Nghiên cứu quá trình phân hủy sinh học kỵ khí thu metan từ hỗn hợp rác thải sinh hoạt kết hợp bùn thải

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỂN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU Q TRÌNH PHÂN HỦY SINH HỌC KỲ KHÍ THU METAN TỪ HỖN HỢP RÁC THẢI SINH HOẠT KẾT HỢP BÙN THẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU Q TRÌNH PHÂN HỦY SINH HỌC KỲ KHÍ THU METAN TỪ HỖN HỢP RÁC THẢI SINH HOẠT KẾT HỢP BÙN THẢI Chun ngành: Hóa mơi trƣờng Mã số: 60440120 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: HDC: TS TRẦN MẠNH TRÍ HDP: PGS.TS ĐỖ QUANG TRUNG Hà Nội – Năm 2015 DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng biểu Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 1.5 Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu hình vẽ Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 BẢNG VIẾT TẮT Ký hiệu AD-W8 COD TS VS T-N T-P FID DS VSV VK CTHC CTR TN BT RTHC LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS Trần Mạnh Trí giao đề tài nhiệt tinh giúp đỡ, cho em kiến thức quý báu trình nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS TS Đỗ Quang Trung, thầy giáo PGS.TS Trần Hồng Cơn mơn hóa Mơi trƣờng, giáo PGS TS Tạ Thị Thảo mơn hóa Phân tích thầy phịng thí nghiệm Hóa mơi trƣờng tận tình bảo hƣớng dẫn em suốt thời gian làm luận văn Cảm ơn phịng Thí nghiệm Khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, phịng Thí nghiệm chất thải rắn 709 – trƣờng Đại học Xây dựng Hà nội tạo điều kiện giúp đỡ em trình làm thực nghiệm Xin chân thành cảm ơn bạn học viên, sinh viên làm việc phịng thí nghiệm Hóa mơi trƣờng giúp đỡ tơi q trình tìm tài liệu làm thực nghiệm Em xin chân thành cảm ơn! Học viên Nguyễn Thị Trang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bùn thải đô thị thực trạng quản lý bùn thải đô thị Hà Nội 1.1.1 Nguồn phát sinh bùn thải đô thị 1.1.2 Đặc điểm bùn thải đô thị 1.1.3 Các phƣơng pháp xử lý bùn thải đô thị 1.2 Tổng quan rác thải sinh hoạt 1.2.1 Nguốn gốc phát sinh đặc điểm rác thải sinh hoạt 1.2.2 Các phƣơng pháp xử lý rác thải sinh hoạt 12 1.3 Phƣơng pháp lên men phân hủy yếm khí 13 1.3.1 Cơ chế q trình phân hủy yếm khí 14 1.3.1.1 Giai đoạn thủy phân 15 1.3.1.2 Giai đoạn lên men axít 15 1.3.1.3 Giai đoạn sinh khí metan 16 1.3.2 Sản phẩm trình phân hủy yếm khí-Biogas 18 1.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phân hủy yếm khí 19 1.3.3.1 Nguyên liệu đầu vào 19 1.3.3.2 PH, độ kiềm tỷ lệ axít béo dễ bay hơi/độ kiềm 20 1.3.3.3 Nhiệt độ 21 1.3.3.4 Thời gian lƣu lên men phân hủy yếm khí 22 1.3.3.5 Ảnh hƣởng chất khoáng số độc tố nguyên liệu 22 1.3.3.6 Sự cạnh tranh vi khuẩn lƣu huỳnh vi khuẩn metan 23 1.3.3.7 Tính chất chất chất gây độc 24 1.4 So sánh q trình xử lý yếm khí hiếu khí 24 CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 28 2.1 Đối tƣợng nội dung nghiên cứu 28 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 28 2.1.1.1 Cơ sở lựa chọn phạm vi đối tƣợng nghiên cứu 28 2.1.1.2 Đối tựợng phạm vi nghiên cứu 28 Analysis Date & Time: 9/10/2015 :15:13:26 PM User Name : PHONG THI NGHIEM HOA - ETCI, TOGAS GC 14, N-C10893500536 Substation : NGUYEN THI TRANG – DHKHTN – DHQGHN Sample Name : MAU 09 Data Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TEST01.gcd Method Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TOGAS2015-01.gcm Phụ lục 5: Kết đo khí sau 30 ngày ủ thí nghiệm 67 Analysis Date & Time: 9/25/2015 :15:23::19 PM User Name : PHONG THI NGHIEM HOA - ETCI, TOGAS GC 14, N-C10893500536 Substation : NGUYEN THI TRANG – DHKHTN – DHQGHN Sample Name : MAU 10 Data Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TEST01.gcd Method Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TOGAS2015-01.gcm Phụ lục 6: Kết đo khí sau 10 ngày ủ thí nghiệm 68 Analysis Date & Time: 10/05/2015 :14:33:19 PM User Name : PHONG THI NGHIEM HOA - ETCI, TOGAS GC 14, N-C10893500536 Substation : NGUYEN THI TRANG – DHKHTN – DHQGHN Sample Name : MAU 11 Data Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TEST01.gcd Method Name : C:\GCsolution\Data\Project 1\TOGAS2015-01.gcm Phụ lục 7: Kết đo khí sau 30 ngày ủ thí nghiệm 69 Phụ lục 8: Lấy mẫu bùn thải thực tế sông Kim Ngƣu 70 Phụ lục 9: Quá trình xác định tỷ trọng bùn thải 71 Phụ lục 10: Quá trình đảo trộn để đồng bùn thải 72 Phụ lục 11: Hỗn hợp rác thải hữu đƣợc nghiền phối trộn với bùn thải 73 Phụ lục 12: Quá trình chuẩn bị nạp nguyên liệu 74 Phụ lục 13: Quá trình nạp nguyên liệu vào bể phản ứng 75 Phụ lục 14: Mơ hình bể phản ứng nạp liệu hồn tất 76 Phụ lục 15: Nghiền mẫu khơ chuẩn bị mẫu để phân tích 77 Phụ lục 16: Mẫu sau trình nghiền đƣợc dây kích thƣớc 0,2mm 78 Phụ lục 17: Mẫu sau trình nghiền đƣợc lƣu lại tủi nilon bảo quản bình hút ẩm 79 Phụ lục 18: Thực đo tổng hàm lƣợng Cacbon máy phân tích T-C 80 Phụ lục 19: Quá trình thực phân tích tiêu hóa lý phịng thí nghiệm 81 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY SINH HỌC KỲ KHÍ THU METAN TỪ HỖN HỢP RÁC THẢI SINH HOẠT KẾT HỢP BÙN THẢI Chuyên... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu trình phân hủy sinh học kỵ khí thu metan từ hỗn hợp rác thải sinh hoạt kết hợp bùn thải? ?? Để tăng hiệu xử lý, việc tìm hiểu ảnh hƣởng thơng số liên quan đến q trình xử lý... q trình lên men kỵ khí ứng với lƣợng nạp 5kg hỗn hợp/ lần nạp để từ đánh giá ảnh hƣởng đến trình sinh khí sinh học, đặc biệt q trình tạo khí metan - Khảo sát hàm lƣợng khí sinh học thu hồi khí