năm 2020
Theo số liệu năm 2014, dân số của thành phố Vĩnh Yên là 152.081 người [5]. Sử dụng mô hình Euler cải tiến đ dự báo tốc đ gia tăng ân số từ nay cho đến 2020.
N*i+1 = Ni + r*Ni*Δt Trong đó:
Ni: Số ân an đầu (người); N*i+1: Số ân sau 1 năm (người); r: Tốc đ tăng trưởng (2%/năm); Δt: Thời gian (năm).
Dân số Thành phố Vĩnh Yên từ năm 2006 đến năm 2009 được tổng hợp ở Bảng 3.19. Từ bảng số liệu này cho thấy tỉ lệ tăng ân số trung ình hàng năm là 2%
61
Bảng 3.29: Dân số và cơ cấu dân số thành phố Vĩnh Yên 2006 -2009
Đơn vị Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008 Năm 2009 Năm 2010 Tỉ lệ tăng dân số (%/năm) Dân số trung bình Người 92999 93616 94010 94883 95519 0,02 [ guồn i n giám thống k tỉnh Vĩnh Phúc 200 , tr. 2 -33]
Với tỉ lệ tăng ân số trung ình hàng năm là 2% ( ao gồm tăng ân số tự nhiên và tăng ân số c học). Sử dụng mô hình Euler cải tiến đ dự báo tốc đ gia tăng ân số từ nay cho đến 2020, dân số của toàn thành phố sẽ thay đổi từ 152.081 năm 2014 cho đến năm 2020 và được chỉ ra ở Bảng 3.29
Bảng 3.30: Dân số thành phố Vĩnh Yên đến năm 2020 ứng với r = 2%
Năm R Ni ân số 2014 2 152.081 155.122 2015 2 155.122 158224 2016 2 158224 161388 2017 2 161388 164615 2018 2 164615 167907 2019 2 167907 171065 2020 2 171065 174486
Với dân số 174.486 người, công suất trạm xử lý cần được nâng lên đạt 6.000 m3/ngày. Sử dụng hệ số phát thải ở Bảng 3.19, có th dự báo phát thải CO2 từ trạm xử lý nước thải Vĩnh Yên năm 2020 như sau:
Bảng 3.31: Dự báo phát thải CO2 của trạm xử lý nước thải Vĩnh Yên năm 2020 Năm 2014 Qo (m3/ngày) Nồng độ phát thải (kg/m3 ) Tổng CO2 (kg/ngày) Tổng CO2 trực tiếp (tấn/năm) M a đông 6.000 0,0778 466,8 339,89 Mùa hè 6.000 0,0774 464,4
62
Trên c sở kịch bản tăng ân số thành phố Vĩnh Yên năm 2020 là 174.486 người, dự báo phát thải CO2 trực tiếp là 339,89 tấn/năm, tăng 15,9% so với năm 2014.
63
KẾT LUẬN
Thực trạng ô nhiễm môi trường hiện nay đang là sự lo lắng chung của toàn nhân loại mà không riêng bất cứ quốc gia nào trên thế giới. Bảo vệ môi trường, giảm phát thải GHG đang là m t trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu hiện nay. Từ những kết quả nghiên cứu về ki m kê khí nhà kính (CH4, CO2, N2O) nghiên cứu đã thiết lập được công thức tính toán phát thải GHG từ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm: Tính toán phát thải khí CO2 trực tiếp từ quá trình phân hủy carbonaceous và nitrogeous và từ phân hủy n i ào, đồng thời phát thải gián tiếp từ BOD dòng ra, phân hủy bùn và chôn lấp bùn; Tính toán phát thải khí N2O trực tiếp từ c c qu trình xử lý o qu trình nitrat và hử nitrat và ph t thải gi n tiếp từ nước thải ng ra đến môi trường tiếp nhận ên ngoài hệ thống xử lý.
Dựa trên c sở lý thuyết, nghiên cứu đã hệ thống được c c phư ng trình cân bằng khối lượng của c chất và sinh khối trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, c c phư ng trình hóa học cũng như hệ số tỷ lượng.
Dựa vào số liệu thu thập về trạm xử lý nước thải Vĩnh Yên, nghiên cứu đã t nh to n được phát thải GHG từ các công thức đã được xây dựng. Tổng phát thải GHG từ quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là 5546,32 tấn CO2.eq/năm trong trường hợp hệ thống hoạt đ ng ổn định.
Khi hệ thống xử lý nước thải vận hành ở trạng th i đ ng thì cần phải tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố lên sự phát thải GHG của toàn hệ thống.
64
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. B Tài nguyên và Môi trường (2014), Báo cáo lần thứ nhất của Việt Nam cho Công ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu. NXB Tài nguyên - Môi trường và Bản đồ Việt Nam.
2. ani Shaha a i M. (2009), “Impact of process esign on greenhouse gas generation y wastewater treatment plants”, Water Research 43, 2679- 2678.
3. a ir F.Y, Stenstrom M.K (2005) “Greenhousegas pro uction: A comparision between aerobic and anaerobic wastewater treatment technology”, Water Research
39: 4197-4203.
4. Lê Văn t (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất nitơ v photpho, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ Hà N i.
