Nghiên cứu khảo sát hiệu quả của chế phẩm BIO b111 HV trong xử lý nước thải ngành dệt nhuộm bằng phượng pháp hiếu khí

HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM BIO – B111 HV TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIẾU KHÍ Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT HIỆU QUẢ CỦA CHẾ PHẨM BIO – B111 HV TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIẾU KHÍ

Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Lâm Vĩnh Sơn Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Hồng Vân

TÊN SINH VIÊN:

Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp này là kết quả lao động của tôi dưới sự hướng

dẫn của Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn, không sao chép từ bất cứ tài liệu nào Các số liệu được sử dụng trong đồ án là để phục vụ cho việc nhận xét, đề xuất là số liệu nghiên cứu thực tế của tôi Ngoài ra tôi cũng có sử dụng một số nhận xét, nhận định của các tác giả từ các nguồn khác nhau và được ghi trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kì sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước

Hội đồng cũng như kết quả đồ án của mình

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 7 năm 2013

SVTH

Nguyễn Thị Hồng Vân

Lời đầu tiên em xin cảm ơn sâu sắc đến quý thầy cô khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học – trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Thầy cô là những người đã truyền đạt, chỉ dạy những kiến thức chuyên môn bổ ích, những bài học quý báu là hành trang vô giá để em bước vào đời Thầy cô là những người luôn kề vai sát cánh, sẵn sàng giúp đỡ em trong thời gian qua

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Thạc sĩ Lâm Vĩnh Sơn đã tận tình hướng

dẫn em trong thời gian học tập tại trường cũng như trong quá trình thực hiện đồ án này

Thầy đã cung cấp cho em nhiều kiến thức khoa học lý thú và quý giá giúp em hoàn thành tốt nội dung của đồ án Em xin cảm ơn thầy Thạc sĩ Nguyễn Trung Dũng đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em được tiến hành nghiên cứu tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ em trong trong thời gian học tập cũng như trong quá trình thực hiện

đồ án tốt nghiệp

Mặc dù em đã cố gắng hoàn thiện đồ án bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh được những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 7 năm 2013

SVTH

Nguyễn Thị Hồng Vân

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Nội dung nghiên cứu 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.4 Đối tượng nghiên cứu 3

1.5 Phương pháp nghiên cứu 3

1.6 Giới hạn đề tài 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4

A – NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM 4

2.1 Công nghệ sản xuất và nguồn phát sinh nước thải 4

2.2 Các nguồn gây ô nhiễm, đặc tính nước thải ngành dệt nhuộm và các tác động đến môi trường 8

2.2.1 Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm 8

2.2.2 Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm 9

2.3 Các phương pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm và xử lý nước thải ngành dệt nhuộm 10

2.3.1 Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH 10

2.3.2 Phương pháp đông keo tụ 10

2.3.3 Hấp phụ 10

2.3.4 Phương pháp oxy hóa 11

2.3.5 Phương pháp màng 11

2.3.6 Phương pháp sinh học 11

2.4 Một số sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm 12

2.5 Công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học trong xử lý chất thải 14

2.5.1 Chế phẩm sinh học 14

2.5.2 Chế phẩm sinh học xử lý nước thải dệt nhuộm 16

2.5.2.1 Vi sinh x ử lý màu 16

2.5.2.2 Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học xử lý nước thải dệt nhuộm 16

2.5.3 Chế phẩm BIO – B111 HV 18

B - QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIẾU KHÍ 21

2.6 Khái niệm 21

2.6.1 Nguyên tắc 21

2.6.2 Các điều kiện, yêu cầu và các yếu tố ảnh hưởng tối quá trình xử lý 23

2.7 Cấu trúc của các chất bẩn và bùn hoạt tính 24

2.7.1 Những đặc tính của vi sinh vật 24

2.7.2 Sự phân giải các chất hữu cơ ở quá trình xử lý sinh học hiếu khí 25

2.7.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học hiếu khí 26

2.7.4 Ưu và nhược điểm 27

CHƯƠNG 3 - VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành nghiên cứu 28

3.1.1 Thời gian nghiên cứu 28

3.1.2 Địa điểm đặt mô hình và tiến hành phân tích mẫu 28

3.2 Vật liệu thí nghiệm 28

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

3.2.2 Mô hình nghiên cứu 28

3.3 Các thí nghiệm được tiến hành 29

3.4 Phương pháp vận hành mô hình, thu mẫu và phân tích mẫu 30

3.4.1 Phương pháp thu mẫu 30

3.4.2 Phương pháp phân tích mẫu 31

3.4.2.1 Phương pháp đo độ màu 31

3.4.2.2 Phương pháp phân tích SS 31

3.4.2.3 Phương pháp phân tích BOD 5 32

3.4.2.4 Ph ương pháp phân tích COD 33

3.4.2.5 Phương pháp phân tích phospho tổng 35

3.4.2.6 Phương pháp phân tích Nitơ tổng 36

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 39

4.1 Giai đọan chạy thích nghi 39

4.1.1 Bể đối chứng 39

4.1.2 Bể bổ sung nồng độ A chế phẩm 40

4.2 Giai đọan chạy mô hình 42

4.2.1 Chạy tải trọng với thời gian lưu nước 12 giờ 42

4.2.1.1 B ể đối chứng 42

4.2.1.2 Bể chứa nồng độ A chế phẩm 44

4.2.1.3 Bể chứa nồng độ B chế phẩm 45

4.2.1.4 Bể chứa nồng độ C chế phẩm 46

4.2.2 Chạy tải trọng với thời gian lưu nước 8 giờ 47

4.2.2.1 B ể đối chứng 47

4.2.2.2 N ồng độ A chế phẩm 48

4.2.2.3 N ồng độ B chế phẩm 49

4.3 So sánh hiệu quả khử COD giữa các nồng độ chế phẩm khác nhau 51

4.4 So sánh hiệu quả khử màu giữa các nồng độ chế phẩm khác nhau 52

CHƯƠNG 5 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54

5.1 Kết luận 54

5.2 Kiến nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa, mg/l (Biochemical Oxygen Demand)

COD: Nhu cầu oxy hóa học, mg/l (Chemical Oxygen Demand)

CFU: Đơn vị hình thành khuẩn lạc (Colony Forming Unit)

DO: Nồng độ oxy hòa tan, mg/l (Dissolves Oxygen)

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

SS: Chất rắn lơ lửng, mg/l (Suspended Solid)

