Hệ thống xử lý nước thải là hệ thống được tạo thành từ một số công nghệ xử lý nước đơn lẻ hợp thành, giúp giải quyết các yêu cầu xử lý nước thải cụ thể cho từng nhà máy. Mỗi loại nước thải tùy thuộc vào loại hình sản xuất mà sẽ có các công nghệ xử lý đơn lẻ khác nhau hợp thành, để tạo ra một hệ thống xử lý nước hoàn chỉnh. Một hệ thống xử lý nước thải hiệu quả và được thiết kế tốt sẽ giải quyết: 1. Xử lý được những thành phần gây ô nhiễm trong nước thải. Đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt chuẩn yêu cầu
VIỆN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN AN TỒN VÀ MƠI TRƯỜNG DẦU KHÍ BÁO CÁO NGHIỆM THU CẤP Nghiên cứu xử lý chất thải từ trình sản xuất nhiên liệu sinh học gốc NỘI DUNG ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ĐẶT VẤN ĐỀ Cơ sở pháp lý “Đề án phát triển Nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” Chính phủ (2007), mục tiêu: 100.000 E5/năm 50.000 B5/năm (2010), 250.000 tấn/năm (2015), 1,8 triệu /năm (2025) “Kế hoạch chương trình triển khai dự án Nhiên liệu sinh học Tập đồn Dầu khí Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, khởi công nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu từ sắn lát với công suất 100.000 m³ cồn/năm, dự kiến đưa vào hoạt động cuối 2011 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Khảo sát đánh giá biện pháp bảo vệ môi trường nhà máy sản xuất ethanol nhiên liệu trực thuộc PVN triển khai Việt Nam nhằm đưa biện pháp thích hợp để hoàn thiện, nâng cao đảm bảo hoạt động nhà máy không gây tác động tiêu cực đến môi trường xung quanh; Nghiên cứu, đánh giá đề xuất quy trình xử lý chất thải từ trình sản xuất biodiesel điều kiện Việt Nam NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Phân tích nguồn thải cơng nghệ xử lý chất thải từ trình sản xuất Bioethanol nguyên liệu sắn (mì) giới Khảo sát nguồn thải đánh giá quy trình xử lý chất thải từ trình sản xuất Bioethanol nhà máy Việt Nam Đề xuất quy trình cho xử lý chất thải thích hợp từ q trình sản xuất Bioethanol Việt Nam Đánh giá đề xuất quy trình xử lý chất thải thích hợp từ trình sản xuất Biodiesel Việt Nam NỘI DUNG Phân tích nguồn thải cơng nghệ xử lý chất thải từ trình sản xuất Bioethanol nguyên liệu sắn giới a Qui trình điều chế bioethanol từ sắn lát b Phân tích nguồn thải c Thành phần, Tính chất nguồn thải đặc trưng d Tham khảo công nghệ xử lý chất thải a Qui trình điều chế bioethanol từ sắn lát Sắn lát Kho chứa sắn lát Hệ thống nghiền Hóa chất/ enzymes/ men Hồ hóa Bao bì, chai lọ hóa chất Đường hóa Lên men Bã sắn, bụi tiếng ồn Nước thải sinh hoạt Nước thải vệ sinh máy móc thiết bị Hệ thống xử lý nước thải Dầu fusel Bã hèm CO22 Chưng cất Tách nước Dịch hèm thải