GVHD : GVC. TS Trần Thị Mỹ Diệu
SVTH:Hồ Thị Thùy Quyên & Nguyễn Thị Quỳnh Như
ĐỀ TÀI:
“NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NÂNG CAO HIỆU QUẢ THU HỒI KHÍ TỪ BÙN
HOẠT TÍNH CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẰNG MÔ HÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ 2
GIAI ĐOẠN”.
1. GIỚI THIỆU:
1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
TP
Hồ Chí Minh hiện mỗi ngày ước tính có hàng ngàn tấn bùn thải phát sinh từ hệ thống
thoát nước thải sinh hoạt đô thị, công nghiệp, từ các hoạt động nạo vét kênh rạch,
các trạm/nhà máy xử lý nước cấp, các công trình xây dựng… Do nhu cầu của con người ngày càng phát triển kéo theo lượng chất thải phát sinh ra hàng
ngày càng tăng, đăc biệt là bùn thải. Hàng ngày lượng bùn thải phát sinh khoảng 3.000-4.000m3/ngày đêm
(tương đương 5.000-6.000 tấn/ngày đêm). Riêng bùn thải từ hệ thống thoát nước,
trung bình mỗi ngày đã phát sinh khối lượng từ 1.200-1.500 tấn/ngày, hệ thống
thoát nước công nghiệp vào khoảng 300-400 tấn/ngày; hệ thống vệ sinh tự hoại
250-350 tấn/ngày; các nhà máy nước trên 80 tấn/ngày đêm. Ngoài ra, bùn thải từ
các công trường xây dựng, từ các nhà máy xử lý nước cấp hiện nay vẫn chưa có
con số thống kê cụ thể.
Quy trình xử lý bùn thải vân còn nhiều
bất cập, chưa có hướng giải quyết triệt để. Trong đó, vấn đề lớn nhất đối với công tác xử lý bùn thải là hiện tại TP.HCM
không dự trù bất cứ khoản kinh phí nào để xử lý các bùn thải phát sinh từ dịnh
vụ công (bùn thải từ hệ thống thoát nước và bùn thải hoạt động nạo vét kênh
rạch). Do đó, bùn thải các loại trên thường thường được đổ tự do ở những khu
vực thích hợp để có chi phí thấp nhất mà không xử lý. Theo ước tính của Sở
TN&MT, chi phí xử lý các loại bùn trên khoảng 300.000 đồng/tấn và trên dưới
1.000 tỷ đồng/năm. Theo quy hoạch, trong tương lai gần, TP.HCM sẽ có thêm 7 - 9
nhà máy xử lý nước thải tập trung cho các lưu vực khác nhau với công suất mỗi nhà
máy xử lý dao động từ 100.000m³/ngày đêm đến 500.000m³/ngày đêm và hàng ngàn
trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho các khu dân cư mới, chung cư các loại, khách
sạn, nhà hàng, siêu thị, các cơ sở y tế (bệnh viện trạm y tế, phòng khám…) với
công suất từ vài m³/ngày đêm đến vài trăm (ngàn) m3/ngày đêm….trở thành một áp
lực rất lớn đối với TP.HCM.
1.2. MỤC ĐÍCH CHÍNH CỦA ĐỀ
TÀI:
Nghiên cứu
đánh giá khả năng nâng cao hiệu quả thu hồi khí từ bùn hoạt tính của trạm xử lý
nước thải sinh hoạt bằng mô hình phân hủy kỵ khí 2 giai đoạn.
1.3. MỤC ĐÍCH CỤ THỂ CỦA ĐỀ TÀI:
- Tìm hiểu lý thuyết tổng quan về bùn hoạt tính của trạm xử lý nước thải sinh hoạt và các công nghệ xử lý
bùn.
- Khảo sát thực tế các nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt.
- Trình bày mô hình thí nghiệm và phương pháp nghiên cứu.
- Kết quả đạt
được
2. NỘI DUNG THÔNG TIN
2.1
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ
Thành phố Hồ
Chí Minh nằm ở miền Nam Việt Nam
-
Phía Bắc giáp với tỉnh Bình Dương
-
Phía Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh.
-
Phía Đông và Đông Bắc giáp với tỉnh Đồng Nai.
-
Phía Đông Nam giáp với tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
-
Phía Tây và Tây Nam giáp với tỉnh Long An và Tiền Giang
2.1.2 ĐỊA HÌNH
- Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long.
- Địa hình thành phố thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông. Vùng cao
nằm ở phía Bắc - Đông Bắc và một phần Tây Bắc, trung bình 10 đến 25m.
- Vùng trũng nằm ở phía Nam - Tây Nam và Ðông Nam thành phố, có độ cao trung
bình trên dưới 1 mét, nơi thấp nhất 0,5 mét.
2.1.3 KHÍ HẬU_ THỦY VĂN
Thành phố Hồ Chí Mình nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rò rệt là mùa mưa và mùa khô:
- Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau.
- Trung bình, có 160 tới 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình
27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C.
- Lượng mưa trung bình của thành
phố đạt 1.949 mm/năm. Một năm, ở thành phố có trung
bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng
90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9.
- Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa
Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Ngoài ra còn có gió tín phong theo
hướng Nam – Đông Nam
2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ_ XÃ HỘI
2.2.1 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ
- Thành phố Hồ Chí Minh giữ vai trò đầu tàu kinh tế của cả Việt Nam, chiếm tới 20,2% tổng sản phẩm, 27,9% giá trị sản xuất công nghiệp và
34,9% dự án nước ngoài. Năm 2010, thu nhập bình
quân đầu người ở thành phố đạt 2.800 USD/năm, tổng GDP cả năm 2010 đạt 418.053 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng đạt 11,8%.
- Nền kinh tế của Thành phố Hồ Chí Minh đa dạng về lĩnh vực, từ khai
thác mỏ, thủy sản, nông nghiệp, công nghiệp chế biến, xây
dựng đến du lịch, tài chính... Cơ cấu kinh tế của
thành phố, khu vực nhà nước chiếm 33,3%, ngoài quốc doanh chiếm 44,6%, phần còn
lại là khu vực có vốn đầu tư nước ngoài.
