NGHIÊN CỨU THU HỒI NITO VÀ PHOTPHO TỪ NƯỚC THẢI SẢN XUẤT PHÂN BÓN BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA STRUVITE

Kết hợp 3 ion: Mg2+, NH4+, PO43 (MgNH4PO4.6H2O) Ít tan trong nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm Sinh học: các khoáng chất trong MAP dễ dàng bị hấp thụ bởi cây Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định Tinh khiết cao: các kim loại nặng không kết tủa với MAP Sử dụng trực tiếp làm phân bónKết hợp 3 ion: Mg2+, NH4+, PO43 (MgNH4PO4.6H2O) Ít tan trong nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm Sinh học: các khoáng chất trong MAP dễ dàng bị hấp thụ bởi cây Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định Tinh khiết cao: các kim loại nặng không kết tủa với MAP Sử dụng trực tiếp làm phân bónKết hợp 3 ion: Mg2+, NH4+, PO43 (MgNH4PO4.6H2O) Ít tan trong nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm Sinh học: các khoáng chất trong MAP dễ dàng bị hấp thụ bởi cây Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định Tinh khiết cao: các kim loại nặng không kết tủa với MAP Sử dụng trực tiếp làm phân bónKết hợp 3 ion: Mg2+, NH4+, PO43 (MgNH4PO4.6H2O) Ít tan trong nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm Sinh học: các khoáng chất trong MAP dễ dàng bị hấp thụ bởi cây Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định Tinh khiết cao: các kim loại nặng không kết tủa với MAP Sử dụng trực tiếp làm phân bón

NỘI DUNG 1 TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2 KHOÁNG STRUVITE 3 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 4 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 5 CHẤT LƯỢNG PHÂN VÀ THỬ NGHIỆM TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM Nước thải được thải ra biển La Gi (Bình Thuận) Nước thải chăn nuôi trong các cơ sở ở Tp HCM MỘT SỐ PP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Các P/p phổ biến PP VẬT LÝ •Lọc qua song chắn rác •Lắng lọc bỏ cặn tụ •Dùng As mặt trời làm khô PP HÓA HỌC PP SINH HỌC •Ủ ( nóng, lạnh) •Hồ sinh học, bể lắng •Lên men, tiêu hủy xác và PP khác •Kết tủa => tạo bông => loại tác nhân gây ô nhiễm TỔNG QUAN VỀ STRUVITE (MAP) Kết hợp 3 ion: Mg2+, NH4+, PO43 (MgNH4PO4.6H2O) pKs=12.6-13.26 Ít tan trong nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm •Sinh học: các khoáng chất trong MAP dễ dàng bị hấp thụ bởi cây •Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định •Tinh khiết cao: các kim loại nặng không kết tủa với MAP •Sử dụng trực tiếp làm phân bón TỔNG QUAN VỀ STRUVITE (MAP) Sơ đồ quá trình hình thành MAP trong tự nhiên Qúa trình phụ thuộc 2 yếu tố chính: Tỷ lệ Mg:N:P Gía trị pH của qt phản ứng DẠNG TỒN TẠI CỦA N VÀ P TRONG NƯỚC THẢI NH4+ Nước thải NO3PO43- P N NO2- Phosphat hữu cơ Axit amin PolyphosPhate CÁC CHỈ SỐ QUAN TRỌNG Production of slow release crystal fertilizer from wastewaters through struvite crystallization – A review (2014) YÊU CẦU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO TCVN TÍNH CHẤT LÝ HÓA STRUVITE CTPT: MgNH4PO4.6H2O Trọng lượng: 245,43 g/mol Tinh thể không đều, không có vỏ, thô Struvite tinh khiết dạng bột tinh thể màu trắng Là khoáng chất xốp mềm, trọng lượng riêng thấp ( SG=1.7 ) Tính tan: độ hòa tan kém, ít tan trong kiềm và trung tính, dễ tan hơn trong axit (25oC 0,008g/100ml H2O , 0,033g/100ml HCL 0,001N ) Kích thước: 15um – 3.5mm Tốc độ tăng trưởng tinh thể 0.173 mm/ngày CTPT STRUVITE THEO CÁC ĐIỀU KIỆN TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N và P Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N và P a.Độ pH pH có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ thu hồi của N và P Tỷ lệ thu hồi của N và P nhanh chóng tăng khi độ pH tăng từ 8 đến 9 Khi giá trị pH tăng thêm lên 10, tỷ lệ thu hồi của P vẫn ổn định với khoảng 95%, tỷ lệ thu hồi của N tăng lên 78% Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N và P b Tỷ lệ số mol Mg/P  Tỷ lệ thu hồi của P tăng nhanh từ 80,8% đến 95,5% khi Mg/P tăng từ 0,8 lên 1,2 Tỷ lệ thu hồi chỉ tăng 2% khi giá trị của Mg/P tăng từ 1,2 lên 1,6  Mg/P ít ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi của N Tỷ lệ thu hồi của N chỉ tăng từ 72,13% lên 75,85% khi giá trị của Mg/P tăng từ 0,8 lên 1,6 Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N và P c Tỷ lệ số mol N/P  N/P tăng từ 1.2 đến 2 ít ảnh hưởng