề an toàn liên quan đến vận chuyển mua bán, xử lý, bảo quản hóa chất ozone tạo từ khơng khí xung quanh  Nâng cao nồng độ oxi hòa tan, bỏ qua khâu thơng khí  Giảm cường độ màu oxi hóa tannin, lignins  Loại mùi axit béo bay hơi, khí H2S, NH3  Loại bỏ bơng bùn chất rắn lơ lửng  Thân thiện với môi truờng 1.2 Lịch sử phát triển ozone Đầu năm 1785, ozone phát ông Van Marum (người Hà lan) Năm 1840, ông Schonbein (người Đức) đặt tên ozone (nhiều tài liệu cho từ tiếng Hy Lạp "ozein" - nghĩa khơng khí lành Trung quốc gọi "Chou yang" - nghĩa Hán Việt xú khí, "Huo yang"- Hoạt khí Tiếng Việt hay viết đọc ozone Năm 1873, ông Werner Von Svemens sáng chế ống tạo ozone Năm 1873, ông Vox phát khả diệt vi sinh ozone Từ đầu 1900, nhiều nước sử dụng ozone vào việc sát khuẩn, khử độc, bảo quản thịt cá, thực phẩm đông lạnh, sữa, trứng chế phẩm từ chúng -4- Từ đầu 1900, nhiều nước sử dụng ozone vào làm nước cấp cho sinh hoạt với công suất lớn như: Nhà máy nước Schiertein, Wiesbaden, Padenborn (Đức), Nice (1906Pháp), Maur- Pari (1909- Pháp), Peterburg (1910- Nga), Whiting (1940- Mỹ) Tuy nhiên sức ép kinh tế, nửa đầu kỷ 20, ngoại trừ Pháp, hầu khác dùng Chlorine, tạm quên lợi ích kỳ diệu ozone Mãi đến năm 1950, người ta lại quay trở lại ozone quy luật tất nhiên, ozone trọng dụng phổ biến nhanh chóng nhiều lĩnh vực: sát khuẩn, khử độc, khử mùi, khử màu, làm không khí, nước uống, nước thải, bảo quản, chế biến thực phẩm, oxi hố cơng nghệ hố chất Năm 1973, Hiệp hội ozone Quốc tế (IOA) thành lập phát triển nhanh hội viên hầu phát triển Từ thập niên 90, ozone vị trí đầu cơng nghệ làm xanh, sạch, an toàn Từ năm 1986, Mỹ bắt đầu ban hành hàng loạt quy chế vệ sinh an tồn thực phẩm, an tồn cho cơng nhân sản xuất, an tồn cho mơi trường chung quy chế ozone đóng vai trò quan trọng Cũng từ thập niên ion âm ứng dụng phối hợp với ozone tiền xử lý mùi bùn rác hữu trước chuyển sang giai đoạn xử lý ozone Từ năm 1999, Nhật Bản nghiên cứu sử dụng đồng thời ion âm với ozone việc sát khuẩn, cho phép giảm lần lượng Ozone đạt hiệu tương đương Năm 2000, công nghệ ôxy hoá sâu (Advanced Oxidation Process viết tắt AOP) báo cáo hội nghị Quốc tế Tokyo Ngày 26/6/2001, Cục quản lý dược thực phẩm Mỹ (FDA) cho phép dùng Ozone sát khuẩn trực tiếp thực phẩm Ở Việt nam, ozôn nhân tạo nhiều cá nhân, đơn vị … nghiên cứu ứng dụng từ trước năm 1990 chủ yếu sở máy nước Pháp, Canada, Mỹ, Nga … Máy ozone - ion gia dụng công nghiệp cỡ nhỏ bắt đầu sản xuất công nghệ nội sinh từ năm 2000 -5- Bảng Tiêu chuẩn vệ sinh mơi trƣờng khơng khí cơng nghiệp có ozone Nồng độ (ppm) 1ppm ~ 2,144mg/m Thời gian tiếp xúc liên tục (giờ) Hiệp hội quốc tế IOA 0.1 Mỹ, Nga 0.1 Đức Pháp Nhật 0.1 Trung Quốc 0.15 10 Quốc gia, tổ chức Nước Pháp coi nôi ứng dụng, phát triển công nghệ ozone Năm 1845: Marignac Delarive mơ tả chuyển hố phóng điện khí sinh ozone Năm 1852: Becquerel Fremy