Bùn sinh học Nhà máy sản xuất CO22 lỏng Làm biến tính Ethanol Phân xưởng lị Khí bio-gas Ethanol sản phẩm Nhiên liệu Tro bụi, xỉ than b Phân tích nguồn thải sản xuất bioethanol Nước thải sản xuất Nước rửa thiết bị Nước thải sau xử lý bả hèm Nước rửa sàn Nước từ tháp xử lý khí CO2 Nước ngưng, xả đáy Nước làm mát pH : 3,5-4,5 BOD: 20.000-75.000 mg/L COD: 50.000-85.000 mg/l TSS: 2.300-10.000 mg/L TDS : 10.000-50.000 mg/L Nhiệt độ: 80-900C pH : 7-8 TDS: 1.000-4.000 mg/L Nhiệt độ: 25-350C Nước thải sinh hoạt Nước thải phịng thí nghiệm pH : 6,5-4,5 BOD: 15.000 mg/L COD: 30.000 mg/l Phát sinh từ hoạt động sinh hoạt người pH : 6,5-8,5 BOD: 200-400 mg/L COD: 400-600 mg/l TSS: 800-1.000 mg/L Nhiệt độ: 25-350C b Phân tích nguồn thải sản xuất bioethanol b Phân tích nguồn thải sản xuất bioethanol NỘI DUNG b Các loại chất thải đặc trưng - Thành phần tính chất chất thải rắn Hàm lượng dinh dưỡng bánh dầu Jatropha Thành phần Giống có độc Giống không độc 60,3 - 62,4 60,2 - 63,8 Lipid, %kl 1,5 1,0 Tro, %kl 9,6 9,8 Neutral detergent filber, %kl 18,2 18,0 Đường tổng, %kl 7,7-10,3 10,2 Tinh bột, %kl 9,4-11,2 10,6 Protein thô, %kl NỘI DUNG - Thành phần tính chất chất thải rắn Thành phần nguyên tố đa lượng vi lượng bánh dầu Jatropha Thành phần vi Achten et al.(2008) Patolia et al (2007) Wani et al (2006) N% 4,4-6,5 3-4,5 4,91 P% 0,9-1,7 0,65-1,2 0,9 K% 0,9-1,7 0,8-1,4 1,75 Ca% 0,6-0,7 - 0,31 Mg% 1,3-1,4 - 0,68 lượng S% Fe (mg/kg) Mn(mg/kg) Zn(mg/kg) Cu (mg/kg) 0,2 - 0,35 800 - 1.000 300 - 500 30 - 50 18 - 25 NỘI DUNG - Thành phần tính chất vỏ bã trấu Jatropha Trọng lượng đổ đống (kg/m3) Thành phần tro (% khối lượng khô) Nhiệt trị (kcal/kg) Gỗ (củi Sinh Vỏ Bã trấu đốt) khối jatropha jatropha 407 545 106,18 223,09 1,07 8,77 14,88 3,97 4.018 4.130 3.762 4.044 NỘI DUNG c Đề xuất qui trình xử lý nước thải từ trình rửa sản phẩm biodiesel - Định hướng công nghệ xử lý nước thải: Định mức nước thải từ khâu rửa sản phẩm 3-4 m 3/tấn sản phẩm; Nước thải sản xuất biodisel có nồng độ chất nhiễm BOD, COD… cao công nghệ xử lý theo phương pháp truyền thống phức tạp, chi phí đầu tư cao (suất đầu tư xử lý nước thải từ 4.000 USD/m3 trở lên); Thành phần chất độc vi sinh vật xử lý nước thải nhiều methanol, dầu & mỡ, glycerin ảnh hưởng lớn cho trình xử lý sinh học; Trong nước thải rửa gồm nhiều thành phần chất rắn lơ lửng, dầu dạng nhũ tương, glycerine, methanol xà phịng Vì cần tách riêng nước thải rửa sản phẩm biodiesel để xử lý; Cơng nghệ xử lý đề xuất theo hướng: • • Đốt nước thải kết hợp chung với vỏ, bã trấu jatropha; Xử lý nước thải q trình hóa lý, hóa học, sinh học oxy hóa nâng cao NỘI DUNG -Cơng nghệ xử lý nước thải phương pháp đốt nước thải kết hợp chung