- Về các ngành kinh tế, dịch vụ chiếm tỷ trọng cao nhất: 51,1%. Phần còn lại,
công nghiệp và xây dựng chiếm 47,7%, nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản chỉ
chiếm 1,2%.
2.2.2 ĐẶC ĐIỂM XÃ HỘI
- Theo kết quả điều tra dân số ngày 01/04/2009 Hồ Chí Minh có dân số
7.162.864 người, gồm 1.824.822 hộ dân trong đó: 1.509.930 hộ tại thành thị và
314.892 hộ tại nông thôn, bình quân 3,93 người/hộ. Tuy nhiên, sự phân bố dân cư ở Thành phố không đồng đều.
- Cơ cấu dân tộc: người Việt (người Kinh) chiếm 93,52% dân số thành phố, tiếp theo tới người Hoa với chiếm 5,78%, còn lại là các dân tộc: Khmer, Chăm ... Ngoài ra còn có người nước ngoài, có nguồn gốc từ các quốc gia khác (India, Pakistan,
Indonesia, France...).
- Cơ cấu tôn giáo: căn cứ theo điều tra năm 2009,
27,68% tổng số dân số thành phố kê khai có tôn giáo.
Trong đó những tôn giáo có nhiều tín đồ là: Phật giáo chiếm 16,26%, Công giáo
chiếm 10,4%, Cao đài chiếm 0,44%, Tin lành chiếm 0,37%, Hồi giáo chiếm 0,09%.
- Mặc dù có thu nhập bình quân đầu người rất cao, nhưng khoảng cách giàu
nghèo ngày các lớn. Những người hoạt động trong
lĩnh vực thương mại cao hơn nhiều so với ngành sản xuất. Sự khác biệt xã hội vẫn
còn thể hiện rõ giữa các quận nội ô so với các huyện ở ngoại thành.
- Thành phố Hồ Chí Minh với dân số đông, mật độ cao trong
nội thành, cộng thêm một lượng lớn dân vãng lai, đã phát sinh nhu cầu lớn về y
tế và chăm sóc sức khỏe. Các tệ nạn xã hội, như mại dâm, ma túy, tình
trạng ô nhiễm môi trường ... gây ảnh hưởng lớn tới sức
khỏe dân cư thành phố.
- Trong năm học 2008–2009, toàn thành phố có 638 cơ sở giáo dục mầm
non, 467 trường cấp I, 239 trường cấp II, 81 trường cấp III. Ngoài ra, còn có 20 trung tâm xóa mù chữ, 139 trung
tâm tin học, ngoại ngữ và 12 cơ sở giáo dục đặc biệt. Tổng cộng 1.308 cơ sở
giáo dục của thành phố có 1.169 cơ sở công lập và bán công, còn lại là các cơ sở
dân lập, tư thục
- Trình độ dân trí chưa cao và chênh lệch giữa các thành phần dân cư, đặc
biệt là ngoại ô so với nội ô. Giáo dục đào tạo vẫn chưa tương xứng với nhu cầu
của xã hội. Hệ thống cơ sở vật chất ngành giáo dục thành phố còn kém. Nhiều trường
học sinh phải học ba ca. Thu nhập của giáo viên chưa cao, đặc biệt ở các huyện
ngoại thành.
2.3 HIỆN TRẠNG BÙN THẢI TẠI CÁC TRẠM XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.3.1 SỐ LƯỢNG BÙN THẢI
Thống kê của sở Tài nguyên và môi trường TP.HCM cho thấy, hiện mỗi ngày
thành phố có khoảng 3.000 – 4.000m3 bùn thải (tương đương 5.000 –
6.000 tấn/ngày) thải ra môi trường. Riêng Nhà máy XLNT Bình Hưng, mỗi
ngày đã phát sinh 40 tấn bùn thải, hiện nhà máy này đang tồn trên 4.000 tấn bùn
thải... TPHCM đã có kế hoạch đầu tư rất bài bản các loại nhà máy XLNT như Nhà
máy XLNT Bình Hưng (công suất 141.000m3/ngày), Nhà máy XLNT Bình Hưng
Hòa (công suất 30.000m3/ngày) và các trung tâm xử lý
rác thải…Tuy nhiên vấn đề vẫn chưa được giải quyết thực thi.
2.3.2 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN HOẠT
TÍNH
Bùn trước hết sẽ được xử lý sơ bộ nhằm mục đích cho các tạp
chất và chất có kích thước và
khối lượng riêng lớn được tách riêng, dung dịch chất lỏng sẽ giữ lại các chất hữu
cơ, trở thành bùn nhão và có nồng độ chất hữu cơ rất cao, kích thước nhỏ hơn và
tiếp xúc được vi sinh vật dễ dàng hơn. Sau khi xử lý sơ bộ, bùn được tiếp tục
qua các công đoạn khác như nén bùn, ổn định bùn, tạo điều kiện nhằm cải thiện
tính chất vật lý, giảm khả năng phát tán vào môi trường, giảm độ hòa tan của chất
ô nhiễm và giảm tính nguy hại của bùn trước khi đem đi tách nước. Hệ thống tách
nước sẽ giúp giảm chi phí vận chuyển bùn đến nơi thải
bỏ, dễ xử lý và vận chuyển, tăng nhiệt năng của bùn nhờ giảm hàm lượng nước
trong bùn, giảm lượng vật liệu tạo độ rỗng trong quá trình ủ compost, giảm sự
phát sinh mùi và giảm sự hình thành nước rò rỉ. Cuối cùng bùn sẽ được làm khô bằng
nhiệt hoặc bằng các quá trình khác như làm compost, sấy trực tiếp hay gián tiếp
trước khi đem khử bằng nhiệt như đốt, khi bị phân hủy nhiệt, các chất hữu cơ sẽ
được khử độc tính và phá vỡ cấu trúc, thời gian xử lý nhanh, diện tích công trình
nhỏ gọn.
Theo thống
kê của Sở TNMT cho hay, có hơn 2.000 tuyến sông, kênh, rạch do sở này quản lý,
có 680 tuyến kênh rạch khác dài 900km do Trung tâm Điều hành chống ngập quản lý
và còn lại, UBND các quận, huyện quản lý hơn 200 tuyến kênh, với chiều dài hơn
300km. Chính vì các tuyến kênh rạch chằng chịt khá nhiều này là nguyên nhân làm
gia tăng số lượng bùn thải kênh rạch ở TPHCM, khi nạo vét kênh mương. Bình quân
mỗi ngày, các đơn vị TP tiếp nhận khoảng 500 tấn bùn thải.