nêu giả thuyết ozone oxy dạng thù hình Năm 1856: Paris công bố ứng dụng dùng ozone tiêu độc bệnh viện Năm 1867: Soret xác định công thức O3 ozone Năm 1880: Hautefeuille Chappusi hố lỏng ozone Năm 1886: De Meritens thí nghiệm dùng ozone khử độc nước Năm 1889: Otto Saint Raphael hoàn chỉnh máy sản sinh ozone dùng cho y tế Năm 1889: Các bác sĩ y khoa Labbe Donatien thực nghiệm trị liệu ozone cho bệnh nhân kết hạch phổi bệnh nhân thiếu máu cho thấy tỉ lệ kết hợp ôxy - hồng huyết cầu tăng lên 30% qua tiếp xúc ozone chu kỳ Năm 1891: Tiến sĩ, Bs.Labbe Bác Sĩ Oudin chứng minh tính chất phòng dịch ozone TS.BS.Hellet cơng bố việc trị liệu thành công ca bệnh ho bách nhật bệnh viện Clichy Năm 1892: Giáo sư viện y học New York Caille báo cáo Hội nghị bác sĩ y khoa ca trị liệu ozone bệnh bạch hầu Năm 1895: Các Tiến sĩ Bs.Roux, Repin Bs.Marmier thuộc viện nghiên cứu Pasteur Paris thực nghiệm dùng máy ozone Tindal cho việc khử độc Năm 1897: Mr Otto Viện lí học Paris bảo vệ thành công luận văn Tiến sĩ khoa học tự nhiên ozone, đồng thời sáng lập Công ty ozone Compagnie Proven cale de L’ozone (12 năm sau đổi thành Compagnie Generale de L’ozone) chuyên sản xuất máy ozone công nghiệp để xử lý nước -6- Năm 1898: Nhà máy nước St Maur Water Works TP Paris tháng thực nghiệm thiết bị ozone Tindal xử lý nước sau qua lọc cát mịn, có xuất xử lý 5.000 -12.000 m3/ ngày đêm Tử năm 1898-1899: Tại TP Litle phía Bắc Pháp, Marmier Abraham cho xây dựng thiết bị ozone trình diễn theo thực nghiệm Calmette viện Nghiên cứu Pasteur Báo cáo ông hữu ích cho việc dùng ozone xử lý nước sau công đoạn lọc chậm cát mịn Năm 1902: Hurion Viện y học Paris bảo vệ luận văn trị liệu bệnh ho bách nhật cho hít thở ozone, trở thành người trở thành tiến sĩ nhờ ứng dụng ozone y học Từ năm 1904-1910: St Maur Water Works (Paris) xây dựng thiết bị xử lý nước ozone de Fríe thiết kế (năng suất 150m3/ với nước sơng Marne, lắp đặt sau hệ lọc cát) Otto nhà máy nước Bon Voyage Water Works xây dựng thiết bị ozone trình diễn, xuất 22.500m3/ngày đêm dùng cơng nghệ Otto (ozone đặt sau lọc cát mịn) xử lý nước sông từ sông Vesubie Năm 1909: Xây dựng nhà máy nước St Maur Water Works cận Paris, dùng máy sinh ozone Otto kết hợp nhà máy Paris để cung cấp nước 90.000 m3/ ngày đêm Năm 1920: Y khoa đình sử dụng máy sinh ozone từ khơng khí trị liệu y tế Năm 1927: Tại Andilly Les Marais phía Tây Pháp có xưởng sữa lần sử dụng ozone vào tiêu độc Năm 1929: Lần Rennes Brittany sử dụng ozone làm nước bể bơi công cộng thành phố 20 bệnh viện Pháp dùng ozone khử độc nước cung cấp Lần phòng chứng khốn Le Printémp phòng hồ nhạc Pleyel Paris dùng khơng khí làm ozone Hăm 1931: Mathis lần tiến hành bảo vệ luận văn tiến sĩ nghiên cứu ozone ứng dụng lâm sàng ngoại khoa, sử dụng máy sinh ozone Novozone cho ozone từ ôxy Năm 1936: Bác sĩ Aubourg Clichy (Paris) công bố nhiều ứng dụng