đến tốc độ thu hồi của P  N/P giảm từ 2 xuống 1,2 tỷ lệ thu hồi N tăng nhanh từ 67,2% lên 83,3% Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 2.Tối ưu hóa thí nghiệm Sau khi phân tích dữ liệu thực và được kiểm tra lại bằng các thí nghiệm Điều kiện tối ưu: Mg/P = 1,6, N/P = 1,2 và pH = 10 Tỷ lệ thu hồi của N và P lần lượt là 89,6% và 99,6% Int J Environ Res Public Health 2018 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE 1 NUTRIENT LEACHING RATE Tốc Tốc độ độ giải giải phóng phóng chất chất dinh dinh dưỡng dưỡng rất rất chậm chậm Không làm cháy rễ Có tác dụng tồn dư lâu dài trên vùng rễ  có lợi hơn cho phân bón hòa tan Đồng cỏ, rừng: phân bón được áp dụng một lần trong mỗi vài năm  có hiệu quả trong môi trường như vậy Lý tưởng cho nông nghiệp ven biển Arabian Journal of Chemistry (2014) FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE 2 SOIL TYPE AND STRUVITE  Đất trồng có chứa nồng độ canxi photphat cao  giảm đáng kể khả năng hòa tan của lân tự nhiên o Struvite dễ hòa tan hơn canxi photphat ở pH kiềm  phân bón P tiềm năng trong đất đá vôi  Sự hiện diện của kim loại nặng trong phân bón  giảm năng suất cây trồng o Mặc dù struvite chứa kim loại nặng, nhưng nó vẫn duy trì hoàn hảo các giới hạn hợp lệ đối với phân bón  phân bón thân thiện với môi trường liên quan đến tình hình kim loại nặng o Tiền xử lý với màng lọc có thể là một phương pháp hiệu quả để giảm ô nhiễm kim loại nặng trong struvite Arabian Journal of Chemistry 2014 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE 3 ECO-FRIENDLY CROP/AGRICULTURAL PRODUCTION 39% CH4 Đất nông nghiệp 60% N2O o o Sự làm giàu nitơ là nguồn 1% CO2 phát ra NO, N2O và CH4 chính từ đất o Urê giải phóng N nhanh chóng vào đất, chỉ có 40% được thu hồi bởi thực vật và 60% bị thất thoát Khí CH4 giữ bức xạ hồng ngoại trên mặt đất hiệu quả gấp 20 lần so với CO2, trong khi N2O mạnh gấp 300 lần so với CO2 trong việc hấp thụ bức xạ nhiệt trên mặt đất trong tầng đối lưu  thay đổi kí hậu, tăng sự ấm lên toàn cầu Arabian Journal of Chemistry 2014 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE 3 ECO-FRIENDLY CROP/AGRICULTURAL PRODUCTION Đặc điểm giải phóng chậm của struvite  thực vật có thể hấp thụ hầu hết N, giảm thất thoát Việc sản xuất struvite đồng thời làm giảm P và N từ chất thải  giảm nguy cơ phú dưỡng trong các vùng nước Nghiên cứu cho thấy: sự thải N2O xử lý bằng urê cao gấp 3 lần so với xử lý MAP, quá trình lọc N cũng thấp hơn MAP 3 lần so với phân bón N thương mại Sử dụng struvite làm phân bón có thể tạo ra một môi trường thân thiện Arabian Journal of Chemistry 2014 METHODS OF FERTILIZER APPLICATION o Cung cấp N và P  kích thích sự phát triển của rễ, cành… phân đơn / đưa vào phân hỗn hợp o Phân giải NH4H2PO4 trong đất khi độ ẩm phù hợp thành NH4+ và H2PO4-  môi trường axit  phù hợp cho đất trung tính / pH cao o Khi sử dụng như một loại phân bón lá  không nên trộn với phân chứa Ca và Mg METHODS OF FERTILIZER APPLICATION o MAP dạng hạt  bón ở tập trung ở ngay bên dưới bề mặt đất, quanh khu vực rễ đang phát triển (cách hạt khoảng 5cm) o Ngoài ra nó cũng được rắc đều trên ruộng và trộn với lớp đất trên bề mặt POT TRIAL TESTS Int J Environ Res Public Health 2018 POT TRIAL TESTS Int J Environ Res Public Health 2018 CONCLUSION o Bón trực tiếp cho cây trồng o Sản lượng cây trồng và mức độ hấp thu dưỡng chất từ struvite của các loại cây trồng cao hơn 4 lần so với các loại phân khoáng hiện đang sử dụng o Dưỡng chất từ struvite được giải phóng từ từ làm cho cây có thể hấp thụ hết mà không làm ô nhiễm trở lại môi trường CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE ... struvite từ nước thải ngành công nghiệp phân bón Sơ đồ cơng nghệ đơn giản nhà máy sản xuất struvite liên tục từ nước thải ngành công nghiệp phân bón Thời gian lưu dd TBPU 900-7200s Phản ứng kết. .. TẠO STRUVITE CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ KẾT TINH Loại bỏ N P nước thải từ pp struvite lị phản ứng khác (tùy vào chi phí sản xuất thiết bị) THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 1.Thiết kế thiết bị phản ứng kết tủa. .. Tỷ lệ thu hồi P tăng nhanh từ 80,8% đến 95,5% Mg/P tăng từ 0,8 lên 1,2 Tỷ lệ thu hồi tăng 2% giá trị Mg/P tăng từ 1,2 lên 1,6  Mg/P ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi N Tỷ lệ thu hồi N tăng từ 72,13%