Bảng 4.4: Diễn biến COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 12 giờ ở bể

Bảng 4.9: Diễn biến COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 8 giờ ở bể

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm và các dòng nước thải 7

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải ngành dệt của công ty Schiessen Sachen (CHLB Đức) 12

Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại công ty Cổ phần ĐT-TM Thành Công 13

Hình 2.4: Chế phẩm Bio – systems B111 18

Hình 3.1: Mô hình nghiên cứu 29

Hình 3.2: Máy đo độ màu 31

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian ở bể đối chứng 39

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian ở bể bổ sung chế phẩm nồng độ A 40

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian trong giai đoạn thích nghi giữa bể đối chứng và bể chứa nồng độ A chế phẩm 41

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 12 giờ ở bể đối chứng 43

Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu tải trọng 12 giờ ở bể chứa nồng độ A chế phẩm 44

Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 12 giờ ở bể chứa nồng độ B chế phẩm 45

Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 12 giờ ở bể chứa nồng độ C chế phẩm 46

Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 8 giờ ở bể đối chứng 47

Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 8 giờ ở bể chứa nồng độ A chế phẩm 48 Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian

Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn hiệu quả khử COD theo thời gian nghiên cứu với thời gian lưu nước 8 giờ ở bể chứa nồng độ C chế phẩm 50 Hình 4.12: So sánh hiệu quả khử COD ở các nồng độ khác nhau với thời gian lưu nước

12 giờ 51 Hình 4.13: So sánh hiệu quả khử COD ở các nồng độ khác nhau với thời gian lưu nước 8

giờ 51 Hình 4.14: Sơ đồ biểu diễn hiệu quả khử màu ở các nồng độ chế phẩm khác nhau 52

CHƯƠNG 1 - MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngành dệt nhuộm là một trong những ngành quan trọng và có từ lâu đời vì nó gắn liền với nhu cầu cơ bản của con người là ăn mặc Sản lượng dệt thế giới ngày càng tăng cùng với gia tăng về chất lượng sản phẩm, đa dạng về màu sắc, mẫu mã sản phẩm

Chẳng hạn như Ần Độ, hàng năm sản xuất khoảng 4000 triệu mét vải với lực lượng lao động của ngành xấp xỉ 95 vạn người trong 670 xí nghiệp Ở Việt Nam, ngành công nghiệp dệt may đang trở thành một trong những ngành mũi nhọn trong các ngành công nghiệp Năm 1996, toàn ngành có 210 xí nghiệp với sản lượng 450 triệu mét vải/năm

và đến năm 2000 sản xuất 2000 triệu mét vải [5]

Và để có được những tấm vải rực rỡ, đa dạng với nhiều họa tiết thì nhuộm màu

là một công đoạn không thể thiếu Thuốc nhuộm tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt nhuộm, cùng các ngành công nghiệp khác như giấy, in ấn, màu sắc, nhiếp ảnh, dược phẩm, mỹ phẩm… Trong số này, thuốc nhuộm azo đại diện cho các lớp lớn

nhất và linh hoạt nhất của thuốc nhuộm tổng hợp Thuốc nhuộm azo được sử dụng

rộng rãi trong các ngành công nghiệp dệt may với đặc điểm thuận lợi về màu sắc, kỹ thuật ứng dụng nước nhanh chóng và đơn giản với khả năng tiêu thụ năng lượng thấp [10] Nhiều chất gây ô nhiễm có trong nước thải, chẳng hạn như axit, bazơ, độc hữu cơ

và chất rắn vô cơ hòa tan, và màu sắc Trong số đó, màu sắc được coi là không mong muốn nhất và chủ yếu gây ra bởi thuốc nhuộm Nó ảnh hưởng đến chất lượng nước và

có thể trở thành một mối đe dọa cho sức khỏe cộng đồng, vì một số thuốc nhuộm azo hoặc họ chất chuyển hóa (amin thơm) có độc tính cao và có khả năng gây ung thư Các chất ô nhiễm hóa chất lớn hiện diện trong nước thải dệt nhuộm là thuốc nhuộm có chứa chất gâ , pentachlorophenol, clo tẩy trắng, họ halogen, formaldehyde, chất diệt sinh vật, chất chống cháy và chất làm mềm [9] Hiện

có hơn 10.000 loại thuốc nhuộm thương mại với sản lượng hơn 7 × 105 tấn mỗi năm Thuốc nhuộm azo, chiếm gần 60 đến 70% của tất cả các thuốc nhuộm tổng hợp sản xuất trên toàn cầu, và khoảng 10-15% thuốc nhuộm được thải vào môi trường trong quá trình sản xuất và sử dụng (Tripathi và Srivastava, 2012) Thuốc nhuộm azo được đặc trưng bởi sự hiện diện của một hoặc nhiều nhóm azo (- N = N-), màu sắc được tạo nên nhờ liên kết này, do đó khi liên kết bị phá vỡ, tức là hợp chất cũng bị phá vỡ theo, dẫn đến hiện tượng mất màu Chúng là những lớp lớn nhất và linh hoạt nhất của thuốc

nhuộm, nhưng có cấu trúc không phải là dễ dàng phân hủy trong điều kiện tự nhiên và thường ra khỏi nước bằng hệ thống nước thải thông thường Thuốc nhuộm azo được

thiết kế để chống lại hoá chất, vi sinh vật đồng thời cũng ổn định dưới tác động của ánh sáng và giặt rửa [6]

Phương pháp hóa lý khác nhau, chẳng hạn như hấp phụ trên than hoạt tính, điện keo tụ, tạo bông, bọt nổi, trao đổi ion, màng lọc, ozon hóa và thẩm thấu ngược đã được

sử dụng làm mất màu thuốc nhuộm trong nước thải Tuy nhiên, các phương pháp trên không hiệu quả, tốn kém, khả năng áp dụng hạn chế và tạo nhiều chất thải rất khó để

xử lý [7] Sự suy thoái của thuốc nhuộm azo là tạo ra các amin thơm gây ung thư và gây đột biến Một số báo cáo cho thấy các vi sinh vật có khả năng không chỉ có thể khử màu mà còn có thể khử độc Khả năng làm mất màu và suy thoái của vi khuẩn là một biệp pháp thân thiện với môi trường với chi phí cạnh tranh so với quá trình phân hủy hóa học [10]