với vỏ, bã trấu jatropha • Nhiệt trị vỏ, bã trấu jatropha cao dễ đốt; • Thành phần nước thải rửa sản xuất biodiesel có nhiều tạp chất dễ cháy methanol, glycerin tạp nhiễm, dầu mỡ dễ cháy • Cơng nghệ đơn giản, khơng có sản phẩm phụ nhiều, hao lượng Phun tưới bề mặt chất thải rắn Nước thải Nhiên liệu đốt Phun tưới bề mặt chất thải rắn Vỏ, bã trấu jatropha Nhiên liệu đốt Nước thải Lò đốt Tro,Khí thải Hệ thống xử lý khí thải NỘI DUNG - Công nghệ xử lý nước thải phương pháp hóa lý, sinh học bậc cao Nước thải Bùn làm phân bón, chơn lấp Tách rác, chất sơ Thiết bị ép bùn Tuyển Bể điều hịa Bể kỵ khí Q trình hóa lý Bể UASB Bể Nén bùn Bể hiếu khí Xử lý bậc cao Bể lắng SH Bể Oxy hóa Q trình sinh học Nước thải đạt QCVN NỘI DUNG - Đánh giá tính khả thi quy trình đề xuất • Nước thải rửa sản xuất biodiesel có thành phần ô nhiễm phức tạp, nồng độ ô nhiễm cao chi phí xử lý tốn kém; • Cơng nghệ đốt tạo sản phẩm phụ bùn thải; •Cơng nghệ đốt nước thải với bã, vỏ jatropha xử lý triệt để nhiễm nước thải Tuy nhiên chi phí đầu tư vận hành cao (xây dựng hệ thống xử lý gồm lò đốt, hệ thống xử lý khí thải chuyên biệt, lượng nhiên liệu bổ sung cho q trình đốt Cần có nghiên cứu thực nghiệm cho hướng xử lý này; • Công nghệ xử lý nước thải phương truyền thống có khả xử lý đạt tiêu chuẩn thải Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao cần phải kiểm sốt chặt chẽ thơng số vận hành cơng nghệ đặc biệt q trình xử lý sinh học NỘI DUNG - Đánh giá tính khả thi q trình Hiệu xử lý Cơng trình đơn vị Chức xử lý Dầu mỡ BOD COD Xử lý bậc Tách rác, chất sơ Tách chất bẩn, rác, chất từ trình xử lý nguyên liệu 10% - - Tuyển Tách dầu nước thải, giảm phần BOD, COD 10-90% 10-20% 10-20% Điều hòa Ổn định nồng độ, lưu lượng nước thải - - - Xử lý kỵ khí bậc Xử lý khử BOD, COD SS - 65% 65% Xử lý kỵ khí bậc (UASB) Xử lý khử BOD, COD,SS - 80% 80% Xử lý khử BOD, COD,SS - 90 90 Xử lý khử BOD, COD,SS - 80-99% 80-99%- Xử lý sinh học Xử lý hiếu khí Xử lý bậc cao Oxy hóa bậc cao NỘI DUNG d Đề xuất biện pháp tận dụng, xử lý chất thải rắn Chế biến thức ăn gia súc Bánh dầu Jatropha Bã hạt Bã trấu Jatropha Sản suất phân bón hữu Nhiệt trị cao Sản suất khí sinh học Nhiên liệu đốt Kết luận • Kết khảo sát, đánh giá quy trình xử lý chất thải nhà máy sản xuất NLSH gốc Việt Nam cho thấy bên cạnh sản phẩm bioethanol lượng chất thải sản phẩm phụ tạo lớn; • Sản xuất biodiesel Việt Nam chưa phát triển dừng nhà máy sản xuất nhỏ quy mô nghiên cứu pilot (tái chế mỡ cá, dầu thực vật qua sử dụng), chưa có hướng nghiên cứu xử lý chất thải sản xuất biodiesel từ hạt Jatropha • Tập đồn dự kiến đưa nhà máy sản xuất biodiesel vào hoạt động vào năm 2015 lượng chất thải phát sinh lớn: • 240.000–320.000 