ozone vào ngoại khoa, quan trọng kết ngoại khoa tiết niệu Ông chứng minh rõ ràng tác dụng lâm sàng việc dẫn nhập ozone đường niệu xử lý tương tự với đặc trưng tích lũy tác dụng kết hợp ôxy- máu -7- Năm 1937: Nhà máy nước St Maur công nghệ ozone, sử dụng máy sinh ozone Otto (50%) máy sinh ozone Van Der Made (50%) cung cấp cho Paris 300.000 m3/ ngày đêm nước qua xử lý ozone Tháng 9/1945: Quy định buộc bác sĩ chấp hành biện pháp kiểm tra mạnh mẽ họ tham dự “Phòng hộ lí liệu pháp dùng chất khí”, pháp quy đánh dấu điểm xuất phát Y học ozone Cũng có trung tâm trị liệu ozone bị lạm dụng, với quảng cáo bất lương Từ sau, Pháp nước Âu châu khác, liệu pháp ozone phát triển mạnh mẽ, kéo theo phát triển máy sinh ozone thiết bị ứng dụng ozone Năm 1951: Lần tàu thuỷ chở khách hệ cấp nước ăn tiêu độc ozone (lắp đặt kiểu thuyền Antille Flandres) Năm 1955: Lần Pháp sử dụng máy sinh ozone kiểu phóng sét ống, hoạt động áp lực 0,7 bar tẩn số 50Hz, Khơng khí nạp làm khơ, điểm sương đạt -500c, giải pháp cho phép hạ điện áp phóng điện nâng cao hiệu suất máy sinh ozone Năm 1959: Lần bãi biển Trouville Normandie tiến hành xử lý nước biển ozone phục vụ liệu pháp chăm sóc sức khỏe nước biển Năm 1960: Lần nhà máy nước Monjean Water Works sông Loire đưa ozone vào xử lý trừ khử phù du Năm 1961: Nghiên cứu Coin, Hannoun, Gomella Trimoreau, phát điều kiện định, ozone huỷ diệt độc bệnh viêm nhiễm Nghiên cứu thực với vi khuẩn Mv Le (I, II III) Bằng thực nghiệm kết luận là: Khi nồng độ ozone hoà tan vượt 0,4 mg/L huỷ diệt độc bệnh nhanh chóng, sau khoảng phút tồn vi khuẩn chết hết Năm 1967: Lần tiến hành tẩy mao trùng ozone Arromanche Normandie Nhà máy nước Choisy-le-Roi bắt đầu vận hành xưởng ozone lớn nhất, tiến hành thuỷ tiêu diệt độc bệnh sử dụng 12 máy sinh ozone, tần số 50 Hz sản lượng 100kg O3/ giờ, để xử lý 800.000m3/ ngày đêm từ nước sông Seine Năm 1969: Lần sử dụng khơng khí tạo ozone, phóng điện tần số 600Hz cho công suất 20 kg O3/ vận hành nhà máy nước Choisy le Roi Năm 1970: Lần St.Tropez French Rivira sử dụng công nghệ ozone xưởng xử lý nước thải có lắp thêm thiết bị khống chế mùi vị nhờ kiểm sốt khơng khí -8- Năm 1972: Lần hãng Butachimie Chsalampe, miền Đông nước Pháp, sử dụng loại thiết bị ozone công nghiệp dùng lại khí ozone từ máy tiếp xúc ozone ôxy đưa đến máy sinh ozone nhằm phá huỷ chất làm Năm 1980: Trước công đoạn hấp phụ than hoạt tính bố trí phận ozone hố trung gian để ổn định thể sinh vật nước qua xử lý, làm giảm BOD COD Năm 1984: Forsking Institute Na Uy Papirindustriens hợp tác nghiên cứu dùng ozone tẩy trắng giấy để giảm thiểu ô nhiễm mơi trường Năm 1991: Trình diễn cơng nghệ tẩy trắng giấy phi Clo phần (ECF) phi Clo hoàn toàn (TCF) lớn Âu Châu, đặt Trung tâm công nghệ giấy Centre Technique du Papier CTP Grenoble, dùng ozone thay Năm 1992: Lần sử dụng máy hỗn hợp dạng tĩnh (đứng yên) hoà trộn