Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức Hà Nội

Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức Hà Nội Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm và công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn của một số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức Hà Nội luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tƣờng Chi NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN MÊTAN NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA MỘT SỐ LÀNG NGHỀ THUỘC HUYỆN HOÀI ĐỨC, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Tƣờng Chi NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ CÔNG NGHỆ LÊN MEN MÊTAN NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN CỦA MỘT SỐ LÀNG NGHỀ THUỘC HUYỆN HOÀI ĐỨC, HÀ NỘI Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGÔ KIM CHI Hà Nội – Năm 2013 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Ngơ Kim Chi – phịng Khai thác chế biến Tài nguyên thiên nhiên– Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên quan tâm giúp đỡ hướng dẫn tơi tận tình, chu đáo suốt q trình làm luận văn tốt nghiệp Đồng thời xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, trang bị cho kiến thức khoa học quý báu suốt khóa học để tơi thêm vững tin q trình thực khóa luận cơng tác sau Tơi xin cảm ơn Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, tập thể cán nghiên cứu phòng Khai thác chế biến Tài nguyên thiên nhiên tạo điều kiện cho làm việc thời gian thực đề tài Tôi xin cảm ơn cơng ty cổ phần thực phẩm Minh Dương, quyền địa phương người dân cụm làng nghề Minh Khai, Dương Liễu, Cát Quế – huyện Hoài Đức, Hà Nội nhiệt tình cộng tác giúp đỡ tơi trình xây dựng thực nghiên cứu địa phương Cuối cùng, tơi xin tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bè bạn quan tâm, ủng hộ tơi suốt q trình học thực đề tài nghiên cứu Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Học viên Nguyễn Thị Tường Chi MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Chƣơng – TỔNG QUAN 1.1 Khái quát làng nghề trạng môi trƣờng làng nghề 1.1.1 Khái niệm làng nghề 1.1.2 Phân loại làng nghề 1.1.3 Hiện trạng môi trƣờng làng nghề 1.2 Vai trò làng nghề kinh tế nông thôn 1.3 Làng nghề chế biến tinh bột sắn 1.4 Công nghệ xử lý nƣớc thải ô nhiễm hữu cao 12 1.4.1 Cơ chế trình phân hủy hiếu khí 12 1.4.2 Cơ chế trình phân hủy kỵ khí 13 1.4.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình phân hủy sinh học 19 1.5 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan nƣớc thải tinh bột sắn giới Việt Nam: 23 1.5.1 Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan nƣớc thải tinh bột sắn giới: 23 1.5.2 Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan nƣớc thải tinh bột sắn Việt Nam: 28 Chƣơng - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 30 2.1.1 Vị trí địa lý: 30 2.1.2 Địa hình, khí hậu: 31 2.1.3 Điều kiện kinh tế-xã hội: 32 2.1.4 Hiện trạng sản xuất 34 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 35 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập tài liệu 35 2.2.2 Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực tế 35 2.2.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 36 2.2.