m3 nước rửa sản phẩm/năm; • 10.000 glyxerin thơ (80%)/năm • 160.000 bánh dầu Jatropha/năm Vì cần có hướng xử lý phù hợp, đảm bảo môi trường nâng cao hiệu kinh tế Kết luận • Một số hướng xử lý tiềm áp dụng Việt Nam sau – Nước thải từ sản xuất bioethanol: • Xử lý nước thải từ trình sản xuất phương pháp sinh học kết hợp với phương pháp xử lý bậc cao; • Tận dụng thu hồi lượng từ trình ủ kỵ khí nước thải • Tận dụng nước thải cho tưới tiêu nơng nghiệp để giảm chi phí xử lý bậc cao – Nước thải từ sản xuất biodiesel (jatropha): • Tận dụng thành phần rắn, dễ cháy nước thải methanol, glycerine để xử lý phương pháp đốt kết hợp với vỏ, bã trấu jatropha giảm chi phí đầu tư vận hành hệ thống xử lý nước thải • Xử lý nước thải từ q trình rửa sản phẩm phương pháp hóa lý, sinh học bậc cao Tuy nhiên, mức độ ô nhiễm cao thành phần phức tạp nên hệ thống xử lý phức tạp, tốn chi phí đầu tư ; Kết luận • Một số hướng xử lý tiềm áp dụng Việt Nam sau: – Chất thải rắn từ sản xuất Bioethanol • Sản xuất khí sinh học từ q trình lên men bã hèm; • Sản xuất chất độn thức ăn gia súc từ bã hèm khơ; • Sản xuất phân bón sinh học từ bùn sinh học từ HTXL nước thải bã hèm khô; – Chất thải rắn từ sản xuất Biodiesel • Thu hồi, tinh chế glycerin, tái sử dụng làm ngun liệu cho q trình khác; • Sản xuất khí sinh học từ q trình ủ kỵ khí bánh dầu; • Sản xuất phân bón sinh học từ bánh dầu Kiến nghị • Kết khảo sát số nhà máy bioethanol Đại Tân, CưDút cho thấy chất lượng nước sau xử lý đầu cao tiêu ch̉n thải nhiều lần Vì vậy, nhóm tác giả kiến nghị Tập đoàn tiếp tục đạo Viện Dầu Khí kết hợp với đơn vị sản xuất (PCB, PVB, OBF) nghiên cứu thực nghiệm công nghệ xử lý phù hợp với nhà máy, cụ thể như: – Đánh giá hiệu xử lý hệ thống xử lý nước thải nhà máy bioethanol Tập đoàn bắt đầu vào vận hành; – Nghiên cứu thực nghiệm, cải tiến quy trình xử lý nước thải từ sản xuất bioethanol; – Nghiên cứu thực nghiệm, đề xuất quy trình xử lý nước thải từ sản xuất biodiesel từ jatropha; – Nghiên cứu, đánh giá hiệu sử dụng bùn thải từ trình xử lý nước thải sản xuất bioethanol, biodiesel làm phân compost TRÂN TRỌNG CÁM ƠN! ... chưa xử lý Bùn sơ cấp phân hủy 25.000 12.000 NỘI DUNG d Các công nghệ xử lý chất thải tham khảo Xử lý nước thải Công nghệ xử lý nước thải nhà máy ethanol PT Medco Lampung, Indonesia Nước thải. .. Phân tích nguồn thải sản xuất bioethanol Nước thải sản xuất Nước rửa thiết bị Nước thải sau xử lý bả hèm Nước rửa sàn Nước từ tháp xử lý khí CO2 Nước ngưng, xả đáy Nước làm mát pH... công bố từ trình sản xuất ethanol nhiên liệu tương cận khu vực giới NỘI DUNG Kết luận kết khảo sát, đánh giá hệ thống xử lý nước thải Công nghệ xử lý nước thải nhà máy có q trình xử lý hóa lý,