ozone Năm 1994: Lần sử dụng cách ép ozone hoá thúc đẩy xử lý chất thải Montreal sur Borse Năm 1995: Lần phòng ấm xử lý ozone hố dịch quản dưỡng để hạn chế chất thải thoát Cơ chế làm phƣơng pháp tạo ozone 2.1 Cơ chế làm ozone Ozone gây ảnh hưởng đến tính thấm, hoạt động enzyme AND tế bào vi khuẩn, guanine hay thymine dường nhạy cảm với Ozone Xử lý Ozone dẫn đến việc biến đổi AND plasmide vòng kín thành AND vòng mở Đối với polivirus, Ozone gây bất hoạt virus cách phá hủy lõi acid nhân, vỏ protein bị ảnh hưởng Đối với rotavirus, Ozone thay đổi capside lõi ARN Do phân tử Ozon chất có khả oxy hóa cực mạnh nên phân tử Ozon tương tác với phân tử thuốc trừ sâu chất độc khác bẽ gãy liên kết hóa học phá vỡ cấu trúc phân tử chất (phân hủy chất độc phenol, tricloroethlene -TCE …) Ozone có khả oxy hóa chất sắt, mangan, arsenic, S2-, NO2-, … -9- 2.2 Các phương pháp tạo ozone 2.2.1 Sự hình thành ozone tự nhiên Ozone biết đến khả hấp thụ xạ UV-B Ozone tạo thành cách tự nhiên tầng ozone Sự suy giảm ozone lỗ thủng ozone diễn Cloroflorocacbon (CFC) chất gây nhiễm khác bầu khí Ozone bầu khí Trái Đất nói chung tạo thành tia cực tím, phá vỡ phân tử O2, tạo thành ơxy ngun tử Ơxy ngun tử sau kết hợp với phân tử ơxy chưa bị phá vỡ để tạo thành O3 Trong số trường hợp ôxy nguyên tử kết hợp với N2 để tạo thành ơxít nitơ; sau lại bị phá vỡ ánh sáng nhìn thấy để tái tạo ozone Khi tia cực tím chiếu vào ozone, chia ozone thành phân tử O2 nguyên tử ôxy nguyên tử, trình liên tục gọi chu trình ozone-ơxy Chu trình bị phá vỡ có mặt nguyên tử Clo, Flo hay Brơm khí quyển; ngun tố tìm thấy hợp chất bền vững, đặc biệt Cloroflorocacbon (CFC) chất thấy tầng bình lưu giải phóng tác động tia cực tím Chu trình ơxít nitơ để tạo thành ozone bị phá vỡ có mặt nước khí làm biến đổi ơxít nitơ thành dạng bền vững 2.2.2 Công nghệ ozone nhân tạo  Công nghệ ozone dựa vào tƣợng phóng điện Dùng ống phóng điện hoa “COLD-CORONA” với ống phóng điện bên ngồi, nghĩa Anode bên Cathode, lớp cách điện thường thủy tinh Điện sử dụng thường cao - 15 KV, tần số thấp KHz Phương pháp đơn giản, kinh tế cao, cho Ozone (O3) nồng độ cao đến 120 mg/lít với ni oxy Còn khí ni khơng khí, nồng độ thường 20 mg/lít ln kèm theo NxOy (NxOy tăng >1% máy tần số thấp 50 Hz 100 Hz, điện áp cao 20-30 KV) … Để dung hòa lợi ích, máy ozone công nghiệp sau thường dùng tần số 800 Hz đến KHz, điện áp không 10 KV (Nga) hay KV (Đức) dùng khơng khí sấy khơ (điểm sương -500C ) giảm NxOy < 0,1% -10- Kết mơ hình phù hợp với nghiên cứu Lim.T et al., 2004; Mckenzie.K.S et al., 2004; Sheldon.B.W Roy.E.C, 1989; Tyndall John Joe Colletti, 2000, Keener et al., 1999; R.W.Bottcher et al., 2000 (hiệu khử H2S môi trường khơng khí trại chăn ni heo Ozone 33%) Khả xử lý CH3-SH Ozone: Các kết quan trắc nồng độ CH3SH theo thời gian để đánh giá khả xử lý CH3SH Ozone thể bảng 20 Bảng 20 Khả xử lý CH3SH