- Lượng nước trung bình 9683 lít/ngày.
Hầm lọc cát thể tích 5,4 m3.Hố chứa nước thải thể tích 5,4 Hố chứa nước thải thể tích 5,4
Sơ đồ 1. Sơ đồ các thơng số của trại
Nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra
Bảng 1. Nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra
Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
Nhiệt độ (0C) 27,2 27,5
SEM 0,026 0,026
n 10 10
P 0,001
Bảng 1 cho thấy nhiệt độ đầu vào và đầu ra dao động trong khoảng 27,2 đến 27,50C (P < 0,001). Kết quả cho thấy nhiệt độ đầu ra tăng 1,1 % so với nhiệt đến 27,50C (P < 0,001). Kết quả cho thấy nhiệt độ đầu ra tăng 1,1 % so với nhiệt độ đầu vào là 27,2 0C. Nhiệt độ tăng cao của chất thải đầu ra cĩ lẽ do quá trình lên men phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật đã sinh nhiệt trong hầm biogas phủ nhựa HDPE.
Kết quả khảo sát nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra cĩ khác biệt so với một số khảo sát trước đĩ. Theo Trương Anh Hào (2007) khi điều tra về khả năng một số khảo sát trước đĩ. Theo Trương Anh Hào (2007) khi điều tra về khả năng sinh gas và xử lý nước thải heo trong hầm biogas phủ bằng nhựa HDPE cho thấy nhiệt độ đầu ra là 27,80C, tăng 2,3 % so với nhiệt độ đầu vào 26,9 0C. Phạm Ngọc Út (2008) khảo sát khả năng sinh gas và xử lý nước thải chăn nuơi heo trong hầm biogas phủ nhựa HDPE cĩ thể tích 450,6 m3 để xử lý cho 1.397 heo ở Trại bà Nguyễn Thị Lý, ấp 9, xã Nhân Nghĩa, huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng Nai, cĩ thời gian lưu phân 7 ngày thì nhiệt độ đầu ra là 27,6 0C; tăng 1,9 % so với nhiệt độ đầu vào là 27,10C.
pH nước thải đầu vào và đầu ra
pH biểu thị cho mơi trường acid hay base. Đây là một trong những yếu tố mơi trường cĩ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng phát triển của vi sinh yếu tố mơi trường cĩ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng phát triển của vi sinh vật. pH mơi trường nước quá cao hay quá thấp đều khơng thuận lợi cho đời sống của vi sinh vật do làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào, làm rối loạn quá trình trao đổi muối nước giữa cơ thể của vi sinh vật và mơi trường ngồi. Ngồi ra, pH cịn là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước.
Bảng 2. Trị số pH của nước thải đầu vào và đầu ra
Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
pH 6,7 7,4
Min 6.63 7.32
Max 6.78 7.49
Bảng 2 cho thấy pH nước thải đầu ra là 7,4 tăng 9,5 % so với pH đầu vào là 6,7 (P < 0,001). pH nước thải đầu vào và đầu ra dao động trong vào là 6,7 (P < 0,001). pH nước thải đầu vào và đầu ra dao động trong khoảng 6,7 – 7,4.
hơn so với nhiều tác giả. Theo Phạm Ngọc Út (2008) ghi nhận pH nước thải đầu ra của hầm phủ nhựa HDPE cĩ thời gian lưu trữ 7 ngày là 7,5 tăng 8,14 đầu ra của hầm phủ nhựa HDPE cĩ thời gian lưu trữ 7 ngày là 7,5 tăng 8,14 % so với pH đầu vào là 6,9. Theo Ngơ Kế Sương (1981) pH ở từng giai đoạn trong túi ủ biogas cĩ khác nhau giai đoạn đầu pH acid do tạo thành các acid hữu cơ hoặc CO2… nhưng sau đĩ các acid hữu cơ phân hủy tiếp tục tạo nên khí sinh học, riêng CO2 một phần bị giữ lại trong nước phân do các ion Ca2+, Mg2+… nên pH ở đầu ra trở nên tính kiềm. Kết quả khảo sát của chúng tơi cĩ pH nước thải đầu ra là 7,391 đạt tiêu chuẩn nước dùng cho nơng nghiệp, nuơi cá.