Chính vì những lý do trên, đề tài “Nghiên cứu khảo sát hiệu quả của chế

phẩm BIO – B111 HV trong xử lý nước thải ngành dệt nhuộm bằng phương pháp hiếu khí” được thực hiện với mong muốn vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường vừa tìm

hiểu hiệu quả xử lý của chế phẩm sinh học BIO – B111 HV

1.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu của đề tài được thực hiện qua các vấn đề sau:

- Tổng hợp các tài liệu liên quan về nước thải dệt nhuộm, chế phẩm vi sinh môi trường, quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp xử lý hiếu khí

- Thiết lập mô hình thực nghiệm và chạy mô hình

- Phân tích các thông số liên quan để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải dệt nhuộm của chế phẩm vi sinh BIO - B111 HV

1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Môi trường ô nhiễm – một vấn nạn của nhân loại – đang đi đôi với sự phát triển kinh tế Khả năng tự làm sạch của các dòng sông, kênh rạch đã thuộc về quá khứ Do

đó, việc xử lý nước thải là rất cần thiết cho “hành tinh xanh” Mỗi loại nước thải sẽ có những đặc thù khác nhau nên cần có những thay đổi trong phương pháp xử lý để đạt hiệu quả tốt nhất Từ đó góp phần cải thiện chất lượng môi trường và sức khỏe cộng đồng

Đề tài nhằm xác định khả năng xử lý nước thải dệt nhuộm bằng chế phẩm BIO – B111 HV trên mô hình hiếu khí để bổ sung thêm một phương pháp xử lý cho loại nước thải dệt nhuộm nói riêng và bảo vệ môi trường nói chung

1.4 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Chế phẩm BIO – B111 HV của Mỹ

- Nước thải dệt nhuộm của công ty Cổ phần ĐT-TM Thành Công

- Mô hình hiếu khí lơ lửng

1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài được thực hiện dựa trên các phương pháp sau:

 Phương pháp luận:

Thành phần chính, khó xử lý của nước thải dệt nhuộm đó là thuốc nhuộm với nhiều dạng khác nhau, nhiều màu sắc khác nhau, bên cạnh đó cũng có các hợp chất hữu cơ,

vô cơ phức tạp khác làm cho nước thải từ các cơ sở dệt nhuộm có độ kiềm khá cao, có

độ màu và hàm lượng các chất hữu cơ, tổng chất rắn cao Nếu không xử lý trước khi xả thải ra môi trường thì gây ô nhiễm môi trường rất cao

Quy chuẩn QCVN 13:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp dệt may ban hành ngày 31 tháng 12 năm 2008 quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp dệt may trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận

Chính vì thế, việc khảo sát mức độ xử lý của chế phẩm BIO – B111 HV đối với nước thải dệt nhuộm là cần thiết

 Phương pháp cụ thể:

- Phương pháp tổng quan tài liệu

- Phương pháp thực nghiệm: lập kế hoạch thực nghiệm, xây dựng và vận hành

mô hình quy mô phòng thí nghiệm

- Phương pháp phân tích mẫu: phân tích các thông số trước, trong và sau xử lý như độ màu, pH, COD, BOD5, SS, Ntổng, Ptổng

- Phương pháp phân tích, xử lý, tổng hợp kết quả bằng phần mềm Excel

1.6 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

- Thời gian tiến hành nghiên cứu: từ ngày 01/04/2013 đến ngày 17/07/2013

- Nước thải dệt nhuộm có nhiều chỉ tiêu để đánh giá nhưng với điều kiện khách quan nên đề tài chỉ phân tích các chỉ tiêu: độ màu, COD, SS

CHƯƠNG 2 - TỔNG QUAN

A – NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM

2.1 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ NGUỒN PHÁT SINH

Ngành dệt là ngành có dây chuyền công nghệ phức tạp, áp dụng nhiều loại hình công nghệ khác nhau Đồng thời trong quá trình sản xuất sử dụng các nguồn nguyên

liệu, hóa chất khác nhau và cũng sản xuất ra nhiều mặt hàng có mẫu mã, màu sắc,

chủng loại khác nhau

Nguyên liệu chủ yếu là xơ bông, xơ nhân tạo để sản xuất các loại vải cotton và

vải pha Ngoài ra còn sử dụng các nguyên liệu như lông thú, đay gai, tơ tằm để sản xuất các mặt hàng vải tương ứng

Thông thường công nghệ dệt – nhuộm gồm 3 quá trình cơ bản: kéo sợi, dệt vải

và xử lý, nhuộm và hoàn thiện vải Trong đó được chia thành các công đoạn sau:

• Làm s ạch nguyên liệu: nguyên liệu thường được đóng gói dưới dạng bông thô

chứa các sợi bông có kích thước khác nhau cùng các tạp chất tự nhiên như bụi, đất, hạt, cỏ rác,… Nguyên liệu bông thô được đánh tung, làm sạch và trộn đều Sau quá trình làm sạch bông thu dưới dạng các tấm bông phẳng đều

• Ch ải: Các sợi bông được chải song song và tạo thành sợi thô

• Kéo s ợi, đánh ống, mắc sợi: Tiếp tục kéo sợi thô tại các máy sợi con để giảm

kích thước sợi, tăng độ bền và quấn sợi vào các ống sợi thích hợp cho việc dệt

vải Sợi con trong các ống nhỏ được đánh ống thành các quả to để chuẩn bị dệt

vải Tiếp tục mắc sợi là dồn các quả ống để chuẩn bị cho công đoạn hồ sợi

• H ồ sợi dọc: hồ sợi bằng hồ tinh bột và tinh bột biến tính để tạo màng hồ bao

quanh sợi, tăng độ bền, độ trơn và độ bóng của sợi để tiến hành dệt vải Ngoài ra còn dùng các loại hồ nhân tạo như poly vinyl alcol PVA, polyacrylat, v.v…

• D ệt vải: Kết hợp sợi ngang với sợi dọc đã mắc để hình thành vải mộc

• Giũ hồ: Tách các thành phần của hồ bám trên vải mộc bằng phương pháp

enzyme (1% enzyme, muối và các chất ngấm) hoặc acid (dung dịch acid

sunfuric 0.5%) Vải sau khi giũ hồ được giặt bằng nước, xà phòng, xút, chất

ngấm rồi đưa sang nấu tẩy

• N ấu vải: Loại trừ phần hồ còn lại và các tạp chất thiên nhiên của xơ sợi như dầu

mỡ, sáp,… Sau khi nấu, vải có độ mao dẫn và khả năng thấm ướt cao, hấp thụ hóa chất, thuốc nhuộm cao hơn, vải mềm mại và đẹp hơn Vải được nấu trong dung dịch kiềm và các chất tẩy giặt ở áp suất cao (2 – 3 atm) và ở nhiệt độ cao (120 – 1300C) Sau đó vải được giặt nhiều lần