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 36 Chƣơng – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Kết khảo sát trạng nƣớc thải quản lý nƣớc thải làng nghề Minh Khai, Dƣơng Liễu, Cát Quế- Hoài Đức- Hà Nội 37 3.1.1 Kết khảo sát trạng nƣớc thải 37 3.1.2 Tình hình quản lý nƣớc thải khu vực làng nghề 39 3.2 Kết theo dõi mơ hình ứng dụng công nghệ mêtan để xử lý nƣớc thải tinh bột sắn 41 3.2.1 Mơ hình cơng nghệ xử lý nƣớc thải tinh bột sắn Cát Quế 41 3.2.2 Nghiên cứu lựa chọn chế độ khởi động thiết bị lên men 42 3.2.3 Nghiên cứu chế độ vận hành thiết bị lên men 45 3.2.4 Kết xử lý sau trình thực nghiệm 50 3.3 Đề xuất giải pháp phù hợp để áp dụng công nghệ lên men mêtan xử lý nƣớc thải hộ sản xuất làng nghề 52 Kết luận kiến nghị 55 Kết luận 55 Kiến nghị 56 Tài liệu tham khảo 57 Phụ lục 63 Danh mục bảng Bảng 1.1 Chất lƣợng nƣớc thải từ sản xuất tinh bột sắn 10 Bảng 1.2 Nồng độ chất dinh dƣỡng cần thiết 20 Bảng 1.3 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan với số loại nƣớc thải chế biến thực phẩm 26 Bảng 1.4 So sánh hiệu xử lý nƣớc thải hệ thống thiết bị kị khí đƣợc vận hành Thái Lan 28 Bảng 3.1 Kết phân tích nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn làng nghề Minh Khai, Dƣơng Liễu, Cát Quế, Hà Nội 37 Bảng 3.2 Thơng số q trình làm thực nghiệm 45 Bảng 3.3 Thể tích khí biogas sinh hàng ngày hiệu suất sinh khí mêtan qua giai đoạn thí nghiệm 49 Bảng 3.4 Kết xử lý sau trình thực nghiệm 51 Danh mục đồ thị Đồ thị 3.1 Ảnh hƣởng pH lƣợng biogas sinh với mầm bùn kị khí nhà máy bia 43 Đồ thị 3.2 Mối liên hệ pH hàm lƣợng biogas với mầm phân bò sữa 44 Đồ thị 3.3 Mối liên hệ độ kiềm VFA 44 Đồ thị 3.4 Mối liên hệ pH VFA 46 Đồ thị 3.5 Mối liên hệ độ kiềm tổng VFA 47 Đồ thị 3.6 Hiệu suất xử lý COD sau hệ kị khí 48 Đồ thị 3.7 Thể tích biogas sinh với nồng độ % CH4 50 Đồ thị 3.8 Thể tích khí sinh hàng ngày 50 Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất tinh bột sắn Hình 1.2 Mối quan hệ cộng sinh tảo vi sinh vật hồ hiếu khí 13 Hình 1.3 Quy trình phân hủy kỵ khí hợp chất hữu 14 Hình 1.4 Bể UASB 18 Hình 1.5 Bể CIGAR 19 Hình 1.6 Các ngành cơng nghiệp sử dụng cơng nghệ kị khí xử lý nƣớc thải thiết bị đƣợc sử dụng 24 Hình 2.1 Sơ đồ vị trí xã Minh Khai, Dƣơng Liễu, Cát Quế, huyện Hoài Đức, Hà Nội 30 Hình 3.1 Tồn cảnh hệ thống xử lý nƣớc thải làng nghề qui mô vừa nhỏ đặt Cát Quế 41 Danh mục từ viết tắt AF Lọc sinh học kị khí BOD Nhu cầu oxy sinh hóa CBNSTP Chế biến nông sản thực phẩm COD Nhu cầu oxy hóa học CSTR Hệ khuấy trộn liên tục EGSB Bể phân hủy kị khí dạng bùn hạt tăng cƣờng QCVN Quy chuẩn Việt Nam SS Chất rắn lơ lửng nƣớc TCCP Tiêu chuẩn cho phép UBND Ủy ban nhân dân VSV Vi sinh vật VFA Axit béo dễ bay Đề tài: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội MỞ ĐẦU Làng nghề nƣớc ta đời từ lâu làng nghề ngày phát triển góp phần đáng kể vào phát triển kinh tế xã hội đất nƣớc Sự phát triển làng nghề góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế nơng nghiệp nông thôn, giải công ăn việc làm lúc nông nhàn, tăng thu nhập, nâng cao đời sống vật chất cho ngƣời dân địa phƣơng Theo “Báo cáo thực sách, pháp luật mơi trƣờng khu kinh tế, làng nghề” Sở Công thƣơng, Hà Nội làng nghề giải việc làm cho gần 630.000 lao động bao gồm lao động địa phƣơng lao động du nhập Tính đến nay, Hà Nội có 1.350 làng nghề làng có nghề, 281 làng nghề đƣợc UBND thành phố cơng nhận theo tiêu chí Năm 2012, giá trị sản xuất làng nghề đạt khoảng 10.582 tỷ đồng, chiếm 8,3% tổng giá trị sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp thành phố Ba xã Minh Khai, Dƣơng Liễu, Cát Quế thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội ba làng nghề nằm trọng điểm chế biến nông