Nitơ đƣợc phát sinh chủ yếu trong các loại nƣớc thải nhƣ: nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải cơng nghiệp, nƣớc thải từ chăn nuơi, nƣớc thải rỉ rác, nƣớc từ quá trình xử lý
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 17
bùn. Mỗi loại nƣớc thải cĩ chứa hàm lƣợng amoni khác nhau. Và trong mỗi loại nƣớc thải cĩ sự dạo động khá lớn của nĩ, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội…. Nồng độ trong nƣớc rỉ rác dao động từ 500 – 3000 mg/l, sản xuất tinh bột từ 800 – 1100mg/l, nƣớc thải đơ thị khoảng 100mg/l, nƣớc thải chăn nuơi heo từ 115 – 175 mg/l, phân hủy bùn từ 100 – 2000mg/l, nƣớc thải lên men từ 180 – 450 mg/l, sản xuất phân bĩn và các sản phẩn nơng nghiệp khác từ 500 – 1000mg/l.[24]
Nguồn nƣớc thải từ sinh hoạt gồm: nƣớc vệ sinh, tắm, giặt, nƣớc rửa rau, thịt, cá, nƣớc từ bể phốt, từ khách sạn, nhà hàng, các dịch vụ cơng cộng nhƣ thƣơng mại, bến tàu xe, bệnh viện, trƣờng học, khu du lịch, vui chơi, giải trí. Chúng thƣờng đƣợc thu gom vào các kênh dẫn thải. Hợp chất nitơ trong nƣớc thải bao gồm amoniac, protein, peptit, axit amin cũng nhƣ các thành phần khác trong chất thải rắn và lỏng. Trong nƣớc thải sinh hoạt, nồng độ nitơ khơng cao so với một vài loại nƣớc thải khác. Trong nƣớc thải sinh hoạt nitơ tồn tại dƣới dạng vơ cơ (65%) và hữu cơ (35%). Nguồn nitơ chủ yếu là từ nƣớc tiểu. Mỗi ngƣời trong một ngày xả vào hệ thống thốt nƣớc 1,2 lít nƣớc tiểu, tƣơng đƣơng với 12g nitơ tổng số. Trong số đĩ nitơ trong urê (- CO(NH3)2) là 0,7g, cịn lại là nitơ ở dạng khác. Bảng 2.1 thể hiện hàm lƣợng nitơ trong nƣớc thải sinh hoạt
Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt [2]
Thành phần Đơn vị Nồng độ Khoảng Đặc trƣng Chất rắn mg/l 350 – 12000 700 Cặn khơng tan mg/l 100 – 350 210 BOD mg/l 110 – 400 210 COD mg/l 250 – 1000 500 Nitơ tổng (N) mg/l 20 – 85 35 NH3-N mg/l 12 – 50 22
Nitơ trong nƣớc thải cơng nghiêp từ sản xuất cơng nghiệp liên quan đến chế biến thực phẩm, sản xuất phân bĩn, đặc biệt chế biến mủ cao su, chế biến tơ tằm thuộc
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 18
da…. Chế biến thực phẩm thải một lƣợng đáng kể hợp chất chứa nitơ liên quan đến loại thực phẩm chứa nhiều đạm: chế biến thủy hải sản, giết mổ và sản xuất thức ăn từ các loại thịt, sữa, đậu, nấm… Nƣớc thải từ khâu giết mổ chứa một lƣợng máu, mỡ, phân cùng các mảnh thịt vụn, nƣớc thải từ khâu giết mổ đƣợc thu gom cùng với nƣớc vệ sinh dụng cụ. Quá trình sản xuất một số loại hĩa chất, phân bĩn, sợi tổng hợp thải ra lƣợng khá lớn hợp chất hữu cơ chứa nitơ, các hợp chất này dễ bị thủy phân trong mơi trƣờng và tạo ra amoniac. Nồng độ hợp chất nitơ trong nƣớc thải cơng nghiệp cũng biến động rất mạnh, khơng chỉ trong mùa vụ mà cả trong từng ngày, nhất là đối với các cơ sở chế biến thực phẩm sản xuất đồng thời nhiều loại sản phẩm. Bảng 2.2 cho thấy hàng lƣợng nitơ trong từng loại nƣớc thải khác nhau.
