Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng vi tảo

LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tác giả Các số liệu nghiên cứu luận văn trung thực xác Những tài liệu sử dụng luận văn có nguồn gốc trích dẫn rõ ràng Hà Nội, ngày 16 tháng 09 năm 2013 Học viên Chu Anh Tuấn LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Đoàn Thị Thái Yên – Viện Khoa học Công nghệ Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội với quan tâm, tạo điều kiện nhiệt tình giúp đỡ, bảo tơi q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Nhân dịp xin cám ơn thầy, cô cán cơng tác Phịng thí nghiệm, thuộc Viện Khoa học Công nghệ Môi trƣờng (INEST) – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, giúp đỡ huớng dẫn suốt thời gian học tập, nghiên cứu trƣờng Bên cạnh tơi xin cảm ơn gia đình bố mẹ bạn bè ln ủng hộ, tạo điều kiện động viên hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 16 tháng 09 năm 2013 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục tiêu nghiên cứu đề tài III Đối tƣợng nội dung nghiên cứu CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Nƣớc thải sinh hoạt đặc trƣng nƣớc thải sinh hoạt 1.2 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt sinh học 10 1.2.1 Xử lý nƣớc thải sinh hoạt trình tự nhiên 10 1.2.2 Xử lý nƣớc thải cơng trình nhân tạo 13 1.3 Xử lý nƣớc thải vi tảo 14 1.3.1 Tổng quan vi tảo 14 1.3.2 Nuôi trồng vi tảo 16 1.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển vi tảo 21 1.3.3.1.Các bon 22 1.3.3.2 pH 22 1.3.3.3 Ánh sáng 23 1.3.3.4 Nhiệt độ 24 1.3.3.5 Chế độ khuấy trộn 24 1.3.4 Xử lý nƣớc thải dùng vi tảo 25 1.3.5 Chlorella vulgaris ứng dụng xử lý nƣớc thải sinh hoạt 26 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Địa điểm phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc thải sinh hoạt 30 2.2 Chuẩn bị giống tảo nuôi trồng 31 2.3 Xác định tốc độ tăng trƣởng tảo 32 2.4 Xác định nồng độ sinh khối 32 2.5 Xác định COD 33 2.6 Xác định tổng nitơ 33 2.7 Xác định tổng phốt 34 2.8 Xác định ảnh hƣởng nồng độ tảo đầu vào 35 2.9 Xác định ảnh hƣởng cƣờng độ chiếu sáng 35 2.10 Xác định suất sinh khối hiệu xử lý nƣớc thải bể raceway35 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38 3.1 Ảnh hƣởng nồng độ tảo đầu vào 38 3.2 Ảnh hƣởng điều kiện chiếu sáng 43 3.3 Nuôi trồng bể raceway 48 3.3.1 Khảo sát tỉ lệ nƣớc thải đầu vào chu kỳ thay nƣớc 48 3.3.2 Xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo Chlorella vulgaris H6 chế độ bán liên tục 50 3.4 Đề xuất thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo 55 3.4.1 Phƣơng án công nghệ xử lý nƣớc thải 55 3.4.2 Xác định tham số tính tốn 56 3.4.3 Thiết kế sơ cơng trình 58 3.4.4 Yêu cầu vận hành trạm xử lý 65 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 73 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu ơxy sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu ơxy hóa học DO Dissolved Oxygen Ơxy hịa tan TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam SS Chất rắn lơ lửng Suspended Solids XLNT Xử lý nƣớc thải PTN Phịng thí nghiệm QCVN Quy chuẩn Việt Nam TN Tổng nitơ TP Tổng phốt DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần chất nƣớc thải sinh hoạt