sản thực phẩm Hà Nội Trong năm vừa qua, quy mô sản lƣợng sản xuất làng nghề không ngừng tăng, tạo khối lƣợng sản phẩm lƣợng doanh thu lớn tạo công ăn việc làm cho hàng nghìn lao động địa phƣơng, khơng tạo công ăn việc làm cho lao động địa phƣơng mà cho lao động từ tỉnh nhƣ Phú Thọ, Vĩnh Phúc…; đời sống nhân dân không ngừng đƣợc cải thiện, mặt nông thôn ngày đổi Ở xã Minh Khai, số hộ giàu, hộ có thu nhập hàng trăm triệu đồng năm chiếm đến 50%, hộ nghèo (theo tiêu chí mới) cịn 46 hộ chiếm 4,71% tổng số hộ, khơng có hộ đói Tuy nhiên, đặc trƣng loại hình sản xuất chế biến tinh bột sắn, miến, bún, với hàng trăm nghìn chất thải rắn đặc biệt hàng triệu mét khối nƣớc thải lớn, ba làng nghề “thủ phạm” cho vấn đề nhiễm mơi trƣờng huyện Hồi Đức, gây nên xúc không đối dân cƣ vùng mà toàn huyện Hoài Đức Ngành sản xuất tinh bột sắn ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều nƣớc lƣợng Vì vậy, hàng năm lƣợng nƣớc xả thải môi trƣờng ngành lớn, nƣớc thải chứa nhiều chất hữu nhƣ tinh bột, protein, Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT Đề tài: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan xử lý nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội xenluloza, pectin, đƣờng, gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng biện pháp xử lý hiệu Tuy nhiên thành phần nƣớc thải tổng hợp có chứa hàm lƣợng lớn chất dinh dƣỡng N, P chất hữu đƣợc tận dụng thu hồi thơng qua q trình xử lý chuyển hóa sinh học nguồn thải hữu tận dụng sinh khối thải chuyển thành khí nhiên liệu biogas cung cấp lƣợng cho nhu cầu tiêu thụ lƣợng hộ gia đình, nƣớc thải sau xử lý mức tận thu nhƣ nguồn dƣỡng chất để bón ruộng, xử lý mức đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN40-2011 xả trực tiếp vào nguồn nƣớc tiếp nhận Khí sinh học thu đƣợc góp phần giảm thiểu ô nhiễm nƣớc, hạn chế khai thác nhiên liệu không tái tạo, giảm phát thải khí, chủ động việc ứng phó với biến đổi khí hậu xu chung giới Ở Việt nam bƣớc đầu có số nghiên cứu khả quan xử lý nƣớc thải ngành tinh bột sắn theo xu nhƣng nhìn chung bƣớc đầu chƣa đạt hiệu cao Vì vậy, học viên chọn đề tài : “Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nƣớc thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội” với nội dung gồm: - Đánh giá mức độ ô nhiễm nƣớc thải làng nghề Minh Khai, Dƣơng Liễu, Cát Quế - Nghiên cứu số thơng số ảnh hƣởng đến q trình sinh khí bể mêtan, bƣớc đầu tính tốn kiểm tra thông số thiết kế, vận hành - Bƣớc đầu đề xuất mơ hình ứng dụng cơng nghệ mêtan vào xử lí nƣớc thải làng nghề Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Phụ lục Phụ lục 1: Phiếu điều tra sử dụng nƣớc – nƣớc thải BVMT làng nghề chế biến thực phẩm huyện Hồi Đức – Hà Nội I Thơng tin chung Tên hộ :………………… Địa : ……………… Điện thoại : ………… Số thành viên gia đình: … Số nhân cơng (khơng tính gia đình): Loại sản phẩm : ☐Tinh bột sắn (1) - ☐Mì, miến (2) ☐ Mạch nha (3) ☐Kẹo (4) ☐ Chăn lợn, nấu rƣợu (5) Nguyên liệu chính: ☐Tinh bột sắn, ☐Bột gạo, ☐Gạo loại khác Năng suất: …… Tấn/ngày,………Tấn/tháng, …… Tấn/năm Tỉ lệ nguyên liệu chính: ………….tấn/tấn sản phẩm Doanh thu: ……………………… VND/năm Ƣớc tính từ ……… sản lƣợng x giá bán …… Và…… sản lƣợng x giá bán …… II Thông tin sử dụng nƣớc, thải nƣớc Thể tích nƣớc sử dụng: ……….m3/ngày Loại nƣớc: ☐nƣớc máy ☐nƣớc ngầm ☐nƣớc sơng Phí sử dụng nƣớc có………………VND/m3 Nguồn xả thải chính: (từ q trình rửa củ, ngâm bột…) Nƣớc thải xả ra: kênh ao hay khác Phí vệ sinh mơi trƣờng phải trả ………… VND/tháng Thông tin khác: ………………………….………………………….……………………… Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 63 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội III Các tuyên truyền BVMT, quy định liên quan mà hộ gia đình biết ☐Nƣớc thải nguồn gây ô nhiễm nƣớc vùng ☐Chính sách phí xả thải nƣớc thải ☐Quy định bảo vệ nguồn nƣớc ☐Mối quan hệ chất lƣợng nƣớc sức khỏe cộng đồng, bệnh tật/ thƣơng tổn vùng: Khác: ……………………………………………………………………………………… IV Khó khăn việc áp dụng bảo vệ môi trƣờng ☐Muốn cải thiện bảo vệ môi trƣờng nhƣng cách giải vấn đề ☐Muốn đóng góp ngân quỹ cá nhân cho phủ thành phố ☐Muốn cải thiện bảo vệ môi trƣờng nhƣng hạn chế kỹ thuật ☐Sẵn sàng trả cho bảo vệ môi trƣờng nhƣng mức chấp nhận ……% tổng doanh thu Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 64 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Phụ lục 2: Phƣơng pháp phân tích 1.Nhu cầu oxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand) Nguồn: Standard methods of examination for water and wastewater 5220 -D closed Reflux, Colorimetric Method Nhu cầu oxy hóa học COD lƣợng oxy cần thiết cho trình oxy hóa tồn chất hữu mẫu nƣớc thành CO2và H2O tác nhân oxy hóa hóa học mạnh Trong thực tế COD đƣợc dùng rộng rãi để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu có nƣớc Do việc xác định số nhanh so với việc xác định BOD Phƣơng pháp phổ biết để xác định COD phƣơng pháp crommat: Oxi hóa hợp chất hữu đicromat dung dịch H2SO4 đặc có mặt chất xúc tác Ag2SO4 Chất hữu + Cr2O72- + H+  CO2 + H2O + Cr3+ Lƣợng Cr2O72- dƣ đƣợc xác định máy trắc quang Nguyên tắc Dựa oxi hóa hợp chất hữu dung dịch K2Cr2O7 môi trƣờng axit với có mặt xúc tác Ag2SO4 phá mẫu 1500C 2h sau để nguội đem so màu Hóa chất  K2Cr2O7 : Hịa tan 5,108 g K2Cr2O7 sấy 1500C 2h 250 nƣớc cất thêm 83,5ml H2SO4 đặc 16,65g HgSO4 hòa tan làm mát đến nhiệt độ phòng định mức đến 500ml nƣớc cất  Ag2SO4/ H2SO4: Cân 5,5g Ag2SO4pha vào 1kg H2SO4 hòa tan để đến ngày trƣớc sử dụng Cách tiến hành * Dựng đường chuẩn Khi lập đồ thị chuẩn để xác định COD nƣớc thải phƣơng pháp trắc quang thu đƣợc kết nhƣ sau, Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 65 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Nồng độ C8H5O4K(mg/l) 20 50 100 200 300 400 500 Dd làm việc(mg/l) 2,5 Dd DDK2Cr2O7(mg/l) 1,5 Dd Ag2SO4/H2SO4(mg/l) 3,5 Abs 0,012 0,024 0,047 0,085 0,12 0,164 0,194 Hình 1: Sơ đồ đƣờng chuẩn COD 0.25 y = 0.0004x + 0.0076 R² = 0.9979 0.2 Abs 0.15 0.1 0.05 0 100 200 300 400 500 600 Nồng độ COD(mg/l) * Phân tích mẫu mơi trường  Pha lỗng mẫu cần thiết  Lấy 2,5ml mẫu môi trƣờng pha lỗng vào ơng phá mẫu  Thêm 1,5ml K2Cr2O7  Thêm 3,5ml hỗn hợp Ag2SO4/ H2SO4  Cho ống phá mẫu vào máy phá mẫu, phá mẫu 1500C 2h,  Sau giờ, để nguội mẫu, đem đo quang Thơng số có ý nghĩa thể tồn chất hữu bị oxy hóa tác nhân hóa học Do vậy, thơng số lớn chứng tỏ hàm lƣợng chất phân hủy Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 66 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hồi Đức, Hà Nội phƣơng pháp hóa học nhiều, mẫu nƣớc nhiễm Nó ảnh hƣởng trực tiếp tới tốc độ phân hủy sinh khí Chất lơ lửng a Tổng chất rắn – TS (Total Solid) Nguồn: Standard methods of examination for water and wastewater 2540- A Introduction Tổng chất rắng - TS (Total Solid) thành phần đặc trƣng quan trọng nƣớc thải bao gồm chất rắn nổi, lơ lửng, keo tan Các chất bao gồm chất hữu vô Tổng chất rắn đƣợc xác định trọng lƣợng khơ phần cịn lại