2.2.2.1.Khảo sát đặc tính nước thải sơ chế mủ cao su thiên nhiên
Nước thải quá trình sơ chế mủ cao su thiên nhiên được lấy mẫu tại nhà máy cao su nằm trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa vào thời kỳ đầu, giữa và cuối chu kỳ sản xuất (tháng 4, 9 và 12). Mẫu nước thải được lấy tại các khâu đánh đông, cán và rửa với số mẫu lấy trong mỗi tháng là 20 mẫu. Các mẫu nước thải này được phân tích các chỉ tiêu: pH, COD tổng, BOD, SS, TN và N-NH3 và các VFA (axetic, propionic, Iso-butyric, N- butyric, Iso-valeric và N-valeric).
Miseq
Tách DNA tổng số
Thư viện DNA (Các trình tự ngắn 380 - 390bp) Dữ liệu thô PCR (518F, 806R) và tinh sạch Phần mềm QIIME v.1.7.0 Đọc và chúgiải Điều chỉnh Dữ liệu ra Phần mềm ChimeraSlayer Mẫu bùn Phần mềm Greengenesv.13_5 Phần mềm BLAST trên NCBI
46
2.2.2.2.Nghiên cứu tạo bùn hạt trong hệ thống UASB a. Hoạt hóa hệ bùn kỵ khí
Bùn được hoạt hóa bằng nước thải sơ chế mủ cao su từ nhà máy trong 73 ngày. Nước thải sử dụng để hoạt hóa bùn được tách mủ cao su dư và được pha loãng đến nồng độ thích hợp bằng nước máy, pH được điều chỉnh trong khoảng 6,8 – 7,2. OLR được tăng trong khoảng 0,72 – 2,61 kg-COD/(m3.ngày) thông qua việc tăng COD dòng vào khi hiệu suất xử lý COD đạt trên 80%, HRT được giữ cố định là 18 giờ.
Trong quá trình hoạt hóa, bùn được lấy mẫu định kỳ sau 15 ngày và xác định các thông số SMA, MLSS và MLVSS. Chỉ số SVI của bùn trước và sau hoạt hóa cũng được xác định.
b. Ảnh hưởng của tải trọng hữu cơ
Thí nghiệm 1 được tiến hành với việc thay đổi OLR trong khoảng 1,01 ± 0,32 kg- COD/(m3.ngày), thí nghiệm 2 với việc thay đổi OLR trong khoảng 3,10 ± 0,92 kg COD/m3.ngày. Nước thải từ nhà máy được tách mủ cao su dư và được pha loãng đến nồng độ thích hợp bằng nước máy. HRT là 18 giờ, nhiệt độ duy trì là 35 oC trong 70 ngày.
Thành phần khí, thể tích khí và nhiệt độ được xác định hàng ngày, COD được xác định 1 lần/tuần. Kích thước bùn hạt được xác định định kỳ sau 15 ngày, SVI được xác định trước và sau thí nghiệm.
c. Ảnh hưởng của AlCl3
Nước thải từ nhà máy được tách mủ dư và pha loãng bằng nước máy đến COD theo yêu cầu, bổ sung 300 mg/L AlCl3 và điều chỉnh pH bằng NaOH trong khoảng 6,8 – 7,2. OLR được thay đổi bằng cách tăng COD khi hiệu suất chuyển hóa COD trên 80% và được giữ trong khoảng 3,18 ± 0,74 kg-COD/(m3
.ngày). HRT là 18 giờ, nhiệt độ duy trì cho hệ thống là 35 oC trong 103 ngày.
Thành phần khí, thể tích khí và nhiệt độ được xác định hàng ngày, COD được xác định 1 lần/tuần. Kích thước bùn hạt được xác định định kỳ sau 10 ngày và ngày kết thúc thí nghiệm, SVI được xác định trước và sau thí nghiệm.
d. Ảnh hưởng của rỉ đường
Nước thải đánh đông trong phòng thí nghiệm được tách mủ dư và pha loãng bằng nước máy đến COD theo yêu cầu, bổ sung 1 g/L rỉ đường và kiểm soát pH dòng vào trong khoảng 6,0 – 8,0. OLR thay đổi trong khoảng 3,19 ± 0,68 kg-COD/(m3.ngày) bằng cách tăng COD dòng vào (từ 1170 – 2178 mg/L), HRT là 12 giờ.
47
Thành phần khí, thể tích khí và nhiệt độ được xác định hàng ngày, COD được xác định 2 lần/tuần. Kích thước bùn hạt được xác định định kỳ sau 10 ngày và ngày kết thúc thí nghiệm, SVI được xác định trước và sau thí nghiệm.
e. Xác định thành phần vi sinh vật trong các loại bùn hạt kỵ khí
Các mẫu bùn phân tán đã hoạt hóa, bùn hạt khi tăng OLR, bổ sung AlCl3 và rỉ đường được tập hợp và bảo quản tại nhiệt độ - 20 o
C. Mẫu bùn được tách chiết ADN bằng kit Fast DNA Spin Kit for Soil (MP Biomedicals) theo quy trình của nhà sản xuất. Các mẫu ADN sau khi tách chiết được kiểm tra nồng độ bằng phương pháp đo nanodrop (PicoGreen). Mẫu ADN được đưa sang Nhật Bản để phân tích bằng kỹ thuật metanogenmic.
f. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sơ chế mủ cao su bằng UASB sử dụng bùn hạt
Hai hệ thống UASB được sử dụng để xử lý nước thải sơ chế mủ cao su đánh đông trong phòng thí nghiệm. Hệ thống UASB1 sử dụng bùn hạt được hình thành trong nước thải sơ chế mủ cao su có bổ sung 1mg/L rỉ đường, hệ thống UASB2 sử dụng bùn phân tán. Nước thải sơ chế mủ cao su được pha loãng bằng nước máy đến hàm lượng COD thích hợp. OLR tăng dần thông qua việc tăng COD và giảm HRT từ 12 giờ xuống 8 giờ. Việc tăng COD được thực hiện khi trên 80% COD được chuyển hóa.
Các thông số pH, nhiệt độ, thành phần và thể tích khí được xác định hàng ngày, COD được xác định 2 lần/tuần, SVI và kích thước hạt được xác định định kỳ 1 tháng/1 lần. Thành phần vi sinh vật trong bùn được xác định trước và sau xử lý.
g. Khảo sát điều kiện bảo quản hạt bùn
Bùn hạt sau quá trình xử lý nước thải sơ chế mủ cao su thiên nhiên được chia làm 2 phần. Một phần được lưu trữ bằng can nhựa và bảo quản trong tủ lạnh 4 oC, phần còn lại được lưu trữ bằng hệ thống UASB ở trạng thái nghỉ trong điều kiện phòng. Các phần bùn được nhúng trong nước thải sơ chế mủ cao su (COD khoảng 1500 mg/L). Các thông số COD hòa tan (CODs), SMA, kích thước hạt được xác định định kỳ 1 tháng/1 lần.
48
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN