2.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu này được thực hiện trên đối tượng là các mẫu bùn thải đô thị trên địa bàn Hà Nội. Các mẫu bùn thải được lấy từ hệ thống thoát nước thải sinh hoạt trong nội thành thành phố Hà Nội và ở hai nhà máy xử lý nước thải Kim Liên và nhà máy Yên Sở. Tổng số mẫu bùn được lấy và phân tích là 25 mẫu bao gồm:
- Bùn cặn từ cống ngầm.
- Bùn sau tách nước từ nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt.
- Trầm tích đáy của sơng Tơ Lịch, sơng Nhuệ và một số hồ trên địa bàn Hà Nội
Thời gian lấy mẫu từ ngày 25/03/2013 đến 06/04/2013, vị trí các điểm lấy mẫu được thể hiện trên bản đồ sau:
Tồn bộ q trình xử lý và phân tích mẫu được thực hiện tại Phịng thí nghiệm Khoa Mơi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Thu thập, tổng hợp tài liệu thứ cấp
Thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu sẵn có liên quan đến đề tài nghiên cứu.
2.2.2 Điều tra, khảo sát thực địa
Làm việc với Sở Tài nguyên –Môi trường, Sở Xây dựng Hà Nội về khối lượng bùn thải, thực trạng công tác quản lý, xử lý bùn, khảo sát thực tế trực tiếp một số khu xử lý bùn thải của thành phố.
2.2.3 Lấy và xử lý mẫu
Tiêu chuẩn áp dụng lấy và xử lý mẫu theo ISO 5667-12 và TCVN 6663-13: 2000 (ISO 5667-13).
2.2.4 Các phương pháp nghiên cứu trong phịng thí nghiệm
2.2.2.1. Phân tích mẫu [5]
Các mẫu được phân tích theo các phương pháp tiêu chuẩn sau:
Bảng 12: Các phương pháp phân tích mẫu
Thơng số Đơn vị Phương pháp pH TCVN 6492 – 2011 Độ ẩm % TCVN 4048 – 2011 N tổng % TCVN 5987 – 1995 P tổng % TCVN 6202 – 2008 Kim loại nặng mg/kg TCVN 6496 – 1999 E.coli CFU/g TCVN 7924-2 – 2008 Clostridium perfringens CFU/g TCVN 4991 – 2005
2.2.2.2. Xây dựng mơ hình ủ bùn thải
- Vật liệu làm mơ hình: Mơ hình gồm 2 bình thủy tinh kín, thể tích 2,5 L và 1 bình nhựa đong nước. Các bình được liên kết thơng qua hệ thống ống dẫn khí bằng thủy tinh và dây dẫn khí bằng nhựa, các mối nối được kiểm tra để đảm bảo khơng rị khí ra ngồi. Bùn được ủ vào bình 1, bình 2 chứa đầy nước, bình 3 thu nhận lượng nước bị khí đẩy ra từ bình 2.
-
Hình 3: Mơ hình ủ bùn thải
- Ba mẫu bùn trong tổng số 25 mẫu bùn sẽ được lựa chọn sử dụng cho mơ hình, đại diện cho các đối tượng bùn thải khác nhau như một mẫu bùn thải nhà máy
Khí ra Nước ra
Bùn Nước
Bình 3: Bình đong nước Bình 1:Bình ủ bùn Bình 2: Bình nước
xử lý nước thải, một mẫu bùn trầm tích sơng hồ, một mẫu bùn cống rãnh. Lượng bùn đưa vào bình sẽ tương ứng thể tích 2,3 l / 2,5 l của bình.
- Việc bổ sung chế phẩm EM như một cách thức thúc đẩy hiệu quả của quá trình phân hủy kỵ khí sẽ được đánh giá bằng cách so sánh hiệu quả ủ của bùn khi có và khơng bổ sung chế phẩm. Mẫu chế phẩm EM được lấy từ Viện Công nghệ sinh học – Đại học Quốc gia Hà Nội, là chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM Bokashi kỵ khí dưới dạng khơ, lượng bổ sung là khoảng 1/100 khối lượng ủ.
- Thời gian ủ là 35 ngày, nhiệt độ trong quá trình ủ duy trì ≈ 300C
- Phương pháp thu và đánh giá thể tích khí sinh ra: Theo phương pháp đẩy nước. Khí sinh ra từ bình 1 theo hệ thống dẫn khí sang bình 2. Tại bình 2, do có trọng lượng riêng nhẹ hơn nước, khí sẽ chiếm phần thể tích phía trên của bình và gây áp lực đẩy nước sang bình đong. Dựa trên lượng nước thu được từ bình 3 để tính ra lượng khí thu được.
2.2.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu
- Dựa vào kết quả phân tích các tính chất bùn và kết quả thu khí biogas để so sánh đánh giá với các nghiên cứu trước đó.
- Các số liệu được trình bày trong phần kết quả nghiên cứu là kết quả trung bình của các lần thí nghiệm lặp lại sau khi được xử lý thống kê, tính tốn giá trị trung bình, thực hiện trên Microsoft Excel 2010.