cho bay lít mẫu nƣớc bép cách đun cách thủy sấy khô 103°C trọng lƣợng khơng đổi Đơn vị tính mg/l (hoặc g/l) Qua thí nghiệm ta thấy hàm lƣợng chất rắn tổng cộng mẫu nƣớc đầu vào chênh rõ rêt Điều cho thấy khả phân hủy chất rắn hầm biogas đạt hiệu cao.Vậy việc dụng công nghệ biogas để xử lí nƣớc thải bột sắn hƣớng giải hợp lí, có chi phí thấp mang lại nhiều lợi ích khác Cách tiến hành  Nung cốc sứ, giấy lọc thủy tinh nhiệt độ 5500C 1h, để nguội bình hút ẩm, cân ghi khối lƣợng m0  Khuấy mẫu hút 10ml mẫu vào cốc sứ đun cách thủy đến cạn  Sấy cốc sứ giấy lọc 1050C 1h, đẻ nguội bình hút ẩm, cân ghi khối lƣợng m1  Sau cân xong tiếp tục cho cốc sứ giấy lọc vào lò nung nung nhiệt độ 5500C 1h lấy để nguội bình hút ẩm, cân ghi khối lƣợng m2 Kết quả: TS (mg/l) =( m1c – m0c)/Vmẫu VS mg/l) =( m1c – m2c)/Vmẫu Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 67 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội SS (mg/l) =( m1g – m0g)/Vmẫu VS (mg/l) =( m1g – m2g)/Vmẫu TS(Total solids) : Tổng chất rắn VS : Chất rắn dễ bay SS: Chất rắn lơ lửng VSS : Chất rắn dễ bay MỘT SỐ HÌNH ẢNH PHÂN TÍCH TS, VS Q trình đun mẫu Xác định độ kiềm tổng Nguồn: Standard methods of examination for water and wastewater,2320-B Titration Method Nguyên tắc Dựa phản ứng trung hòa axit – bazo dung dung dịch chuẩn HCl 0,02N chuẩn độ mẫu với hỗn hợp thị (metyl đỏ + bromocresol xanh ) chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu đỏ mận dừng chuẩn độ Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 68 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hồi Đức, Hà Nội Hóa chất HCl: hút 1,7 ml HCl đặc cho vào bình định mức 1000ml có sẵn nƣớc cất định mức tới vạch(chuẩn độ lại nồng độ hàng tuần ) Hỗn hợp Hòa tan 100 mg bromcresol green 20 mg methyl đỏ 100ml cồn 95% Cách tiến hành  Hút 5ml mẫu , định mức nƣớc cất tới 100ml  Hỗn hợp thị  Chuẩn độ dung dịch HCl 002N  Tại điểm dừng chuẩn độ dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ mận Kết A(mg CaCO3/l) = CNHCl,(V1 – V0) HCl ,10000,100/Vmẫu A : độ kiềm tổng(mg CaCO3/l) V1: thể tích HCl tiêu tốn với mẫu V0 :thể tích HCl mẫu trắng Xác định axit dễ bay (VFAs) Nguồn: Standard methods of examination for water and wastewater, 5560-C Distillation Method Ápdụng: Việc phân tích VFAs đƣợc sử dụng nhƣ phân tích kiểm sốt quan trọng q trình phân hủy kị khí VFAs đƣợc phân chia nhƣ axit béo hòa tan đƣợc nƣớc mà chƣng cất áp suất khí Những axit dễ bay lấy từ dung dịch nƣớc phƣơng pháp chƣng cất, nhiệt độ sơi chúng cao, đồng chƣng cất với nƣớc Nhóm bao gồm axit béo hòa tan nƣớc với lớn nguyên tử C phân tử Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 69 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Phƣơng pháp chƣng cất phƣơng pháp thực nghiệm cho kết thu hồi khơng hồn tồn khác Những nhân tố nhƣ mức độ nhiệt phần mẫu thu hồi đƣợc dƣới dạng dịch chƣng cất ảnh hƣởng đến kết quả, địi hỏi phải có xác định hệ số thu hồi cho thiết bị điều kiện tiến hành Tuy nhiên, điều phù hợp cho mục đích kiểm sốt thơng thƣờng Việc loại bỏ chất rắn bùn khỏi mẫu trƣớc chƣng cất s làm giảm khả thủy phân hợp chất phức tạp thành axit dễ bay Việc tính tốn báo cáo kết dựa axit axetic Do phƣơng pháp phƣơng pháp thực nghiệm nên tiến hành xác bƣớc nhƣ mơ tả Vì yếu tố ảnh hƣởng đến kết quả, phải tiến hành xác định hệ số thu hồi Các yếu tố ảnh hƣởng: H2S CO2 s đƣợc giải phóng tự q trình chƣng cất s đƣợc chuẩn độ gây nên sai số tích cực Loại bỏ sai số