Nghiên cứu công nghệ khai thác năng lượng từ nước thải công nghiệp mía đường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ khai thác lượng từ nước thải cơng nghiệp mía đường Mã số đề tài: QG 14-11 Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Thị Hà Hà Nội – 12/2016 Hà Nội, … PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ khai thác lượng từ nước thải cơng nghiệp mía đường 1.2 Mã số: QG 14-11 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài TT Chức danh, học vị, họ tên Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài Khoa Mơi trường, Chủ trì, Tham gia tất hoạt động Trường ĐH KHTN Tham gia, Đánh giá giải pháp tận thu lượng TS Lê Văn Chiều Trung tâm CETASD, Tham gia, Đánh giá giải pháp công nghệ xử Trường ĐH KHTN lý nước thải TS Lê Thị Hồng Oanh Khoa Mơi trường¸ Tham gia, Tham gia tất hoạt động Trường ĐH KHTN Tham gia, Phân tích dịng thải liên quan đến ThS Cái Anh Tú sản xuất đường PGS.TSKH.Nguyễn Xuân Hải Tham gia, Điều tra, khảo sát thực địa ThS Phạm Hoàng Giang Tham gia, Các nội dung, hoạt động liên quan đến luận văn HVCH Nguyễn Duy Hiển HVCH Đinh Duy Chinh Tham gia, Các nội dung, hoạt động liên quan đến khóa luận 10 SV Nguyễn Việt Hoàng PGS.TS Nguyễn Thị Hà PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải 1.4 Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 1.5 Thời gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: 1.5.2 Gia hạn (nếu có): 1.5.3 Thực thực tế: Từ tháng năm 2014 đến tháng năm 2016 Đến hết tháng 12/2016 Từ tháng năm 2014 đến tháng 12 năm 2016 1.6 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): Khơng 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 300 triệu đồng PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặt vấn đề Nước thải ngành cơng nghiệp mía đường thường chứa lượng lớn chất hữu bao gồm hợp chất nitơ phốt hữu Giá trị BOD5 cao có mức biến động lớn (350 – 2750 mg/L), có tính axit kiềm [Gonazales nnk, 1998; Hampannavar nnk, 2010] Nước thải sản xuất mía đường cịn chứa thành phần mang màu tạo thành axit hữu cơ, muối kim loại, đặc biệt việc xả rửa liên tục cột tẩy màu resin chất không đường dạng hữu (các axit hữu cơ), dạng vơ (Na+, Si4+, Ca2+, Mg2+ K+) Ngồi ra, nước thải nhà máy đường, từ công đoạn làm mát, thường có nhiệt độ cao, làm ức chế hoạt động vi sinh vật loài động thực vật thủy sinh Công nghệ xử lý nước thải ngành mía đường nhiều nhà khoa học Thế giới Việt Nam quan tâm nghiên cứu, ứng dụng Trong cơng nghệ bùn hoạt tính yếm khí ngược dịng (UASB) áp dụng phổ biến có khả làm việc với tải trọng chất ô nhiễm hữu cao Nhiều hệ thống kỵ khí xử lý COD đạt hiệu suất 85-90% với tải trọng hữu đầu vào khoảng 30-50 gCOD/L.ngày 30-40oC Ngồi hệ UASB cịn có ưu điểm như: -) mức tiêu thụ lượng thấp trình vận hành, nhiệt độ 2535 oC cần 0,05-0,1 kWh cho m3 nước thải (0,18-0,36 MJ/m3) chủ yếu cho hoạt động máy bơm [Lettinga nnk, 1980]; -) tiềm sinh lượng (khí metan); -) lượng bùn hình thành nhiều so với q trình hiếu khí làm giảm chi phí xử lý bùn thải Bùn kỵ khí dễ ổn định trình tách nước dễ so với bùn hiếu khí; -) Nhu cầu dinh dưỡng (N, P) thấp hệ thống xử lý hiếu khí tốc độ sinh trưởng vi sinh vật kỵ khí thấp vi sinh vật hiếu khí Khai thác, tận thu lượng Việt Nam quan tâm trước nguy khủng hoảng lượng phạm vi toàn cầu Tuy nhiên việc phân tích lựa chọn cơng nghệ khai thác, tận thu lượng từ trình xử lý chất thải cần thiết khơng bảo đảm hiệu kinh tế qua tận thu lượng cần đảm bảo yêu cầu xử lý ô nhiễm môi trường, đáp ứng tiêu chuẩn, quy chuẩn xả thải nước thải Để đóng góp vào hướng nghiên cứu này, cơng trình tiến hành khảo sát phân tích dịng thải cơng ty Mía đường Hịa Bình (Hoasuco) nhằm đánh giá hiệu xử lý nước thải mía đường xem xét hình thành khí metan phương án xử lý nước thải sản xuất mía đường hệ UASB Một số thơng số ảnh hưởng đến trình xử lý hiệu sinh khí hệ UASB pH, tải trọng hữu cơ, thời gian lưu, mật độ bùn số ion kim loại kiểm soát nghiên cứu Mục tiêu Tận dụng chất thải để thu hồi, khai thác nguồn lượng góp phần tiết kiệm tài nguyên bảo vệ môi trường Phương pháp nghiên cứu (1) Khảo sát thực tế Hoasuco vấn trực tiếp lãnh đạo, cơng nhân nhằm tìm hiểu trình sản xuất, vận hành máy, thiết bị; nhu cầu nguyên vật liệu; trạng môi trường, điểm phát thải, điểm tổn thất, gây hao phí cho cơng đoạn q trình sản xuất (2) Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: (a) Thí nghiệm xử lý nước thải sản x́ t cơng nghiệp mía đường Áp dụng đánh giá công nghệ khai thác, tận thu lượng qua giải pháp xử lý nước thải sản xuất mía đường theo phương pháp UASB quy mơ phịng thí nghiệm (Hình 1) Hệ UASB chế tạo nhựa acrylic suốt: dày 5mm, đường kính 0,14m, cao 800mm, thể tích làm việc lít Thu metan túi khí chun dụng có van, thể tích lít Hệ hoạt động với tải trọng COD vào khoảng 2,3-7,2g/L.ngày, bổ sung N P (sử dụng sản phẩm thức ăn cho mèo Whiskas) đạt tỉ lệ COD:N:P=350:5:1; điều chỉnh pH NaHCO3; bùn gốc lấy từ hệ thống xử lý nước thải bia Các thông số COD, pH, Nts, Pts, TSS phân tích theo phương pháp TCVN tiêu chuẩn EPA Sau giai đoạn khởi động hệ tạo tầng bùn hoạt tính lơ lửng ổn định với giá trị MLSS khoảng 2000-2200mg/L, thơng số thực nghiệm xử lý nước thải mía đường (mẫu nước thải thực tế) sau (bảng 1) (b) Nghiên cứu ảnh hưởng số ion kim loại đến hiệu hệ UASB Sử dụng nước thải tự chế có giá trị COD = 2100±100 mg/L tạo từ thành phần đường sacarozơ Ngồi cịn có chất bổ sung nitơ, photpho để vi sinh vật có đủ dinh dưỡng (COD:N:P = 350:5:1) chất giúp ổn định pH Bùn hoạt tính gốc lấy từ trang trại chăn ni Hồ Bình Xanh, tỉnh Hồ Bình Giai đoạn Bảng Các thông số tiến hành thực nghiệm CODđầu vào Thời gian lưu Tải lượng hữu pH (mg/lít) thủy lực (giờ) (OLR) (g/L.ngày) 2320 24 2,3 – 2,3 7,3 – 7,5 2402 12 4,6 – 4,8 7,3 – 7,5 2375 6,9 – 7,2 7,4 – 7,5 T0 môi trường 33 - 38 33 - 37 33 - 36 Hình Sơ đồ hệ UASB qui mơ phịng thí nghiệm Quy trình vận hành hệ UASB: Bùn hoạt tính đưa vào hệ UASB với lượng 1/3 thể tích cột phản ứng Q trình để bùn thích nghi với nước thải diễn 46 ngày Từ ngày thứ – 14, tải trọng ~1 g/L.ngày chưa bơm tuần hoàn; từ ngày 14 – 21, tăng tải trọng lên 1,5 g/L.ngày, bơm tuần hoàn với tốc độ chậm, ~ L/h; từ ngày 21 – 46, ngày, tăng tải trọng thêm 0,5 g/L.ngày Do vậy, tải trọng đưa vào tương ứng 2; 2,5; 3; 3,5; g/L.ngày Tốc độ bơm tăng dần khoảng – L/h, tốc độ dâng nước tương ứng 0,37 – 0,72 m/h Kết thúc trình cho bùn thích nghi với nước thải mới, tiến hành khảo sát khả xử lý COD với tải trọng hữu khác nhau, từ lựa chọn tải trọng hữu phù hợp cho giai đoạn nghiên cứu ảnh hưởng ion kim loại Tải trọng hữu lựa chọn phải có hiệu suất xử lý cao ổn định Nghiên cứu ảnh hưởng ion kim loại đến hệ UASB: Sau hệ UASB vận hành ổn định, ion kim loại Ca2+, Cu2+, Mg2+ đưa vào nước thải đầu vào dạng muối clorua với khoảng nồng độ tương ứng 0-450 mg/L; 0-2400 mg/L 0-4 mg/L Mỗi mức nồng độ đánh giá ngày điều kiện nhiệt độ T~35oC, pH~7, CODđầu vào = 2100±100 mg/L Kết xử lý nước thải (COD) khả sinh khí (thể tích khí biogas, thành phần CH4 CO2) hệ UASB tính trung bình chung ngày cuối (3) Phương pháp lấy mẫu phân tích Mẫu nước lấy bảo quản theo TCVN 6663-1:2011 