• Làm bóng v ải: Mục đích làm cho sợi cotton trương nở, làm tăng kích thước các

mao quản giữa các mạch phân tử làm cho xơ sợi trở nên xốp hơn, dễ thấm nước,

sợi bóng hơn, tăng khả năng bắt màu thuốc nhuộm Làm bóng vải bông thường

bằng dung dịch kiềm NaOH có nồng độ từ 280 – 300 g/l, ở nhiệt độ thấp 10 –

200C, sau đó vải được giắt nhiều lần Đối với vải nhân tạo không cần làm bóng

• T ẩy trắng: Mục đích tẩy màu tự nhiên của vải, làm sạch các vết bẩn, làm vải có

yêu cầu độ trắng đúng chất lượng Các chất tẩy thường dùng là Natri clorit NaClO2, natri hypoclorit NaOCl, hoặc hydro peroxit H2O2 cùng với các chất

phụ trợ

• Nhu ộm vải và hoàn thiện: Mục đích tạo màu sắc khác nhau của vải Để nhuộm

vải người ta chủ yếu sử dụng các loại thuốc nhuộm tổng hợp cùng với các hóa chất trợ nhuộm để gắn màu của vải Phần thuốc nhuộm dư không gắn vào vải, đi vào nước thải phụ thuộc nhiều yếu tố như công nghệ nhuộm, loại vải cần nhuộm, độ màu yêu cầu,…

Thuốc nhuộm trong dịch nhuộm có thể ở dạng tan hay dạng phân tán Quá trình nhuộm xảy ra theo 4 bước:

- Di chuyển các phân tử thuốc nhuộm đến bề mặt sợi

- Gắn màu vào bề mặt sợi

- Khuếch tán màu vào trong sợi, quá trình xảy ra chậm hơn so với quá trình trên

- Cố định màu vào sợi

Các loại thuốc nhuộm thường dùng như: thuốc nhuộm trực tiếp, hoàn nguyên, lưu huỳnh, hoạt tính, naphthol, thuốc nhuộm phân tán, acid, phức kim loại, Tùy vào

loại sợi khác nhau mà sử dụng loại thuốc nhuộm phù hợp vì độ gắn màu của các loại

thuốc nhuộm vào sợi rất khác nhau Tỷ lệ màu gắn vào sợi nằm trong khoảng 50 đến 98%, phần còn lại sẽ đi vào nước thải

Do đó, để tăng hiệu quả quá trình nhuộm, các hóa chất được sử dụng như các loại acid H2SO4, CH3COOH, các muối natri sulfat, muối amon, các chất cầm màu như syntephix, tinofix

In hoa là tạo ra các vân hoa có một hoặc nhiều màu trên nền vải trắng hoặc vải màu Hồ in là một hỗn hợp gồm các loại thuốc nhuộm dạng hòa tan Các lớp thuốc nhuộm dùng cho in như hoạt tính, hoàn nguyên, azo không tan và indigozol Hồ in có nhiều loại như hồ tinh bột, dextrin, hồ alginate natri, hồ nhũ tương hay hồ nhũ hóa tổng

hợp Sau nhuộm và in, vải được giặt nóng, giặt lạnh nhiều lần Phần thuốc nhuộm không gắn vào vải và các hóa chất sẽ đi vào nước thải

Văng khổ, hoàn tất vải với mục đích ổn định kích thước vải, chống nhàu và ổn định nhiệt, trong đó sử dụng một số hóa chất chống nhàu, chất làm mềm và hóa chất như metylic, acid acetic, formaldehyde

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý công nghệ dệt nhuộm và các dòng nước thải

Nhu ộm, in hoa

Gi ặt

Hoàn tất, văng khổ

Dung d ịch nhuộm

Acid, chất tẩy giặt

Hóa ch ất,

hồ hoàn tất

Nước thải Nước thải

Dung d ịch nhuộm thải

Kéo s ợi, chải,

Nguyên li ệu đầu vào

Nước, tinh bột,

ph ụ gia, hơi nước

Enzym, Na 2 CO 3

(NaOH) NaOH, hóa chất,

hơi nước Acid, H 2 O,

Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải Nước thải

2.2 CÁC NGU ỒN GÂY Ô NHIỄM, ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI NGÀNH

DỆT NHUỘM VÀ CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

2.2.1 Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm

Các chất gây ô nhiễm chính trong nước thải của công nghiệp dệt nhuộm gồm:

- Các tạp chất tách ra từ vải sợi như dầu mỡ, các hợp chất chứa nitơ, pectin, các

chất bụi bẩn dính vào sợi (trung bình chiếm 6% khối lượng xơ sợi)

- Các hóa chất sử dụng trong quy trình công nghệ như hồ tinh bột, H2SO4,

CH3COOH, NaOH, NaOCl, H2O2, Na2CO3, Na2SO3,… các loại thuốc nhuộm, các chất trợ, chất ngấm, chất cầm màu, chất tẩy giặt Lượng hóa chất sử dụng

với từng loại vải, từng loại màu thường khác nhau và chủ yếu đi vào nước thải

của từng công đoạn tương ứng

B ảng 2.1 Các chất gây ô nhiễm và đặc tính của nước thải ngành dệt - nhuộm [2]

Công đoạn Chất gây ô nhiễm trong nước thải Đặc tính của nước thải

Hồ sợi, giũ hồ

Tinh bột, glucose, carboxy metyl xelulo, polyvinyl alcol, nhựa, chất béo và sáp

BOD cao (34 – 50% tổng

sản lượng BOD)

Nấu tẩy

NaOH: chất sáp và dầu mỡ, tro, soda, silicat natri và xơ

sợi vụn

Độ kiềm cao, màu tối, BOD cao (30% tổng BOD)

Tẩy trắng Hypoclorit, hợp chất chứa

clo, NaOH, AOX, axit,…

Độ kiềm cao, chiếm 5%

tổng BOD Làm bóng NaOH, tạp chất Độ kiềm cao, BOD thấp (dưới 1% tổng BOD)