Riêng Nhà máy XLNT Bình Hưng, mỗi ngày đã phát
sinh 40 tấn bùn thải, hiện nhà máy này đang tồn trên 4.000 tấn bùn thải... Ước
có khoảng 5.000 - 6.000 tấn bùn thải các loại phát sinh mỗi ngày ở TPHCM. Chất
lượng không khí xung quanh tại Nhà máy XLNT Bình Hưng có chỉ tiêu H2S vượt quy
chuẩn về chất lượng không khí xung quanh (QCVN 06:2009/BTNMT), chất lượng bùn
thải tại khu vực kho chứa có hàm lượng Cr6+ vượt quy chuẩn quốc gia về ngưỡng
chất thải nguy hại (QCVN 07:2008/BTNMT). Phòng này đã lập biên bản vi phạm hành
chính số 24/BB-VPHC về lĩnh vực bảo vệ môi trường đối với Nhà máy XLNT Bình
Hưng. Tại nhà lên men sơ cấp bùn được đảo trộn và thông gió cưỡng bức, khí sinh
ra được thu hồi và đưa qua bể xử lý mùi trước khi thải ra môi trường. Sau 15
ngày, bùn được đưa qua khu vực thứ cấp ủ chín và đảo trộn trước khi chôn lấp.
Tuy nhiên, do đây là phương pháp xử lý bùn theo công nghệ ủ hiếu khí nên khó
tránh phát sinh mùi hôi thối. Hiện nay lượng bùn tại nhà máy còn tồn đọng hơn
4.000 tấn, chưa kể mỗi ngày lượng bùn phát sinh thêm khoảng 35 tấn
UBND TP vừa có văn bản
chấp thuận bổ sung 13 tỉ đồng cho Trung tâm Chống ngập để lắp đặt trang thiết bị
xử lý mùi bùn thải tại Nhà máy Bình Hưng. Theo đề xuất của Trung tâm Chống ngập
trước đó, chi phí này chủ yếu đầu tư cho 2 hạng mục: Tăng cường tần suất trao đổi
khí trong nhà lên men sơ cấp và cải tiến nhà lên men thứ cấp đang hở hiện nay
thành kín, trang bị thêm hệ thống xử lý khí. Thật ra, đây vẫn là giải pháp tạm
thời vì gốc rễ của vấn đề nằm ở công nghệ của nhà máy: Công nghệ hở.
2.4 CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG
Các loại bùn thải là loại chất thải được
đánh giá có khả năng gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng hơn do thành phần phức
tạp và nguồn gốc phát sinh đa dạng:
-
Ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng
-
Ô nhiễm không khí xung quanh
-
Ô nhiễm môi trường đất
-
Ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng
2.4.1 Ô NHIỄM NƯỚC
Bùn
thải chứa nhiều thành phần: Protein, nitơ, photpho, acid hữu cơ gây ô nhiễm tới
nguồn nước
-
Mức độ ô nhiễm do bùn thải
tới nguồn nước sinh hoạt, nước thải công nghiệp của thành phố hiện nay đang rất nghiêm trọng. Nghiêm trọng hơn,
bùn thải tích tụ lâu ngày từ nguồn nước ô nhiễm đang để lại hậu quả khôn lường
đối với môi trường sống của con người.
2.4.2 Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
-
Công nghệ xử lý bùn chưa hiệu quả gây tác động xấu tới môi trường, đặc biệt là
môi trường không khí.
-
Bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt/đô thị tập trung được xử lý,
tái chế thành phân hữu cơ (do nhà máy Bình Hưng Hoà và Bình Hưng thực hiện).
Tuy nhiên, với công nghệ chế biến
phân hữu cơ của Nhật Bản áp dụng tại nhà máy Bình Hưng Hoà (bùn phối trộn với
trấu và ủ hiếu khí bằng quá trình đảo trộn) chưa hoàn thiện, gây mùi hôi thối nặng
nề đến môi trường xung quanh.
2.4.3 Ô NHIỄM ĐẤT
-
Bùn thải cũng có nguy cơ cao gây nên ô nhiễm đất. Các khu vực được sử dụng để
chôn lấp bùn thải bị ô nhiễm nặng nề, dẫn đến việc mất đất canh tác. Những thay
đổi này cũng dẫn tới sự thay đổi về mặt sinh thái học, dẫn đến sự phá vỡ cân bằng
của hệ sinh thái.
2.4.4 SỨC KHỎE CỘNG ĐỒNG
- Bùn thải gây ô nhiễm đến nguồn nước khiến nguồn nước
sinh hoạt của gần 10 triệu dân sinh sống trên địa bàn bị đe dọa. Gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe
của cộng đồng;
-
Xử lý bùn theo phương pháp hiếu khí chưa thật sự hiệu quả, gây ra mùi hôi thối.
Ảnh hưởng đến môi trường sống xung quanh, kéo theo đó là hình thành những bệnh
liên quan tới tai – mũi – họng…
2.5 TỔNG QUAN VỀ BÙN HOẠT TÍNH TỪ TRẠM
NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.5.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH BÙN HOẠT
TÍNH
- Các chất rắn
sau khi khử nước (làm đậm đặc) được gọi chung là bùn, chứa nhiều thành phần
khác nhau và phải được thải bỏ hợp lý. Bùn sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải
thường ở dạng lỏng có chứa từ 0,25 – 12% chất rắn tính theo khối
lượng khô tùy thuộc vào công nghệ xử
lý nước thải được áp dụng. Trong những thành phần cần xử lý, bùn chiếm thể tích
lớn nhất và kỹ thuật xử lý cũng như thải bỏ bùn là một trong những vấn đề phức
tạp nhất trong quá trình xử lý nước thải. Các thiết bị xử lý bùn chiếm từ 40 – 60% tổng chi phí đầu tư xây dựng hệ thống xử
lý nước thải và khoảng 50% chi phí vận hành toàn hệ thống. TP. Hồ Chí Minh phát sinh khoảng 1,2 triệu tấn bùn thải từ các khu công
nghiệp/tháng. Dự báo đến năm 2015 số lượng bùn thải sẽ tăng lên khoảng 3 triệu
tấn/tháng, năm 2020 sẽ không dưới 4 triệu tấn/tháng (Cao Cường, 2012). Theo số
liệu này, việc xử lý lượng bùn thải để không làm ảnh hưởng đến môi trường là một
vấn đề nan giải;
- Bùn từ bể lắng đợt 1 thường có màu xám,
trong một số trường hợp có mùi rất khó chịu. Bùn từ bể lắng đợt 1 có thể
bị phân hủy một phần trong điều kiện thích hợp. Bùn sinh ra từ các quá
trình hóa học hoặc hóa lý sẽ có màu sắc khác nhau tùy theo loại hóa
chất sử dụng. Loại bùn này do chứa hóa chất nên không thích hợp để
xử lý bằng phương pháp sinh học;
- Bùn sinh ra từ hệ thống xử lý sinh học
ví dụ từ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí thường có dạng màu nâu và mịn.
