Công nghệ xử lý chất thải ths dương nguyên khang

Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -1- Nguồn gốc, lưu lượng và chất lượng nước thải 1ù. Nguồn gốc nước thải Chất thải là toàn bộ các vật chất không sử dụng nữa của con người và gia súc thải ra môi trường. Chúng được tạo ra trong quá trình sản xuất và sinh hoạt. Chúng có nguồn gốc là thực vật, động vật, hợp chất carbua hydro và luôn cả bùn cặn thải ra sau quá trình xử lý nước thải. Nguồn gốc và sự vận chuyển các chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt Chất thải hữu cơ từ sản xuất - Chất thải từ nhà bếp của gia đình, nhà hàng, khách sạn, xí nghiệp - Chất thải từ khu thương mại - Chất thải từ khu vui chơi giải trí - Chất thải từ cơ sở chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp - Chất thải từ nhà máy chế biến thực phẩm - Chất thải từ cơ sở sản xuất công nghiệp nhẹ như thuộc da, giấy, gổ - Chất thải từ trạm xử lý nước - Chất thải từ khai thác, chế biến dầu mỏ Chất thải công nghiệp Sản xuất công nghiệp Chất thải sinh hoạt Sinh hoạt Nông nghiệp + Sản phẩm + Nguyên liệu Thành phố Chất thải nông nghiệp Nông thôn Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -2- Nguồn phát sinh và trạng thái tồn tại chất thải đô thò 2. Lưu lượng nước thải, độ dao động, đònh hướng thiết kế Tỉ lệ C/N của một số chất thải STT Các chất thải Hàm lượng nitơ (% trong lượng khô) Tỉ lệ C/N 1 Phân, hầm cầu 5,5 – 6,5 6 - 10 2 Nước tiểu 15 – 18 0,8 3 Máu 10 – 14 3,0 4 Phân bò 1,7 18 5 Phân gà 6,7 15 6 Phân cừu 3,8 7 Phân heo 3,8 8 Phân ngựa 2,3 25 9 Chất cặn lắng tươi 4 – 7 11 10 Chất cặn lên men 2,4 11 Bùn hoạt tính 5 6 12 Cỏ ủ 3 – 6 12 – 15 13 Chất thải từ rau 2,5 – 4 11 – 12 14 Cỏ hỗn hợp 2,4 19 15 Vỏ, vụn từ khoai tây 1,5 25 16 Trấu lúa mì 0,3 – 0,5 128 – 150 17 Trấu lúa nước 0,1 200 – 500 Chất thải sinh hoạt Bùn cặn Chất thải đô thò Dạng lỏng: chất lỏng chứa dầu mở, bùn cặn cống rảnh, cơ sở xử lý nước Dạng khí: hơi, khói độc hại Chất thải khác Dạng rắn: các chất thải từ sinh hoạt và sản xuất công nghiệp, nông nghiệp Chất thải công Nghiệp và xây dựng Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -3- m độ một số chất thải ở các nước phát triển STT Thành phần chất thải % khối lượng Độ ẩm (%) 1 Chất thải thực phẩm 15 70 2 Giấy 40 6 3 Plastic 3 2 4 Sợi, vải 2 10 5 Cao su 0,5 2 6 Len 0,5 10 7 Chất thải làm vườn 12 60 8 Gỗ 2 20 9 Thuỷ tinh 8 < 1 10 Vỏ đồ hợp kim loại 6 > 1 11 Kim loại không có sắt 1 < 1 12 Kim loại có sắt 2 < 1 13 Bụi, gạch, đá 4 8 Giá trò nhiệt năng của một số chất có trong chất thải đô thò (Kj/kg) STT Thành phần chất thải Khoảng giá trò Trung bình 1 Chất thải thực phẩm 3489 – 6978 4652 2 Giấy 11630 – 18608 16 – 747,2 3 Cotton 13956 – 17445 16282 4 Chất dẻo 27912 – 37216 32564 5 Vải vụn 15119 – 18608 17445 6 Cao su 20934 – 27912 23260 7 Da vun 15119 – 19771 17445 8 Lá cây, cỏ 2326 – 18608 6512,8 9 Gỗ 17445 – 19771 18608 10 Thuỷ tinh 116,3 – 220,6 18608 11 Hộp kim loại 232,6 – 1163 697,8 12 Kim loại 232,6 – 1163 697,8 13 Bụi, tro, gạch 2326 – 11630 6978 Tỉ trọng các loại chất thải đô thò STT Thành phần chất thải Khoảng giá trò Trung bình 1 Chất thải thực phẩm 128 – 280 228 2 Giấy 32 – 128 81,6 3 Cotton 38 – 80 49,6 4 Chất dẻo 32 – 128 81.6 5 Vải vun 32 – 96 64 Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -4- 6 Da vụn 32 – 96 160 7 Chất thải làm vườn 96 – 256 104 8 Gỗ 128 – 320 240 9 Thuỷ tinh 160 – 480 193,6 10 Hộp kim loại 48 – 160 88 11 Kim loại không sắt 64 – 240 160 12 Kim loại có sắt 128 – 1120 320 13 Bụi, tro, gạch 320 – 960 480 3. Chất lượng nước thải 3.1. Thành phần và tính chất của cặn có trong nước thải 3.2. BOD, COD 3.3. Oxy hòa tan 3.4. Vật chất khô 3.5. Trò số pH 3.6. Các hợp chất N và P 3.7. Các hợp chất vô cơ 3.8. Thành phần vi sinh: vi sinh vật gây ô nhiễm môi trường, vi sinh vật gây bệnh, ký sinh trùng gây bệnh, vi sinh có lợi… Vi sinh vật tham gia tổng hợp amylase Vi sinh vật tổng hợp α - amylase Vi sinh vật tổng hợp β - amylase Vi sinh vật tổng hợp γ – amylase Aspergillus awamorii Asp. Comdidus, Asp niges, Asp shirousami, Asp usamii, Asp oryae. Bacillus amyloliquefaciens B. coagulans, B. diastaticus, B. macerans, B. mensentericus, B. polymyxa, B. stearothermophilus, B. sulotilis. Canidida sitophila, C. Aspergillus awamorii, A. oryzae Condida sitophila Clostridium acetobutylium Rh. Javanicus Saccharomyces diastaticus Saccharomyces cerevisiae. - Asp. Awamorii Asp. Usamii. - Endomycopsis F. buligera E. capsularis - Pulularia pulullans - Rhizopus delemar Rh. Javanecus Rh. Niveus Rh. Peka - Saccharomyces diastatias Sacch. Cerevisiae Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -5- tropicalic, B. faponica. Clostridium acetobutylinon, Cl. Novyi, Cl. Pastenriaanon, Cl. Perfringens. Endomycopsis fibuligera, E. capsularis. Physarum polycepbalum Rhizopus javanicus Streptomyces aureofaciens Thermoacti nomyces vnegaris Vi sinh vật tham gia phân huỷ cellulose trong điều kiện tự nhiên Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn Acetobacter xylinum Celluvibrio gilvus Celluvibrio mulvus Pseudomonas Fluorescens Cellulomonas biazotea Cellulomonas cellasea Cellulomonas fimi Cellulomonas flavigena Cellulomonas gelida Cellulomonas uda Bacilus subtilis Asp. Fumigatus Asp. Niger Chaetonium globosum Coniophora cerebella Chrysosporium lignorum Fusarium mniforme F. oxy spoum F. solani F. splendens Hunicola insodens Mucor pusillus Myrothecium verucarium Neunospora spp Penicillium notatum Piricularia oryzea Polyporus versicolor P. sclweinitzii Stachybotrys atra Stereum sangcinolentum Trchoderma viride Trichodermakoningi Streptomyces antibioticus Str. Cellulosae Str celluloflavus Str. Thermodiastaticus Thermosporafusca Thermoactinomyces glaucus Nocardia cellulans Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -6- Vi sinh vật tham gia phân huỷ xylan Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn Bacillus lichenifornus B. megatherium B. polymyxa B. pumilus B. subtilis B. xylophagus Bacteroides amylagens Butyrivigrio fibnisolvens Cellvibriofulvus Clostridium sp Micromonospora chalcea Alternaria kikuchiana Aspergillus amstelodami