Nhuộm Các loại thuốc nhuộm, axit

acetic và các muối kim loại

Độ màu rất cao, BOD khá cao (6% tổng BOD), TS cao

In Chất màu, tinh bột, đất sét,

dầu, muối kim loại, axit,

Độ màu cao, BOD cao và

dầu mỡ Hoàn thiện Vết tinh bột, mỡ động vật,

muối

Kiềm nhẹ, BOD thấp, lượng

nhỏ

B ảng 2.2 Đặc tính nước thải của một số xí nghiệp dệt nhuộm ở Việt Nam [5]

Các

thông số Đơn vị 1 2 3 4 5 Đặc tính

sản phẩm

Hàng bông dệt thoi

Hàng pha dệt kim

Hàng pha dệt kim D ệt len S ợi Nước thải m3

2.2.2 Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm

Ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm trong nước thải ngành dệt nhuộm tới nguồn tiếp nhận có thể tóm tắt như sau:

- Độ kiềm cao làm tăng độ pH của nước Nếu pH > 9 sẽ gây độc hại với các loải thủy sinh, gây ăn mòn các công trình thoát nước và hệ thống xử lý nước thải

- Muối trung tính làm tăng hàm lượng TS Lượng thải lớn gây tác hại với các loài

thủy sinh, ảnh hưởng quá trình trao đổi chất của tế bào

- Hồ tinh bột biến tính làm tăng BOD, COD của nguồn nước, gây tác hại tới đời

sống thủy sinh

- Độ màu cao do lượng thuốc nhuộm dư đi vào nước thải gây màu cho dòng tiếp

nhận, ảnh hưởng quá trình quang hợp của các loài thủy sinh, ảnh hưởng xấu tới

cảnh quan Các chất độc như sulfit, kim loại nặng, AOX có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật với hàm lượng tăng dần theo chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nguồn nước, gây một số bệnh mãn tính hay ung thư đối với người và động

vật

- Hàm lượng ô nhiễm các chất hữu cơ cao sẽ làm giảm oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới sự sống của các loài thủy sinh

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGĂN NGỪA, GIẢM THIỂU Ô NHIỄM VÀ

X Ử LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH DỆT NHUỘM

Nước thải là loại chất thải gây ô nhiễm hàng đầu trong các loại chất thải của ngành dệt nhuộm

Vì kông có số liệu về tải lượng ô nhiễm cũng như các đặc tính ô nhiễm nước

thải mang tính tổng quan cho ngành nên khi chọn lựa phương án ngăn ngừa giảm thiểu

và xử lý nước thải cần có khảo sát nghiên cứu cụ thể cho từng trường hợp

Các phương pháp ngăn ngừa, giảm thiểu ô nhiễm nước thải ngành dệt nhuộm có

thể được thực hiện trong quá trình sản xuất như:

- Giảm nhu cầu sử dụng nước

- Hạn chế sử dụng các chất trợ, thuốc nhuộm ở dạng độc hay khó phân hủy sinh

học

- Sử dụng nhiều lần dịch nhuộm

- Giảm các chất gây ô nhiễm nước thải trong quá trình tẩy

- Giảm ô nhiễm kiềm trong nước thải từ công đoạn làm bóng

- Thu hồi và sử dụng lại dung dịch hồ từ công đoạn hồ sợi và giũ hồ

Các phương pháp xử lý nước thải dệt nhuộm:

2.3.1 Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH

Trước khi đưa sang thiết bị xử lý, dòng thải cần được điều chỉnh tới pH thích

hợp Trung hòa có thể thực hiện bằng trộn dòng thải có tính axit với dòng thải có tính

kiềm hoặc sử dụng hóa chất

2.3.2 Phương pháp đông keo tụ

Đây là phương pháp thông dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm

Về nguyên lý khi dùng phèn nhôm hay sắt sẽ tạo các bông hydroxyt nhôm hay hydroxyt sắt III Các chất màu và chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ vào các bông

cặn này và lắng xuống tạo bùn của quá trình đông keo tụ Bùn này cần được tách nước

và chôn lấp đặc biệt Phương pháp này được ứng dụng để khử màu của nước thải và

hiệu suất khử màu cao đối với thuốc nhuộm phân tán

2.3.3 Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ có khả năng xử lý các chất không có khả năng phân hủy sinh học và các chất hữu cơ không hoặc khó xử lý bằng phương pháp sinh học Phương

pháp này dùng để khử màu nước thải chứa thuốc nhuộm hòa tan và thuốc nhuộm hoạt tính Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, than nâu, đất sét, cacbonat, magie

2.3.4 Phương pháp oxy hóa

Do cấu trúc của thuốc nhuộm bền trong không khí nên trong khử màu của nước

thải dệt nhuộm bằng phương pháp oxy hóa phải dùng các chất oxy hóa mạnh

2.3.5 Phương pháp màng

Phương pháp màng được ứng dụng trong xử lý nước thải ngành dệt nhuộm với

mục đích thu hồi hóa chất để tái sử dụng lại như thu hồi tinh bột PVA, thuốc nhuộm indigo bằng siêu lọc hoặc đồng thời thu hồi muối và thuốc nhuộm bằng kết hợp giữa

thẩm thấu ngược và màng bán thấm Động lực quá trình lọc màng là sự chênh lệch áp

suất giữa hai phía của màng Phương pháp màng có ưu điểm tách được các chất có độ tinh khiết cao, tuy nhiên do giá thành thiết bị, chi phí vận hành cao nên phạm vi ứng

dụng chưa được rộng rãi

2.3.6 Phương pháp sinh học

Phần lớn các chất có trong nước thải dệt nhuộm là những chất có khả năng phân

hủy sinh học Trong một số trường hợp, nước thải dệt nhuộm có thể chứa các chất có tính độc đối với vi sinh vật như các chất khử vô cơ, formaldehyte, kim loại nặng, clo, v.v… và các chất khó phân hủy sinh học như các chất tẩy, giặt, hồ PVA, các loại dầu khoáng,… Do đó trước khi đưa vào xử lý sinh học, nước thải cần được khử các chất gây độc và giảm tỷ lệ các chất khó phân hủy sinh học bằng phương pháp xử lý cục bộ

Trong xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí, cần kiểm tra tỷ lệ chất dinh dưỡng cho quá trình phân hủy, cụ thể tỷ lệ BOD5 : N : P = 100: 5 : 1 Thường trong nước thải dệt nhuộm thiếu hàm lượng nitơ và photspho, do đó biện pháp khả thi nhất là

trộn với nước thải sinh hoạt để đưa vào xửa lý sinh học Các phương pháp sinh học thông dụng được sử dụng cho xử lý nước thải công nghiệp dệt là phương pháp bùn hoạt tính, lọc sinh học, hồ oxy hóa, hoặc kết hợp xử lý sinh học nhiều bậc

