Thí nghiệm ñược thí hành trên 03 mẫu bùn thải thu ñược ở 03 ñịa ñiểm
ñặc trưng như ñã xác ñịnh tại phần ñối tượng và phạm vi nghiên cứu. Các mẫu bùn thải sau khi thu thập ñược xử lý qua các bước sau:
Mẫu bùn thải sinh học trong nghiên cứu ñược thu thập từ bùn sinh học tại bể lắng thứ 2 của hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến thực phẩm, bùn thải từ hệ thống biogas và bùn thải từ hệ thống biogas kết hợp bùn thải sinh hoạt. Mẫu phân tích sau khi thu thập ñược bảo quản trong ñiều kiện phòng thí nghiệm tại 40C, sau ñó ñược phân tích các chỉ tiêu chính trong vòng 48h ñảm bảo ñặc tính của bùn thải không bịảnh hưởng.
Bùn thải sinh học thu gom từ các hệ thống xử lý nước thải ñược ñưa vào bể phản ứng dưới tác dụng của sóng siêu âm trong giai ñoạn tiền xử lý với các khoảng thời gian khác nhau (mẫu không ñưa vào tiền xử lý với sóng siêu âm
ñược coi là mẫu ñối chứng) trong thí nghiệm lần lượt là 15 phút, 30 phút, 45 phút với tần số sóng siêu âm là 38kHz. Sau quá trình tiền xử lý bằng sóng siêu âm, lượng bùn này sẽñược ñưa vào ủ trong ñiều kiện yếm khí trong vòng 20 ngày ñể
xác ñịnh lượng khí CH4 tạo ra. Sau 20 ngày ủ mẫu bùn ñược xử lý ñem ra phân tích và so sánh ñểñánh giá hiệu quả xử lý của từng bước và của cả quá trình.
Sơñồ bố trí thí nghiệm ñược trình bày qua hình dưới ñây
Hình 3.1 : Sơñồ bố trí thí nghiệm
Ghi chú: Mẫu không tiến hành siêu âm (thời gian siêu âm bằng 0) ñược xem là mẫu trắng (Mẫu ñối chứng).
Thí nghiệm ñược bố trí:
- Mẫu trắng: Mẫu không ñược xử lý bằng sóng siêu âm
Bước 1 Bước 2 Bước 3 Mẫu bùn thải ban ñầu 500 ml Mẫu bùn thải sau siêu âm, ủ
yếm khí 20 ngày 1000 ml Mẫu bùn thải tiến hành siêu âm
- Lấy mẫu và bảo quản mẫu
- Xác ñịnh tính chất cơ bản của mẫu bùn thải ban ñầu: kích thước bùn, pH, ñộ ñục, COD, PO43-, NH4+, TS
- Tiến hành tác ñộng sóng siêu âm với tần số 38kHz .
- Tiến hành thí nghiệm với các khoảng thời gian siêu âm khác nhau: 15 phút, 30 phút và 45 phút.
- Xác ñịnh tính chất bùn thải sau khi tiến hành siêu âm: kích thước bùn, pH, ñộ ñục, sCOD, PO43-, NH4+.
- ðưa mẫu sau khi tiến hành siêu âm vào ủ yếm khí trong thời gian 20 ngày.
- Sau 20 ngày ủ, xác ñịnh nồng ñộ COD và lượng CH4 sinh ra trong quá trình ủ.
- Mẫu bùn thải 1 (Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế
biến thực phẩm): Xử lý bằng sóng siêu âm với thời gian 15 phút, 30 phút, 45 phút.
- Mẫu bùn thải 2 (Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi): Xử lý bằng sóng siêu âm với thời gian 15 phút, 30 phút, 45 phút. - Mẫu bùn thải 3 (Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi kết hợp bùn thải sinh hoạt): Xử lý bằng sóng siêu âm với thời gian 15 phút, 30 phút, 45 phút.
Các công thức thí nghiệm khác nhau với các loại nguồn thải khác nhau và thời gian xử lý bằng sóng siêu âm khác nhau, cụ thể trong bảng 3.1 dưới ñây:
Bảng 3.1: Các công thức thí nghiệm sử dụng trong nghiên cứu
Nội dung thí nghiệm Công
thức Mẫu thí nghiệm Thời gian xử lý với sóng
siêu âm CT1 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm (Mẫu ñối chứng) Không xử lý bùn thải với sóng siêu âm CT2 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi (Mẫu ñối chứng)
Không xử lý bùn thải với sóng siêu âm
CT3
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi + bùn thải sinh hoạt (Mẫu ñối chứng)
Không xử lý bùn thải với sóng siêu âm CT4 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 15 phút
CT5
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 30 phút
CT6
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của nhà máy chế biến thực phẩm
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 45 phút
CT7 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 15 phút
CT8 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 30 phút
CT9 Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 45 phút
CT10
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi + bùn thải sinh hoạt
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 15 phút
CT11
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi + bùn thải sinh hoạt
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 30 phút
CT12
Thí nghiệm với bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải của trang trại chăn nuôi + bùn thải sinh hoạt
Tiền xử lý bùn thải với sóng siêu âm trong 45 phút