Nếu màu sắc của bùn tối có nghĩa bùn đang tiến gần đến giai đoạn tự hoại, ngược
lại bùn có màu sáng hơn. Bùn ở điều kiện phát triển tốt sẽ không có mùi hôi. Thành phần hóa học của bùn hoạt tính được trình bày trong bảng 2.1. Nhiều
thành phần hóa học đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn giải pháp thải bỏ
bùn sau xử lý và nước thải sinh ra từ quá trình xử lý bùn.
2.5.2 THÀNH PHẦN BÙN HOẠT TÍNH
Thông số
|
Đơn vị
|
Khoảng giá trị
|
Tổng chất rắn khô
|
% khối lượng ướt
|
0,83 – 1,16
|
Chất rắn bay hơi
|
% khối lượng ướt
|
0,49 – 1,02
|
% khối lượng khô
|
59,0 – 87,9
|
|
Lượng dầu mỡ và chất béo
|
%
|
0,04 – 0,14
|
Protein
|
%
|
0,27 – 0,48
|
Nitơ
|
%
|
0,02 – 0,06
|
Photpho
|
%
|
0,02 – 0,13
|
pH
|
–
|
6,5 – 8,0
|
Độ kiềm
|
mg/L
|
580 – 1.100
|
Acid hữu cơ
|
mg/L
|
1.100 – 1.700
|
Năng lượng thu được
|
kJ/kg
|
18.560 – 23.200
|
2.6 TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN
2.6.1 PHƯƠNG PHÁP NÉN
Quá trình nén bùn làm đặc bùn có thể thực hiện bằng lắng trọng lực, thiết
bị có tên là thiết bị nén đặc bùn (thickener). Phương pháp này ứng dụng tối ưu
quá trình lý học nghĩa là nén ly tâm và nén trọng lực một cách hiệu quả.
2.6.2 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
Quá trình ổn định bùn nhằm phân hủy sinh học kỵ khí và hiếu khí các chất
hữu cơ thành CO2, CH4 và H2O, giảm vấn đề
mùi hoặc loại trừ sự thối rửa của bùn. Quá trình này cũng có tác dụng giảm số
lượng vi khuẩn gây bệnh và giảm thể tích bùn cặn.
2.6.3 PHƯƠNG PHÁP TÁCH NƯỚC
Việc lựa chọn thiết bị tách nước ứng với từng loại bùn thải, khối
lượng bùn thải và nồng độ chất keo tụ phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm thực tiễn.
Quá trình tách nước nhằm giảm độ ẩm của bùn và thường sự dụng phương pháp lọc
chân không, sân phơi cát, máy ép băng tải, máy ép ly tâm.
2.7 TỔNG QUAN CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
KHÍ SINH HỌC
2.7.1 BỂ LÊN MEN THEO MẺ
Theo loại này,
hầm ủ được nạp đầy nguyên liệu trong một lần, thêm chất mồi và đậy kín lại. Quá
trình sinh khí sẽ diễn ra trong một thời gian dài cho đến khi lượng khí sinh ra
giảm thấp đến một mức độ nào đó. Sau đó toàn bộ các chất thải của hầm ủ được lấy
ra, chỉ chừa lại 10 - 20% để làm chất mồi, nguyên liêu mới lại được nạp vào đầy
cho hầm ủ và quá trình cứ tiếp tục. Theo kiểu vận hành này, lượng khí sinh ra
hàng ngày không ổn định, thường cao vào lúc mới nạp và giảm dần vào cuối chu
kì.
2.7.2 BỂ LÊN MÊN BÁN
LIÊN TỤC
Nguyên liệu nạp
vào cho hầm ủ 1 hoặc 2 lần/ngày và cùng một lượng chất thải của hầm ủ sẽ được lấy
ra ngay thời điểm đó. Kiểu vận hành này thích hợp khi ta có một lượng chất thải
thường xuyên. Thể tích của hầm ủ đủ lớn để làm 2 nhiệm vụ: ủ phân và chứa gas.
Theo kiểu vận hành này thì tổng thể tích gas sản xuất được trên một đơn vị trọng
lượng chất hữu cơ thường cao.
2.7.3 BỂ LÊN MEN LIÊN TỤC
- Ở loại này việc nạp nguyên liệu và lấy chất thải của hầm ủ ra được tiến
hành liên tục. Lượng nguyên liệu được giữ ổn định bằng cách cho chảy tràn vào hầm
ủ hoặc dùng bơm định lượng. Phương pháp này thường được dùng để xử lý các loại
nước thải có hàm lượng chất rắn thấp;
- Nếu không có chất thải hầm ủ để làm chất mồi, phân gia súc cũng có thể
sử dụng là chất mồi (trong trường hợp nguyên liệu nạp không phải là phân người
hay phân gia súc. Trong trường họp này, hầm ủ sẽ hoạt động ổn định sau 20 – 30
ngày kể từ lúc bắt đầu vận hành (phụ thuộc vào nhiệt độ, thể tích hầm ủ, nguyên
liệu và lượng chất mồi). Bể lên men liên tục bao gồm ba loại chính (1) bể lên
men có buồng khí cố định, (2) bể lên men có buồng khí trôi nổi và (3) túi lên
men.