chƣa xử lý [23] Bảng 1.2 Hàm lƣợng suất sinh khối số loài tảo[38] 28 Bảng 3.1 Tỉ lệ tảo đầu vào .38 Bảng 3.2 Giá trị pH theo ngày phát triển 43 Bảng 3.3 Thông số thiết kế bể raceway xử lý nƣớc thải 60 Bảng 3.4 Thống số thiết kế bể raceway nhân giống 61 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Bể raceway nuôi trồng vi tảo quy mô công nghiệp 18 Hình 1.2 Hệ thống ni kín lớp đơn 19 Hình 1.3 Hệ thống ni kín lớp đa chiều 20 Hình 1.4 Hệ thống ni kín theo phẳng 21 Hình 1.5 Sự phụ thuộc dạng Cacbon theo pH [15] 23 Hình 1.6 Sự cộng sinh vi khuẩn tảo hồ [41] 25 Hình 1.7 Tốc độ tăng trƣởng tảo (đƣờng liền),dinh dƣỡng (đƣờng gạch) [38] 27 Hình 2.1 Nơi lấy nƣớc thải sinh hoạt 31 Hình 2.2 Buồng đếm hồng cầu Improved Neubauer, Đức 32 Hình 2.3 Cấu tạo bể raceway 36 Hình 3.1 Đƣờng cong sinh trƣởng tảo ứng với mật độ tảo giống khác 39 Hình 3.2 Hiệu xử lý Nitơ ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác 40 Hình 3.3 Quá trình giảm nồng độ nitơ tổng ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác 40 Hình 3.4 Hiệu xử lý phốt ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác 41 Hình 3.5 Quá trình giảm nồng độ phốt ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác 41 Hình 3.6 Hiệu xử lý COD ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác .42 Hình 3.7 Quá trình giảm nồng độ COD ứng với tỉ lệ nƣớc thải đầu vào khác nhau.42 Hình 3.8 Biểu đồ phát triển tế bào ứng với mức ánh sáng khác .44 Hình 3.9 Hiệu xử lý COD ứng với mức ánh sáng khác 45 Hình 3.10 Quá trình giảm nồng độ COD ứng với mức ánh sáng khác .45 Hình 3.11 Hiệu xử lý tổng phốt ứng với mức ánh sáng khác .46 Hình 3.12 Quá trình giảm nồng độ phốt ứng với mức ánh sáng khác 46 Hình 3.13 Hiệu xử lý tổng nitơ ứng với mức ánh sáng khác .47 Hình 3.14 Quá trình giảm nồng độ tổng nitơ ứng với mức ánh sáng khác 47 Hình 3.15 Khảo sát sơ tỉ lệ nƣớc thải bổ sung đầu vào lần 49 Hình 3.16 Khảo sát sơ tỉ lệ bổ sung nƣớc thải đầu vào lần 49 Hình 3.17 Biểu đồ phát triển tế bào thí nghiệm bán liên tục bể raceway 50 Hình 3.18 Năng suất sinh khối thu đƣợc thí nghiệm bán liên tục 51 Hình 3.19 Quá trình xử lý COD thí nghiệm bán liên tục 51 Hình 3.20 Quá trình xử lý tổng nitơ thí nghiệm bán liên tục 52 Hình 3.21 Quá trình xử lý tổng phốt thí nghiệm bán liên tục 53 Hình 3.22 Hiệu xử lý nƣớc thải tiêu COD, TN, TP 54 Hình 3.23 Sơ đồ thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo 55 Hình 3.24 Sơ đồ hệ thống nhân giữ giống 61 MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Xã hội ngày phát triển, nhu cầu loại tài nguyên, lƣợng, thực phẩm nhƣ dân số ngày tăng Chúng kéo theo lƣợng chất thải ngƣời ngày nhiều, đặc biệt nƣớc thải Hiện có nhiều phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt nhƣng phƣơng pháp có ƣu điểm đồng thời bộc lộ số nhƣợc điểm nhƣ tiêu tốn lƣợng, gây ô nhiễm thứ cấp… Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo phƣơng pháp sinh học xử lý nƣớc thải sinh hoạt Xử lý nƣớc thải vi tảo cho phép hạ chi phí xử lý Ngồi sinh khối tảo thu đƣợc có lợi ích phụ trội nhƣ dùng sinh khối làm thức ăn cho gia súc, nuôi trồng thủy sản, nguyên liệu cho diesel sinh học,vv Tảo chuyển hóa lƣợng từ ánh nắng mặt trời thành lƣợng sinh khối thông qua