Nitơ được phát sinh chủ yếu trong các loại nước thải như: nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải từ chăn nuôi, nước thải rỉ rác, nước từ quá trình xử lý
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 17 bùn. Mỗi loại nước thải có chứa hàm lượng amoni khác nhau. Và trong mỗi loại nước thải có sự dạo động khá lớn của nó, tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội….
Nồng độ trong nước rỉ rác dao động từ 500 – 3000 mg/l, sản xuất tinh bột từ 800 – 1100mg/l, nước thải đô thị khoảng 100mg/l, nước thải chăn nuôi heo từ 115 – 175 mg/l, phân hủy bùn từ 100 – 2000mg/l, nước thải lên men từ 180 – 450 mg/l, sản xuất phân bón và các sản phẩn nông nghiệp khác từ 500 – 1000mg/l.[24]
Nguồn nước thải từ sinh hoạt gồm: nước vệ sinh, tắm, giặt, nước rửa rau, thịt, cá, nước từ bể phốt, từ khách sạn, nhà hàng, các dịch vụ công cộng như thương mại, bến tàu xe, bệnh viện, trường học, khu du lịch, vui chơi, giải trí. Chúng thường được thu gom vào các kênh dẫn thải. Hợp chất nitơ trong nước thải bao gồm amoniac, protein, peptit, axit amin cũng như các thành phần khác trong chất thải rắn và lỏng.
Trong nước thải sinh hoạt, nồng độ nitơ không cao so với một vài loại nước thải khác.
Trong nước thải sinh hoạt nitơ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%) và hữu cơ (35%). Nguồn nitơ chủ yếu là từ nước tiểu. Mỗi người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước 1,2 lít nước tiểu, tương đương với 12g nitơ tổng số. Trong số đó nitơ trong urê (- CO(NH3)2) là 0,7g, còn lại là nitơ ở dạng khác. Bảng 2.1 thể hiện hàm lượng nitơ trong nước thải sinh hoạt
Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt [2]
Thành phần Đơn vị Nồng độ
Khoảng Đặc trưng
Chất rắn mg/l 350 – 12000 700
Cặn không tan mg/l 100 – 350 210
BOD mg/l 110 – 400 210
COD mg/l 250 – 1000 500
Nitơ tổng (N) mg/l 20 – 85 35
NH3-N mg/l 12 – 50 22
Nitơ trong nước thải công nghiêp từ sản xuất công nghiệp liên quan đến chế biến thực phẩm, sản xuất phân bón, đặc biệt chế biến mủ cao su, chế biến tơ tằm thuộc
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 18 da…. Chế biến thực phẩm thải một lượng đáng kể hợp chất chứa nitơ liên quan đến loại thực phẩm chứa nhiều đạm: chế biến thủy hải sản, giết mổ và sản xuất thức ăn từ các loại thịt, sữa, đậu, nấm… Nước thải từ khâu giết mổ chứa một lượng máu, mỡ, phân cùng các mảnh thịt vụn, nước thải từ khâu giết mổ được thu gom cùng với nước vệ sinh dụng cụ. Quá trình sản xuất một số loại hóa chất, phân bón, sợi tổng hợp thải ra lượng khá lớn hợp chất hữu cơ chứa nitơ, các hợp chất này dễ bị thủy phân trong môi trường và tạo ra amoniac. Nồng độ hợp chất nitơ trong nước thải công nghiệp cũng biến động rất mạnh, không chỉ trong mùa vụ mà cả trong từng ngày, nhất là đối với các cơ sở chế biến thực phẩm sản xuất đồng thời nhiều loại sản phẩm. Bảng 2.2 cho thấy hàng lượng nitơ trong từng loại nước thải khác nhau.
Bảng 2.2. Nồng độ đặc trưng ô nhiễm nitơ tổng thường tìm thấy trong một số loại nước thải công nghiệp[2]
Nguồn Nồng độ nitơ tổng (mg/l)
- Giết mổ 115
- Chế biến thịt 76
- Chế biến + Cá da trơn + Cua
+ Tôm + Cá
33 94 215
30 - Chế biến rau, quả, đồ uống 4
- Chế biến tinh bột 21
- Rượu vang 40
- Hóa chất, phân bón + NH3-N
+ NO3—N
1270 550
Nước thải chăn nuôi heo là một trong những loại nước thải gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đây là nguồn nước thải không an toàn vì chứa hàm lượng lớn các chất ô nhiễm như hữu cơ, các hợp chất nitơ, lưu huỳnh, trứng giun sán…. Thành
HVTH: HỒ THANH HIỀN Trang 19 phần nước thải chăn nuôi heo giao động khá lớn, tùy thuộc vào điều kiện chăm sóc và vệ sinh của mỗi cơ sở chăn nuơi, nhưng thường thì nước thải chăn nuôi heo có hàm lượng chất hữu cơ khá cao: SS:180 – 1248 mg/l; COD: 500 – 3000; BOD: 300 – 2100 mg/l; NH4+: 15- 865mg/l; Escherichia Coli: 15.105 – 68,3.107 MPN/ 100ml;
Steptococcus Faecalis 3.102 – 3,5.103 MPN/ 100ml; Clostridium Perfringens: 50 – 160 tế bào/ 100ml. Nhìn chung, nước thải từ trang trại chăn nuơi heo chứa hạm lượng nitơ khá cao. Mặc dù nước thải chăn nuôi heo gây ô nhiễm môi trường rất lớn nhưng hầu hết các cơ sở chăn nuôi nhỏ hiện nay đều chưa có hệ thống xử lý thích hợp và hoạt động chưa hiệu quả. Nguyên nhân của việc trên là do ý thức của các quản lý ở các xí nghiệp chăn nuôi chưa coi trọng vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi heo. Vì vậy, cần có một chế tài phù hợp nhằm bảo đảm nước thải chăn nuôi heo được xử lý trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Nước rỉ rác cũng là nguồn phát sinh nước ô nhiễm chứa nitơ khá cao. Thành phần hữu cơ chứa nitơ trong rác chủ yếu là protein và một lượng nhỏ hơn các hợp chất axit nucleic, chitin, urê, các sản phẩm phân hủy từ thức ăn, xác động vật. Trong quá trình phân hủy yếm khí, protein và các hợp chất chứa nitơ bị thủy phân bởi enzym do vi sinh yếm khí và một phần hiếu khí tạo ra axit amin và tiếp tục thành amoni và cacbon dioxit cùng với axit dễ bay hơi. Một lượng không lớn axit amin, amoni được vi sinh vật sử dụng để cấu tạo tế bào, lượng còn dư tồn tại trong nước rác. Tùy vào tuổi của nước rỉ rác mà thành phần nước rỉ rác có khác nhau. Nước rỉ rác củ có hàm lượng COD rất thấp và nitơ khá cao, bởi vì, theo thời gian, COD trong nước rỉ rác được vi sinh vật phân hủy hết, đồng thời, vi sinh vật cũng phân hủy các protein, thành axit amin, rồi axit amin thành NH4+, NH4+ trong nước rỉ rác tăng lên theo thời gian. Hợp chất nitơ trong các hồ gồm có: chất hữu cơ chứa nitơ, amoni, nitrit, nitrat dạng tan trong nước và trong cấu trúc tế bào của vi sinh vật và tảo. Trong hồ yếm khí, hợp chất nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng amoni, một phần nằm trong tế bào của vi sinh vật yếm khí.
Do không tách được sinh khối ra khỏi nước nên khi phân hủy, amoni được “trả lại”
hầu như trọn vẹn trong môi trường nước.