Bảng 2.1 Đặc điểm của các bể lên men liên tuc
Đặc điểm
|
Bể
lên men có buồng khí
cố
định
|
Bể
lên men có buồng khí trôi nổi
|
Túi
lên men
|
Hình dạng
|
Khối chữ nhật hoặc khối trụ
|
Khối chữ nhật hoặc khối trụ
|
|
Vật liệu
|
Gạch, đá, bêtông hoặc thép chống gỉ
|
Gạch, bêtông cốt thép
|
Chất dẻo tổng hợp PVC, PE hoặc bêtông
|
Nạp liệu
|
Liên tục hoặc bán liên tục (theo mẻ)
|
Liên tục hoặc theo mẻ
|
Liên tục hoặc theo mẻ
|
Nguyên liệu
|
Phân gia súc, các chất thải nông nghiệp, bùn hầm cầu, rác
thải sinh hoạt hữu cơ
|
Phân gia súc và phế liệu gia súc
|
Phân gia súc, phế phẩm nông nghiệp, chất thải sinh hoạt hữu
cơ
|
Thời gian ủ
|
30 – 60 ngày
|
30 ngày (khí hậu ẩm), 50 ngày (khí hậu lạnh)
|
30 – 60 ngày
|
Lượng khí sinh học
|
0,15 – 0,2 m3/m3 dịch lên men/ngày
(khí hậu lạnh);
0,3 – 0,4 m3/m3 dịch lên men/ngày
(khí hậu nhiệt đới).
|
0,2 – 0,3 m3/m3 chất nạp liệu/ngày
|
0,23 – 0,61 m3/m3 chất nạp liệu/ngày
|
Nguồn: Lê Hoàng Việt, 2005.
2.8 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ SINH HỌC
2.8.1 CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ ƯỚT MỘT
GIAI ĐOẠN
Công nghệ ướt một giai đoạn ổn định đã được thử nghiệm và vận hành trong
nhiều thập kỷ. Đối với công nghệ này, chất thải cần được tiền xử lý tốt qua các
hình thức như sàng, nghiền thủy lực, tuyển nổi… nhằm đảm bảo độ đồng nhât và loại
bỏ các chất ô nhiễm thô hoặc chất thải có độc tính cao. Công nghệ sử dụng rất
nhiều nước làm tăng chi phí sử dụng nu7o711c cũng như chi phí đầu tư.
Bảng 2.2 Tổng quan về đặc tính công nghệ ướt một giai đoạn
TT
|
Tiêu
chí
|
Ưu điểm
|
Nhược điểm
|
1
|
Kỹ thuật
|
Phát
triển từ quá trình được nghiên cứu kỹ
|
Các chất
tạo váng bọt và nặng lắng xuống đáy bể phản ứng
Tiền xử
lý phức tạp
|
2
|
Sinh học
|
Pha loãng chất gây ức chế bằng
nước
|
Tương đối nhạy cảm về tải
lượng do các chất gây ức chế có khả năng lan truyền nhanh trong bể phản ứng
|
3
|
Kinh tế và môi trường
|
Thiết bị xử lý và vận chuyển
bùn rẻ (nhưng đòi hỏi thiết bị tiền xử lý và thể tích của bể phản ứng lớn
|
Tiêu thụ nhiều nước
Tiêu thụ năng lượng cao do
phải gia nhiệt thể tích lớn
|
2.8.2 CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ ƯỚT ĐA GIAI ĐOẠN
Công nghệ
hai hoặc đa giai đoạn là công nghệ trong đó chất hữu cơ được chuyển thành khí
sinh học và các chất vô cơ ổn định thông qua các phản ứng sinh hóa không nhất
thiết phải xảy ra trong cùng một điều kiện. Do vậy quá trình tối ưu hóa công
nghệ là thực hiện tối ưu hóa từng bước trong toàn bộ dây chuyền công nghệ nhằm
đảm bảo tối ưu cả vế tốc độ phản ứng và tỉ lượng sinh khí sinh học.
2.8.3 CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ KHÔ MỘT
GIAI ĐOẠN
Hệ thống khô một giai đoạn có tải lượng hữu cơ cao hơn so với hệ thống ướt
do không bị ảnh hưởng bởi các chất gây ức chế từ quá trình acid hóa hoặc metan
hóa. Tuy nhiên về khía cạnh môi trường, sự khác biệt giữa hệ thống khô và ướt rất
rõ rệt là do hệ thống khô sử dụng nước ít hơn hệ thống ướt dẫn đến lượng nước
thải cần xử lý sẽ ít hơn hệ thống ướt rất nhiều lần.
Công nghệ DRANCO được
áp dụng tại 4 nhà máy quy mô công nghiệp ở châu Âu với công suất từ 11.000 -
35.000 tấn/năm. Ngày nay quá trình DRANCO là một phần của quá trình
SORDISEP (phân loại, phân hủy và tách loại sau ủ) chất thải đô thị và công nghiệp
để có thể tái sử dụng và thu hồi năng lượng ở mức lớn nhất. Ở bước phân loại khô, các chất có thể đốt, sắt
và những kim loại khác được thu hồi. Phần
rác còn lại sau phân loại sẽ
được phối trộn với
các vật liệu dễ phân
hủy, theo tỷ lệ 1 : 6, để
hỗn hợp có hàm lượng
chất
khô từ 15 – 45%.
Quá trình phân hủy
DRANCO diễn ra trong 1 giai đoạn, hệ thống bể đứng
khuấy trộn bằng trọng
lực, chất thải được đưa
vào phía bên trên của hầm ủ và
được lấy ra ở bên
dưới mà không cần phải
khuấy trộn. Hệ thống
hoạt động ở áp suất thấp
và nhiệt độ thermophilic với thời
gian lưu là từ 15 – 30 ngày. Lượng biogas được tạo ra nằm trong khoảng từ 100 – 200 m3/tấn rác.
Bước cuối cùng là tách ướt, trong đó
cát, xà bần và những chất trơ được
thu hồi. Chất
rắn sau ủ được tách nước
đến khoảng 50% và sau đó được ủ hiếu khí trong vòng 2 tuần để
ổn định
và làm sạch nguyên liệu. Biogas có thể
được
lưu trữ tạm thời, làm
sạch trước khi đem bán.
Công nghệ Linde – KCA/BRV với dạng phân hủy kỵ khí
khô, TS từ 15 – 45%, sử dụng
dạng thiết bị nằm ngang
hình chữ nhật có khuấy
trộn. Quá trình phân hủy kị khí khô đặc biệt thích hợp cho việc xử lý rác thải đô thị và biogas được tạo ra là 100 m3/tấn
nguyên liệu. Nguyên liệu rắn sau phân hủy được tách nước bằng máy ly tâm và làm
thoáng bằng quá trình thổi khí cưỡng bức, ủ compost hoặc các mô hình compost
chuyên sâu.
2.8.4 CÔNG NGHỆ ỨNG ỨNG DỤNG QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY DẠNG MẺ
Trên thực tế có 2 dạng sau được áp dụng (Võ Đình Long, 2010):
- Hệ thống phân hủy kỵ khí khô, dạng mẻ (DBD): hệ thống mẻ được
cung cấp với thành phần TS trong khoảng 20 – 40%. Trong quá trình phân hủy, nước
rỉ thu gom từ bể phản ứng được tuần hoàn trở lại để duy trì thành phần độ ẩm nhất
định, phân phối lại các thành phần hòa tan và vi khuẩn. Nhược điểm của hệ thống
này là cần có quá trình tiền xử lý nguyên liệu cho phù hợp.
- Ủ kỵ khí mẻ tuần hoàn (SEBAC): SEABAC là quá trình gồm ba giai đoạn.Trong
giai đoạn đầu, chất nạp liệu đã nghiền được ủ với nước rò rỉ tuần hoàn từ thiết
bị phản ứng của giai đoạn 3 ở trạng thái phân hủy cuối. Các acid bay hơi và các
sản phẩm của quá trình lên men khác tạo thành trong thiết bị phản ứng giai đoạn
1 được chuyển sang thiết bị phản ứng giai đoạn 2 để chuyển hóa thành methane.
Do tính đơn giản về mặt kĩ thuật của hệ thống mẻ nên
suất đầu tư nhỏ hơn hệ thống một giai đoạn liên tục khoảng 40%. Tuy nhiên, nhu
cầu sử dụng đất của hệ thống mẻ lớn hơn so với hệ thống một giai đoạn liên tục,
chi phí vận hành hệ thống mẻ tương đương với các hệ thống khác.
2.9 NGHIÊN CỨU BẰNG MÔ HÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ 2 GIAI ĐOẠN
2.9.1 KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ
Phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy chất hữu
cơ trong môi trường không có oxygen ở điều kiện mesophilic (30 – 40oC)
hoặc thermophilic (50 – 65oC). Sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ
khí là các khí sinh học: methane (CH4), carbon dioxide (CO2),
sulfide hydro (H2S) và phần bùn còn lại đã được ổn định về mặt sinh
học, có thể sử dụng như nguồn bổ sung dinh dưỡng cho cây trồng (Trần Thị Mỹ Diệu,
2005).
Lên men kỵ khí sinh mêtan là quá trình vi sinh vật
học với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và kỵ khí
không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hóa sinh học để
phân hủy và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành một loại khí cháy được
gọi là khí sinh học (Trần Thị Mỹ Diệu, 2005).
2.9.2 PHÂN LOẠI
QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ
Căn cứ vào độ ẩm
của vật liệu đầu vào: quá
trình phân hủy kỵ khí được chia làm hai loại
- Phân hủy kỵ khí khô: quá trình phân hủy kỵ khí
mà vật liệu đầu vào có độ ẩm 60 – 65%;
- Phân hủy kỵ khí ướt: quá trình phân hủy kỵ khí
mà vật liệu đầu vào có độ ẩm 85 – 90%.
Căn cứ vào nhiệt
độ của quá trình vận hành mô hình phân hủy kỵ khí:
- Phân hủy kỵ khí ở điều kiện nhiệt độ
Mesophilic: 30oC – 40oC;
- Phân hủy kỵ khí ở điều kiện nhiệt độ
Thermophilic: 50oC – 60oC.
Căn cứ theo quá
trình phân hủy kỵ khí ta có các loại quá trình sau:
- Phân hủy kỵ khí ướt liên tục;
- Phân hủy kỵ khí ướt dạng mẻ;
- Phân hủy kỵ khí khô liên tục;
- Phân hủy kỵ khí khô dạng mẻ.
2.9.3 CÁC QUÁ
TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ
Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá
trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung
gian. Phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể được biểu diễn
như sau:
|
Chất hữu cơ CH4
+ CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới
Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử
Giai đoạn 2: Acid hóa
Giai đoạn 3: Acetate hóa
Giai đoạn 4: Methane hóa
Giai đoạn 1: Thủy phân chất hữu cơ
Ở giai đoạn 1, dưới tác dụng của enzyme hydrolaza do vi sinh
vật tiết ra, các chất hữu cơ phức tạp như chất béo, các hydrat cacbon (chủ yếu
là xenluloza và tinh bột), protein bị phân hủy và biến thành các hợp chất hữu
cơ đơn giản dễ tan trong nước như đường đơn, peptit, glyxerin, axit béo, axit
amin vv… (các chất tan). Có thể nói giai đoạn 1 là quá trình hòa tan của các chất
hữu cơ phức tạp vào nước dưới tác dụng của các enzyme do vi khuẩn tiết ra.
Phần lớn các polymer hữu cơ (protein, polysaccharide, chất
béo, lignin,…) được phân hủy bởi các enzyme ngoại bào của vi khuẩn, tạo ra các
monomer có khả năng tan trong nước. Những chất này được vi khuẩn sinh acid hấp
thụ.
Giai đoạn thủy phân được thực hiện chủ yếu nhờ các enzyme của
vi khuẩn yếm khí và yếm khí tùy tiện. Các polymer hữu cơ được xem như các chất
cảm ứng, thúc đẩy tế bào tổng hợp nên các enzyme cảm ứng và các enzyme này
thoát khỏi tế bào để tham gia phân hủy các polymer hữu cơ tương ứng.