A. batatae A. foctidus A. fumigatus A. niger A. oryzae Chaetonium globosun C. trilateralo Chrysosporum lignoum Fomes annosus F. igniarus F. marginatus Fusarium moniliforme F. roseum Gibberella sanbenetti Gloephyllum saepiarium Myrothecium cyclopium P. digitatum P. expansum P. funiculosum P. luteum Trichoderme konigi T. lignorum T. viride T. roseum Streptomyces albogriseolus S. albus S. olivaceus S. xylopplagus Vi sinh vật tham gia phân huỷ pectin Vi khuẩn Nấm sợi Bacillus polymyxa Erwinia catorovora Erwinia aroideae Clostridium multifermentans Aspergillus flavus Asp. Omfzae Selerotina libertina Coniothycopsis diplodiella Bysochlannys Fulva Rhizopustritici Botngtis cinerea Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -7- Lượng các chất chứa nitơ có trong tự nhiên Vò trí tồn tại Số lượng dự đoán 1. Trong thực vật sống trên mặt đất 2. Trong động vật sống trên mặt đất 3. Trong xác hữu cơ trên mặt đất 4. Trong thực vật sống ở đại dương 5. Trong chất vô cơ trên mặt đất 6. Trong xác hữu cơ dưới đại dương 7. Trong chất vô cơ dưới đại dương 8. Trong tầng trầm tích 9. Trong vỏ trái đất 10 x 10 9 1 x 10 9 550 x 10 9 3 x 10 9 140 x 10 9 650 x 10 9 660 x 10 9 4 x 10 9 14 x 10 9 Sự chuyển hoá axit amin ở tế bào vi sinh vật STT Axit amin Sản phẩm tạo thành 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Alanin Triptohan Arginin Axit aspactic Axit glutamic Glycin Histidin Lyzin Ocnitin Serin Tyrosin Valin - α-keto axit, axit axetic, axit propionic, axit lactic,NH 3 , CO 2 , etanol, etrylamin. - Indol, skatol, axit nicitinic, serotonin, axit kynurentic, axit indolaxetic, omocrom - Spernin, spermidin, putreaxin - Các pyrimidin - Glutution - Các purin, glutation, creetin, phospho-cratin, các tetrapyrol - Histamin, - Cadaverin,anabazin, coniin - Hyoxaxiamin - Sphingozin - Epinephrin, norepinephrin, trelanin, pocphin, paraverin - Axit pantotenic, penicillin Các loài nấm sợi tham gia quá trình amôn hoá STT Nấm sợi Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 Acremonium kiliense Acrocylindrium spp Altennaria Aspergillus candidus Asp. Flavus Asp. Melleus Asp. Niger macrosporus Kiềm Axit Axit Kiềm Kiềm Kiềm yếu Axit A 10,5 2 – 3 3 – 5 10 – 11 8,5 – 10 8 2 Nguồn gốc chất thải TS.Dương Nguyên Khang -8- 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 Asp. Ochraceus Asp. Oryzae Asp. Oryzae microporus Asp. Saitoi Asp. sojae Asp. Sulphureus Asp. Sydowi Cephalosporium Spp Cladosporium Spp Endothia paracitica Fusarium solani Gliocladium soseum Mucos miehei Mucos pusillus Penicillium caseicolum p. chryfenum P. cyaneofulvum P. cyclopium P. fanthinellum P. notatum P. purpurogenum P. rubrum Phymatorichum omnivorum Rhizopus chimesis Rh. Niveus Trichophyton granulosum Tr. Schoenleinii Axit B Trung tính Axit 1 Axit 2 Kieàm Kieàm Kieàm yeáu Trung tính Axit Kieàm Trung tính Trung tính Kieàm Kieàm yeáu Kieàm Axit Axit Kieàm Kieàm 1 Kieàm 2 Axit Axit Trung tính Trung tính Kieàm Axit Axit Axit Kieàm Axit Axit Axit yeáu Trung tính Axit Axit Kieàm Collagennase 2,8 7,5 3 3 8,5 – 10 8,5 – 9,5 8,2 – 