TCVN 5999:1995 Các thơng số kiểm sốt COD, pH, Nts, Pts, TSS phân tích tương ứng theo TCVN 6491:1999, TCVN 6492:2011, TCVN 6498-1999, TCVN 6202-1996 TCVN 6625:2000 Thể tích khí biogas hình thành thu xác định trường sử dụng máy Biogas 5000 (Geotech, UK) quy đổi điều kiện nhiệt độ 25oC, áp suất 1at phần trăm metan khí biogas phân tích sắc ký khí detector ion hóa lửa GC-FID (2010-Shimadzu-Nhật) (4) Phương pháp phân tích dịng chi phí hiệu Phương pháp kết hợp với phân tích dịng vật chất (MFA) [25,27,45] áp dụng nhằm đánh giá tính phù hợp khía cạnh kinh tế mơi trường giải pháp xử lý nước thải mía đường kết hợp thu hồi lượng dang khí sinh học (biogas) (5) Phương pháp xử lý so sánh số liệu Phương pháp tính sử dụng phương trình, xây dựng bảng biểu, đồ thị, hình vẽ xây dựng mối tương quan yếu tố có liên quan Tổng kết kết nghiên cứu 4.1 Kết điều tra khảo sát trạng sản xuất, nguyên liệu dịng nước thải phát sinh từ quy trình sản xuất Cơng ty Cổ phần Mía đường Hoasuco 4.1.1 Kết điều tra trạng sản xuất công ty Hoasuco Sản lượng đường kính trắng với cơng suất thiết kế 93.000 mía/năm tương ứng 9500 đường/năm (năm 2013 đạt 5.034 tấn); Rỉ mật phân vi sinh với sản lượng tương ứng 4.000 3.500 tấn/năm Mức tiêu thụ nguyên liệu, nước: Mía nguyên liệu: 50.000-60.000 tấn/năm; nước 1-1,2 triệu m3/năm (2000 m3/ngày); vôi 1600 kg/ngày, lưu huỳnh 520 kg/ngày axit photphoric 150 kg/ngày Dây chuyền công nghệ sản xuất Công ty Hoasuco Hình Hình 2- Sơ đồ cơng nghệ cơng ty Hoasuco (a) Cơng đoạn ép Mía ngun liệu cân chuyển sang bục xả nghiêng để vào máy băm sơ sau chuyển sang máy băm tinh nhờ thiết bị băng tải lúc mía đánh tơi nhỏ Tiếp mía vận chuyển sang hệ thống máy ép băng tải cao su Trong trình ép sử dụng nước thẩm thấu với nhiệt độ 60-70oC, lượng nước thẩm thấu 22-25% so với nước mía, mục đích tăng hiệu suất thu hồi nước mía máy ép qua trục thu nước mía hỗn hợp bã Bã đưa làm nguyên liệu đốt cho lò để cung cấp điện cho phân xưởng nhà máy Nước mía hỗn hợp bơm lên phận lọc bã tiếp bơm lên thùng chứa để gia vôi sơ bổ sung P2O5 cách bổ sung H3PO4 nước mía hỗn hợp có pH = 6,4-6,8 hàm lượng P2O5 = 350-400 ppm (b) Cơng đoạn làm mía Nước mía hỗn hợp bơm sang hệ thống gia nhiệt, nhiệt độ 55-65oC để hạn chế xâm nhập VSV, làm tăng trình ngưng tụ keo tăng tốc độ phản ứng hoá học, tăng hấp thụ SO2 làm giảm độ nhớt, tăng độ lắng cặn, độ tan muối CaCO3, sau nước mía bơm sang hệ thống xông SO2 lần với thiết bị phun kiểu đứng, sau phun nước mía có pH = 3,4-3,8 để loại chất không đường giảm độ nhớt nước mía Tiếp nước mía đưa sang thiết bị trung hồ Ca(OH)2 để đưa nước mía pH=6,8-7,2 bơm sang thiết bị gia nhiệt II, nhiệt độ 98-102oC để tiếp tục làm giảm độ nhớt, tăng tốc độ lắng Trước chuyển sang thiết bị lắng nước mía đưa qua thiết bị tản giảm khí dư, đưa áp suất thường tạo môi trường tĩnh Nước mía chuyển sang thiết bị lắng, qua ngăn, nhờ cánh khuấy mà tạo kết tủa tập trung ống trung tâm bơm lọc chân khơng tách lượng mẫu dịch cịn lại Từ buồng lắng nước lắng chảy qua sàng cong để loại bỏ huyền phù lại qua thùng chứa bơm vào thiết bị gia nhiệt III, nhiệt độ 115-125oC Hỗn hợp nước mía sau bơm sang thiết bị bốc Hơi thứ tận dụng cho nấu đường, gia nhiệt thiết bị ngưng tụ Nước mía lắng sau bốc gọi mật chè thô, chè bơm sang xông SO2 lần pH = 5,7-6,0 mục đích loại tạp chất, tẩy màu, giảm độ nhớt, tạo điều kiện kết tinh Sau xông SO2 lần thu mật chè tinh (c) Công đoạn nấu đường Mật chè tinh bơm vào nồi nấu nấu hệ thống nấu hệ Mật chè tinh dùng để nấu đường non A nấu giống (tạo mầm tinh thể) Giống nấu riêng dùng lượng bột đường nghiền nhỏ 20-150µm cho vào nồi nấu để tạo nhân tinh thể, mầm tinh thể tạo thành đưa sang nấu đường A Đường non A sau trợ tinh, ly tâm đường kính trắng mật A1, A2 Đường kính trắng phân loại kiểm tra sau nhập kho Mật đường bơm nấu sau trợ tinh đem ly tâm để thu đường mật tương ứng non Riêng mật C độ tinh khiết q thấp khơng tái sử dụng bơm thùng chứa mật phế (mật rỉ) Thời gian nấu loại đường non A, B C tương ứng 2,5–4; 4-6 8-12 Thời gian trợ tinh loại đường non A, B C tương ứng 2- 4; 4-6 20-24giờ (d) Công đoạn ly tâm Đường non A, B, C sau trợ tinh xong đưa xuống phận ly tâm để thu đường cát A, B, C, mật nâu mật trắng Đường sau ly tâm đưa xuống sàng lắc gầu tải chuyển xuống máy sấy Sấy đường làm cho hạt đường khô (tách phần nước bề mặt hạt đường), bóng, sáng màu, khơng biến chất bảo quản Đường sấy xong làm nguội đến nhiệt độ phòng Sau sấy làm nguội băng tải chuyển đến phận đóng bao (50kg/bao), đường thành phẩm bảo quản kho chứa đủ tiêu chuẩn đảm bảo đường không bị ẩm hay bị biến chất 4.1.2 Nước thải sản xuất mía đường Theo báo cáo tình hình thực cơng tác mơi trường cơng ty mía đường Hịa Bình ngày 19 tháng năm 2014: Khối lượng nước thải trung bình 2.257 m3/ngày đêm lớn 2.300 m3/ngày Lượng nước thải thu gom bơm lên hệ thống xử lý nước thải, bể sục khí 4000 m3/ngày Nguồn tiếp nhận nước thải: nước sau xử lý từ cống xả theo rãnh dẫn vào suối Nước thải phát sinh trình thau rửa thiết bị, nhà xưởng loại nước thải có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao số chất hữu thu gom vào bể phốt phân xưởng đường phân xưởng ép mía Tại có bố trí sục khí (Phân xưởng đường) bổ sung chế phẩm men sinh học, bổ sung vôi để điều chỉnh pH trước bơm sang hệ thống xử lý tro bụi khí thải lị Đặc điểm cơng nghệ hệ thống nước tuần hoàn, tái sử dụng triệt để, lượng nước bay qua ống khói lị bù đắp, lơ lửng lắng tro lò hơi, chất hữu men sinh học phân giải q trình tuần hồn hệ thống, kết tủa tro lò tận thu, dùng làm nguyên liệu sản xuất phân bón Vi sinh Nước thải phát sinh q trình tạo chân khơng cho hệ nấu đường, sau bơm giảm nhiệt quay vòng tái sử dụng, lượng nước lại hệ thống rãnh mương đưa hồ sinh học sau hồ sinh học nước bổ sung thường xuyên men sinh học, sục khí để lên men hiếu khí trước thải mơi trường Biện pháp xử lý nước thải áp dụng nhìn chung thu hiệu định nhiên chưa đáp ứng yêu cầu công nghệ xử lý dịng nước thải có tải trọng nhiễm chất hữu cao nước thải mía đường Nhiều nghiên cứu cần áp dụng cơng nghệ UASB cho loại hình nước thải [4,10,13,33] Kết điều tra dòng nước thải cơng ty Hoasuco: - Dịng nước thải 1: khơng ô nhiễm, phát sinh từ khâu làm lạnh thiết bị trợ tinh, thiết bị ngưng tụ nồi cô đặc nấu đường, nước từ bơm chân không Nước thải bị nhiễm dầu, nhớt bột mía sinh từ làm lạnh trục máy cán ép: Lưu lượng Q1 680 m3/ngày, COD 60 mg/L, nhiệt độ 540C Tải lượng COD: LCOD1 = Q1xC = 60 680 = 40,8 kgCOD/ngày - Dòng nước thải 2: mức nhiễm nhẹ, phát sinh từ q trình ngưng từ thiết bị gia nhiệt, cô đặc, nấu đường, làm nguội máy làm nguội nước đường nước thải sinh hoạt, phân xưởng ép, phịng thí nghiệm, làm lạnh lị đốt lưu huỳnh, sữa vơi: Lưu lượng Q2 175 m3/ngày, COD 200 mg/L, BOD5 93 mg/L Tải lượng COD: LCOD2= 200 175=35 kgCOD/ngày - Dòng nước thải 3: mức nhiễm nặng, phát sinh từ q trình lọc chân không, lắng (bọt nước ép bùn), nước rửa (nồi nấu đường, thiết bị cô đặc máy ly tâm), rò rỉ mật rỉ: Lưu lượng Q3 910 m3/ngày, COD 2200 mg/L; BOD5 1450 mg/L Tải lượng COD: LCOD3= 910 2200=2002 kgCOD/ngày - Dịng nước thải 4: nhiễm nặng, phát sinh từ hệ thống xử lý khí