- Phương pháp tiến hành:
Với thí nghiệm này sẽ chỉ thiết lập các thông số điều kiện ban đầu cơ bản. Nước rỉ rác sẽ được cung cấp với những nồng độ 20%, 30%, 40%, 50%, 60% về thể
60 62 64 66 68 70 72 74 76 1 2 3 4 5 6 % Ngày 7 (g/l) E (%) 0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 % Ngày 8 (g/l) E (%)
68
tích để cấp cho bể UASB. Bên cạnh đó có bổ sung thêm đường với nồng độ 2g/l để theo dõi hiệu quả loại bỏ COD.
Tiến hành theo dõi các thông số COD đầu vào đầu ra khỏi bể để tiến hành đánh giá về hiệu suất và sự ảnh hưởng của nồng độ. Tất cả các thí nghiệm này đều tiến hành sau 5 ngày điều chỉnh nồng độ, với pH = 6,8 – 7,2; t0= 350 C, HRT = 12 h. Bảng 3.6. Hiệu quả loại bỏ COD thay đổi so với sự thay đổi nồng độ nước rỉ
rác E (%) Thể tích nƣớc rỉ rác trong bể COD (mg/l)
Ngày 6 Ngày 7 Ngày 8 Ngày 9 Ngày 10 Ngày 11 20% 1680 80,2 81,4 80,5 80,2 81 80,5 30% 1820 80 78,5 76 78,2 76,5 77 40% 1960 78 74 70 72 72,6 74,8 50% 2100 65,5 62,4 64,8 63,2 66 66,4 60% 2240 50,4 48 42,8 44,5 41,2 40
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hiệu suất khử COD sau khi bổ sung thêm nước rỉ rác 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 6 7 8 9 10 11 H iệ u su ất k hử C O D Ngày % 20% 30% 40% 50% 60%
69
- Thảo luận đánh giá kết quả:
Với những kết quả thu được thấy rằng với nồng độ nước rỉ rác tăng lên thì hiệu quả loại bỏ COD của bể UASB cũng bắt đầu giảm. Điều này xảy ra do:
- Nồng độ các chất khó phân hủy sinh học tăng lên;
- Nồng độ các chất độc trong môi trường tăng lên ức chế sự hoạt động của vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ (H2S, NH4+, Ca2+…)
Khi bổ sung lượng nước rỉ rác lên 60% thể tích, bùn kỵ khí trong bể bắt đầu có hiện tượng giảm (Hiệu suất xử lý còn dưới 50%), kể cả khi tăng thêm thời gian lưu nhưng hiệu quả loại bỏ COD cũng không tăng lên rõ rệt.
70
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ UASB để xử lý nước rỉ rác từ bãi chôn lấp chất rác tập trung với đối tượng cụ thể là nước rỉ rác Kiêu Kỵ thực hiện trong phòng thí nghiệm bước đầu đạt được một số kết quả sau:
Nước rỉ rác Kiêu Kỵ sau các công đoạn tiền xử lý bằng các phương pháp hóa học - hóa lý đã đủ điều kiện để đi vào hệ thống sinh học UASB.
Kết quả nghiên cứu sự thích nghi của hệ bùn yếm khí với nước rác sau xứ lý hóa lý là khá ổn định.Bùn hoạt tính được duy trì với 25% thể tích bể xử lý.
Nghiên cứu này cho thấy rằng việc duy trì thời gian thủy lực phù hợp của nước rỉ rác trong bể phản ứng có ý nghĩa rất quan trọng. Duy trì HRT thấp dưới 12 giờ sẽ làm cho vi sinh vật không đủ thời gian để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải, HRT lớn hơn 14 giờ làm cho môi trường trở nên nghèo dinh dưỡng hơn, ảnh hưởng đến sinh trưởng và hoạt tính của vi sinh vật. HRT trong khoảng từ 12 – 14 giờ cho hiệu suất xử lý COD tương đối cao, đạt trên 90%.