Giai đoạn 2: Acid hóa
Ở giai đoạn 2, cũng dưới tác dụng của vi khuẩn sinh acid các
chất nói trên sẽ biến thành các acid hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn (các axit
axetic, axit propionic, axit butyric vv…) các aldehyt alcol và một ít khí
cacbonic, hydro, ammoniac, nitơ..
Đây là giai đoạn sau khi các monomer được tạo thành từ quá
trình phân giải được thẩm thấu vào tế bào vi sinh vật nhờ sự chênh lệch nồng độ
các chất ở trong và ngoài tế bào, bắt đầu chuyển hóa thành acide. Các quá trình
chuyển hóa này được thực hiện bởi các vi khuẩn acid hóa và sản phẩm được tạo
thành nhiều nhất là acid béo bay hơi. Số lượng và thành phần các acid béo bay
hơi và các sản phẩm khác được tạo thành trong giai đoạn này phụ thuộc rất nhiều
ở thành phần hóa học nguyên liệu và phương pháp lên men.
Do các phản ứng thủy phân và các phản ứng oxy hóa khử xảy ra
một cách nhanh chóng và đồng bộ trong cùng một phase nên sự sắp xếp các phản ứng
không có sự tham gia của oxy nên trên chỉ có mang tính quy ước. Nhu cầu oxy
sinh học (Biological oxygene demand) của toàn bộ quá trình gần như bằng không.
Do sinh nhiều acitdnên độ pH của môi trường có thể giảm mạnh.
Giai đoạn 3: Acetate hóa
Các acid béo bay hơi sẽ chuyển thành acetate nhờ vi khuẩn
acetate hóa và từ đây sẽ chuyển tiếp thành CH4, CO2.
Ngoài acetate ra, trong giai đoạn này, trong tế bào tích lũy CO2, H2,
methanol và ethanol. Các chất này được tạo thành phần lớn từ trao đổi chất của
polysaccharide.
Giai đoạn 4: Methane hóa
Giai đoạn 4 là giai đoạn sinh khí metan. Đây là giai đoạn
quan trọng nhất của toàn bộ quá trình. Dưới tác dụng của các vi khuẩn sinh khí
metan các acid hữu cơ và các hợp chất đơn giản khác biến thành khí metan, oxy,
nitơ hydro sunfua,…
Sự tạo thành khí metan có thể xảy ra theo hai cách sau:
- Dưới tác dụng của vi
khuẩn, một phần CO2 bị khử thành CH4, trong đó chất cung
cấp điện tử là H2 và rượu.
- Acid hữu cơ biến thành
CH4 theo phản ứng:
CH3COOH → CH4
+ CO2
Các acid hữu cơ có phân
tử lượng cao sẽ biến thành CH4 theo phản ứng:
R – COOH → R1 –
COOH → CH3– COOH → CH4 + CO2
A B C
2.9.4 QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY KỴ KHÍ 2 GIAI ĐOẠN
- Sự
phân chia quá trình lên men kỵ khí thành 4 giai đoạn thực sự chỉ mang tính lý
thuyết. Toàn bộ các quá trình hóa học của cả 4 giai đoạn hoạt động cùng 1 lúc
và đồng bộ với nhau: sản phẩm sinh ra giai đoạn 1 sẽ được sử dụng hết ngay ở
giai đoạn 2, 3, và tiếp đó toàn bộ sản phẩm sinh ra ở giai đoạn 3 sẽ được vi
khuẩn metan hóa ở giai đoạn 4 sử dụng hết để tạo ra khí sinh học.
- Do đó
, quá trình phân hủy kỵ khí chủ yếu xảy ra ở 2 giai đoạn là giai đoạn acid hóa
và giai đoạn metan hóa.
2.10 XÂY DỰNG MÔ HÌNH
2.10.1 VẬT LIỆU LÀM MÔ HÌNH
- Mô hình
được làm bằng thùng nhựa 60 L
- Thiết
bị gia nhiệt được lắp đặt phía dưới của đáy thùng
- Thùng
nhựa 18 L để chứa bùn.
- Hệ thống
cánh khuấy
- Hệ thống
thu khí cấu tạo bởi 1 ống bằng nhựa
2.10.2 DỤNG CỤ THU HỒI KHÍ
Dụng cụ chuẩn bị cho việc thu hồi khí:
- Bong bóng (dùng để thu khí sinh ra từ mô hình);
- Dây truyền nước biển, các bình đựng dịch truyền;
- Mũi kim tiêm;
- Ống đong 10 ml, 1.000 m
2.10.2 QUI TRÌNH VẬN HÀNH MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM
- Chỉnh
nhiệt độ thích hợp với yêu cầu nghiên cứu bằng thiết bị gia nhiệt;
- Xác định
ph của bùn rồi điều chỉnh ph đến giá trị cần nghiên cứu
- Sau
đó khuấy trộn đều hỗn hợp trong mô hình;
- Tiến
hành kiểm tra mô hình lần cuối trước khi vận hành, các cánh khuấy, nắp đậy, van
lấy mẫu, van thu khí để đảm bảo khí và mẫu không bị rò rỉ ra bên ngoài;
- Vận
hành mô hình như vậy cho đến khi đạt trạng thái ổn định;
- Thu
khí sinh ra bằng dụng cụ thu khí
2.11 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MẪU BÙN HOẠT
TÍNH
2.11.1 PHÂN TÍCH ĐỘ ẨM
- Sấy 3
đĩa inox trong tủ sấy trong 1 giờ;
- Hút ẩm
1 giờ;
- Cân
khối lượng (m0) của mỗi đĩa;
- Cho mẫu
bùn lấy từ mô hình vào 3 đĩa (đã sấy và cân), cân khối lượng đĩa và mẫu trước
khi sấy (m1);
- Sấy
các mẫu trong khoảng 18 – 24 giờ trong tủ sấy ở nhiệt độ 105oC, lặp
lại quá trình sấy và cân cho đến khí giá trị khối lượng giữa các lần cân
không lệch nhau quá 5%;
- Hút ẩm
1 giờ;
- Cân
khối lượng (m2) của đĩa và mẫu sau hút ẩm.