thải Lưu lượng Q4 220 m3/ngày, SS 4325 mg/L, COD 2565 mg/L, nhiệt độ 58oC Tải lượng COD: LCOD4=564 kg COD/ngày - Dịng nước thải chung: từ cống xả có pH 6,22; TSS 800-900 mg/L COD 600 mg/L; tổng nitơ tổng phốt vượt không đáng kể so với QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) nước thải công nghiệp (Bảng 2) Trong dòng nước thải, nước thải cống xả chung (Q 2000-2200 m3/ngày) có tính axit (pH 6,22), giá trị TSS COD vượt lần QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Dòng nước thải rửa thiết bị từ hệ thống hấp thụ khí thải có mức ô nhiễm COD cao, khoảng 2200 – 2565 mg/L với lưu lượng tương ứng 910 220 m3/ngày Xử lý nước thải mía đường hệ UASB đạt hiệu cao với tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày thời gian lưu thủy lực 12 Hiệu suất xử lý COD giai đoạn thực nghiệm đạt 89,9; 81,5 58,5% tương ứng với tải trọng 2,47; 4,8 7,37 gCOD/L.ngày Lượng khí biogas trung bình đạt 12 lít/ngày tỷ lệ CH4 khí biogas trung bình đạt 60,7 % tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày Bảng Kết phân tích nước thải cống chung cơng ty Hoasuco (giá trị trung bình đợt lấy mẫu) Nước thải Nước thải hồ QCVN Thông số Đơn vị cống chung sinh học 40:2011/BTNMT, cột B pH 6,22 7,7 5,5 – 9,0 TSS mg/L 622 80 100 Ntổng mg/L 10,8 7,6 40 Ptổng mg/L 0.8 0,4 COD mg/L 861 46 150 4.2 Kết phân tích dịng vật chất sản xuất đường Phân tích dịng vật chất (MFA) công cụ hữu hiệu không quản lý chất thải mà quản lý vật chất tài ngun Nước thải ngành cơng nghiệp mía đường chứa lượng lớn chất hữu có hợp chất chứa nitơ phốt pho, giá trị BOD5 cao mức biến động lớn (350 – 2750 mg/L) Đây nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tiếp nhận ảnh hưởng bất lợi đến đời sống thủy sinh vật 4.2.1 Cân vật chất tổng khối lượng Kết cân vật chất tổng khối lượng việc áp dụng phương pháp nghiên cứu chương trình bày Hình Hình cho thấy tổng lượng vật chất đầu vào 1654,13 bao gồm mía nguyên liệu chiếm 75,57%, lượng nước thẩm thấu, nước rửa lọc chiếm 21,73%, 2,7% lại gồm lượng Ca(OH)2, SO2, P2O5 chất trợ lắng Sau trình sản xuất lượng đường thành phẩm thu 145,26 tấn/ngày chiếm 11,62% so với mía, tổng lượng nước bốc 1100,66 tấn/ngày chiếm 88,05% so với mía, tổng khối lượng chất thải rắn khoảng 420 tấn/ngày chiếm 33,62% so với mía 4.2.2 Cân nước Lượng nước sử dụng sản xuất đường lớn cao ~ 12-15 lần so với nguyên liệu Tuy nhiên, tỉ lệ nước tái sử dụng tuần hồn nhà máy cao Hình 3- Sơ đồ cân vật chất tổng khối lượng Để đánh giá giảm lượng nước thải cần xử lý tiến hành cân nước cho Cơng ty Hoasuco (xem Hình 4) Hình cho thấy tổng lượng nước đầu vào 2.814 m3/ngày điều kiện bể nước làm mát cho ngưng tụ nạp đầy 50.806 m3/ngày bể nước phục vụ lò nạp 720 m3/ngày hệ thống lò hệ thống làm mát ngưng tụ có hệ thống nước tuần hồn Việc tuần hồn nước lị nước làm mát làm giảm lượng nước xả thải vào môi trường, nhiên q trình cấp tuần hồn lượng nước tổn thất 220 m3/ngày Nước sau làm mát sử dụng làm nước thẩm thấu, hòa đường cát B, C hịa mật với tổng 393,75 m3/ngày Vì cần bổ sung liên tục nước đầu vào cho lò hệ thống nước làm mát ngưng tụ để bù vào lượng bị hao hụt Ngoài nước đầu vào nhà máy sử dụng cho sinh hoạt, làm mát động cơ, rửa thiết bị, hịa vơi phục vụ phịng nghiệm với tổng lượng 2200 m3/ngày Tổng lượng nước thải 3150 m3/ngày lượng nước thải sau sử dụng cho công đoạn trình nhà máy 2150 m3/ngày lượng nước thải nước mía ngưng tụ 1100 m3/ngày Nước thải thu gom xử lý hồ cấp khí sinh học với nguồn nước thải chính: (1) nước thải từ làm mát động cơ, bơm, thiết bị (nhiễm bẩn dầu nhớt) nước làm nguội bơm đường (nhiễm đường), nước mía bốc ngưng tụ trình bốc hơi, nấu đường trình ly tâm (loại nước mang theo lượng lớn đường trình tổn thất đường); (2) nước thải từ vệ sinh công nghiệp: nước xả đáy nồi hơi, nước thải phịng thí nghiệm, nước rị rỉ đường ống, vệ sinh máy móc thiết bị (loại nước cơng đoạn có chứa lượng đường cao) Hình 4- Sơ đồ cân nước với công suất 1250 nguyên liệu/ngày Cân thành phần rắn Dựa vào số liệu điều tra thực địa phương pháp tính tốn cân vật chất đưa sơ đồ cân thành phần rắn Hình Kết cho thấy tổng lượng chất rắn đầu vào 378,35 tấn/ngày, sau trình sản xuất đường thành phẩm thu 140,35 tấn/ngày (~37,5%) lượng chất thải phát sinh 237,44 tấn/ngày, chiếm 62,7% Lượng chất thải rắn lớn bã mía chiếm ~50% lượng chất rắn ~69% tổng lượng chất thải rắn; tiếp đến mật rỉ chiếm ~7% lượng chất rắn ~ 10% tổng khối lượng chất thải rắn Lượng chất rắn tổn thất qua công đoạn làm công đoạn nấu đường chiếm ~3 4% Trong lượng bùn bã chiếm ~2,5% lượng chất rắn 4% tổng khối lượng chất thải rắn Tuy nhiên, khoảng 190 tấn/ngày bã mía sử dụng làm nhiên liệu để đốt lò thải khoảng 14 tro/ngày Tro bã bùn sử dụng để sản xuất phân bón vi sinh 4.3 Kết nghiên cứu thực nghiệm xử lý nước thải mía đường cơng nghệ UASB 4.3.1 Kết khảo sát hiệu xử lý COD hình thành metan hệ thống xử lý nước thải mía đường UASB Hiệu xử lý COD giai đoạn đạt 80-90% Khi giảm HRT từ 24 xuống 12 h, hiệu xử lý COD tăng lên Điều HRT giảm, lưu lượng nước thải vào hệ tăng tăng lượng chất (chất hữu cơ) cho vi sinh vật dẫn đến tăng tốc độ phân hủy hay hiệu xử lý COD Nghiên cứu Cheng nnk (2010) sử dụng hệ UASB công ty Able Co., Ltd thiết kế để xử lý nước thải sản xuất mía đường (COD: 20.000-150.000 mg/L) cho hiệu xử lý COD 50-55% với HRT 24-48 h, tải trọng 2-5 gCOD/L.ngày lớn 18-24 gCOD/L.ngày Hình - Cân thành phần rắn Hoasuco, công suất 1250 nguyên liệu/ngày Trong nghiên cứu Ragen nnk (2001) sử dụng hệ mơ hình UASB tích 10 lít, COD đầu vào 1000 mg/lít, hiệu xử lý COD đạt 76% với tải trọng hữu 6,7 kgCOD/m3.ngày Thể tích thành phần khí biogas theo dõi đo hàng ngày suốt trình thực nghiệm (Hình 6) Kết cho thấy với tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày, lượng khí sinh đạt cao 12,2 L/ngày, gấp 2,3 1,4 lần so với tải trọng 2,47 7,17 gCOD/L.ngày Kết tương đồng so với nghiên cứu Tanksali (2013) điều kiện thí nghiệm gần tương tự: UASB tích làm việc 8,4 lít, bùn gốc lấy từ bể tự hoại, tiến hành nhiệt độ phòng (26-39oC), tải trọng hữu cao gCOD/L.ngày, hiệu xử lý COD 80-90% hiệu suất sinh khí đạt 13,72 L/ngày 2,47 gCOD/L.ngày 4,8 gCOD/L.ngày 7,17 gCOD/L.ngày Hình Sự hình thành khí biogas hàm lượng khí metan ứng với tải lượng khác Phân tích thành phần khí biogas thu (Hình 6) cho kết hàm lượng khí metan giai đoạn cao đạt trung bình 60,7 % Hiệu suất chuyển hóa khí dao động khoảng 0,25 – 0,41 L/gCODchuyển hóa, trung bình đạt 0,33 L/gCODchuyển hóa (Hình 7) Hình Hiệu suất chuyển hóa khí biogas q trình thí nghiệm Bảng tổng hợp điều kiện thí nghiệm kết (theo giá trị trung bình) q trình xử lý nước thải mía đường hệ UASB Kết thu phù hợp với nghiên cứu trước sử dụng hệ UASB để xử lý nước thải mía đường [Alllison, 1990; Chang, 1999; Ragen, 2001] Tuy nhiên, giá trị COD đầu hệ UASB cịn cao, trung bình 283 mg/L gấp 1,9 lần tiêu chuẩn xả thải theo QCVN 40: 2011/BTNMT cột B, cần phải xử lý cơng nghệ xử lý hiếu khí hồ sinh học tùy nghi Bảng Tổng hợp điều kiện thí nghiệm kết xử lý nước thải mía đường hệ UASB Thơng số Đơn vị Giai đoạn Giai đoạn Thể tích làm việc Tải trọng COD Lưu lượng COD đầu vào COD đầu pH