trình quang hợp sử dụng nitơ phốt có nhiều nƣớc thải Trong thành phần sinh khối tảo chứa tới 50% lipid sinh khối khô [59], nguồn để sản xuất diesel sinh học thu sinh khối để sản xuất biogas dạng nhiên liệu khác … Do kết hợp việc sử dụng vi tảo để xử lý nƣớc thải thu sinh khối chúng Hiện nay, giới quan tâm nghiên cứu xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo kết hợp thu sinh khối cho nhiều mục đích khác Do thành phần, tính chất nƣớc thải sinh hoạt nơi khác nhau, việc kiểm sốt điều kiện ni trồng nhƣ tăng hiệu suất xử lý thu sinh khối tiếp tục đƣợc hồn thiện Vì vậy, hƣớng nghiên cứu xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo ứng với đặc điểm nƣớc thải địa phƣơng khác cần đƣợc tập trung nghiên cứu II Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo thơng qua kiểm sốt điều kiện ảnh hƣởng nhằm tăng hiệu xử lý nƣớc thải mô hình bể raceway phịng thí nghiệm Thơng qua kết thực nghiệm để tính tốn thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt vi tảo qui mô nhỏ III Đối tƣợng nội dung nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu: Vi tảo đƣợc chọn lựa giống tảo Chlorella vulgaris H6 đƣợc cung cấp từ kết nghiên cứu TS Đoàn Thị Thái Yên C.vulgaris H6 đƣợc khảo sát sơ cho thấy có khả xử lý hiệu nƣớc thải có khả sống tốt môi trƣờng nƣớc thải Nội dung nghiên cứu: nghiên cứu yếu tố ảnh hƣởng đến khả xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo mơ hình bể hở raceway qui mơ pilot 75 L Các yếu tố ảnh hƣởng gồm: nồng độ đầu vào vi tảo tới sinh trƣởng phát triển chúng; ảnh hƣởng cƣờng độ chiếu sáng tới sinh trƣởng phát triển vi tảo hiệu suất xử lý nƣớc thải từ đề xuất phƣơng án công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo hồn chỉnh quy mơ lớn STT Tên bể Dài Rộng Bán kính Diện tích Tổng diện (m) (m) (m) (m2) tích (m2) Raceway 4,6 1,6 0,8 9,3 46,5 Raceway 18,5 92,5 Tổng diện tích 173,5 Sơ đồ bố trí mặt thể vẽ phần phụ lục Bể điều hòa Bể điều hòa đƣợc thiết kế nhằm đƣa nƣớc thải trạng thái ổn định trƣớc ni trồng Bể có khả chứa nƣớc thải chu kỳ thay nƣớc dự phịng với cố Vì bể có khả chứa nƣớc thải cho cụm bể dự phòng chu kỳ thay nƣớc Thời gian lƣu nƣớc: t = 24x3÷9= (giờ) Trong đó: 24x3 chu kỳ nuôi trồng bể; 9: số cụm bể Nhƣ thời gian lƣu nƣớc bể tối đa cho chu kỳ thay nƣớc Thể tích bể điều hịa: V= 2,16 x x 2 21,6 m3 Trong đó: 2,16: thể tích nƣớc thải bổ sung cho bể chu kỳ; 5: số bể cụm; 2: hệ số dự phịng Kích thƣớc: dài x rộng x cao: 3,6 m x 4m x 1,5m Tại bể chứa có đặt thiết bị quan trắc tự động đo thông số: pH, nhiệt độ, độ dẫn điện, nhằm điều chỉnh yếu tố tảo phát triển tốt * Thiết bị tách dầu mỡ: Sử dụng thiết bị tách dầu mỡ nguyên khối điện lắp đặt trƣớc bể điều hịa Stedfields thơng số nhƣ sau: Tên thiết bị: Máy tách dầu - Oil separator hãng Stetfields (UK) Đặc điểm chính: - Sản phẩm hãng Stedfields (UK), đƣợc sản xuất Ấn Độ (theo 62 quyền cho hãng Krofta) - Thiết bị nguyên khối diện tích ~ 2m2 - Cơng suất đáp ứng từ 1m3/h đến 10 m3/h - Đảm bảo tách đƣợc 100% dầu nƣớc - Dễ lắp đặt, bảo dƣỡng, vận hành chi phí vận hành thấp - Nhiệt độ làm việc dung môi nƣớc lên đến 85 độ C Nhà nhân giữ giống vi tảo Để đảm bảo giống đƣợc nhân liên tục để thay bổ sung vào bể nuôi gặp cố, nhƣ thay bể ni giống bị thối hóa Tra theo bảng PL4-1 TCXDVN 51:2008 Nhà nhân giống đƣợc xây dựng tầng bố trí thành phịng: - Phịng nhân giống: bố trí trang thiết bị nhƣ phịng thí nghiệm vi sinh với diện tích 12m2 - Phòng giữ giống: Giữ giống tủ lạnh dàn đèn nhiệt độ phòng Lƣợng giống đƣợc giữ đủ cung cấp cho bể nhân giống cấp (raceway 1) ngày với lƣợng giống cần là: V= V1 x d x n Trong đó: V1: diện tích bề mặt bể raceway (bảng 3.4) V1=11,5 m2 d: độ sâu lớp nƣớc d=0,2m n: tỉ lệ giống bể (30 % nƣớc thải 70% giống) n=0,7 Vậy: V= 610 L / ngày Sử dụng dàn đèn nhân giống với diện tích sàn giàn (dài x rông): 1,5m x 0,5m =0,75 m2 Bố trí dàn 10 tầng tổng thể tích giống đƣợc nhân ngày là: Vn= (15 x 10) x 0,2 x 50%= 15L/ ngày Trong đó: 63 (15 x 10): số bình tam giác 250ml tầng x số tầng giàn (thời gian nhân mẻ ngày) 0,2: thể tích tảo đƣợc ni bình tam giác (L) 50%: Lƣợng giống rút chuyển qua bể raceway bình tam giác Vậy số dàn đèn cần là: 1610÷15= 108 dàn diện tích chiếm chỗ: 80,5 m2 Diện tích dự phòng để lấy lối đặt tủ lạnh giữ giống ~30% diện tích sử dụng: 24m2 Tổng diện tích là: 24+ 80,5+ 12=116,5m2 Diện tích sàn cần: ~ 116m2 (chiều dài 10m, rộng 12m) Tách sinh khối Sản phẩm sau xử lý qua khu vực tách sinh khối tảo, sinh khối đƣợc thƣơng mại hóa Nƣớc thải sau xử lý thải môi trƣờng qua cống xả Diện tích nhà tách sinh khối chọn 40 m2 (10m x 4m) Các cơng trình phụ Tra bảng TCXDVN 51:2008 - Phịng thí nghiệm hóa lý: 15m2 (5m x3m) - Phịng thí nghiệm vi sinh: 12 m2 (6mx3m) - Kho hóa chất dụng cụ thí nghiệm: 9m2 (3mx3m) - Phịng làm việc nhân viên hành chính: 20m2 (4m x 5m) - Phòng trực ban: 15m2 (5mx3m) - Phòng trƣởng trạm: 20m2(5mx4m) - Xƣởng sửa chữa: 20m2(5mx4m) - Kho vật liệu: 24m2(6mx4m) Tổng diện tích mặt tồn trạm xử lý: Dài 75m, rộng 63,6m = 4770 m2 Tổng diện tích trạm xử lý: 3.259 m2 64 Diện tích xử lý / 1m3 = 102 m2 / m3.ngày Chi tiết thể phụ lục 3.4.4 Yêu cầu vận hành trạm xử lý a/ Yêu cầu nhân giữ giống Giống đƣợc giữ bình tam giác 250ml tủ lạnh nhiệt độ 100C với ánh sáng yếu 300lux Định kỳ bổ sung dinh dƣỡng môi trƣờng BBM tảo phát triển ổn định b/ Nhân giống môi trƣờng Lấy giống từ tủ giữ giống nhân bình tam giác 250ml, ni nhiệt độ phịng, chiếu sáng bóng đèn huỳnh quang với cƣờng độ 2500lux mơi trƣờng BBM c/ Nhân giống nƣớc thải Nƣớc thải đƣợc chuyển qua bể raceway bổ sung nƣớc thải tỉ lệ 1:3 (1 nƣớc thải giống) để vi tảo thích nghi với mơi trƣờng phát triển ổn định Tiếp tục bổ sung nƣớc thải nhân giống qua bể raceway 2,3 trƣớc đƣa hệ thống xử lý nƣớc thải d/ Vận hành hệ thống xử lý Kiểm tra chất lƣợng nƣớc đầu vào phân tích nhanh tiêu pH COD Đƣa pH ≥7 trƣớc đƣa vào hệ thống xử lý Hệ thống bể nuôi trồng đƣợc đặt thành cụm bể cụm nhằm giảm diện tích xây dựng, giảm chi phí xây dựng đƣờng ống dẫn Giữa cụm bể liên tiếp đƣợc thiết kế hoạt động lệch 8h, theo nƣớc thải đƣợc bơm từ bể điều hòa vào lần lƣợt cụm bể 8h lần lƣợt vào cụm bể Mỗi cụm bể ngày để xử lý toàn nƣớc thải, sau xả nƣớc xử lý đƣợc bơm nƣớc thải vào để tiếp tục ni trồng Vì để xử lý tồn nƣớc thải số cụm bể yêu cầu là: x 24 ÷ = (cụm bể) Do cần x = 45 bể cụm bể dự phịng 65 Duy trì tốc độ dịng chảy 10 đến 35cm/s nhằm tạo xáo trộn nƣớc thải hệ thống cánh guồng Trong ngày