2.4 M ỘT SỐ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

DỆT NHUỘM

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý nước thải ngành dệt của

công ty Schiessen Sachen (CHLB Đức)

Nước thải vào nguồn tiếp nhận

Bể trung

Bể chứa nước

để sử dụng lại

Làm Lọc

Lắng Hoạt hóa nhiệt Bùn

Hình 2.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dệt nhuộm tại

Giao cho đơn vị

khác chuyên xử lý

Nước

Hệ thống giải nhiệt

Bể điều hòa Máy tách

Máy thổi khí Dinh dưỡng Phèn sắt

Hệ thống xử lý ở hình 2.2 được ứng dụng để xử lý nước thải của xí nghiệp tẩy nhuộm Niederfrohna hãng Schiesser với lưu lượng nước thải 2500 m3

/ngày Xí nghiệp

tẩy nhuộm hàng bông và thuốc nhuộm chủ yếu là thuốc nhuộm hoạt tính Nguyên lý cơ bản của hệ thống bao gồm: xử lý sinh học, hấp phụ và keo tụ Trong xử lý sinh học có dùng chất mang là bột than nâu và trong hấp phụ cũng dùng bột than nâu Sinh khối và

bột than từ bể sinh học, tháp hấp phụ được hoạt hóa bằng phương pháp nhiệt để tuần hoàn sử dụng lại một phần và thải một phần

Hệ thống xử lý ở hình 2.3 được ứng dụng để xử lý nước thải dệt nhuộm tại công

ty Cổ phần ĐT-TM Thành Công với với lưu lượng nước thải 5000 m3/ngày đêm Nguyên lý cơ bản của hệ thống là: hóa lý và sinh học

2.5 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG XỬ LÝ

CH ẤT THẢI

2.5.1 Ch ế phẩm sinh học:

Chế phẩm sinh học trong xử lý chất thải là sản phẩm có nguồn gốc sinh học được dùng để xử lý chất thải gồm: vi sinh vật, enzyme và các chất chiết xuất từ động

vật, thực vật và vi sinh vật, không bao gồm các sinh vật biến đổi gene Tập hợp nhiều

vi sinh hữu hiệu đã được nghiên cứu và tuyển chọn thuộc các chi Bacillus,

mạnh chất hữu cơ, vi sinh vật sinh chất kháng sinh, chất ức chế tiêu diệt và chất ức chế

vi sinh vật có hại,…

Tất cả các chủng vi sinh vật tuyển chọn dùng để sản xuất các chế phẩm vi sinh đều đã được nghiên cứu kĩ các đặc điểm sinh học (phân loại đến loài bằng các phương pháp phân loại truyền thống và kỹ thuật sinh học phân tử 16S-ADN) để khẳng định chúng không độc hại cho con người, vật nuôi và môi trường

Trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, ngành Công nghệ sinh học có vai trò rất quan trọng Nhiều quy trình công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường hiện tại được xây

dựng trên cơ sở tham gia tích cực của vi sinh vật, bao gồm: xử lý rác thải, nước thải, phân hủy các chất độc hại, cải tạo và phục hồi môi trường Tuy vậy các công nghệ áp

dụng các chủng vi sinh vật sẵn có trong tự nhiên vẫn chưa giải quyết triệt để được các chất gây ô nhiễm môi trường như thời gian phân hủy lâu, phân hủy không triệt để, tạo

ra các sản phẩm thứ cấp

Các nghiên cứu trong lĩnh vực vi sinh vật môi trường tập trung vào việc phân

lập vi sinh vật từ tự nhiên hay tạo ra các chủng, giống vi sinh vật mới có khả năng nuôi dưỡng tạo thành các chế phẩm sinh học nhằm giải quyết triệt để vấn đề chất ô nhiễm

trong nước thải, rác thải mà Công nghệ sinh học trước đây chưa làm được Phương pháp sử dụng các chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải rắn (rác thải sinh hoạt, xử lý bùn ao nuôi thủy sản, xử lý các phế thải rắn từ công nghiệp thực phẩm…) làm phân bón nhằm tạo ra sản phẩm thân thiện môi trường đã và đang được quan tâm nghiên cứu Khác với quá trình ủ xử lý phế thải rắn, quá trình xử lý nước thải thường diễn ra trong điều kiện nhiệt độ môi trường không khí từ 15 – 370

C Vì vậy, trong quá trình nghiên cứu tuyển chọn các chủng vi sinh vật tạo chế phẩm dùng cho xử lý nước thải

cần phải tuyển chọn nhóm ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng thích hợp nằm trong khoảng nhiệt độ trên Đối với quá trình xử lý nước thải thì các điều kiện môi trường như độ

mặn, độ acid, độ kiềm, thành phần các chất hữu cơ,… ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ

Hiện nay, ngày càng có nhiều sản phẩm là chế phẩm vi sinh xử lý nước thải được nghiên cứu và ứng dụng cho các loại nước thải khác nhau với công nghệ xử lý

hiếu khí hoặc kị khí Thành phẩm của các chế phẩm sinh học xử lý môi trường trên thị trường hiện nay thường ở dạng lỏng hoặc dạng bột Theo một số nghiên cứu cho thấy

rằng, chế phẩm sinh học ở dạng bột sẽ tốt hơn ở dạng lỏng Điều này được giải thích như sau: Sản phẩm sinh học là các cơ thể sống Khi ở dạng lỏng, vi khuẩn ăn và sinh

sản trong điều kiện không giống như trong phòng thí nghiệm (nhiệt độ, pH, nguồn thực

phẩm cụ thể), các thế hệ sau càng trở nên ít hiệu quả hơn Và khi sản phẩm đến tay người tiêu dùng, họ không được đảm bảo về chất lượng sản phẩm Đồng thời, các chế

phẩm này thường có thời gian bảo quản ngắn càng làm gia tăng sự thất thoát về chất lượng sản phẩm Còn khi ở dạng bột, vi khuẩn thường được bọc lại bằng kỹ thuật tiên

tiến, khi đó vi khuẩn không chết mà cũng không sống, chúng chỉ bị ngừng hoạt động Khi trộn với nước, lớp bảo vệ đó sẽ bị hòa tan và người sử dụng có thể tin chắc rằng

