Đặc điểm của nước rỉ rác tại bãi chôn lấp rác Đông Lạnh
MỤC LỤC
Giới thiệu BCL Phước Hiệp
Trạm xử lý nước rỉ rác, tạm thời giải quyết trong giai đoạn đầu, do Centenma lắp đặt cũng đã bắt đầu hoạt động, hệ thống này có công nghệ xử lý nước rỉ rác tương tự như hệ thống xử lý tại BCL Gò Cát. Hiện nay, BCL Phước Hiệp cũng đang trong tình trạng quá tải vì BCL Gò Cát vừa đóng cửa, BCL mới Đa Phước chưa hoạt động, gánh nặng của rác thải toàn Thành phố đổ dồn về đây.
ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC RỈ RÁC
BCL Phước Hiệp đặt tại xã Tam Tân – huyện Củ Chi khởi công xây dựng từ đầu năm 2003 theo công nghệ BCL vệ sinh như BCL Gò Cát.
Thành phần và tính chất nước rỉ rác
Nhìn chung ở những bãi rác mới (giai đoạn acid), nước rỉ rác thường có pH thấp, nồng độ BOD5, TOC, COD và kim loại nặng cao, còn ở những bãi rác lâu năm (giai đoạn metan của quá trình phân huỷ), pH = 6.5 – 7.5, nồng độ các chất ô nhiễm thấp hơn đáng kể, nồng độ kim loại nặng giảm do phần lớn kim loại ít tan. Thành phần ô nhiễm trong nước rỉ rác rất đa dạng, có thể chia thành các nhóm thông số chính, bao gồm các chất rắn lơ lửng, các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học, các hợp chất hữu cơ khó phân huỷ sinh học, các chất dinh dưỡng (N, P), các muối vô cơ và các kim loại nặng, …Các đặc trưng của nước rỉ rác ở các nước phát triển được liệt kê trong bảng dưới đây.
Phương pháp sinh học
• Loại bỏ các bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực.
CÔNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ 1. Bản chất
Ưu điểm của công nghệ sinh học kỵ khí
• Chịu được cách thay đổi đột ngột về lưu lượng và tải lượng hữu cơ. Trong những năm gần đây, nhiều kết quả nghiên cứu đã công bố cho thấy công nghệ sinh học kỵ khí có thể được áp dụng để xử lý hàng loạt chất thải vốn rất khó phân huỷ trong điều kiện hiếu khí chẳng hạn như các loại thuốc nhuộm goác diazo…. Ngoài ra, công nghệ sinh học kỵ khí sẽ có một ưu thế lớn nếu được áp dụng ở một nước có điều kiện khí hậu nhiệt đới như Việt Nam trong các lĩnh vực như xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp, xử lý khí thải, phục hồi đất,….
Các loại hình thiết bị kỵ khí
Hệ thống UASB cũng được phát triển tiếp với một số biến thể, chẳng hạn EGSB (Expanded Granular Sludge Bed, Van Lier- 1994), hay USBF (Upflow Sludge Bed Filter , Guiot- 1984). Sinh khoỏi trong heọ thoỏng UASB và các biến thể của nó thường được phát triển thành các hạt hình cầu có đường kính từ 1 – 3 mm, vì thế có tên là bùn hạt (granular sludge). Mặc dù việc hình thành bùn hạt không phải là yếu tố sinh tử đối với sự hoạt động của UASB, nhưng nó vẫn là một điều mong muốn để đạt được tải trọng cao.
Trong thiết bị UASB, nước thải được đưa vào đáy bể và chảy từ dưới lên xuyên qua lớp bùn sinh học và quá trình phân huỷ kỵ khí diễn ra tại đây, với các sản phẩm cuối cùng chủ yếu là khí methane và carbonic. Quá trình tách khí gây ra sự xáo trộn nhất định bên trong bể phản ứng, có tác dụng trộn đều nước thải với sinh khối.
Tình hình áp dụng
- Số lượng công trình áp dụng công nghệ kỵ khí còn tương đối hạn chế - Chất lượng công trình chưa cao. - Hiệu suất phân hủy hữu cơ ở các công trình này, nhất là ở các công trình do một số cơ quan nghiên cứu triển khai trong nước thực hiện, còn khá thấp, ~ 60 – 80%. - Bùn hạt ở tất cả các quá trình đều chưa ở dạng lý tưởng, nghĩa là mức độ cố định hóa vi sinh thấp, mật độ vi sinh chưa cao, bị rửa trôi nhiều và quan trọng hơn, chưa thể áp dụng những chế độ thủy lực cao hơn.
- Phạm vi áp dụng chưa rộng, mới chỉ dừng lại ở một số nhà máy bia, tinh chế bột sắn, chế biến mủ cao su và lên men mật rỉ đường, nghĩa là các đối tượng thuận lợi nhất của công nghệ vi sinh kỵ khí. Trong đó hạn chế về thông tin, cũng như về mặt đầu tư cho các chương trình nghiên cứu chuyên sâu đóng một vai trò rất quan trọng. Công nghệ sinh học kỵ khí trong lĩnh vực xử lý chất thải, với những ưu điểm nổi bật về hiệu suất xử lý, hiệu quả kinh tế, tính thích hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới của nước ta như đã phân tích ở trên, xứng đáng được chú ý đầu tư nghiên cứu để có thể triển khai ứng dụng rộng rãi.