đầu Hiệu suất xử lý COD Biogas hình thành Thể tích CH4 Hiệu suất sinh biogas L gCOD/L.ngày L/ngày mg/L mg/L % L/ngày % L/gCODchuyển hóa 2,47 2320 433 6,8 81,5 5,2 54,4 0,34 4,8 16 2402 345 89,9 12,0 60,7 0,36 Giai đoạn 7,37 24 2375 1000 6,5 58,5 8,9 41,5 0,28 Thể tích thành phần khí biogas theo dõi đo hàng ngày suốt trình thực nghiệm Kết tổng hợp bảng đây: Giai đoạn Bảng Hiệu suất sinh khí biogas sinh theo giai đoạn thí nghiệm Thể tích Tải lượng Thể tích Hiệu suất Hiệu suất xử lý hệ UASB COD biogas %CH4 sinh metan COD (%) (lít) (g/lít.ngày) (L/ngày) (L/gCODch) 2,47 4,8 7,37 5,2 12 8,9 54,4 60,7 41,5 0,34 0,36 0,28 81,5 89,9 58,5 Hiệu xử lý COD giai đoạn đạt 80-90%, kết tương đối phù hợp với nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất cồn từ rỉ đường hệ UASB quy mơ phịng thí nghiệm N.T Sơn N.T.T Hà (2004): đạt 92,2% với thời gian lưu 3,5 ngày, tải trọng COD 2,99g/L.ngày Tuy nhiên hiệu xử lý thành phần hữu cao đáng kể so với số nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất đường khác Xu Cheng nnk (2010), sử dụng hệ UASB cơng ty Able Co., Ltd, Quảng Tây, Trung Quốc thiết kế (COD: 20.000150.000 mg/L) Hiệu xử lý nước thải với giá trị pH thấp, COD, sunphat cao tải trọng hữu lớn (OLR 2-5gCOD/L.ngày; lớn 18-24 gCOD/L,ngày) Hiệu loại COD đạt 50-55% với HRT 24-48 Trong nghiên cứu A.K Ragen nnk (2001) sử dụng hệ mơ hình UASB quy mơ phịng thí nghiệm, V 10 lít, COD vào 1000mg/lít Sau giai đoạn khởi 10 động, tải lượng hữu đạt 6,7 kgCOD/m3.ngày, hiệu xử lý COD đạt 76% Hình Biến thiên hiệu suất sinh khí biogas theo thời gian Kết hình cho thấy với tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày, lượng khí sinh đạt cao nhất, 12,2L/ngày, gấp 2,3 1,4 lần so với tải trọng 2,47 7,17 gCOD/L.ngày So với nghiên cứu tương tự quy mơ phịng thí nghiệm A.S.Tanksali (2013): UASB có Vlv 8,4 lít, bùn gốc từ bể tự hoại, nhiệt độ phòng (26-39oC), tải trọng hữu cao 6g COD/L.ngày, hiệu xử lý COD đạt thấp không đáng kể (80-90% so với 96%) Tuy nhiên hiệu suất sinh khí đạt tương đương: 12,2L/ngày 13,72L/ngày 4.3.2 Khảo sát ảnh hưởng số ion kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu hệ UASB Các kim loại thường có nước thải Ca, Mg, Na, K hay kim loại nặng Cu, Cr, Cd, Zn, Ni, Pb, tồn dạng nồng độ khác tùy thuộc vào ngành nghề sản xuất Nghiên cứu Yu (2001) [26,49] cho thấy nồng độ Ca2+ từ 150-300 mg/L giúp tăng khả tích lũy sinh khối trình tạo hạt bùn yếm khí Trong nghiên cứu Sanjeevi (2013) [38] ảnh hưởng tích cực tương tự Ca2+ thấy rõ nồng độ 300-400 mg/L Tuy nhiên, nồng độ gây ức chế Ca2+ chưa khẳng định rõ ràng, chưa thống nghiên cứu thực ví dụ Ahn (2006) [7] nhận thấy dấu hiệu ức chế nồng độ Ca2+ lên tới 7000 mg/L Cũng Ca2+, Mg2+ có ảnh hưởng đến phát triển hạt bùn Schmidt (1993) [40] nồng độ 240-720 mg/L có lợi cho hạt bùn Tuy nhiên, nồng độ cao 3000 mg/L, Metcalf & Eddy (2003) [15] cho Mg2+ gây ức chế mạnh q trình yếm khí Khơng giống kim loại trên, kim loại nặng Cu2+ làm giảm khả hoạt động hệ yếm khí từ 15-20% nồng độ Cu2+ nhỏ ~1 mg/L [19,21] Nhìn chung nghiên cứu trước tập trung vào ảnh hưởng kim loại đến hình thành hạt bùn (a) Ảnh hưởng Ca2+: Khi chưa có mặt Ca2+, hiệu suất xử lý COD đạt 94%, thể tích khí biagas thu 4,16 lít/ngày, tỉ lệ CH4 khí biogas sinh chiếm 70% Khi bổ sung Ca2+ (nồng độ 50–450 mg/L), hiệu suất xử lý COD tỉ lệ thành phần chất khí khơng có thay đổi nhiều Hiệu suất xử lý COD (HCOD) đạt 95-96%, tỉ lệ CH4 biogas tăng nhẹ từ 70 lên 71-74% Tuy nhiên, nồng độ Ca2+ 300 mg/L, hiệu suất xử lý COD (HCOD) tăng đạt 96%; hiệu suất chuyển hóa (Hch) tăng từ 0,24 lên 0,30 L/gCOD thể tích khí CH4 (VCH4) thu tăng rõ rệt, đạt 5,18 lít/ngày Ion Ca2+ có tác động tạo thuận lợi cho q trình yếm khí nhờ ảnh hưởng đến phát triển hạt bùn Cơ chế ảnh hưởng Ca2+ đến trình hình thành bùn hạt chứng minh nghiên cứu trước [40,48] Theo Schmidt (1993) [40], trình phát triển hạt bùn hệ UASB chia thành bước: (1) di chuyển hạt bùn đến bề mặt hạt bùn khác, (2) trình hấp phụ lực hóa lý, (3) bám dính hạt nhờ phần phụ vi sinh vật polymer, (4) phát triển vi sinh vật hạt Bất kỳ 11 yếu tố tăng tốc độ bước đẩy nhanh trình tạo hạt, rút ngắn thời gian khởi động hệ Nghiên cứu Yu Fang (2000) [48] cho thấy, nồng độ Ca2+ phù hợp giúp đẩy nhanh bước phát triển hạt: hấp phụ, bám dính phát triển vi sinh vật Khi phân giải hợp chất hữu cơ, vi sinh vật tiết polyme ngoại bào Bề mặt tế bào vi sinh vật polyme ngoại bào thường có điện tích âm [49], để liên kết với vi sinh vật khác tạo hạt thường địi hỏi cation, chủ yếu cation hóa trị II Ca2+ Nhờ lực hút trái dấu, Ca2+ làm cầu nối điện tích âm tạo ổn định mạng lưới polymer hạt Các polymer ngoại bào có xu bám vào Ca2+ nhờ tạo thành phức hợp ổn định Ngoài ra, ion kim loại hóa trị II Ca2+ cịn hỗ trợ cho hoạt động enzyme để chuyển hóa lượng tế bào sống vi sinh vật Nhờ đó, q trình metan hóa diễn tốt hơn, lượng khí thu tăng (b) Ảnh hưởng Mg2+: Tương tự Ca2+, Mg2+ có ảnh hưởng tích cực đến q trình yếm khí nồng độ phù hợp Các kết HCOD, tỉ lệ CH4, CO2 có thay đổi không đáng kể, chênh lệch giá trị ≤ 4% Sự thay đổi rõ rệt thể thể tích khí CH4 thu ngày Tại nồng độ Mg 2+100 mg/L, hiệu suất chuyển hóa (H ch) đạt cực đại (0,29 L/gCODxử lý), thể tích khí biogas tăng từ 4,39 lên 5,08 L/ngày (~16%) Nồng độ tối ưu Mg2+ 100 mg/L Hulshoff (1983), Mahoney (1987) Alibhai (1986) đưa báo cáo Schmidt (1993) [40] Tại nồng độ Mg2+ cao 2400 mg/L, hiệu suất xử lý COD giảm 92% (COD đầu 170 mg/L, cao 1,5 lần so với COD nồng độ khác, khoảng 85-105 mg/L) Sự ức chế Mg2+ đến q trình yếm khí nồng độ cao Schmidt (1993) [40] lý giải nhiều kết tủa vô cản trở trình phân hủy chất hữu cơ; hạt bùn kích thước nhỏ khỏi hệ, dẫn tới sinh khối hệ giảm giảm hiệu xử lý (c) Ảnh hưởng Cu2+: Ion Cu2+ yếu tố cần thiết cho phát triển vi sinh vật, nhiên mức độ vi lượng Với nồng độ từ 0,5 – mg/L, Cu2+ thể ảnh hưởng tiêu cực đến trình yếm khí Hiệu suất xử lý giảm từ 95 xuống 89%, tương ứng với COD đầu tăng từ 105 tới 230 mg/L, gấp lần so với ban đầu Hiệu suất chuyển hóa giảm rõ rệt từ 0,29 cịn ~0,22 L/gCODxử lý, thể tích CH4 giảm đáng kể từ 5,1 ~3,7 L/ngày (giảm 27%) Chất lượng khí biogas giảm, thể tỉ lệ CH giảm tới 10%, CO2 tăng 10% so với trước có Cu2+ Theo Icela (2015) [19] Lin (1999) [21], có mặt Cu2+ thay cation cần thiết có enzyme vi sinh vật yếm khí, khiến enzyme bị bất hoạt Cu2+ kết tủa với nhóm sunfit, cacbonat hydroxit [39] tích tụ bùn, làm giảm lượng nước hạt bùn, tạo thành hạt vật chất trơ, cản trở trình phân hủy Mặt khác, khơng decacboxyl hóa tạo CH4, axit hữu không khử, tồn đọng thiết bị làm giảm pH, gây bất lợi cho trình metan hóa, dẫn đến làm giảm tỉ lệ CH4 4.4 Kết tính tốn sơ tiềm thu khí metan 4.4.1 Tính theo hệ số thực nghiệm Từ kết trình thực nghiệm xử lý nước thải hệ UASB ta có hiệu suất sinh biogas q trình tối ưu 0,36 lít Biogas/gCODchuyển hóa, khí CH4 chiếm 60,7% Như có hiệu suất sinh khí metan là: 0,36 x 60,7% = 0,22 (lít CH4/gCODchuyển hóa) Mặt khác, từ kết bảng đặc tính nguồn nhiễm nước thải sản xuất mía đường cơng ty đường Hịa Bình ta có tổng tải lượng COD nguồn nguồn phù hợp qua xử lý kỵ khí hệ UASB là: 2002 + 564 = 2566 (kgCOD/ngày)  Vậy, tiềm thu hồi khí metan từ nước thải mía đường cơng ty đường Hịa Bình việc tách dịng xử lý kỵ khí qua hệ UASB là: VCH4 = 2566 x 0,21852 = 560,7 (m3 CH4/ngày) Theo lý thuyết 1m3 biogas (75% CH4) tương đương với 1,4kWh điện ước tính tiềm năng lượng thu hồi khí metan cơng ty khoảng: 1000kWh/ngày 12 4.4.2 Tính theo lý thuyết: Tính tốn tiềm thu hồi khí metan từ q trình tự phân hủy chất hữu xenlulozơ- thành phần nước thải mía đường Áp dụng phản ứng phân hủy với xenlulozơ với cơng thức hóa học chung (C6H10O5)n để tính lượng khí metan sinh ra: (C6H10O5)n + nH2O → 3nCH4 + 3nCO2 Tỷ lệ CH4/COD: B = (3 x 16) : (16 x 32) = 0,25 (gCH4/gCOD) Từ tính tốn sơ tiềm thu hồi metan cho cơng ty mía đường Hịa Bình sau: Chọn giá trị COD: 2580 mg/L; nguyên liệu đầu vào: 60000 mía/vụ lượng nước thải trung bình sản xuất mía 14 m3 Tổng lượng nước thải công ty đường Hịa Bình 840000 m3/vụ COD nước thải: COD = 84 x 104 x 2580 x 10-6 = 2167,2 (tấn COD/vụ) Lượng CH4 sinh ra: mCH4 = 2167,2 x 0,25 = 541,8 (tấn CH4/vụ) 4.5 Đề xuất quy trình cơng nghệ phù hợp xử lý nước thải cơng nghiệp mía đường 4.5.1 Cơ sở thiết kế hệ thống Phương án công nghệ nghiên cứu lựa chọn kết hợp xử lý thu hồi metan cho nước thải sản xuất đường (hình 9) Quy trình cơng nghệ phù hợp để xử lý nước thải mía đường theo định hướng thu hồi lượng đề xuất từ kết trình nghiên cứu thực tế trạng sản xuất đặc tính nước thải, công nghệ UASB xử lý nước thải công ty cổ phần mía đường Hịa Bình [1,2] theo ngun tắc tách dịng: - Dịng nước thải 1: mức nhiễm cao gồm nước thải từ q trình lọc chân khơng, lắng (bọt nước ép bùn), nước rửa (nồi nấu đường, thiết bị đặc máy ly tâm), rị rỉ mật rỉ từ hệ thống xử lý khí thải Q1 1200m3/ngày, COD 2200-2500mg/L, SS 4100–4300mg/L - Dòng nước thải 2: khơng nhiễm, phát sinh từ trình làm lạnh thiết bị trợ tinh, thiết bị ngưng tụ nồi cô đặc nấu đường, nước từ bơm chân khơng, từ q trình ngưng từ thiết bị gia nhiệt (cô đặc, nấu đường, làm nguội máy làm nguội nước đường), làm lạnh lị đốt lưu huỳnh, sữa vơi, nước thải từ phịng thí nghiệm nước thải sinh hoạt Q2 ~ 900 m3/ngày; COD 80 - 160 mg/L; BOD5 ~ 50- 95 mg/L Bảng Thông số, liệu chung sử dụng tính tốn sơ hệ thống xử lý nước thải mía đường cho cơng ty Hoasuco TT Thơng số/đại lượng Giá trị Cơ sở/căn lựa chọn Lưu lượng nước thải nhà máy 1200 m3/ngđ max Điều tra khảo sát thực tế =0,014m /s) Hoasuco (thời điểm nghiên cứu) (trung bình) (Qs pH 7,5 – 8,0 Kết khảo sát, phân tích mẫu BOD 1800 mg/l nước Hoasuco (thời điểm COD 2500 mg/l nghiên cứu) SS 1250 mg/l Nts 12,4 mg/l Pts 1,5 mg/l Hiệu suất giảm COD hệ UASB 70-85% (chọn 75%) Hiệu suất sinh khí 0,36m /kg COD Kết nghiên cứu thực nghiệm Kết nghiên cứu thực nghiệm chuyển hóa Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải mía đường đề xuất cho Hoasuco Hình 13 Thuyết minh quy trình cơng nghệ: Song chắn rác: Để hạn chế tượng tắc đường ống rác thải có kích thước lớn, đầu đường ống thu gom nước thải có bố trí song chắn rác kim loại để loại bỏ tạp chất có kích thước lớn, tránh ảnh hưởng tới máy bơm công đoạn Bể thu – bơm nước thải: Nước thải sau qua song chắn rác gom vào bể thu bơm đến cơng trình phía sau Bể lắng 1: Tại bể lắng này, lượng lớn chất rắn lơ lửng (SS) loại bỏ qua trình lắng, dầu mỡ chất khác tách khỏi nước thải, giảm tải lượng hữu cho công đoạn xử lý Bùn lắng thu định kỳ chuyển đến sân phơi bùn Dòng NT Biogas Dòng NT Bể điều hịa Hình Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải mía đường đề xuất Bể điều hịa: Sự thay đổi nồng độ lưu lượng nước thải thời điểm ảnh hưởng đến hoạt động vi sinh vật hệ UASB Bể điều hịa có tác dụng làm ổn định lưu lượng nồng độ nước thải, tăng hiệu xử lý nước thải Đây bước quan trọng q trình phân hủy kị khí vi sinh vật kị khí có tốc độ sinh trưởng chậm so với vi sinh vật hiếu khí, độ nhạy cảm cao hơn, dễ bị ảnh hưởng điều kiện mơi trường phản ứng, đặc biệt nhóm vi sinh vật lên men metan Tại nước thải trung hòa dung dịch NaHCO3 đến pH ~ 7-7,5 Các thiết bị đo pH lắp đặt kết nối với bơm định lượng tự động Bể UASB: Nước thải bơm từ bể điều hòa vào bể UASB Q trình thủy phân, axit hóa, metan hóa xảy tạo khí biogas (60 - 70% metan, 30 – 40% CO2 khí khác) Sau xử lý bể UASB, ~ 80 – 90% COD loại bỏ Khí biogas thu hồi sử dụng thay phần nhiên liệu hóa thạch phục vụ đốt lị hơi, phát điện… Bể hiếu khí (aerotank): Nước thải sau qua bể UASB tự chảy vào bể aerotank có thổi khí sử dụng đĩa phân khí nhằm tăng cường xáo trộn với bùn hoạt tính cung cấp oxy cho 14 vi sinh vật hiếu khí, đồng thời giữ cho bùn trạng thái lơ lửng Giai đoạn xử lý tiếp phần COD, BOD cịn lại Lượng vi sinh vật hiếu khí bổ sung cách tuần hoàn bùn từ bể lắng Bể lắng 2: Nước thải sau bể hiếu khí dẫn vào bể lắng (lắng đứng) Bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể tác dụng trọng lực, phần bùn tuần hồn lại bể aerotank, phần cịn lại bơm vào bể nén bùn đem xử lý Bể nén bùn: Bùn từ bể lắng đợt dưa tới bể nén bùn nhằm làm giảm độ ẩm từ ~85% xuống khoảng 60% trước chuyển sang sâ phơi bùn Sân phơi bùn: Bùn tươi từ bể lắng đợt I bùn từ bể nén dẫn vào sân phơi bùn để tách nước Khoảng 20 - 30 ngày xả bùn lần, bùn khô thu gom gàu máy, lượng bùn kết hợp vơi bã bùn sinh từ khâu sản xuất đường để làm phân vi sinh Nước tách từ bể ép bùn sân phơi bùn bơm trở lại bể điều hòa để xử lý Hồ hiếu khí (hồ sinh học ổn định nước đầu ra): Nước thải từ bể lắng tiếp tục chảy qua hồ hiếu khí nơi có trồng loại thực vật thủy sinh (bèo tây, hoa súng, bè thủy trúc,…) nhằm ổn định nước thải đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B trước xả mơi trường tiếp nhận 4.5.2 Tính toán thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải mía đường đề xuất Trên sở số liệu từ kết khảo sát nghiên cứu thực nghiệm (bảng 1) theo hướng dẫn Trịnh Xuân Lai (2009) Lâm Minh Triết (2008), thông số kỹ thuật hạng mục cơng trình hệ thống xử lý đưa sau (bảng 6) Đánh giá kết đạt kết luận Từ kết thu đưa số kết luận sau: - Điều tra tính tốn cân nước cơng ty Mía đường Hịa Bình cho thấy dịng nước thải, nước thải cống xả chung (Q~2000-2200m3/ngày) có pH tính axit (pH 6,22), giá trị TSS COD vượt lần 40:2011/BTNMT (cột B) Tuy nhiên hàm lượng N, P tổng mức vượt TCCP không đáng kể; dòng nước thải rửa thiết bị từ hệ thống hấp thụ khí thải có mức nhiễm COD cao ~ 2200–2565mg/L với Q~ tương ứng 910 220m3/ngày - Nghiên cứu xử lý nước thải mía đường với hệ UASB khảo sát ảnh hưởng yếu tố: tải trọng hữu cơ, pH, thời gian lưu, số ion kim loại, đến trình xử lý cho thấy hiệu cao đạt tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày HRT 12 Hiệu suất xử lý COD đạt 89,9; 81,5 58,5% tương ứng với tải trọng 2,47; 4,8 7,37 gCOD/L.ngày Sự có mặt ion kim loại (Ca2+, Mg2+ Cu2+) ảnh hưởng rõ đến khả xử lý hệ UASB Ở nồng độ 300 mgCa2+/L, 100-1000 mg Mg2+/L, thể tích khí CH4 thu tăng mạnh (13 25%) Tuy nhiên, nồng độ cao Mg2+ 2400 mg/L có xuất dấu hiệu ức chế q trình kỵ khí Trong Cu2+ gây ức chế nồng độ nghiên cứu (0,5 – mg/L), hiệu suất xử lý COD giảm tăng nồng độ Cu2+ thể tích khí CH4 giảm ~ 26 – 28% - Lượng khí biogas sinh từ hệ UASB (trung bình) cao đạt 12 lít/ngày tải trọng 4,8 gCOD/lít.ngày, gấp 2,3 7,5 lần so với tải trọng tương ứng 2,47 7,47 gCOD/lít.ngày Tỷ lệ % CH4 khí biogas trung bình đạt tương ứng 60,7; 54,4 41,5% Tuy nhiên số đợt thí nghiệm tỉ lên metan hỗ hợp khí đạt đến 65-68% - Ước tính tiềm thu hồi khí metan thơng qua việc tách dịng nước thải nhà máy đường Hịa Bình xử lý hệ UASB có thu hồi khí metan tính theo hệ số thực nghiệm khả quan, lượng khí metan thu 560,7m3 khí CH4/ngày, tương đương khoảng 1000kWh điện/ngày Ước tính theo lý thuyết tiềm thu metan đạt 541,8 (tấn CH4/vụ) - Trên sở kết nghiên cứu đề xuất hệ thống xử lý nước thải kết hợp kỵ khí thu hồi metan hiếu khí (cơng suất 1200 m3/ngày đêm) tính tốn sơ kích thước hạng mục cơng trình thơng số kỹ thuật, vận hành cho hệ thống 15 Bảng Tổng hợp số liệu thơng số tính tốn sơ cho hệ thống xử lý nước thải mía đường cơng ty Hoasuco TT Kích thước Song chắn rác thô 16 khe, Chiều rộng song chắn rác: 0,4m; Dài x Rộng x Cao (Sâu) = x 0,05 x 1,0m Hố thu Chiều rộng hố thu m 1,8 Chiều dài hố thu m 1,5 Chiều sâu hố thu m 4,5 Thể tích hố thu m 12 Bể lắng (Số lượng bể: 02) Chiều rộng m 3,0 Chiều dài m 1,0 Chiều cao m 2,0 Thể tích m3 6,3/bể Bể điều hịa Chiều dài bể m 6.5 Chiều rộng bể m 5.0 Chiều cao bể m 4,5 Thông số kỹ thuật, vận hành Tốc độ nước qua song chắn, v = 0,6 m/s Góc mở rộng buồng đặt song chắn: 20o Thời gian lưu nước, t = 15 phút Thời gian lưu nước (HRT): 15 phút Tỷ lệ chiều rộng cao R : H = 1,5 : Độ dốc ngang đáy bể i = 0,4 Thời gian lưu: HRT = Tốc độ khí nén: 0,01 m3/m3 bể.phút Bể UASB (số lượng bể: 02) Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao bể m m m 7,0 7,0 5,5 Thể tích m3 272 Bể aerotank (số lượng bể: 01) Chiều dài bể Chiều rộng bể Chiều cao bể Thể tích Bể lắng Đường kính Chiều cao cột nước Chiều cao tổng Chiều cao phần chóp đáy Diện tích xây dựng bể Bể khử trùng (6 ngăn) Chiều rộng ngăn Bề dày vách ngăn Chiều dài Chiều rộng Chiều cao m m m 10 4,5 4,5 m3 205 Hiệu xử lý COD: 75% Tải trọng hữu cơ: 9,0 kg COD/m3 ngđ Tốc độ nước dâng: v = 0,8 m/h Thể tích sinh khí 0,36m3/1kg COD Lượng bùn VSV, Mbùn = 0,2kg/kg COD Hệ số sản lượng cực đại Y= 0,6 MLSS 8000mg/L; MLVSS 3100 mg/L Thời gian lưu bùn, c = ngày Hệ số phân huỷ, kd = 0,05 ngày-1 Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20, f= 0,68 Nồng độ bão hoà oxy nước 200C, Cs20 = 9,08 mg/L Oxy hồ tan cần trì, Cd = mg/L Nồng độ oxy hòa tan nước 26oC, Csh=8,09mg/l Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối, =1 (cho nước thải) m m m m m2 7,2 3,7 0,3 63,3 Tải trọng bề mặt, Gs = 20 m3/m2ngày Tải trọng chất rắn, G = kg/m2.h Mặt đáy nghiêng 8% so với mặt nằm ngang m m m m m 0,5 0,1 7,0 0,5 0,8 Thời gian tiếp xúc: 20 phút; Vận tốc nước chảy qua bể tiếp xúc: 3m/phút Liều lượng clo hoạt tính (cho nước thải qua xử lý sinh học), a = g/m3 16 Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Nghiên cứu công nghệ khai thác lượng từ nước thải công nghiệp mía đường Nước thải ngành cơng nghiệp mía đường chứa lượng lớn chất hữu có hợp chất chứa nitơ phốt Đây nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn tiếp nhận ảnh hưởng bất lợi đến đời sống thủy sinh vật Trong công nghệ xử lý nước thải sản xuất mía đường, cơng nghệ bùn hoạt tính yếm khí ngược dòng (UASB) áp dụng phổ biến ưu điểm khả làm việc với tải trọng chất ô nhiễm hữu cao tiềm thu hồi lượng (khí metan) Trong nghiên cứu tiến hành phân tích, đánh giá dịng thải cơng ty Mía đường Hịa Bình (Hoasuco) phương pháp phân tích dịng (MFA) – phương pháp hữu hiệu quản lý tài nguyên chất thải Khả thu hồi khí metan theo phương án xử lý nước thải sản xuất mía đường hệ thống UASB nghiên cứu, đánh giá Kết cho thấy dòng nước thải chung với lưu lượng 2000-2200 m3/ngày có tính axit (pH 6,22), TSS COD vượt lần QCVN 40: 2011/BTNMT (cột B) nước thải cơng nghiệp; dịng thải rửa thiết bị từ hệ thống xử lý hấp thụ khí thải có mức nhiễm cao, COD 2200 2565 mg/L với lưu lượng tương ứng 910 220 m3/ngày Hiệu xử lý đạt cao với tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày thời gian lưu thủy lực (HTR) 12 đạt 89,9; 81,5 58,5 % tương ứng với tải trọng 4,8; 2,47 7,37 gCOD/L.ngày Sự có mặt ion kim loại (Ca2+, Mg2+ Cu2+) ảnh hưởng rõ đến khả xử lý hệ UASB Ở nồng độ 300 mgCa2+/L, 100-1000 mg Mg2+/L), thể tích khí CH4 thu tăng mạnh (13 - 25%) Tuy nhiên, nồng độ cao Mg 2+ 2400 mg/L có xuất dấu hiệu ức chế q trình kỵ khí Trong Cu2+ gây ức chế nồng độ nghiên cứu (0,5 – mg/L), hiệu suất xử lý COD giảm tăng nồng độ Cu2+ thể tích khí CH4 giảm ~ 26 – 28% Khí biogas trung bình cao đạt 12 L/ngày với tải trọng 4,8 gCOD/L.ngày, tỷ lệ metan khí biogas trung bình đạt 60,7 % Ước tính tiềm thu hồi khí metan thơng qua việc tách dịng nước thải nhà máy đường Hịa Bình xử lý hệ UASB tính theo hệ số thực nghiệm khả quan, đạt 560,7m3 khí CH4/ngày, tương đương khoảng 1000kWh điện/ngày Ước tính theo lý thuyết tiềm thu metan Hoasuco đạt 541,8 CH4/vụ Từ khóa: khí sinh học, MFA, mía đường, thu hồi metan, UASB, xử lý nước thải Study of the energy production technology from wastewater of sugar-cane processing industry The sugarcane wastewater often contains large amount of organics including nitrogenous and phosphorous compounds (BOD5 varies significantly in the range of 350 – 2750 mg/L) This is a serious pollution source that causes the adverse effect on water recipient and aquatic species In number of sugarcane wastewater treatment technologies, the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) has been widely studied and applied because of its advantages including the effective operation with high organic loading rate and the methane recovery potential In this study, the wastewater flows of Hoa Binh Sugarcane Company (Hoasuco) were analyzed by Material Flow Analysis (MFA) – an effective tool applied not only in waste management but in material and resource management The methane generation potential was investigated for wastewater treatment by UASB The findings showed that integrated wastewater flow with the flow rate of 2000-2200 m3/day was highly polluted by organics, suspended solids and was slight acidic (pH 6.22); the wastewater flows from the equiment washing and from the flue gas absorption were most polluted with COD of 2200 and 2565 mg/L and flow rates of 910 and 220 m3/day, respectively The highest treatment efficacy was attained with the organic loading rate (OLR) of 4.8 gCOD/L.day and hydraulic retention time of 12 h (89.9; 81.5 and 58.5% corresponding to 4.8; 2.47 and 7.37 gCOD/L.day) The effects of metal ions Ca2+, Mg2+, Cu2+ at different concentrations in organic-rich wastewater on treatment efficiency UASB system were assessed based on COD removal efficiency and biogas yield under the same conditions such as T ~ 35oC, pH~7, organic loading rate (OLR) ~ 2,28 g/L.d, and COD inffluent ~ 2100 mgO2/L The results showed that treatment efficiency of UASB system was dependent on concentrations and types of metal ions At concentrations of 300 mgCa2+/L and 100-1000 mg Mg2+/L, volume of CH4 yield increased significantly (approx 13 - 25%) However, at high concentration such as Mg2+ of 2400 mg/L, there was inhibition of