cách loại bỏ 15mL chƣng cất tính cho hệ số thu hồi Các hợp chất tẩy rửa tổng hợp lại dụng cụ thủy tinh s gây ảnh hƣởng kết quả, sử dụng nƣớc axit loãng tia nhiều lần để loại bỏ vấn đề Hóa chất + H2SO4 50% + Dung dịch chuẩn độ NaOH 0,1N(500ml) Cách pha dung dịch NaOH 01.N: Cân 2g NaOH, hòa tan nƣớc cất chuyển vào bình định mức 500ml định mức tới vạch + Dung dịch CH3COOH (2000mg/l) Cách pha dung dịch CH3COOH: Hút 1,9 ml CH3COOH đặc vào bình định mức 100ml có sẵn nƣớc cất định mức tới vạch Dung dịch dung để chuẩn độ lại nồng độ NaOH 0,1N vừa pha + Chỉ thị phenol Cách pha thị phenol: cân 80mg phenol 100ml Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 70 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Cách tiến hành Hệ số thu hồi: Để xác định hệ số thu hồi, f, hệ dụng cụ tiến hành, pha lỗng thể tích phù hợp dung dịch axit axetic gốc thành 250 mL bình định mức để tạo thành hàm lƣợng mẫu yêu cầu chƣng cất giống nhƣ mẫu Tính tốn hệ số thu hồi: f = a/b với a hàm lƣợng axit axetic thu hồi đƣợc dịch chƣng cất, mg/L, vàb hàm lƣợng axit dễ bay dung dịch chuẩn sử dụng, mg/L  Ly tâm 200ml mẫu môi trƣờng (40000 vòng, phút)  Gạn bỏ phần cặn, lấy 100ml dịch sau ly tâm  Cho 100 ml dịch vào bình cầu 500ml, thêm 100ml nƣớc cất ml dd H2SO4 50%  Cho vài viên đá bọt , lắc khoảng 30 giây  Lắp thiết bị chƣng cất (điều chỉnh tốc độ cất 5ml/phút)  Loại bỏ 15ml dịch cất đầu tiên, sau thu xác 150ml dịch cất  Cho vài giọt phenolphthalein vào dịch cất thu đƣợc  Chuẩn độ 150ml dịch cất NaOH 0,1N Kết Nồng độ VFA đƣợc tính theo cơng thức sau: Với hệ số f = 41/3 N: nồng độ NaOH Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 71 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Khuấy mẫu trƣớc li tâm Hệ cất VFA Phụ lục 3: Một số hình ảnh a Điều tra thực trạng làng nghề Quá trình gọt rửa, nghiền Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT Quá trình sản xuất 72 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Bể ngâm bột cạnh mƣơng nƣớc thải Nƣớc thải Làm bánh kẹo Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 73 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Sản xuất rƣợu Chăn nuôi lợn b Thiết bị phân tích, quan trắc dùng luận văn Máy UV-VIS (bên tay trái) máy phá mẫu COD Máy quang phổ so màu bƣớc sóng nhìn thấy (bên tay trái) máy đo chất lƣợng nƣớc Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 74 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hồi Đức, Hà Nội c Một số hình ảnh lấy mẫu, phân tích mẫu, mơ hình thí nghiệm Mƣơng thải dẫn vào hồ chứa Lấy mẫu Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT Hồ chứa nƣớc thải tinh bột sắn Đội ngũ phân tích phịng thí nghiệm 75 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Toàn cảnh hệ thống xử lý Khách thăm quan hệ thống Container máy phát điện Tồn cảnh phía Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT 76 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Nguyễn Thị Tường Chi – K19 KHMT ... Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội 1.5 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan nƣớc thải tinh bột sắn. .. văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội Bảng 1.3 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ lên men mêtan với số loại... 23 Luận văn: Nghiên cứu trạng ô nhiễm công nghệ lên men mêtan nước thải chế biến tinh bột sắn số làng nghề thuộc huyện Hoài Đức, Hà Nội nghệ lên men mêtan đƣợc ngày đƣợc ý nghiên cứu ứng dụng