thế hệ vi khuẩn đầu tiên với nồng độ cao đã sẵn sàng làm việc

Hầu hết các chế phẩm sinh học hiện nay thường chứa vi khuẩn hoặc enzyme hoặc cả hai Trước đây, sản phẩm sinh học thường là thuần vi khuẩn, hoặc thuần enzyme hay vi khuẩn tạo ra enzyme Những nghiên cứu vi sinh học cho thấy rằng tất

cả vi khuẩn đều tạo ra một enzyme cụ thể để tiêu hóa thức ăn của chúng trong thiên nhiên Enzyme cắt nguồn thức ăn thành một chất mà vi khuẩn có thể ăn được Nếu sử

dụng sản phẩm thuần vi khuẩn hay vi khuẩn chỉ để tạo ra enzyme, nghĩa là dựa vào vi khuẩn để tạo ra enzyme cần thiết, tuy nhiên đa số sản phẩm đều không ổn định nên ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm Còn với sản phẩm thuần enzyme không thôi,

nó đơn giản chỉ chuyển nguồn thực phẩm thành các dạng đơn giản hơn chứ không phân hủy hoàn toàn Sản phẩm chỉ có enzyme không thôi chỉ đẩy vấn đề trong nước thải

xuống thấp và không đạt được mục đích xử lý nước thải

2.5.2 Ch ế phẩm sinh học xử lý nước thải dệt nhuộm:

2.5.2.1 Vi sinh x ử lý màu:

Ponraj et al (2011) [8] cho thấy một loạt các vi sinh vật có khả năng khử màu

đa số thuốc nhuộm Một số trong đó như:

- Vi khuẩn: Escherichia coli, Pseudomonas luteola, Aeromonas hydrophila

- Nấm: Aspergillus niger, Phanerochaete chrysosporium, Aspergillus terricola,

P chrysosporium

- Men: Saccharomyces cerevisiae, Candida tropicalis, C.lipolytica

- Tảo: loài Spirogyra, Chlorella vulgaris, C.sorokiniana, Lemna rất nhỏ

Dữ liệu có sẵn về khả năng khử màu có giới hạn, hơn nữa, thời gian cần thiết để khử màu thuốc nhuộm cũng như thuốc nhuộm azo thử nghiệm khác là ít hơn 24 giờ Vì vậy, khả năng khử màu của vi sinh vật đã được khai thác với mục tiêu sau đây:

(1) Phân lập và xác định chủng có khả năng khử màu thuốc nhuộm

(2) Tối ưu hóa thông số khử màu

(3) Xác định suy thoái chất chuyển hóa

(4) Nghiên cứu phản ứng sinh học

(5) Tạo chế phẩm

2.5.2.2 Quy trình sản xuất chế phẩm sinh học xử lý nước thải dệt nhuộm

 Tuyển chọn, hoạt hóa và bảo quản các chủng giống gốc vi sinh vật:

- Tinh sạch giống gốc:

Cấy zích zắc các chủng trên môi trường đĩa petri thích hợp của từng chủng cho vào tủ ấm bật ở nhiệt độ thích hợp Sau 2 – 4 ngày, chọn đĩa petri có mọc khuẩn lạc đều, tách biệt và không bị nhiễm được cấy vào ống nghiệm chứa môi trường giữ giống và cho vào tủ ấm ở nhiệt độ thích hợp sau 5 – 7 ngày

- Sau một tháng sản xuất, tiến hành hoạt hóa lại giống gốc để đảm bảo hoạt tính của giống gốc ổn định: cấy hạt giống gốc đã pha loãng trên môi trường hoạt hóa giống thích hợp của từng chủng cho vào tủ ấm, bật ở nhiệt độ thích hợp Sau 2 –

4 ngày, chọn đĩa petri có mọc khuẩn lạc đều, tách biệt và không bị nhiễm để làm các kiểm nghiệm sinh hóa Chọn khuẩn lạc có hoạt tính cao nhất để cấy tinh sạch và giữ giống

- Bảo quản giống: bảo quản bằng phương pháp lạnh thường giữ giống được khoảng 6 tháng và bảo quản lạnh sâu thường giữ giống được khoảng 2 năm

 Nhân giống cấp 1:

Cấy các chủng giống từ ống nghiệm vào bình tam giác chứa môi trường riêng cho từng chủng, nuôi cấy ở nhiệt độ thích hợp trong môi trường lắc (220 vòng/phút) Sau 24 giờ nuôi cấy, thu được giống cấp 1

 Nhân giống cấp 2:

Cấy các chủng giống cấp 1 vào bình tam giác vào nồi lên men chứa môi trường riêng cho từng chủng, lên men ở nhiệt độ thích hợp, có khuấy (220 vòng/phút) và thổi khí Sau 24 giờ nuôi cấy, thu được giống cấp 2

 Lên men xốp:

Trộn dịch lên men cấp 2 vào nguyên liệu lên men xốp sao cho độ ẩm đạt 40% Cho vào thùng lên men xốp và lên men sau 3 ngày

 Sấy khô nghiền và đóng gói:

Chuẩn bị thiết bị sấy khô bao gồm giá sấy và sàng sấy được lau chùi sạch sẽ và

để khô ráo Nguyên liệu sau khi lên men xốp được cho vào sàng và dàn mỏng chuyển lên giá sấy ở nhiệt độ sấy khoảng 45 – 500C Hàng ngày tiến hành đảo

Khi nguyên liệu khô đạt đến độ ẩm khoảng 15% thu nguyên liệu, trộn đều các chủng giống, nghiền nguyên liệu bằng máy nghiền với mắt sàng nhỏ nhất Kiểm tra chất lượng và đóng gói 200 g/túi và 50 gói/thùng, trên bao bì và thùng có in đầy đủ ngày sản xuất, hạn sử dụng và lô sản xuất

 Kiểm tra chất lượng:

Các mẫu nguyên liệu được kiểm tra chất lượng theo từng đợt hàng sản xuất bằng các đệm vi sinh vật trên môi trường nuôi cấy, xác định hoạt tính phân giải cellulose, tinh bột, protein, lipid và khả năng sinh kháng sinh của từng chủng vi sinh vật…

Yêu cầu về chất lượng của chế phẩm vi sinh vật: chế phẩm vi sinh phải đạt được mật độ vi sinh vật từ 108

– 109 CFU/ml hay gram, không có vi sinh vật tạp nhiễm và phải bảo quản được từ 4 – 6 tháng