mƣa, sử dụng hệ thống che mƣa nhằm tránh ảnh hƣởng nƣớc mƣa tới hệ thống xử lý Tiến hành phân tích liên tục tiêu: mật độ tế bào, pH, COD để có điều chỉnh phù hợp 66 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Đề tài “ Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt vi tảo” tiến hành nghiên cứu số yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển vi tảo Chlorella vulgaris nhƣ nghiên cứu khả xử lý nƣớc thải sinh hoạt thu đƣợc số kết nhƣ sau: - Tỉ lệ nƣớc thải bổ sung 1:3 (30% nƣớc thải : 70% giống) với mật độ > 1,7 triệu tế bào/ml mang lại phát triển tốt - Cƣờng độ chiếu sáng trung bình 2500lux phù hợp cho phát triển tảo - Sử dụng vi tảo cho xử lý nƣớc thải mang lại hiệu cao Kết phân tích cho thấy chất lƣợng nƣớc thải đầu đạt tiêu chuẩn Quy chuẩn hành Từ kết cho thấy việc sử dụng vi tảo để xử lý nƣớc thải sinh học mang lại hiệu xử lý cao Năng suất sinh khối thu đƣợc mức độ trung bình so với nghiên cứu cơng bố Đây nghiên cứu sử dụng cho nghiên cứu quy mơ lớn ngồi phịng thí nghiệm trƣớc áp dụng vào thực tế với lƣu ý nhƣ sau: - Kiểm soát pH khoảng 7,0 đến suất q trình ni trồng - Duy trì nhiệt độ 15-30 độ C - Duy trì mật độ tế bào tối thiểu khoảng triệu tế bào /1ml - Kiểm soát chất lƣợng nƣớc đầu vào, loại bỏ SS, dầu khỏi nƣớc thải trƣớc ni trồng Nếu kiểm sốt đƣợc điều kiện này, hiệu xử lý nhƣ suất sinh khối tăng lên đáng kể 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Thị Hoài Hà, Vi Tảo (Viện vi sinh vật công nghệ sinh học, Hà Nội, 2006) [2] Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải đô thị (Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, ed 1, 2006) TIẾNG ANH [1] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] JP Arthur, Banco Mundial, Notes on the design and operation of waste stabilization ponds in warm climates of developing countries BIRF Technical Paper 7, (1983) Hardam S Azad, Jack A Borchardt, Variations in phosphorus uptake by algae Environmental Science & Technology 4, 737 (1970) Laura Barsanti, Paolo Gualtieri, Algae: anatomy, biochemistry, and biotechnology (CRC, 2005) E Wolfgang Becker, Microalgae: biotechnology and microbiology (Cambridge University Press, 1994), vol 10 Wolfgang Becker, 18 Microalgae in Human and Animal Nutrition Handbook of Microalgal culture: Biotechnology and applied phycology, 312 (2004) Ami Ben-Amotz, 13 Industrial Production of Microalgal Cell-mass and Secondary Products-Major Industrial Species Handbook of Microalgal culture: Biotechnology and applied phycology, 273 (2004) John R Benemann, Production of nitrogen fertilizer with nitrogen-fixing blue-green algae Enzyme and Microbial Technology 1, 83 (1979) M Bernhard, A Zattera, P Filesi, Suitability of various substances for use in the culture of marine organisms Pubbl Staz zool Napoli 35, 89 (1966) Harold C Bold, The Morphology of Chlamydomonas chlamydogama, Sp Nov Bulletin of the Torrey Botanical Club, 101 (1949) MA Borowitzka, Economic evaluation of microalgal processes and products Chemicals from microalgae Taylor & Francis, London, 387 (1999) Michael A Borowitzka, Microalgae as sources of pharmaceuticals and other biologically active compounds Journal of Applied Phycology 7, (1995) Michael