xử lý
Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa, lý của dịch thải hoa cúc vạn thọ theo thời gian trong điều kiện không xử lý được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa, lý của dịch thải theo thời gian Ngày Chỉ tiêu 0 3 6 9 12 15 COD (mg/L) 25.600 24.533 19.067 17.066 16.982 16.125 BOD5 (mg/L) 2.471 2.368 1.667 1.481 1.389 1.364 pH 3,75 3,62 3,41 4,81 4,63 4,59 TSS (mg/L) 4.387 3.080 2.398 3.035 3.097 3.572 Độ màu (Pt-Co) 1.560 3.400 6.200 8.240 11.625 13.063 Độ đục (FTU) 500 750 1.400 1.860 3.650 3.928 Đường (%) 6,05 3,77 0,13 0 0 0
Từ những kết quả trên ta thấy:
Dịch thải ban đầu có chỉ số COD rất cao (25.600 mg/L). Nếu không được xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận thì sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Ngoài ra, COD/BOD5 > 10 có nghĩa là trong dịch thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ khó phân hủy hơn là các hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật. Vậy dịch thải có khả năng tự làm sạch rất kém. Điều này cũng được chứng minh qua sự suy giảm giá trị COD, BOD5 và TSS rất chậm theo thời gian: sau 15 ngày COD giảm từ 25.600 xuống 16.125 mg/L (tức giảm khoảng 37%); BOD5 giảm từ 2471 xuống 1364 mg/L (giảm khoảng 44,8%); TSS giảm từ 4.387 xuống 3.572 mg/L (giảm 18,6%).
Ngược lại, theo thời gian thì độ đục và độ màu của dịch thải lại tăng lên rất mạnh: độ đục tăng gần gấp 8 lần (từ 500 đến 3.928 FTU), còn độ màu tăng lên khoảng 8,4 lần (từ 1.560 đến 13.063 đơn vị Pt-Co). Sự tăng độ đục và độ màu của dịch thải có thể giải thích bởi sự phân hủy các hạt bã thải hoa cúc vạn thọ có kích thước lớn (hạt huyền phù thô nằm lắng dưới đáy bình chứa) thành các hạt kích thước nhỏ hơn hay phân hủy tiếp thành các hạt hợp chất hữu cơ có màu lơ lửng trong dịch thải nghiên cứu. Một nguyên nhân khác nữa là do sự tự chết đi và tự phân rã của các tế bào nấm men có trong dịch thải khi lượng đường và cellulose trong dịch thải đã bị phân hủy hết.
Hình 3.3. Biến động của một số đặc tính hóa, lý của dịch thải không xử lý theo thời gian
Trong dịch thải có chứa một lượng đường được tạo ra từ quá trình thủy phân cellulose với hàm lượng không lớn khoảng 6,05% giảm mạnh theo thời gian: sau 3 ngày lượng đường trong dịch thải còn 3,77% và đến ngày thứ 6 chỉ còn lại khoảng 0,13%. Dịch thải chứa đường là điều kiện thuận lợi cho nấm men phát triển. Khi đường hết nghĩa là cơ chất cho nấm men cũng hết dần vì nấm men sử dụng đường là chủ yếu, nấm men sẽ ngừng phát triển và bị phân rã. Quá trình lên men sẽ xảy ra rất mạnh nếu hàm lượng đường dưới 8%, khả năng lên men nhanh và cũng kết thúc rất nhanh [8].
Hàm lượng đường trong nước thải chỉ cần 1% cũng đủ điều kiện thuận lợi cho nấm men phát triển. Khi nấm men phát triển trong môi trường nước thải có chứa đường bao giờ cũng có mặt các vi khuẩn tạo axit như axit lactic, axit acetic. Mặt khác, nấm men thường tạo ra trong quá trình lên men những sản phẩm khá độc hại với các vi sinh vật khác như: CO2, C2H5OH và các chất khí khác. Khi tế bào nấm men già sẽ xảy ra quá trình tự phân rất mạnh, do đó nước ô nhiễm hay nước thải sẽ có mùi hôi thối rất mạnh [10].
pH của dịch thải ban đầu là 3,75 mang tính axit yếu và giảm đần đến 3,41 ở ngày thứ 6 là do trong dịch thải có diễn ra quá trình lên men của VSV phân hủy đường thành axit hữu cơ. Sau khi lượng đường hết, các axit hữu cơ bị phân hủy thành các sản phẩm khác như CO2, VSV hết chất dinh dưỡng, xảy ra quá trình tự phân làm pH của dịch thải tăng nhẹ.
Vì dịch thải được để trong trạng thái tĩnh, coi như trong môi trường yếm khí. Các chỉ tiêu COD, BOD5, TSS ban đầu xác định được là khá cao, đặc biệt là COD 25.600 mg/L. Điều này được giải thích như sau: hemicellulose cùng với lignin và cellulose tạo thành tế bào thực vật, khi enzyme thủy phân cellulose chuyển hóa các hợp chất kiểu lignocellulose và cellulose thành các nguồn năng lượng thông qua các sản phẩm đường, ethanol, khí sinh học hay các sản phẩm giàu năng lượng khác. Trong quá trình thủy phân này có sự lên men của các VSV (tạo ra các sản phẩm lên men), bên cạnh đó còn có các hợp chất màu khó phân hủy nên dịch thải có hàm lượng COD rất lớn. Theo thời gian, các chỉ tiêu này đều giảm nhẹ do vi sinh vật
phân hủy các hợp chất hữu cơ trong dịch thải để tổng hợp xây dựng tế bào. Sau một thời gian, các chất dinh dưỡng không còn đủ để vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, chết dần làm TSS trong dịch thải tăng nhẹ.
Tóm lại, dịch thải hoa cúc vạn thọ đã thu nhận có khả năng tự làm sạch rất kém. Do vậy, việc nghiên cứu đề xuất phương pháp xử lý dịch thải hoa cúc vạn thọ trong công đoạn ủ enzyme là rất cần thiết.