Độ pH đối với hệ vi sinh vật trong bể phản ứng đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân giải các chất ô nhiễm. Khi pH nằm trong khoảng 6,8 – 7,2 thì hiệu quả xử lý COD và thể tích khí thu được là lớn nhất, đạt 85% về hiệu suất xử lý và thể tích khí thu được là 7,8 lít.
Khi tăng tải lượng COD dòng vào bằng việc tăng thể tích nước rỉ rác trong bể phản ứng nhận thấy rằng nồng độ nước rác bổ xung trong ngưỡng 50% thể tích bể cho hiệu suất tương đối cao.
Từ các kết quả khảo sát, điều kiện thích hợp cho hệ thống UASB đối với nước rác Kiêu Kỵ đã qua tiền xử lý hóa lý được đề xuất như sau: pH = 6,8 – 7,2; thời gian lưu nước là 12 giờ; nồng độ nước rỉ rác pha loãng trong ngưỡng 50%.
Tại các điều kiện vận hành (pH = 6,8-7,2; HRT = 12 giờ,…) đã khảo sát, chất lượng nước đầu ra từ hệ thống UASB tương đối ổn định, nồng độ COD đầu ra tương đối tốt (420 mg/l).
Tuy nhiên các thông số nước thải đầu ra (COD) vẫn chưa đạt tới các giá trị xả thải quy định trong quy chuẩn. Do vậy, nước đầu ra của hệ thống UASB có thể là
71
nguồn đầu vào cho một số hệ thống xử lý khác kết hợp để hiệu quả nước đầu ra đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.
Điều này là cần thiết vì nước rỉ rác là đối tượng nước thải có cường độ ô nhiễm đặc biệt cao và có thành phần rất phức tạp, biến động mạnh theo tuổi thọ bãi rác, theo mùa.
Các yếu tố nghiên cứu khảo sát ở trên có những ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp tới hiệu quả của hệ thống. Chúng là những yếu tố đan xen nhau có ảnh hưởng đáng kể tới hoạt động của thiết bị thông qua các cân bằng hóa học chuyển dịch trong môi trường, thời gian tiếp xúc…
Đề xuất: Trong quá trình nghiên cứu tác giả xin có một số kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Kết hợp các phương pháp hóa lý để tiền xử lý nước rỉ rác tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học;
- Kết hợp các phương pháp xử lý khác sau bể UASB để nước sau xử lý đạt được tiêu chuẩn xả thải;
- Để áp dụng được trong thực tế cần có những đầu tư và thử nghiệm trên quy mô lớn hơn.
72
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng Việt
1. Lương Đức Phẩm (2008), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học,
Tr 201 – 218.
2. Nguyễn Hồng Khánh, Nguyễn Trung Việt, Dương Đắc Tuấn, Nguyễn Anh Thảo (2002), Khảo sát tốc độ loại bỏ chất hữu cơ của nước rò ri từ bãi chôn lấp rác bằng phường pháp phân hủy kỵ khí trên mô hình thiết bị UASB trong thời tiết mùa đông Hà Nội. Tuyển tập báo cáo Tài nguyên và Môi trường, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, tr. 135 – 138.
3. Nguyễn Trung Việt và ctv (1997), Báo cáo tiến độ trạm xử lý nước rò rỉ bãi chôn lấp Gò Cát, Sở KHCNMT TP HCM.
4. Trần Minh Chí và ctv (2003), Nghiên cứu xử lý nước rỉ rác bằng công nghệ sinh học kỵ khí UASB và ảnh hưởng của các hàm lượng SO42-, NH4-N, Ca2+ đối với quá trình phân hủy hữu cơ.
5. Trần Minh Chí, J. Weijma (2000) , Cạnh tranh giữa AB, MB và SRB với cơ chất methanol trong điều kiện nhiệt độ thường I. Khảo sát trong thiết bị kỵ khí cao tải.