Bảng 2.2. Nồng độ đặc trưng ơ nhiễm nitơ tổng thường tìm thấy trong một số loại nước thải cơng nghiệp[2]
Nguồn Nồng độ nitơ tổng (mg/l) - Giết mổ 115 - Chế biến thịt 76 - Chế biến + Cá da trơn + Cua + Tơm + Cá 33 94 215 30
- Chế biến rau, quả, đồ uống 4
- Chế biến tinh bột 21 - Rƣợu vang 40 - Hĩa chất, phân bĩn + NH3-N + NO3—N 1270 550
Nƣớc thải chăn nuơi heo là một trong những loại nƣớc thải gây ơ nhiễm mơi trƣờng nghiêm trọng. Đây là nguồn nƣớc thải khơng an tồn vì chứa hàm lƣợng lớn các chất ơ nhiễm nhƣ hữu cơ, các hợp chất nitơ, lƣu huỳnh, trứng giun sán…. Thành
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 19
phần nƣớc thải chăn nuơi heo giao động khá lớn, tùy thuộc vào điều kiện chăm sĩc và vệ sinh của mỗi cơ sở chăn nuơi, nhưng thường thì nước thải chăn nuôi heo có hàm lượng chất hữu cơ khá cao: SS:180 – 1248 mg/l; COD: 500 – 3000; BOD: 300 – 2100 mg/l; NH4+: 15- 865mg/l; Escherichia Coli: 15.105 – 68,3.107 MPN/ 100ml;
Steptococcus Faecalis 3.102 – 3,5.103 MPN/ 100ml; Clostridium Perfringens: 50 – 160 tế bào/ 100ml. Nhìn chung, nƣớc thải từ trang trại chăn nuơi heo chứa hạm lƣợng nitơ khá cao. Mặc dù nƣớc thải chăn nuơi heo gây ơ nhiễm mơi trƣờng rất lớn nhƣng hầu hết các cơ sở chăn nuơi nhỏ hiện nay đều chƣa cĩ hệ thống xử lý thích hợp và hoạt động chƣa hiệu quả. Nguyên nhân của việc trên là do ý thức của các quản lý ở các xí nghiệp chăn nuơi chƣa coi trọng vấn đề xử lý nƣớc thải chăn nuơi heo. Vì vậy, cần cĩ một chế tài phù hợp nhằm bảo đảm nƣớc thải chăn nuơi heo đƣợc xử lý trƣớc khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Nƣớc rỉ rác cũng là nguồn phát sinh nƣớc ơ nhiễm chứa nitơ khá cao. Thành phần hữu cơ chứa nitơ trong rác chủ yếu là protein và một lƣợng nhỏ hơn các hợp chất axit nucleic, chitin, urê, các sản phẩm phân hủy từ thức ăn, xác động vật. Trong quá trình phân hủy yếm khí, protein và các hợp chất chứa nitơ bị thủy phân bởi enzym do vi sinh yếm khí và một phần hiếu khí tạo ra axit amin và tiếp tục thành amoni và cacbon dioxit cùng với axit dễ bay hơi. Một lƣợng khơng lớn axit amin, amoni đƣợc vi sinh vật sử dụng để cấu tạo tế bào, lƣợng cịn dƣ tồn tại trong nƣớc rác. Tùy vào tuổi của nƣớc rỉ rác mà thành phần nƣớc rỉ rác cĩ khác nhau. Nƣớc rỉ rác củ cĩ hàm lƣợng COD rất thấp và nitơ khá cao, bởi vì, theo thời gian, COD trong nƣớc rỉ rác đƣợc vi sinh vật phân hủy hết, đồng thời, vi sinh vật cũng phân hủy các protein, thành axit amin, rồi axit amin thành NH4+, NH4+ trong nƣớc rỉ rác tăng lên theo thời gian. Hợp chất nitơ trong các hồ gồm cĩ: chất hữu cơ chứa nitơ, amoni, nitrit, nitrat dạng tan trong nƣớc và trong cấu trúc tế bào của vi sinh vật và tảo. Trong hồ yếm khí, hợp chất nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng amoni, một phần nằm trong tế bào của vi sinh vật yếm khí. Do khơng tách đƣợc sinh khối ra khỏi nƣớc nên khi phân hủy, amoni đƣợc ―trả lại‖ hầu nhƣ trọn vẹn trong mơi trƣờng nƣớc.
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 20