A Borowitzka, Lesley J Borowitzka, Micro-algal biotechnology (Cambridge University Press, 1988) Michael A Borowitzka, YS Wong, NFY Tam, Limits to growth Wastewater Treatment with Algae Springer-Verlag, New York, 203 (1998) Michael A Borowitzka, Commercial production of microalgae: ponds, tanks, and fermenters Progress in Industrial Microbiology 35, 313 (1999) 68 [17] R Bosma, MH Vermue, J Tramper, RH Wijffels, Towards increased microalgal productivity in photobioreactors International Sugar Journal 112, (2010) [18] Andres F Clarens, Eleazer P Resurreccion, Mark A White, Lisa M Colosi, Environmental life cycle comparison of algae to other bioenergy feedstocks Environmental Science & Technology 44, 1813 (2010) [19] Daniel Chaumont, Biotechnology of algal biomass production: a review of systems for outdoor mass culture Journal of Applied Phycology 5, 593 (1993) [20] Yusuf Chisti, Biodiesel from microalgae Biotechnology advances 25, 294 (2007) [21] Sung Hwoan Cho et al., Optimum temperature and salinity conditions for growth of green algae Chlorella ellipsoidea and Nannochloris oculata Fisheries Science 73, 1050 (2007) [22] Logan Christenson, Ronald Sims, Production and harvesting of microalgae for wastewater treatment, biofuels, and bioproducts Biotechnology advances 29, 686 (2011) [23] MetcalF & Eddy, Wastewater engineering Treatment, Disposal, Reuse Fourth, Ed., (2004), pp 109 [24] Max Finlayson, Alan Chick, Isabell Von Oertzen, David Mitchell, Treatment of piggery effluent by an aquatic plant fiber Biological Wastes 19, 179 (1987) [25] Agustín G Fontes, M Angeles Vargas, José Moreno, Miguel G Guerrero, Manuel Losada, Factors affecting the production of biomass by a nitrogenfixing blue-green alga in outdoor culture Biomass 13, 33 (1987) [26] J Garcia, R Mujeriego, M Hernandez-Marine, High rate algal pond operating strategies for urban wastewater nitrogen removal Journal of Applied Phycology 12, 331 (2000) [27] Nobutaka Hanagata, Toshifumi Takeuchi, Yoshiharu Fukuju, David J Barnes, Isao Karube, Tolerance of microalgae to high CO2 and high temperature Phytochemistry 31, 3345 (1992) [28] Ronald W Hoham, William W Mohn, THE OPTIMUM PH OF FOUR STRAINS OF ACIDOPHILIC SNOW ALGAE IN THE GENUS CHLOROMONAS (CHLOROPHYTA) AND POSSIBLE EFFECTS OF ACID PRECIPITATION1 Journal of phycology 21, 603 (1985) [29] Gitte S Jensen, Donald I Ginsberg, Christian Drapeau, Blue-green algae as an immuno-enhancer and biomodulator J Amer Nutraceut Assoc 3, 24 (2001) [30] Liling Jiang, Shengjun Luo, Xiaolei Fan, Zhiman Yang, Rongbo Guo, Biomass and lipid production of marine microalgae using municipal wastewater and high concentration of CO2 Applied Energy 88 (2011) 3499– 3506, (2011) 69 [31] B Ketheesan, N Nirmalakhandan, Development of a new airlift-driven raceway reactor for algal cultivation Applied energy 88, 3370 (2011) [32] Wonduck Kim et al., Optimization of culture conditions and comparison of biomass productivity of three green algae Bioprocess and biosystems engineering 35, 19 (2012) [33] J Lalucat, J Imperial, R Pares, Utilization of light for the assimilation of organic matter in Chlorella sp VJ79 Biotechnology and bioengineering 26, 