Hội thảo KHCNMT khu vực phía Nam, 2000.
6. Trung tâm Nghiên cứu, Đào tạo và Tư vấn Môi trường, Viện cơ học(2003), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án “Đầu tư xây dựng khu xử lý và chôn lấp chất thải công nghiệp tại Nam Sơn – Sóc Sơn – Hà Nội”.
7. Báo cáo khoa học “Điều tra cơ bản hiện trạng môi trường, xây dựng các giải pháp kỹ thuật khắc phục triệt để ô nhiễm môi trường do vận hành ở ba bãi chôn lấp phía Bắc Việt Nam”, Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 2006.
8.Hoàng Lan Chi – Lâm Minh Triết (2004), Vi sinh vật học môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh.
9.Lâm Minh Triết (2008), Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Nhà xuất bản trường đại học quốc gia Hồ Chí Minh.
10. Nguyễn Văn Phước (2011), Xử lý nước thải bằng các quá trình sinh học, Nhà xuất bản Xây dựng.
11. Trần Hiếu Nhuệ (2001), Quản lý chất thải rắn. Nhà xuất bản Xây dựng.
Tài liệu tiếng Anh
12. Bitton G (2002), Encylopedia of Environmental Microbiology, John Wiley & sons. New York, USA, vol 4, p.1895.
13. Dolfing J. Acetogenesis, in Zehnder A (1988), Biology of Anaerobic Microorganisms, John Wiley & sons, New York, p.417 – 468.
14. Rinzema A & Lettinga G (1985), Anaerobic Treatment of Sulfate Containing Waste Water, chapter 3, Vol III, p. 65 – 109 of Biotreatment Systems.
15. Tchobanoglous G (1993), Integrated Solid Waste Management, McGraw Hill, p 67 - 69.
16. Zehnder AIB (1988), Biology of Anaerobic Microorganisms, John Wiley & Sons, New York.
17.Asian Institute of Technolody (2004), State of the Art Review Landfill Leachate Treatment.
73
leachate with septage using a UASB reactor.
19.Ebru Akkaya, Ahmet Demir, Dogan Karadag, Gamze Varank, M. Sinan Bilgili, and Bestamin Ozkaya (2009), Post-Treatment of Anaerobically Treated Medium- Age Landfill.
20.Henzen và Harremoes (1983), Anaerobic treatment of wastewater in fixer film reactor-a literature review. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
21.Jose Berrueta, Antonio Gutikrrez & Gema Fueyo (1999), Anaerobic Treatment of Leachates in a Pilot-Scale UASB- Strategy of Start up.
22.Metcatf & Eddy (2003), Wastewater engineering treatment and reuse Mc Graw Hill.
74
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
Cân phân tích Libror AEG-220: Cân hóa chất, cân mẫu SS,
MLSS, MLVSS
Bộ phá mẫu Kjeldahl DK6 VELP: Phá mẫu phân tích tống
Nitơ Kendan
Bơm tuần hoàn bùn
Bếp đun và khuấy từ Barnstead Thermolyne Cimarec: Phá mẫu
phân tích tổng photpho
Máy so màu UV1201 Shimadzu: So màu mẫu NH4+,
NO3-, NO2-, TKN, TP
Cân kỹ thuật A&D GF-3000: Cân hóa chất
75
Tủ sấy Jeiotech OF-02: Sấy dụng cụ thí nghiệm, mẫu SS
Tủ sấy Ecocell MMM: Sấy dụng cụ thí nghiệm, mẫu SS
Bơm áp suất Diaphragm Vacuum: Bơm hút mẫu SS
Máy đo pH Hanna Hi 9125: Đo pH
Bếp đun COD Lò nung Nabertherm: Nung
mẫu MLVSS
Phụ lục 2: Một số hình ảnh khi tiến hành thực nghiệm