Vật chất khơ nước thải đầu vào và đầu ra
Kết quả trình bày ở bảng 3.
Bảng 3. Hàm lượng VCK của nước thải đầu vào và đầu ra
Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
VCK (%) 3,02 0,3
SEM 0,03 0,01
n 10 10
P 0,001
Bảng 3 cho thấy hàm lượng VCK dao động trong khoảng 0,3 - 3,02 %, cao nhất ở vị trí đầu vào (3,02 %) và thấp nhất ở đầu ra (0,3 %), giảm 90 % so với vị trí đầu vào. ở vị trí đầu vào (3,02 %) và thấp nhất ở đầu ra (0,3 %), giảm 90 % so với vị trí đầu vào. Sự khác biệt vật chất khơVCK đầu vào và đầu ra rất cĩ ý nghĩa với P < 0,001.
VCK chúng tơi khảo sát đạt hiệu quả cao hơn so với nhiều tác giả khảo sát. Theo ghi nhận của San Thy và ctv (2003) ghi nhận VCK chất thải đầu ra là 1,55; 3,06 và ghi nhận của San Thy và ctv (2003) ghi nhận VCK chất thải đầu ra là 1,55; 3,06 và 4,06, giảm trung bình 22,7 % so với VCK của phân heo cho vào tương ứng với thời gian lưu lại của phân 10; 20 và 30 ngày với nồng độ phân cho vào túi ủ biogas vật liệu nylon 5 % VCK. Nguyễn Trường An (2005) ghi nhận VCK trung bình của nước thải ra sau khi qua túi ủ biogas giảm chỉ cịn 10 % so với VCK của phân cho vào và tăng theo nồng độ chất thải đầu ra của túi ủ biogas bằng nylon cĩ thời gian lưu trữ 10 - 20 ngày. Theo Phạm Ngọc Út (2008) ghi nhận với nồng độ cho vào 3,06 % VCK phân heo, sau khi qua hầm ủ biogas phủ nhựa HDPE cĩ thời gian lưu 7 ngày đã giảm 90,4 % so với VCK phân đầu vào.
Chất rắn lơ lửng của nước thải đầu vào và đầu ra
Chất rắn lơ lửng (SS) là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vơ cơ) trong nước thải. Trong đĩ chất rắn hữu cơ chiếm 70 % và chất rắn vơ cơ chiếm 30 %. thải. Trong đĩ chất rắn hữu cơ chiếm 70 % và chất rắn vơ cơ chiếm 30 %. Chất rắn lơ lửng cĩ 2 dạng: chất rắn lắng được và chất rắn ở dạng keo khơng lắng được.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng phụ thuộc chủ yếu vào lượng nước sử dụng hàng ngày, khi thải ra mơi trường sẽ làm tăng độ đục của nguồn tiếp dụng hàng ngày, khi thải ra mơi trường sẽ làm tăng độ đục của nguồn tiếp nhận nước. Với độ đục và chất rắn lơ lửng cao làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước. Vì thế để phân hủy chất rắn lơ lửng cần sử dụng nhiều ơxy, dẫn đến làm giảm ơxy hịa tan của nước. Để xác định hàm lượng chất rắn lơ lửng bằng cách lấy mẫu nước hoặc nước thải lọc qua giấy lọc tiêu chuẩn, sấy khơ ở 103 – 1050C đến trọng lượng khơng đổi và được biểu thị bằng mg/l.
Bảng 4. Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải đầu vào và đầu ra đầu ra
Chất rắn lơ lửng (mg/l) 3746 507
SEM 31 16
n 10 10
P 0,001
Bảng 4 cho thấy hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi qua hầm biogas giảm cịn 506,8 mg/l, hiệu quả xử lý giảm 86,5 % so với đầu vào. Hàm lượng chất rắn cịn 506,8 mg/l, hiệu quả xử lý giảm 86,5 % so với đầu vào. Hàm lượng chất rắn lơ lửng dao động trong khoảng 506,8 – 3.746 mg/l. Sự khác biệt chất rắn lơ lửng giữa đầu vào và đầu ra rất cĩ ý nghĩa với P < 0,001.