Ozone dãy chuồng thích nghi Trại chăn nuôi heo Bàu Bàng Nồngđộ CH3SH (mg/m3) Hiệu xử lý Thời điểm quan trắc KK1 KK2 KK3 KK4 (%) Đợt 0,57 0,63 0,65 0,7 - Đợt 0,35 0,42 0,41 0,42 33 – 40 Đợt 0,4 0,45 0,39 0,49 28,5 – 40 Đợt 0,42 0,43 0,39 0,47 26 – 40 QCVN 06:2009/BTNMT 0,05 0,05 0,05 0,05 - TC 3733/2002/QĐ-BYT 1 1 - Stt Kết mơ hình ứng dụng Ozone để xử lý khí Mercaptans phát sinh từ hoạt động chăn nuôi heo tốt.Ozone làm giảm từ 26% đến 40% lượng CH3-SH.Tuy nhiên, nồng độ CH3SH sau xử lý Ozone cao QCVN 06:2009/BTNMT thấp nhiều so với Tiêu chuẩn 3733/2002/QĐ-BYT.Hiệu xử lý mơ hình khí Mercaptans biểu diễn đồ thị hình 30 Hình 30: Khả xử lý CH3SH Ozone trại chăn nuôi heo Bàu Bàng -59- Xử lý mùi hôi thiết bị phát Ozone Trại chăn nuôi heo An Phƣớc Máy móc, thiết bị: mơ hình nghiên cứu sử dụng 01 máy phát khí Ozone Fresh model G5M cung cấp Công ty Cổ phần Phát triển Cơng nghệ Sinh Phú, đặc tính kỹ thuật thiết bị trình bày bảng 10 Đo đạc lấy mẫu môi trường nền: tiến hành đo đạc môi trường để làm sở tính tốn hiệu xử lý mơ hình Thời gian đo đạc, lấy mẫu môi trường chuồng: 01 ngày (10/03/2011) Lắp đặt: thiết bị mơ hình lắp đặt đơn giản dựa vào điều kiện sở hạ tầng sẵn có dãy chuồng thích nghi (các thành thép bắt ngang qua cột dãy chuồng) Thời gian lắp đặt: 01 ngày (11/03/2011) Vận hành thử nghiệm: để kiểm tra tình trạng hoạt động máy móc, thiết bị trước vào vận hành thức, Cơng ty Cổ phần Phát triển Công nghệ Sinh Phú tiến hành phối hợp với Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) cán bộ, công nhân làm việc Trại chăn nuôi heo An Phước để vận hành thử nghiệm mơ hình đồng thời hướng dẫn vận hành cho cán kỹ thuật quản lý dãy chuồng Thời gian vận hành thử nghiệm: 01 ngày kể từ hoàn tất việc lắp đặt thiết bị (11/03/2011) Vận hành thức mơ hình: sau vận hành thử nghiệm, Cơng ty Cổ phần Phát triển Công nghệ Sinh Phú thực bàn giao cho quan chủ trì thực đề tài chủ Trại chăn nuôi heo để vận hành thức mơ hình Thời gian vận hành thức: 30 ngày (mỗi ngày thời gian hoạt động máy phát Ozone 10 (7 00 đến 17 00), thời gian lại máy ngưng hoạt động để đảm ban đêm khơng khí có độ ẩm cao, nước tác dụng với Ozone gây ảnh hưởng đến sức khỏe heo) (11/03/2011) Tuy nhiên, thời gian vận hành mùa mưa, có độ ẩm cao tự điều chỉnh thời gian phát máy Ozon để giảm ảnh hưởng đến gia súc công nhân Đo đạc, lấy mẫu vận hành mơ hình: thời gian vận hành thức mơ hình (30 ngày) tiến hành lấy mẫu, đo đạc để đánh giá hiệu xử lý mùi hôi mơ hình Cơng tác chia làm 02 đợt: sau lắp đặt máy 15 ngày (25/03/2011) 30 ngày (08/04/2011) Công tác trước nghiệm thu: sau hồn tất cơng tác lấy mẫu, máy móc thiết bị tạm ngưng hoạt động, Trung tâm Công nghệ Môi trường tiến hành bàn giao máy móc thiết bị cho Chủ trại để lưu giữ bảo vệ tài sản trước nghiệm thu đề tài Như vậy, tổng thời gian để thực việc lắp đặt, vận hành, đo đạc lấy mẫu để đánh giá hiệu