anaerobic digestion process Differently, Cu2+ caused inhibition of anaerobic process at all investigated concentrations; the higher the Cu2+ concentration, the lower the COD removal efficiency and volume of CH yield decreased by 26 – 28% The biogas generated was at the average of 12 L/day with OLR of 4.8 gCOD/L.day and contained 60.7 % CH4 The methane potential for Hoasuco based on the proposed technical solution reached 560.7m3 CH4/day, equivelent to ~1000kWh electricity as estimated According to theoritical calculation the methane potential for Hoasuco is about 541.8 ton CH4/crop Key words: biogas, sugarcane, MFA, UASB, methane recovery, wastewater treatment 17 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Việt Hoàng, Lê Thị Hoàng Oanh, Phan Đỗ Hùng Xử lý nước thải giàu hữu nitơ phương pháp sục khí luân phiên định hướng xử lý nước thải mía đường Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 30, Số 4S (2014) 60-66 Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Duy Hiển, Lê Thị Hoàng Oanh, Trần Thị Hồng, Phạm Thị Nga, Nguyễn Thị Hà Nghiên cứu sinh khí metan từ hệ thống UASB xử lý nước thải Cơng ty Cổ phần Mía đường Hịa Bình Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Tập (2015) 45-49 Trịnh Xn Lai – Tính tốn thiêt kế cơng trình xử lý nước thải Nhà xuất Xây dựng, 2009 Nguyễn Thị Sơn, Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết bị UASB xử lý nước thải sản xuất đường mía, Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2004 Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Thị Thu Hà Báo cáo đề tài KC 04 – 02 Nghiên cứu xử lý nước thải sản xuất tinh bột sắn thu hồi metan sử dụng hệ UASB Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, Đại học Bách khoa Hà Nội, 2006 Lâm Minh Triết Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2008 Tiếng Anh 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 H Ahn, T H Do, S D Kim, S Hwang, The effect of calcium on the anaerobic digestion treating swine wastewater, Biochemical Engineering Journal, 30 (2006) P Alllison Sugar refinery effluent treatment World Water and Environmental Engineering, 22 (3), (1999), 28 APHA Standard method for the examination of waste and wastewater, Victor Graphics, Inc., Baltimore 1992 Angelidaki and W Sanders Assessment of the anaerobic biodegradability of macro pollutants Reviews in Environmental Science and Bio/Technology Kluwer Academic Publishers Printed in the Netherlands (2004) 117–129 S Aslanzadeh, K Rajendran, M J Taherzadeh A comparative study between single- and two-stage anaerobic digestion processes: Effects of organic loading rate and hydraulic retention time International Biodeterioration & Biodegradation DOI: 10.1016/j.ibiod.2014.06.008 J Barrett, H Vallack, A Jones and G Haq A material flow analysis and ecological footprint of York, Technical report, Scotland, 2002 L J Chang, P Y Yang, S A Whalen Management of sugarcane mill wastewater in Hawaii Water Science and Technology 22 (9), (1990), 131-140 X Cheng; C Lin; J Liang; Z Cui; S Yang Wanbin Zhu Centre of Biomass Engineering China Agric Univ., Beijing, China: (2010), 5167-5173 M Eddy, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw Hill Companies, Inc, 2003 M Farhadian, M Borghei, V V Umrania) Treatment of beet sugar wastewater by UAFB bioprocess J S Gonazalez, A.Rivera, R Borja, E Sanchez Influence of organic volumetric loading rate, nutrient balance and alkalinity; COD ratio on the anaerobic sludge granulation of an UASB reactor treating sugar cane molasses International Bio deterioration& Biodegradation 41, (1998), 127-131 U.S Hampannavar, C.B Shivayogimath Anaerobic treatment of sugar industry wastewater by Up flow anaerobic sludge blanket reactor at ambient temperature International Journal of Environmental Sciences 1(4), (2010), 631-339 B Q Icela, S P Mónica, G A Julisa, Performance of an UASB Reactor at Lab-Scale Treating Domestic Wastewater with Low Concentrations of Copper, British Journal of Applied Science & Technology (2015) 456 G Lettinga, L.W Hulshoff Pol UASB Process Design for Various types of Wastewaters.Wat.Sci.Tech 24 (8), (1986) 87-107 C Y Lin, C C Chen, Effect of heavy metals on the methanogenic uasb granule, Water Research 33 (1999) 409 P Manivannan, M Rajasimman Optimization of process parameters for the osmotic dehydration of beetroot in sugar solution J Food Process Eng, 34 (2011), 804 J McConville, J-O Drangert, P Tidåker, T-S Neset, S Rauch, I Stride and K Tonderski Closing the food loops – guidelines and criteria for improving nutrient management Sustainability: Science, Practice, & Policy 11 (2), 2015 S.V Mohan, N.R Chandrashekara, K.P Krishna, B.T.V Madhavi, P.N Sharma Treatment of complex chemical wastewater in a sequencing batch reactor (SBR) with an aerobic suspended growth configuration Process Biochem., 40 (2005), 1501 18 25 Montangero, A Ongmongkolkul, T Sinsupan, L N Cau, and T Koottatep Material Flux Analysis (MFA) for Environmental Sanitation Planning, Bangkok, 2005 26 Mudhoo, S Kumar, Effects of heavy metals as stress factors on anaerobic digestion processes and biogas production from biomass, International Journal of Environmental Science and Technology 10 (2013) 1383 27 Montangero and H Belevi An approach to optimize nutrient management in environmental sanitation systems despite limited data Journal of Environmental management, 88, (2008) 1538-1551 28 N Moses, N N Destaings, N E Masinde, and J B Miima Effluent discharge by Mumias Sugar Company in Kenya: An empirical investigation of the pollution of River Nzoia Sacha, Journal Environmental Studies, (2010), 1-30 29 R.P Oliveira, J.A Ghilardi, S.M Ratusznei, J.A.D Rodrigues, M Zaiat, E Foresti Anaerobic sequencing batch biofilm reactor applied to automobile industry wastewater treatment: volumetric loading rate and feed strategy effects Chem Eng Process., 47 (2008), 1374 30 E L Owens Material Flow Analysis for Kayangel State, Republic of Palau: Solid Waste Management on a Small Pacific Island, Master of Science, Michigan technological university, 2008 31 J.M Paturau Alternative uses of sugarcane and its by products in agroindustries FAO-corporate document Produced by Agriculture and consumer protection, 1988 32 D.V Rangnekar Integration of sugarcane and milk production in Western India FAO-corporate document Produced by Agriculture and consumer protection, 1988 33 K Ragen, L Wong Sak Hoi and T Ramjeawon Pilot plant investigation of the treatment of synthetic sugar factory wastewater using the upflow anaerobic slug blanket (UASB) process Mauritius Sugar industry Research Institute, Faculty of Engineering, University of Mauritius, 2001 34 T.B, Rao, S.G Chonde, P.R Bhosale, A.S Jadhav, and P.D Raut Environmental audit of sugar factory: A case study of Kumbhi Kasari Sugar factory, Kuditre, Kolhapur Universal Journal of environmental Research and Technology 1: (2011), 52-57 35 K Rasool, Dae Hee Ahn, Dae Sung Lee Simultaneous organic carbon and nitrogen removal in an anoxic–oxic activated sludge system under various operating