- Công
thức tính độ ẩm
M (%) =
(m1 – m2) *100% / (m1 – mo)
- Công
thức tính lượng chất khô như sau: DM = 100 –M
2.11.2 PHÂN TÍCH NHIỆT ĐỘ
- Sử dụng
nhiệt kế để đo nhiệt độ bùn
2.11.3 PHÂN TÍCH pH
- Cân
khối lượng mẫu vào berker;
- Trộn
nước cất, dung dịch KCl vào mẫu đã cân theo tỉ lệ mẫu: nước: dd KCl = 1 : 5 :
5, khuấy đều trong 5 phút;
- Đo pH
của phần hỗn hợp mẫu, nước, dung dịch KCl bằng máy đo pH sau khi để lắng 60
phút;
- Đọc
và ghi lại kết quả từ màn hình của máy.
2.11.4 PHÂN TÍCH ĐỘ KIỀM
- Ta lấy
mẫu sau khi ly tâm đem đi lọc và chuẩn độ kiểm;
- Lấy
25 ml mẫu vào erlen, thêm 1-2 giọt chỉ thị hỗn hợp, lúc này mẫu có màu xanh;
- Định
phân mẫu bằng dung dịch H2SO4 0,02N cho đến khi dung dịch
có màu đỏ xám;
- Ghi
thể tích V ml đã dung để tính độ kiềm tổng cộng (do mẫu luôn được chỉnh trong
khoảng pH 6,5-8 nên chỉ có độ kiềm tổng cộng);
- Công
thức tính độ kiềm tổng cộng
2.11.5 CHẤT HỮU CƠ VÀ CHẤT TRO
- Rửa các cốc nung, sấy khô ở 105oC trong 1 giờ;
- Hút ẩm 1 giờ trong bình hút ẩm;
- Cân khối lượng (mo) của các cốc;
- Cân khối lượng mẫu đã phân tích độ ẩm (m1) vào
các cốc đã chuẩn bị;
- Nung ở
550oC trong 15 phút;
- Hút ẩm
1 giờ trong bình hút ẩm;
- Cân
khối lượng (m2);
- Lặp
lại quá trình nung ở 550oC trong 30 phút, làm nguội trong
bình hút ẩm và cân cho đến khi khối lượng sau khi nung không giảm (m3);
- Công
thức tính chất hữu cơ
OM% = (m2 – m3)*100% / (m1
– m0);
- Theo đó, lượng chất tro (tính theo %) được xác định theo
công thức: A% = 100 – OM.
2.12 HIỆU SUẤT SINH KHÍ
2.12.1 CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN QUÁ TRÌNH
SINH KHÍ
- Nhiệt độ:
thích hợp cho sự lên men của vi khuẩn sinh khí methane: (1) là messophilic
(nhiệt độ trung bình) biến động từ 20 – 45oC, và (2) là thermophilic
(nhiệt độ cao) trong vùng nhiệt trên 45oC.
- pH:
vi khuẩn sinh khí methane
thích hợp ở pH 6,5 – 7. Khi pH lớn hơn 8 hay nhỏ hơn 6 thì hoạt động của nhóm
vi khuẩn giảm nhanh. pH của môi trường phải được khống chế sao cho không nhỏ
hơn 6,2 và khi đó vi khuẩn methane bị ức chế hoạt động.
- Độ ẩm: thích
hợp cho sự phát triển của vi khuẩn từ 91,5 – 96%.
- Thành phần dinh dưỡng: tỉ lệ C/N từ 25/1 – 30/1 thì sự phân hủy kỵ khí xảy
ra tốt.
- Hàm lượng chất rắn: ủ tốt thì hàm lượng chất rắn chiếm dưới 9%, thay
đổi theo mùa.
- Các chất độc gây trở ngại quá trình lên men: như SO4
2- ,NaCl, Cu, Cr, Ni, NH3, Na, K,Ca, Mg...
2.12.2 PHƯƠNG PHÁP THU HỒI KHÍ
- Nước sẽ được cho vào bình chứa (V = 1,5 L), có nút
nhựa gắn ở đầu;
- Hệ thống dẫn khí và dẫn nước được cấu tạo bởi hai đoạn
ống;
- Đoạn ống dẫn khí có một đần gắn kim tiêm để có thể gắn
vào nút nhựa của bình chứa nước và dẫn khí, đầu còn lại sẽ được nối vào bong
bóng thu khí;
- Đoạn ống dẫn nước cấu tạo bởi hệ thống dẫn truyền nước
biển gắn ở đầu nối với bình chứa nước, và đầu còn lại để dẫn nước vào ống đong;
- Khí được dẫn từ túi khí vào bình và nước từ bình vào
ống đong.
2.13 ỨNG DỤNG
2.13.1 KHÍ SINH HỌC
- Khí
sinh học sẽ được dùng để tạo gas phục vụ cho việc đun nấu
- Chuyển
hóa thành điện năng để chạy máy phát điện,
giúp thắp sáng, sử dụng cho các đồ điện tử,..
- Hằng
năm tiết kiệm chi phí khoảng 3 triệu/ năm cho các hoạt động sinh hoạt nấu nướng
- Đối với
5.650 công trình mỗi năm tiết kiệm trên 15 tỉ đồng.
2.13.2 SẢN XUẤT COMPOST
Sản xuất
compost gồm 4 cách:
-
Phương pháp ủ
ngoài trời
-
Phương pháp ủ trong
container
-
Theo cách oxygen
được cung cấp tới phần ủ
compost (phương pháp thổi khí cưỡng bức và phương pháp thổi khí thụ động)
-
Theo hình dạng
phần ủ compost
(phương pháp ủ
theo luống dài –
windrow, hay phương pháp ủ theo đống)
- Việc
tạo ra compost góp phần làm sạch môi trường,
có thêm nguồn phân hữu cơ để bón cho cây trồng với chi phí thấp vì dễ làm, có
thể tận dụng các nguồn nguyên, vật liệu sẵn có tại địa phương
- Ngoài cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, phân compost còn
cung cấp thêm chất mùn, nguồn hữu cơ vừa có tác dụng cải tạo
và bảo vệ đất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hóa học
môi trường, khoa Công nghệ và Môi Trường, Đại học DL Văn Lang
Đăng nhận xét