mô hình cơng nghệ xử lý mùi sinh từ hoạt động chăn nuôi heo Trại chăn nuôi heo An Phước 31 ngày -60- Khả xử lý NH3 Ozone: Các kết quan trắc nồng độ NH3theo thời gian vị trí dãy chuồng ngồi dãy chuồng (cuối hướng gió chủ đạo) để đánh giá khả khử NH3 Ozone Kết thể bảng 21 Bảng 21 Khả xử lý NH3 Ozone chuồng đực giống, nái sinh sản – Trại chăn nuôi heo An Phƣớc Stt Thời điểm quan trắc Nồng độ NH3 (mg/m3) KK1 KK2 Hiệu xử lý chuồng (%) Đợt 0,584 0,479 - Đợt 0,379 0,285 35,1 Đợt 0,39 0,264 33,2 QCVN 06:2009/BTNMT 0,2 0,2 - TC 3733/2002/QĐ-BYT 17 17 - Kết cho nồng độ NH3 chuồng có xử lý Ozone thấp nhiều so với trước vận hành mơ hình Kết cụ thể cho thấy Ozone khử từ 33,3 đến 35,1% lượng NH3 sinh Tuy nhiên, nồng độ NH3 sau xử lý Ozone cao QCVN 06:2009/BTNMT thấp nhiều so với Tiêu chuẩn 3733/2002/QĐ-BYT Khả xử lý NH3 Ozone phù hợp với nghiên cứu Keener et al., 1999, R.W.Bottcher et al., 2000 Đồ thị biển diễn khả khử NH3 Ozone hình 31 Hình 31: Hiệu xử lý NH3 mơ hình trại chăn ni heo An Phước -61- Khả xử lý H2S Ozone: Các kết quan trắc nồng độ H2S theo thời gian để đánh giá khả khử H2S Ozone thể bảng 22 Bảng 22 Khả xử lý H2S Ozone chuồng đực giống, nái sinh sản – Trại chăn nuôi heo An Phƣớc Stt Thời điểm quan trắc Nồng độ H2S (mg/m3) Hiệu xử lý chuồng (%) KK1 KK2 Đợt 0,06 0,04 - Đợt 0,047 0,025 21,7 Đợt 0,05 0,03 16,7 QCVN 06:2009/BTNMT 0,042 0,042 - TC 3733/2002/QĐ-BYT 10 10 - Kết vận hành mô hình cho thấy hiệu khử H2S dãy chuồng đực giống, nái sinh sản trại chăn nuôi heo An Phước (quy mô nhỏ) từ 16,7 đến 21,7% Tuy nhiên, nồng độ H2S sau xử lý Ozone cao QCVN 06:2009/BTNMT thấp nhiều so với Tiêu chuẩn 3733/2002/QĐ-BYT Kết mơ hình phù hợp với nghiên cứu Lim.T et al., 2004; Mckenzie.K.S et al., 2004; Sheldon.B.W Roy.E.C, 1989; Tyndall John Joe Colletti, 2000, Keener et al., 1999; R.W.Bottcher et al., 2000 Đồ thị biểu diễn kết nghiên cứu thể hình 32 Hình 32: Khả xử lý H2S Ozone trại chăn nuôi heo An Phước -62- Khả xử lý CH3-SH Ozone: Các kết quan trắc nồng độ CH3SH theo thời gian để đánh giá khả khử CH3SH Ozone thể bảng 23 Bảng 23 Khả xử lý CH3SH Ozone chuồng đực giống, nái sinh sản – Trại chăn nuôi heo An Phƣớc Stt Thời điểm quan trắc Nồng độ CH3SH (mg/m3) KK1 KK2 Hiệu xử lý chuồng (%) Đợt 0,75 0,5 - Đợt 0,5 0,32 33 Đợt 0,47 0,33 37 QCVN 06:2009/BTNMT 0,05 0,05 - TC 3733/2002/QĐ-BYT 1 - Từ kết cho thấy Ozone có khả khử tốt hợp chất Mercaptan (CH3SH) sinh q trình chăn ni heo Kết hợp với kết xử lý H2S Ozone, đánh giá: Ozone có khả xử lý tốt hợp chất có chứa lưu huỳnh (-S) hay gốc (-SH) Điều khẳng định việc sử dụng Ozone để xử lý chất Mercaptan nói riêng hợp chất chứa gốc (-SH) nói chung phương án tối ưu xử lý ô nhiễm mùi trại chăn nuôi heo Khả khử CH3-SH Ozone biểu diễn qua đồ thị hình 33 Hình 33: Khả xử lý CH3-SH Ozone trại chăn nuôi heo An Phước -63- Xử lý nƣớc thải chất thải rắn y tế Trạm Y tế xã