2.5.3 Chế phẩm BIO – B111 HV

 Mô tả

Hình 2.4 Chế phẩm Bio – systems B111

BIO – SYSTEMS B111 chứa một dãy công thức đặc biệt gồm những vi sinh vật

có khả năng xử lý cao sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải dệt nhuộm, hóa chất

Cũng như nhiều vi sinh khác, BIO – SYSTEMS (B111) chứa kết hợp một dãy vi

dưỡng chất đặc biệt được chọn lọc đặc biệt cho nước thải dệt nhuộm, hoá chất Sự kết hợp các vi dưỡng chất này cung cấp một một công thức hoàn chỉnh cho hoạt động vi sinh tối đa và được phản ứng với nước thải dệt nhuộm, hoá chất để làm tăng thêm sinh

khối

Khi sử dụng trực tiếp BIO – SYSTEMS B111 thì an toàn cho người con người,

quần áo và môi trường và có khả năng phân huỷ sinh học hoàn toàn

Khi áp dụng đối với nước thải đầu ra của các nhà máy xử lý, BIOBUG (B111)

giúp thiết lập một lượng sinh khối có khả năng xử lý những chất thải khó phân huỷ đó

 Hiệu quả

BIO –SYSTEMS B111, với những vi sinh kỵ khí, tuỳ tiện và hiếu khí có thể giúp thiết lập và duy trì khối vi sinh có chức năng chống lại các ảnh hưởng của các chất ức

chế có mặt trong nước thải dệt nhuộm, hoá chất, có thể hoạt động hiệu quả hơn hẳn so

với các sinh khối vi sinh tự nhiên của hệ thống B111 chắc chắn rằng, bằng những kỹ thuật chọn lọc tự nhiên, quần thể khối vi sinh, những vi sinh vật tiêu biểu sẽ đựơc chọn

lọc và kế đó được làm thích ứng đối với nhiệm vụ xử lý tối ưu đối với nước thải của các ngành công nghiệp đặc biệt này

 L ợi ích của BIO – B111 HV

- Giúp khởi động hệ thống mới

- Cải thiện chất lượng đầu ra

- Tăng hiệu quả xử lý tổng thể

- Tăng khả năng lắng những nơi có sự dao động lưu lượng lớn

- Giúp cho quá trình khởi động hệ thống mới

- Nâng cao quá trình vận hành trong thời tiết lạnh

- Làm giảm ảnh hưởng của hoá chất liên quan đến việc sốc tải trọng và sốc do chất độc

- Màu: nâu hoặc xanh

- Hàm lượng dưỡng chất: dinh dưỡng vi sinh và chất kích thích tăng trưởng

- Số lượng: 5 tỷ vi sinh/gram

 Đóng gói

4, 8, 16 oz = 1/4lbs, 1/2lbs, 1lb Gói hạt bột này được bảo vệ bằng 1 miếng lá thiết

mỏng bên ngoài 25lbs/thùng nhựa = 11,35 kg/thùng nhựa Kích thước 25lbs, 50lbs và 100lbs

 Lưu trữ

Không được để đông lại Lưu trữ nơi khô ráo mát mẻ Không hít bụi sản phẩm, tránh tiếp xúc quá nhiều với da

B - QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIẾU KHÍ

2.6 KHÁI NI ỆM

Quá trình xử lý hiếu khí là quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ hòa tan,

cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải, sử dụng vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

 Quy trình x ử lý hiếu khí xảy ra qua 3 giai đoạn:

 Cơ chế của quá trình phân hủy các chất trong tế bào:

Cơ chế của quá trình phân hủy các chất trong tế bào có thể tóm tắt như sau:

- Các chất hữu cơ đầu tiên bị oxy hóa là hydrat carbon và một số chất hữu cơ

không khí để tạo thành nước Nhờ có hydro khỏi móc xích và oxy trong nước, các phản ứng oxy hóa khử giữa các nguyên tử cacbon mới diễn ra được

- Đường, rượu và các acid hữu cơ khác là các sản phẩm đặc trưng nhất của quá trình oxy hóa bởi vi sinh vật hiếu khí Các chất đó khi phân hủy hoàn toàn sẽ tạo

vậy một phần trong các chất sống đã được tổng hợp lại bị oxy hóa

 S ự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật:

Sự sinh trưởng của vi sinh vật là sự tăng sinh khối do nó hấp thụ, đồng hóa các

chất dinh dưỡng Theo nghĩa rộng, sinh trưởng hay sự tăng sinh khối là tăng trọng lượng, kích thước hoặc số lượng tế bào

Như vậy hiệu quả của sự dinh dưỡng (cũng đồng thời là sự giảm BOD) là quá trình tổng hợp các bộ phận của cơ thể - tế bào và sự tăng sinh khối – sức sinh trưởng Các quá trình diễn ra không đồng đều theo thời gian và không gian tế bào vi sinh vật

Ở những nơi có vi sinh vật thực hiện quá trình xử lý nước thải, sự tăng trưởng cũng được gọi là sự tăng số lượng tế bào và sự thay đổi kích thước tế bào Ở nồng độ

thấp của bùn, đường cong cho thấy sinh khối của bùn có xu hướng tăng theo cấp số nhân (a – b) Giai đoạn này gọi là pha tiềm phát rồi pha tăng trưởng logarit, ở đây tốc

độ phân đôi tế bào trong bùn sẽ điều hòa đạt giá trị tối đa Điều kiện chủ yếu là phải đáp ứng đầy đủ chất dinh dưỡng

Phần giữa đường cong gần như tuyến tính (b – c) Khi chất dinh dưỡng bắt đầu

cạn kiệt, tốc độ sinh trưởng cũng bắt đầu giảm theo quy luật phản ứng bậc nhất Sự sinh sản của vi sinh vật gần đạt tới tiệm cận tùy thuộc nồng độ chất dinh dưỡng Giai đoạn này gọi là pha sinh trưởng chậm dần

Phần đường cong (c – d) biểu thị sự giảm sinh khối của bùn bởi quá trình tự oxy hóa Nguyên nhân là do nghèo và hết chất dinh dưỡng Giai đoạn này gọi là pha oxy hóa nội bào của bùn hoạt tính Lúc đầu quá trình tự oxy hóa diễn ra theo kiểu phản ứng bậc nhất, sau đó tốc độ oxy hóa cũng giảm đi, vật chất cấu tạo của tề bào vi khuẩn

giảm rất ít và không bị oxy hóa nữa