5. Cục thống kê tỉnh Vĩnh Phúc (2015), Niên giám thống kê tỉnh Vĩnh Phúc năm 2014, NXB Thống kê.
6. leemput O. (1998), “Su soils: chemo – and biological denitrification, N2O and N2 emissions”, Nutrient Cycling in Agroecosystems, 187- 194.
7. olliver .S (2000), “Pro uction of nitrogen oxi e an initrogen y autotrophic acteria”, Biotechnology Advances, 219- 232.
8. Diksha Gupta, Singh S.K (2012) Greenhouse gas emission from wastewater treatment plants: a case study of Noida, Delhi Technological University.
9. EPA (2010) Greenhouse Gas Emissions Estimation Methodologies for Biogenic Emissions from Selected Source Categories: Solid Waste Disposal Wastewater Treatment Ethanol Fermentation.
10.Henze Mogens, Wilii Gujer, Takashi Mino, Mark van Loosdrecht (2000) Activated Sludge Models ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3, IWA Publishing.
11. Hiatt W.C, Grady C.P (2008) An Updated Process Model for Carbon Oxidation, Nitrifcation, and Denitrification, Water Environmental Research.
65
12. IPCC (2007), Climate Change 2007: Physical Science Basis, Cambridge University Press.
13. IPCC (2001), Climate Change 2001: The Sciencetific Basis, Cambridge University Press.
14. IPCC (2006), Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Cambridge University Press.
15. Jetten M.S (2008), “ The micro ial nitrogen cycle”, Environmental Microbiology, pp 2903- 2909.
16. John R. Dormand (1996), Numerical Methods for Differential Equations: A Computational Approach, CRC Press.
17. Kampschreur M.J (2009), “Nitrous oxi e emission uring wastewater treatment”,
Water Research 43, 4093- 4103.
18. Laura Snip (2010), Quantifying the greenhouse gas emissions of wastewater treatment plants, Wageningen University, Netherlands.
19. Margarita P., L. G Scarlette (2007), Application of strategies for sanitation management in wastewater treatment plants in order to control greenhouse gas emissions, Journal of Environmental Management.
20. Metcalf & Eddy (2003), Wastewater Engineering: Treatment and Reuse, McGraw Hill.
21. Monteith H.D, Sahely H.R, MacLean H.L, agley D.M (2005), “A rational procedure for estimation of greenhouse gas emissions from municipal wastewater treatment plants”, Water Research 77, 390-403.
22. Nippon Koei Co.Ltd (2009), Dựán hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố Vĩnh Y n.
23. Omi Ashrafi (2012), “Application of ynamic mo els to estimate greenhouse gas emission by wastewater treatment plants of the pulp and paper in ustry”,
66
24. Rittmann B.E (2001), Environmental Biotechnology: Principles and Applications, McGraw Hill.
25. Rossle W.H (2001), “A review of characterisation requirements for in-line prefermenters”, Water SA.
26. Nguyễn Thị Thùy Trang (2014), Đánh giá hiệu quả hoạt động của một số trạm xử lý nước thải sinh hoạt v đề xuất biện pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động, Trường Đại học Thủy Lợi.
27.United States Environmental Protection Agency (2006), Global anthropogenic non- CO2 greenhouse gas emissions: 1990 to 2020, Washhington D.C: US – EPA
28. Yingyu Law, Liu Ye (2011), Nitrous oxide emissions from wastwater treatment processes, Advanced Water Management Centre, The University of Queensland, Austrialia.
67
PHỤ LỤC THÔNG SỐ DỮ LIỆU
Bảng thông số nhà máy xử lý
Năm 2014
Thông số đầu vào Thông số đầu ra (Theo QCVN 14:2008) BOD (mg/l) SS (mg/l) TKNi (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) TKNe (mg/l) Mùa đông Tháng 11 333 618 67 50 100 40 Tháng 12 296 632 56 50 100 40 Tháng 1 310 632 78 50 100 40 Tháng 2 258 690 69 50 100 40 Tháng 3 238 666 62 50 100 40 Tháng 4 223 621 69 50 100 40 Trung bình 276,33 643,17 66,83 50 100 40 Mùa hè Tháng 5 244 562 56 50 100 40 Tháng 6 259 635 69 50 100 40 Tháng 7 274 564 72 50 100 40 Tháng 8 302 623 49 50 100 40 Tháng 9 304 654 57 50 100 40 Tháng 10 309 619 68 50 100 40 Trung bình 282 609,50 61,83 50 100 40
68
Bảng hiệu suất khử BOD, TSS và tỉ lệ VSS/TSS
Thông số Giá trị
Tốc đ hử OD tại lắng s cấp 50%
Tốc đ hử TSS tại lắng s cấp 60% Henze et al, 2004
VSS/TSS ( ng vào của lắng s cấp) 0,5 Henze et al, 2004
VSS/TSS ( ng ra của lắng s cấp) 0,85
Thời gian lưu nước trong hiếu h 8h
Bảng giá trị nhiệt độ Năm 2014 Nhiệt độ (oC) M a đông Tháng 11 22,5 Tháng 12 17,5 Tháng 1 16,0 Tháng 2 17,2 Tháng 3 21,5 Tháng 4 26,7 Trung bình 19,23 Mùa hè Tháng 5 32,5 Tháng 6 33,5 Tháng 7 33,0 Tháng 8 28,9 Tháng 9 27,8 Tháng 10 25,6 Trung bình 30,22