MÔ HÌNH- NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- VẬT LIỆU
- THIEÁT KEÁ MOÂ HÌNH 1. Mô tả hình dạng mô hình
- LẤY MẪU, BẢO QUẢN MẪU VÀ PHÂN TÍCH MAÃU
Đối với bể phản ứng 03 ngăn, sự ngăn cách về mặt vật lý của hai giai đoạn acid hóa và metan hóa có thể làm tăng sự ổn định bởi vì sự quá tải của ngăn phản ứng Metan có thể được ngăn chặn do bước acid hóa được kiểm soát chặt chẽ. Cả hai loại vật liệu này đều đảm bảo tính chất của vật liệu đệm là trơ- nghĩa là không làm thay đổi thành phần và tính chất của nước thải khi đi qua chúng và có diện tích bề mặt lớn- đảm bảo cho sự dính bám và sinh trưởng tối đa cuỷa vi khuaồn. Các ngăn được chia cách bằng hai tấm mica dày 5.0 mm có kích thước 150 x 398 mm, 2 mm là khoảng trống giữa các vách ngăn với nắp mô hình, là nơi khí sinh học sinh ra từ ba ngăn thoát chung về van xả khí, van này được bố trí ở giữa naép moâ hình.
Mục đích của ngăn 2 là tạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn metan kịp thích nghi với chất nền và vật liệu đệm trước khi chuyển sang ngăn 3, bằng cách này sẽ ngăn tách được hai pha và tránh được đặc tính độc của các acid đối với nhóm vi khuẩn metan hóa. Ở ngăn giữa, để tránh tình trạng cục bộ do nước chảy từ trên xuống không phân phối đều khắp bề mặt vật liệu nên bố trí thêm một tấm plastic có 5 lỗ Φ = 6.0 mm phân bố theo đường chéo hình vuông và đặt phía trên bề mặt lớp vật liệu đệm, thực hiện chức năng phân phối nước. Mẫu nước rỉ rác sau khi vận chuyển từ BCL Đông Thạnh về, một phần được sử dụng ngay, phần còn lại được lưu giữ trong tủ lạnh của Phòng Thí Nghiệm 14 – Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học – Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TP.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - THẢO LUẬN
- GIAI ĐOẠN 3: CHẠY MÔ HÌNH 2- NƯỚC RỈ RÁC ĐÃ QUA XỬ Lí HểA Lí
Đây là loại nước rỉ rác cũ nên một số thành phần có hàm lượng tương đối thấp do đã biến đổi theo thời gian, tỷ lệ COD/BOD cũng giảm nhiều và pH tăng cao, điều này đúng theo nhận xét của các nhà nghiên cứu trước về đặc trưng của nước rỉ rác cũ. Đồng thời để tạo được lớp giá thể cho vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng dính bám trên bề mặt vật liệu đệm không áp dụng biện pháp cấy trực tiếp bùn vào mô hình mà hòa trộn với nước thải dẫn vào mô hình với tốc độ rất chậm, tạo điều kiện cho bùn được giữ lại tối đa trên bề mặt vật liệu. Trong giai đoạn tiếp theo, khi hệ vi sinh vật kỵ khí đã hình thành và phát triển tương đối ổn định thì tốc độ tăng tải được đẩy lên nhanh hơn, nhằm tăng khả năng xử lý chất ô nhiễm hữu cơ cũng như tăng khả năng cố định vi khuẩn trên bề mặt vật liệu.
Vì vậy, ở giai đoạn nghiên cứu tiếp theo đã trực tiếp nghiên cứu trên nước rỉ rác không pha loãng và thí nghiệm với các thời gian lưu và độ pH khác nhau nhằm tìm ra thông số tối ưu nhất. Lúc này, hiệu suất xử lý của hệ thống giảm mạnh từ 79% xuống còn 46.8%, một số vi sinh vật không chịu được tải trọng cao sẽ bị giảm khả năng xử lý, nếu tiếp tục tăng tải có thể gây chết hoàn toàn hệ vi sinh vật của mô hình. Tiến hành thí nghiệm xác định khoảng pH tối ưu cho hệ thống cũng sử dụng mô hình 1, thay đổi thông số pH, đồng thời áp dụng với HRT tối ưu vừa tìm được để cùng lúc đưa ra các thông số vận hành tốt nhất cho mô hình.
Như đã nêu trên, nhằm tìm cách tăng hiệu suất xử lý của công nghệ cũng như đánh giá khả năng độc lập đã cho nước rỉ rác ban đầu trải qua giai đoạn xử lý hóa lý trước khi đưa vào xử lý kỵ khí. Tuy nhiên, nếu xét về khả năng độc lập của mô hình MCABR thì thấy rằng nó vẫn có khả năng hoạt động đơn độc, làm giảm khoảng 85% nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ, đây là một hiệu suất cao.
