hợp rác hữu cơ
Quy trình đề xuất là phù hợp cho xử lý bùn thải sông Kim Ngưu, Hà Nội sau khi tiến hành đánh giá cụ thể. Tuy nhiên, hàm lượng kim loại tăng lên trong giai đoạn xử lý yếm khí cần được tách loại, giảm thiểu trong giai đoạn xử lý hiếu khí. Cụ thể qua công đoạn composting cần làm giảm 30% hàm lượng Cd, 50% hàm lượng Ni và 15% hàm lượng Zn để có thể sử dụng sản phẩm sau xử lý cho mục đích nông nghiệp.
Hàm lượng hợp chất hữu cơ đa vòng thơm PAH của hỗn hợp phản ứng sau công đoạn xử lý yếm khí còn cao so với tiêu chuẩn áp dụng. Tổng hàm lượng PAHs cần phải được tăng cường loại bỏ đến 94% trong khâu xử lý hiếu khí (composting) để có thể sử dụng sản phẩm sau xử lý cho mục đích nông nghiệp.
KẾT LUẬN
Một số kết luận chính từ các kết quả nghiên cứu của Luận án như sau:
- Hàm lượng một số kim loại nặng như As, Cd, Pb, Cu, Zn có trong bùn thải sông Kim Ngưu thành phố Hà Nội vượt ngưỡng cho phép áp dụng đối với đất nông nghiệp theo tiêu chuẩn Việt Nam được quy định tại QCVN 03/2008/BTNMT.
- Nguồn phát thải PAHs vào bùn thải sông Kim Ngưu chủ yếu xuất phát từ sản phẩm cháy của nhiên liệu hóa thạch, than và chất hữu cơ. Ngoài ra, sự phát thải xăng dầu từ phương tiện giao thông và các dịch vụ sửa chữa, rửa xe cũng là nguyên nhân tích tụ PAHs trong bùn thải sông Kim Ngưu. Hàm lượng 16 PAHs trong bùn thải sông Kim Ngưu cao hơn nhiều so với bùn thải đô thị tại các khu vực khác trên thế giới.
- Điều kiện tối ưu để ổn định bùn thải sông Kim Ngưu bằng phương pháp lên men yếm khí nóng ở 55o
C là tỷ lệ phối trộn 30% bùn thải và 70% rác hữu cơ theo thể tích. Trong điều kiện này, khả năng loại bỏ CODt có thể đạt được 63,83% tính đến thời điểm ổn định của quá trình phân hủy. Sau 60 ngày phân hủy, khả năng loại bỏ tổng chất rắn và chất rắn bay hơi đạt 15,98% và 19,04% tương ứng. Nếu lên men yếm khí ở nhiệt độ 55oC 9 lít bùn thải (d = 1,45 g/ml) kết hợp với 21 lít hỗn hợp rác hữu cơ (30% nguồn gốc động vật và 70% rau quả thực vật, d = 1,25 g/ml) có thể thu được 630 lít biogas với hàm lượng CH4 trung bình đạt 50,44% trong thời gian 90 ngày ổn định.
- Trong quá trình ổn định bùn thải, sự thay đổi các điều kiện phản ứng và giảm độ pH của hỗn hợp là tác nhân chính làm cho kim loại nặng dễ dàng chuyển vào pha nước trong khoảng 18 ngày đầu của quá trình phân hủy. Lượng Cd, Cr, Cu, Ni, Pb và Zn trung bình chuyển vào pha nước trong 18 ngày đầu đạt 17,1; 6,17; 13,0; 65,6; 1,01 và 7,90% cao hơn so với lượng chuyển trung bình của chúng vào pha nước sau 18 ngày là 10,6; 4,88; 9,94; 62,4; 0,73 và 6,49% tương ứng.
- Sự phân hủy của các hợp chất PAHs phụ vào hàm lượng trong nguyên liệu đầu vào và khả năng hòa tan vào pha nước của chúng. Các hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ (2-4 vòng thơm trong phân tử) dễ phân hủy hơn các hợp chất có khối lượng phân tử lớn (5-6 vòng thơm trong phân tử). Chất hoạt động bề mặt Tween 80 có tác dụng làm tăng khả năng phân hủy của các hợp chất PAHs. Khả năng phân hủy của các hợp chất 2-3 vòng (Naphthalene, Acenaphthylene, Acenaphthene, Fluorene, Anthracene) tăng cao nhất từ 65,34% lên 83,98%, hợp chất 5 vòng ( Benzo[a]pyrene) tăng từ 35,43% lên 53,71%, các hợp chất 6 vòng (Indeno[1,2,3-cd]pyrene, Dibenz[a,h]anthracene, Benzo[ghi]perylene) tăng từ 21,35% lên 67,06% và tổng các PAHs tăng từ 22,83% lên 67,22%.
- Quy trình đề xuất xử lý bùn thải sông Kim Ngưu kết hợp rác hữu cơ theo hai giai đoạn bằng phương pháp lên men yếm khí nóng kết hợp với xử lý bằng phương pháp hiếu khí (composting).