conditions Bioresource Technology 162 (2014), 373 36 D Renu, R Jyoti and Y Anoop Effect of Sugar Mill Effluent on Physico-chemical Properties of Soil at Panipat City, India Int Arch App Sci Technol (2): (2014), 06-12 37 S.K Ritter Common ground for going green Chem Eng News, (2010), 38–41 38 R Sanjeevi, Abbasi Tasneem, S A Abbasi, Role of calcium (II) in anaerobic sludge granulation and UASB reactor operation: A method to develop calcium-fortified sludge outside the UASB reactors, Indian Journal of Biotechnology 12 (2013) 246 39 M Sarioglu, S Akkoyun, T Bisgin, Inhibition effects of heavy metals on anaerobic sludge, Proceedings of the 11th International Conference on Environmental Science and Technology (2009) 1269 40 J J E Schmidt, B K Ahring, Effects of magnesium on thermophilic acetate-degrading granules in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors, Enzyme and Microbial Technology 15 (1993) 304 41 T B de Souna International conference on industrial and operation management, Valladolid, Spain, 2013 42 D Spuhler, UASB Reactor, SSWM (Sustainable sanitation and water management), Switzerland, 2015 43 A.S.Tanksali Treatment of Sugar Industry Wastewater by Up flow Anaerobic Sludge Blanket Reactor, International Journal of ChemTech Research, (3), (2013) 1246-1253 44 J F Trembley Sustainability yields sweet success C&E News, (2015), 18–19 45 Vienna University of Technology STAN (substance flow analysis) software Available: http://www.stan2web.net, 2012 46 World Wide Fund Sugar and the environment Encouraging Better Management Practices in sugar production, WWF Global Freshwater program Netherland, 2005 47 P.G, Wright Process benchmarking in cane sugar factories Proc Aust Soc Sugarcane Technol., 27: (2005), 437-453 48 H.Q Yu, H.H.P Fang, J H Tay, Effects of Fe2+ on sludge granulation in upflow anaerobic sludge blanket reactors, Water Science and Technology 41 (2000) 199 49 H Q Yu, J H Tay, Herbert H P Fang, The roles of calcium in sludge granulation during uasb reactor start-up, Water Research 35 (2001), 10 19 PHẦN III SẢN PHẨM, CÔNG BỐ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI 3.1 Kết nghiên cứu TT Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu kinh tế - kỹ thuật Đăng ký Đạt Bộ số liệu xử lý nước thải 01 số liệu 01 số liệu mía đường UASB Quy trình cơng nghệ với 01 quy trình 01 Quy trình thơng số kỹ thuật để xử lý nước thải sản xuất mía đường theo hướng tận thu, khai thác lượng Bài báo khoa học 01 Bài báo đăng Tạp 01 Bài báo đăng chí quốc tế SCOPUS Tạp chí quốc tế SCOPUS 02 báo đăng 03 báo đăng Tạp chí chuyên ngành Tạp chí chuyên ngành nước nước Đào tạo 02 Thạc sĩ 02 Thạc sĩ 02 Cử nhân 02 Cử nhân Tên sản phẩm 3.2 Hình thức, cấp độ cơng bố kết Tình trạng TT Sản phẩm Ghi địa (Đã in/ chấp nhận in/ cảm ơn nộp đơn/ tài trợ chấp nhận đơn hợp lệ/ cấp giấy ĐHQGHN xác nhận SHTT/ xác quy nhận sử dụng sản định phẩm) Cơng trình cơng bớ tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus 1.1 Nguyen Thi Ha, Ngo Quoc Phong, Le Thi Đã in Đúng quy Hoang Oanh, Nguyen Xuan Hai, Drangert đinh ̣ Jan-Olof Material flow analysis towards cleaner production in Hoa Binh Sugarcane company, Vietnam ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences VOL 11, NO 21, 2016 pp 12660-12668, ISSN 1819-6608 Sách chuyên khảo xuất ký hợp đồng xuất Đăng ký sở hữu trí tuệ Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus Bài báo tạp chí khoa học ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế 5.1 Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Việt Hoàng, Lê Đã in Đúng quy Thị Hoàng Oanh, Phan Đỗ Hùng Xử lý đinh ̣ nước thải giàu hữu nitơ phương pháp sục khí luân phiên định hướng xử lý nước thải mía đường Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Tập 30, Số 4S (2014) 60-66 5.2 Nguyễn Mạnh Khải, Nguyễn Duy Hiển, Đã in Đúng quy Lê Thị Hoàng Oanh, Trần Thị Hồng, đinh ̣ 20 Đánh giá chung (Đạt, không đạt) Đa ̣t (Tạp chí Scopus) Đạt Đạt Phạm Thị Nga, Nguyễn Thị Hà Nghiên cứu sinh khí metan từ hệ thống UASB xử lý nước thải Cơng ty Cổ phần Mía đường Hịa Bình Tạp chí Khoa học Công nghệ Việt Nam, Tập (2015) 45-49 5.3 Đinh Duy Chinh, Lê Thị Hoàng Oanh, Đã in Đúng quy Vượt Nguyễn Thị Hà Ảnh hưởng số đinh ̣ ion kim loại đến hiệu suất xử lý nước thải giàu hữu hệ yếm khí cao tải Tạp chí Khoa học ĐHQGHN Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S, 2016, 38-44 Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn sách theo đặt hàng đơn vị sử dụng Kết dự kiến ứng dụng quan hoạch định sách sở ứng dụng KH&CN 3.3 Kết đào tạo TT Họ tên Nghiên cứu sinh Học viên cao học Nguyễn Duy Hiển Đinh Duy Chinh Thời gian kinh phí tham gia đề tài (số tháng/số tiền) Cơng trình công bố liên quan (Sản phẩm KHCN, luận án, luận văn) Hỗ trợ 16 triệu/học viên (tính vào kinh phí mua hóa chất phục vụ thực luận văn) - Luận văn thạc sĩ 01 báo khoa học nước Luận văn thạc sĩ 01 báo khoa học nước Đã bảo vệ Đã bảo vệ Đã bảo vệ PHẦN IV TỔNG HỢP KẾT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI TT Sản phẩm Số lượng Số lượng đăng ký hoàn thành Bài báo cơng bớ tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống 01 01 ISI/Scopus Sách chuyên khảo xuất ký hợp đồng xuất Đăng ký sở hữu trí tuệ Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus Số lượng báo tạp chí khoa học ĐHQGHN, 02 03 tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia báo cáo khoa học đăng kỷ yếu hội nghị quốc tế Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn sách theo đặt hàng đơn vị sử dụng Kết dự kiến ứng dụng quan hoạch định sách sở ứng dụng KH&CN Đào tạo/hỗ trợ đào tạo NCS Đào tạo thạc sĩ 02 02 21 PHẦN V TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ TT Nội dung chi A B Chi phí trực tiếp Th khốn chun môn Nguyên, nhiên vật liệu, Thiết bị, dụng cụ Cơng tác phí Dịch vụ th ngồi Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm thu In ấn, Văn phịng phẩm Chi phí khác Chi phí gián tiếp Quản lý phí Chi phí điện, nước Tổng số Kinh phí duyệt (triệu đồng) Kinh phí thực (triệu đồng) 114 128 11 114 128 11 18 18 12 12 300 12 12 300 Ghi PHẦN V KIẾN NGHỊ (về phát triển kết nghiên cứu đề tài; quản lý, tổ chức thực cấp) Trên sở kết nghiên cứu việc triến khai áp dụng công nghệ đề xuất khả thi nhiên trước triển khai quy mô thực tế cần nghiên cứu thêm quy mô pilot (bán thực địa) nhóm nghiên cứu xin kiến nghị Đại học Quốc gia xem xét cấp tiếp kinh phí để thực nội dung nghiên cứu thử nghiệm tiến tới áp dụng cho cơng ty Hoasuco nói riêng sở sản xuất mía đường khác nói chung nhằm sử dụng hiệu kết nghiên cứu đề tài PHẦN VI PHỤ LỤC (minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Phụ lục 1: Bộ số liệu Kết xử lý nước thải sản xuất mía đường UASB Phụ lục 2: Quy trình công nghệ với thông số kỹ thuật để xử lý nước thải sản xuất mía đường theo hướng tận thu, khai thác lượng Phụ lục 3: Các báo khoa học (01 SCOPUS, 03 Bài nước) Phụ lục 4: Sản phẩm đào tạo: 02 thạc sĩ 03 Cử nhân (đã bảo vệ thành công) Hà Nội, ngày tháng năm Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) Đơn vị chủ trì đề tài (Thủ trưởng đơn vị ký tên, đóng dấu) 22