677 (1984) [34] Alain Lavoie, J De la Noüe, Harvesting of Scenedesmus obliquus in wastewaters: Auto‐or bioflocculation? Biotechnology and bioengineering 30, 852 (1987) [35] Yecong Li et al., Characterization of a microalga Chlorella sp well adapted to highly concentrated municipal wastewater for nutrient removal and biodiesel production Bioresource Technology 102, 5138 (2011) [36] Ma E Martínez, F Camacho, JM Jimenez, JB Espinola, Influence of light intensity on the kinetic and yield parameters of Chlorella pyrenoidosa mixotrophic growth Process Biochemistry 32, 93 (1997) [37] ME Martınez, S Sánchez, JM Jiménez, F El Yousfi, L Muñoz, Nitrogen and phosphorus removal from urban wastewater by the microalga Scenedesmus obliquus Bioresource Technology 73, 263 (2000) [38] Teresa M Mata, Antonio A Martins, Nidia S Caetano, Microalgae for biodiesel production and other applications: A review Renewable and Sustainable Energy Reviews 14, 217 (2010) [39] E Corbin McGriff, Ross E McKinney, The removal of nutrients and organics by activated algae Water Research 6, 1155 (1972) [40] Raul Munoz, Claudia Köllner, Benoit Guieysse, Bo Mattiasson, Photosynthetically oxygenated salicylate biodegradation in a continuous stirred tank photobioreactor Biotechnology and bioengineering 87, 797 (2004) [41] Raul Munoz, Benoit Guieysse, Algal–bacterial processes for the treatment of hazardous contaminants: a review Water Research 40, 2799 (2006) [42] Raul Muñoz, Marco Jacinto, Benoit Guieysse, Bo Mattiasson, Combined carbon and nitrogen removal from acetonitrile using algal–bacterial bioreactors Applied microbiology and biotechnology 67, 699 (2005) [43] Joël Noüe, Gilles Laliberté, Daniel Proulx, Algae and waste water Journal of Applied Phycology 4, 247 (1992) [44] Yakup Nurdogan, William J Oswald, Enhanced nutrient removal in highrate ponds Water Science and Technology 31, 33 (1995) [45] Eugenia J Olguın, Phycoremediation: key issues for cost-effective nutrient removal processes Biotechnology advances 22, 81 (2003) 70 [46] W.J Oswald, Microalgae and wastewater treatment, in Microalgal biotechnology Cambridge University press: Cambridge, 305 (1988) [47] William J Oswald, Role of Microalgae in Liquid Waste Treatment and Reclamation Algae and Human Affairs Cambridge University Press New York 1988 p 255-281, tab, fig, 41 ref., (1988) [48] William J Oswald, Haeold B Gotaas, Photosynthesis in sewage treatment Trans Am Soc Civ Eng 122, 73 (1957) [49] WJ Oswald, Ponds in the twenty-first century Water Science & Technology 31, (1995) [50] Otto Pulz, Wolfgang Gross, Valuable products from biotechnology of microalgae Applied microbiology and biotechnology 65, 635 (2004) [51] Otto Pulz, Karl Scheibenbogen, in Bioprocess and algae reactor technology, apoptosis (Springer, 1998), pp 123-152 [52] SM Phang, in Proceedings of the Seminar held at Murdock University on Waste Treatment by Algal Culture, Western Australia, Australia (1991) [53] I Rawat, R Ranjith Kumar, T Mutanda, F Bux, Dual role of microalgae: phycoremediation of domestic wastewater and biomass production for sustainable biofuels production Applied energy 88, 3411 (2011) [54] Amos