Kết quả khảo sát của chúng tơi khác biệt so với các kết quả nghiên cứu của một số tác giả. Theo Nguyễn Thị Minh Hồng (2006) khảo sát ghi nhận chất của một số tác giả. Theo Nguyễn Thị Minh Hồng (2006) khảo sát ghi nhận chất rắn lơ lửng đầu vào 1.950 mg/l và đầu ra được xử lý trong ao cá là 34,4 mg/l giảm 98 %. Nguyễn Anh Tuấn (2006) cũng đã ghi nhận chất rắn lơ lửng đầu vào là 1345mg/l và hàm lượng chất rắn lơ lửng sau khi xử lý qua ao lục bình là 32,6 mg/l giảm 97,6 %. Phạm Ngọc Út (2008) ghi nhận chất rắn lơ lửng đầu vào là 2.910 mg/l, hàm lượng chất rắn lơ lửng sau hầm biogas phủ nhựa HDPE cĩ thời gian lưu 7 ngày là 1.220 mg/l, giảm 58,1 %.
Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra
COD là lượng oxy cần thiết để phân hủy hết các chất hữu cơ cĩ trong nước khi chất hữu cơ cĩ trong thủy vực nhiều thì quá trình phân hủy chúng làm tiêu tốn nhiều oxy chất hữu cơ cĩ trong thủy vực nhiều thì quá trình phân hủy chúng làm tiêu tốn nhiều oxy của mơi trường, gây nên hiện tượng nhiễm bẩn thủy vực.
Bảng 5. Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra
Chỉ tiêu Đầu vào Đầu ra
COD (mgO2/l) 20810 959
SEM 174 30
n 10 10
P 0,001
Bảng 5 cho thấy hàm lượng COD đầu vào là 20.810 mgO2/l, đầu ra là 959 mgO-2/l; dao động trong khỏang 959 – 20.810 mgO2/l; hiệu quả xử lý đạt 95,4%. Sự khác 2/l; dao động trong khỏang 959 – 20.810 mgO2/l; hiệu quả xử lý đạt 95,4%. Sự khác biệt COD đầu vảo và đầu ra rất cĩ ý nghĩa với P < 0,001. Kết quả khảo sát của chúng tơi đạt hiệu quả cao hơn so với một số nghiên cứu trước đĩ. Nguyễn Thành Quốc (2000) ghi nhận COD đầu vào là 1067 mgO2/l sau khi qua túi ủ biogas cịn 357 mgO2/l, giảm 66% so với đầu vào. Nguyễn Viết Lập (2000) ghi nhận với thời gian lưu 10, 20, 30 và 40 ngày ở nồng độ khác nhau sau khi qua hệ thống túi ủ biogas đã giảm 73% COD so với đầu vào.
Tương tự, Trần Vũ Quốc Bình (2006) ghi nhận trên phân bị COD đầu vào là 16.800 mgO2/l sau khi qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc, thời gian lưu trữ 20 ngày 16.800 mgO2/l sau khi qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc, thời gian lưu trữ 20 ngày COD đầu ra cịn 1.078 mgO2/l giảm 93,6% so với đầu vào. Phạm Ngọc Út (2008) ghi nhận COD đầu vào là 2.752 mgO2/l sau khi qua hầm ủ biogas phủ nhựa HDPE thời gian lưu trữ 5 đến 7 ngày cịn 1.232 mgO2/l giảm 55,3% so với đầu vào.
Hàm lượng COD chất thải của chúng tơi khảo sát giữa đầu vào và đầu ra đã giảm 95,4 %; song COD đầu ra vẫn cịn cao là 958,6 mgO2/l, chưa đạt chuẩn để thải ra giảm 95,4 %; song COD đầu ra vẫn cịn cao là 958,6 mgO2/l, chưa đạt chuẩn để thải ra mơi trường.