Trƣờng Long Tây, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang Hiện nay, phương án hiệu áp dụng rộng rãi sử dụng thiết bị máy Ozone để xử lý Ngoài vấn đề mùi, thiết bị diệt vi khuẩn, nấm mốc gây dị ứng, mang mầm bệnh truyền nhiễm, hơ hấp,… cho người Do đó, sở y tế địa bàn tỉnh Hậu Giang áp dụng công nghệ để xử lý mùi hôi phát sinh Tác dụng đặc biệt khí Ozone Ozone chất tạm thời nhanh chóng tách thành O O2 Ngun tử oxy (O) có hoạt tính mạnh gấp nhiều lần Clo Nó khử tất loại vi khuẩn, nấm mốc khu vực mà chúng hoạt động Đồng thời, ôxy nhảy vào chiếm chỗ, phá hủy, phân tách tất phân tử mùi Khi nguyên tử ôxy kết hợp với phân tử, nguyên tử khác tất trở thành khí tự nhiên Vì thế, Ozone kết hợp với ion âm xem giải pháp hữu hiệu việc diệt khuẩn, khử mùi Máy khử mùi Ozone Để khử mùi, mang lại bầu khơng khí lành cho bệnh viện, trạm y tế phòng khám,….Tốt sử dụng máy tạo khí Ozone Hiện nay, thị trường có máy Ozone khử mùi Nhưng theo khảo sát máy tạo khí xách tay khử mùi, diệt khuẩn hiệu thị trường Máy thiết kế nhỏ gọn khử mùi diệt khuẩn theo chế sau: -64- Hình 34: Cấu tạo máy tạo khí Ozone Quy trình hoạt động máy tạo khí Ozone trình bày sau: Hình 35: Quy trình hoạt động Máy tạo khí Ozone -65- Máy tạo khí Ozone hoạt động tạo trường sóng chạy ion mật độ cao (Plasma) điện áp thấp, vùng phóng điện khí rung tần số 35-38KHz Máy ứng dụng thành tựu khoa học - công nghệ vật liệu Zeolite, Silicagen, High Aluminium Ceramics, giới Chế tạo Buồng Ozone vật liệu cách điện có độ bền 100 nghìn làm việc (vài chục năm) Máy sử dụng inox 304 444L làm điện cực Ozone/Dùng nhựa PVC trơn làm Sát si - tăng độ cách điện chống dính bụi bẩn Đồng thời, máy nhiệt đới hóa cao độ từ khâu thiết kế: Tồn linh kiện điện tử sử dụng loại khô đặc rắn (Solid State) chất lượng cao/Bộ khiển chế (CPU) với mạch tích hợp số (IC) chuyên dụng/Bộ cao tần cơng suất thích ứng rộng, dự trữ an toàn lớn,… tổ kiện, kiện chế tạo OEM bảo vệ chắn khối Epoxy đúc chân khơng tiêu chuẩn hóa, thống hóa, dễ dàng lắp máy theo cấu hình tùy chọn, dễ dàng sửa chữa, thay thế, nâng cấp cần Điều khiển máy với công tác định thời gian làm việc theo chương trình: Tuần hồn theo chu kỳ định hạn tắt theo chế độ: phút, Người dùng tự đặt nút bấm, máy chạy, chữ số sáng đỏ hình, nhảy lùi số sau đơn vị thời gian trôi qua Thời gian đặt phút đến 24 Các cải cách, cẩn trọng tinh vi làm cho máy đại hơn, dễ sử dụng hơn, ổn định, tin cậy thật bền bỉ Một số thơng số kỹ thuật máy tạo khí Ozone trình bày bảng 24 Bảng 24 Đặt tính kỹ thuật máy tạo khí Ozone Stt Thơng số Đơn vị Đặc tính Sản lượng Ozon g/h Nồng độ Ozon lớn g/Nm3 Lưu lượng khí Ozon m3/phút Số cặp điện cực Đường kính ống Cr-Al Mm 10 Chiều dài ống Mm 30 Tầng số xung KHz 38 Điện áp KHz 4,2 Điện hao ACC220V 50Hz W 50 10 Thời gian khử mùi phòng 30m2 10 phút -66- Ghi Inox 304 Stt Thơng số Đơn vị Đặc tính 11 Độ ẩm mơi trường %