Richmond, Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology (Wiley-Blackwell, 2008) [55] JB Sérodes, E Walsh, O Goulet, J de la Noue, C Lescelleur, Tertiary treatment of municipal wastewater using bioflocculating micro-algae Canadian Journal of Civil Engineering 18, 940 (1991) [56] Josette Sevrin-Reyssac, Biotreatment of swine manure by production of aquatic valuable biomasses Agriculture, ecosystems & environment 68, 177 (1998) [57] Y Shen, W Yuan, ZJ Pei, Q Wu, E Mao, Microalgae mass production methods Transactions of the ASABE 52, 1275 (2009) [58] Yonghui Song, Hermann H Hahn, Erhard Hoffmann, Effects of solution conditions on the precipitation of phosphate for recovery: A thermodynamic evaluation Chemosphere 48, 1029 (2002) [59] Belinda S.M Sturm, Stacey L Lamer, An energy evaluation of coupling nutrient removal from wastewater with algal biomass production Applied Energy 88 (2011) 3499–3506, (2011) [60] PJ Syrett, Nitrogen metabolism of microalgae Can Bull Fish Aquat Sci 210, 182 (1981) [61] L Travieso, MSc Thesis IPSJAE-British Columbia University Agreement, La Habana, Cuba (1979) [62] L Travieso, F Benitez, Unicellular algae grown on swine waste Ciencia y Tecnica en la Agricultura Ganado Porcino 5, (1982) 71 [63] L Travieso et al., Batch mixed culture of Chlorella vulgaris using settled and diluted piggery waste ecological engineering, (2006) 158 (2006) [64] Ian Woertz, A Feffer, Tryg Lundquist, Yarrow Nelson, Algae grown on dairy and municipal wastewater for simultaneous nutrient removal and lipid production for biofuel feedstock Journal of Environmental Engineering 135, 1115 (2009) [65] Hans Wolkers, Maria Barbosa, DORINDE Kleinegris, Rouke Bosma, René H Wijffels, Microalgae: the green gold of the future Propress, Wageningen, (2011) [66] BJB Wood, PHK Grimson, JB German, M Turner, Photoheterotrophy in the production of phytoplankton organisms Progress in Industrial Microbiology 35, 175 (1999) [67] Yifeng Zhang, Jafar Safaa Noori, Irini Angelidaki, Simultaneous organic carbon, nutrients removal and energy production in a photomicrobial fuel cell (PFC) Energy & Environmental Science 4, 4340 (2011) 72 PHỤ LỤC Ảnh thí nghiệm Nhân giống tảo Thí nghiệm ánh sáng Tủ làm thí nghiệm nồng độ tảo giống Thí nghiệm bể raceway 73 Ảnh phân tích lấy mẫu Bộ phá mẫu phân tích tổng nitơ Phân tích tổng phốt Phân tích tổng phốt Lấy mẫu tảo vào buồng đếm Chuẩn bị nhân giống Lấy mẫu nƣớc thải 74 Ảnh số máy móc thiết bị sử dụng Tủ sấy sinh khối Máy đo ánh sáng Máy li tâm Máy phá COD 75 Buồng đếm Kính hiển vi, đếm vi tảo Cân điện tử Máy trùng môi trƣờng, dụng cụ 76 ... pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt vi tảo phƣơng pháp sinh học xử lý nƣớc thải sinh hoạt Xử lý nƣớc thải vi tảo cho phép hạ chi phí xử lý Ngồi sinh khối tảo thu đƣợc có lợi ích phụ trội nhƣ dùng sinh. .. thải sinh hoạt sinh học 10 1.2.1 Xử lý nƣớc thải sinh hoạt trình tự nhiên 10 1.2.2 Xử lý nƣớc thải công trình nhân tạo 13 1.3 Xử lý nƣớc thải vi tảo 14 1.3.1 Tổng quan vi tảo. .. dụng cơng trình xử lý nƣớc thải bƣớc xử lý cuối Trong vi tảo đóng vai trị quan trọng vi? ??c xử lý 12 1.2.2 Xử lý nƣớc thải cơng trình nhân tạo * Xử lý nước thải công trình lọc sinh học Là cơng