8,4 6 - 7 2,5 – 3 8,5 – 10 6,5 – 7,5 7,5 – 8,5 7,5 – 9,5 8 11 2,5 – 2,9 < 5 8,5 – 9,5 11 10 4 4 6,5 7,8 10 3,5 3 – 4 3,8 – 4,2 7,5 – 9,5 3 – 3,5 3 – 3,5 5 – 5,5 7 – 8 2,9 – 3,3 2,9 – 3,3 9,5 – 9,8 6,5 Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -9- Các loài nấm men tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Nấm men Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 Candide albicas Endorycopsis fibulisera Rhodotorula glutinis Saccharomyces carls bengensis S. cerevisiae Torulopsis insigeniosa Axit Axit Axit Axit Trung tính Axit Kiềm Axit yếu Axit 3,2 2,3 – 2,6 2 – 3 3 7 2 – 3 9 5 – 6 2,5 – 3 Các loại vi khuẩn tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Vi khuẩn Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Aeromonas hydrophyla A. proteolytica Arthrobacter Spp Bacillus cereus B. licheniformis B. megaterium B. mesentenricus B. pasteurianus B. polymyxa B. pumilis B. stearothermophilus B. subtilis B. amyloliquefaciens B. alkalopphilis B. subtilis var amylosacchariticus B. subtilis var natto B. thermoproteolyticus Clostridium botulinum Cl. Histolyticum Cl. Parabatilinum E. coli E. freundii Micrococcus Sp Proteus mirabitis P. vulgaris 9 8 7 – 8 7 10,3 – 10,8 10,3 – 10,8 7 7,5 11 – 12 8 – 8,5 10,3 – 10,8 6,9 – 7,2 10,3 – 10,8 6,5 – 7,5 10,2 – 10,7 10 – 12 7 10,5 10,3 – 10,8 7,5 – 8 6,2 – 7 6,5 – 8 7,8 8 – 10,5 10 7,5 9 – 10 9 – 10 Nguồn gốc chất thải TS.Dương Ngun Khang -10- 26 27 28 29 30 31 32 Pseudomonas aerasinosa Ps. Fluorescens Ps. Marinoglutinnosa Ps. Myxogenes Sarratia marcescens Staphilococcus aureus Streptococcus faecalis 8,5 8 7 – 8,5 7,5 7 – 8,5 9 7,5 7,5 7,5 Các loại xạ khuẩn tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Xạ khuẩn Loại protease pH tối ưu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Stretomyces caespitosus Str. ethreus Str. Fradiae Str. Griseus Str. Griseolus Str. Kinoluteus Str. Maderatus Str. Madurae Str. Maraensis Str. Proteolyticus Str. Rectus Str. Siyaensis Str. Verticillatus Thermonospora fusca Thermoactinomyces vulgaries Trung tính Kiềm Kiềm yếu Kiềm Trung tính Trung tính Trung tính Kiềm Trung tính Kiềm yếu Trung tính Trung tính Kiềm Kiềm yếu Trung tính Kiềm Kiềm 7,8 9,0 8-10 8,5-10 7,5-8 7,5-8,5 6,5-7 8 7,5 8 7,5 6,8-7 10,5-10,8 8-9 6,5-8 8-9 8-9 Đặc điểm các giống vi sinh vật tham gia quá trình nitrít hoá STT Tên giống vi sinh vật Đặc điểm hình thái Điều kiện phát triển 1 Nitrosomonas Tế bào hình ellip hay hình que ngắn, di động hoặc không di động. Chúng thường đứng riêng lẽ hoặc cũng có thể tạo thành từng đôi một hoặc tạo thành từng chuỗi. Chúng thuộc vi khuẩn Gram âm, có màng tế bào chất tách ra thành túi khi ở giữa phần giữa tế bào. Nhiệt độ phát triển là 3 – 30 0 C. pH thích hợp là 5,8 – 8,5 . bùn cặn thải ra sau quá trình xử lý nước thải. Nguồn gốc và sự vận chuyển các chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt Chất thải hữu. - Chất thải từ nhà máy chế biến thực phẩm - Chất thải từ cơ sở sản xuất công nghiệp nhẹ như thuộc da, giấy, gổ - Chất thải từ trạm xử lý nước - Chất thải