Gas sinh ra
Lượng gas sinh ra, lít gas sinh ra tính theo thể tích hầm, lít gas sinh ra theo kg vật chất khơ phân cho vào được trình bày qua bảng 6. vật chất khơ phân cho vào được trình bày qua bảng 6.
Bảng 6. Lượng gas sinh ra
Chỉ tiêu Gas SEM P
Năng suất gas (lớt/ngày) 66.800 0,59 0,001Gas sinh ra theo thể tích (lớt gas/lớt hầm) 0,2232 0,00174 0,001 Gas sinh ra theo thể tích (lớt gas/lớt hầm) 0,2232 0,00174 0,001 Gas sinh ra theo VCK (lít gas/kg VCK) 265,16 2,04 0,001
Bảng 6 cho thấy lượng gas theo thể tích của chúng tơi khảo sát đạt hiệu quả là 0,2232 lít gas/lít hầm. Đạt hiệu quả thấp hơn kết quả khảo sát của Nguyễn Trường An 0,2232 lít gas/lít hầm. Đạt hiệu quả thấp hơn kết quả khảo sát của Nguyễn Trường An (2005) đã ghi nhận lượng gas sinh ra tăng theo thể tích là 0,93 và 1,02 lít gas/lít túi với thời gian lưu lại của phân 10 và 20 ngày với nồng độ vật chất khơ phân heo cho vào là 4%. Bên cạnh đĩ Trần Vũ Quốc Bình (2006) khảo sát ghi nhận từ phân bị hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc cho kết quả 0,3 lít gas/ lít hầm.
Kết quả biogas sinh ra theo vật chất khơ của chúng tơi khảo sát là 265,16 lít gas/kg VCK. Đạt hiệu quả cao so với khảo sát của Nguyễn Trường An (2005) ghi nhận gas/kg VCK. Đạt hiệu quả cao so với khảo sát của Nguyễn Trường An (2005) ghi nhận lượng gas sinh ra theo vật chất khơ là 248 và 259 lít/kg VCK ứng với thời gian lưu lại 10 và 20 ngày và nồng độ vật chất khơ phân heo cho vào 4 %. Nguyễn Thị Thu Minh (2006) nồng độ vật chất khơ phân bị cho vào 4 % thì lượng gas sinh ra thấp nhất 81 lít gas/ kg VCK. Trần Vũ Quốc Bình (2006) ghi nhận từ phân bị qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc lượng gas theo vật chất khơ là 101lít gas/kg VCK.
Gas lý thuyết và gas thực tế
Lượng biogas lý thuyết theo mơ tả của Burton và Turner (2003) là VCH4 = 0,35 * (CODđầu vào – CODđầu ra) * Q * (CODđầu vào – CODđầu ra) * Q
Trong đĩ: Q là lượng nước phân cho vào mỗi ngày.
Gas thực tế là kết quả quá trình lên men của vi sinh vật sinh khí methan và nhiều loại khí khác mà ta thu được từ hầm biogas. loại khí khác mà ta thu được từ hầm biogas.
Bảng 7. So sánh gas lý thuyết và gas thực tế
Chỉ tiêu Lý thuyết Thực tế
Gas (m3/ngày) 111,7 66,8
SEM 0,88 0,59
N 10 10
P 0,001
Bảng 7 cho thấy kết quả gas thực tế thu được là thấp 66,8 m3/ngày, chỉ đạt 59,8 % so với lượng gas lý thuyết (P < 0,001). Kết quả khảo sát của chúng tơi đạt hiệu quả % so với lượng gas lý thuyết (P < 0,001). Kết quả khảo sát của chúng tơi đạt hiệu quả thấp hơn so với Trần Vũ Quốc Bình (2006) khi khảo sát từ phân bị qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc đã cho thấy gas lý thuyết là 2.227 lít/ngày và gas thực tế thu được là 1.524 lít/ngày, đạt 68,4 % so với gas lý thuyết.
Theo Lương Đức Phẩm (2002) thì hiệu suất phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ chứa trong nước thải cĩ thể đạt 40 – 60 % COD. chứa trong nước thải cĩ thể đạt 40 – 60 % COD.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊKết luận Kết luận