TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC MÔN HỌC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP BẰNG SINH HỌC BÀI TIỂU LUẬN THIẾT KẾ, NGUYÊN LÝ VẬN HÀNH VÀ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ CHẤT THẢI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP GVHD: PGS TS Dương Nguyên Khang SVTH : Nhóm – DH11SM Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2014 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam biết đến nước nông nghiệp nông nghiệp đóng góp phần không nhỏ vào kinh tế nước ta Hiện nông nghiệp đóng góp khoảng 20% GDP 1/5 kim ngạch xuất quốc gia Đặc biệt, năm 2013 có nhiều mặt hàng xuất vươn lên vị trí số 1, số giới cà phê, điều, lúa gạo, tiêu… Trong đó, cà phê điểm sáng lớn đem nguồn ngoại tệ khoảng 3,5 tỷ USD, lúa gạo thiết lập kỷ lục khối lượng xuất với mức khoảng 7,7 triệu gạo Chúng ta xếp vị trí thứ xuất gạo, sau Ấn Độ; xuất hồ tiêu Việt Nam giữ vững vị trí số sản lượng số lượng xuất giới, có vai trò quan trọng việc điều tiết lưu thông, bình ổn giá thị trường Nông nghiệp mang lại nguồn lợi không nhỏ kinh tế nước, nhiên phụ phẩm thải trình sản xuất nông nghiệp rơm, rạ, trấu, bã mía… gây ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường, ảnh hưởng tới phát triển bền vững Chính mà cần phải nghiên cứu hệ thống với quy trình xử lí từ đơn giản tới phức tạp, từ vật lí tới sinh học để xử lí chất thải sản xuất nông nghiệp Đó chủ đề nhóm chúng em 1.2 Mục tiêu chung Tìm hiểu quy trình có hệ thống xử lí chất thải nông nghiệp 1.3 Mục tiêu cụ thể - Biết quy trình xử lí vật lí, hóa học, sinh học, mô hình kết hợp - Hiểu thiết kế vận hành CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU Chất thải nông nghiệp có nhiều dạng: rắn, lỏng khí Tùy loại mà có cách xử lí khác 2.1 Xử lí phương pháp vật lí Thông thường phương pháp vật lí sử dụng cho loại chất thải nông nghiệp dạng lỏng rắn 2.1.1 Phương pháp chôn lấp 2.1.1.1 Thiết kế hệ thống Một bãi chôn lấp phải phụ thuộc vào đặc thù loại chất thải chon lấp, đặc điểm điều kiện địa hình chôn lấp mà thiết kế bãi chôn lấp cho phù hợp : bãi chôn lấp ướt – khô, bãi chôn lấp – chìm… Tuy có nhiều bãi chôn lấp thiết kế bãi chôn lấp phải đảm bảo có khu vực:  Khu chôn lấp Hình Mặt cắt ngang điển hình qua ô chôn lấp Khu xử lí nước Hình Sơ đồ bố trí ống thu gom nước rác + Khu phụ trợ : trồng xanh xung quanh bãi chôn lấp 2.1.1.2 Vận hành hệ thống Trải lớp rác dầy 40- 80 cm lên mặt đất, đầm nén (để thu nhỏ khối lượng) tiếp tục trải lớp khác lên Khi lớp rác dầy 2- 2,2 m phủ lớp đất dầy 1060 cm lên lại đầm nén Cứ với độ cao 15m Một lớp hoàn chỉnh gọi ô rác Thông thường đập đất làm để rác đổ xuống tì vào để dễ dàng đầm nén rác sau đó.Nếu bãi vận hành liên tục sau 24 tiếng vận hành lại cần phủ đất Chống thấm cho ô chôn lấp - Ô chôn lấp cần đặt nơi có lớp đất đá tự nhiên đồng nhất, với hệ số thấm ≤ 1.10-7cm/s, có chiều dày tối thiểu 6m.Phải tạo độ dốc đáy tối thiểu 2% để nước rác tự chảy rãnh thu gom nước thải - Thành ô chôn lấp phải có tính chống thấm đáy Nếu thành ô chôn lấp không đạt yêu cầu, cần phải xây thành nhân tạo, vật liệu có hệ số thấm ≤ 1.107cm/s, với chiều rộng tối thiểu 1m 2.1.1.3 Hiệu hệ thống Phương pháp chi phí rẻ nhất, bình quân khu vực Đông Nam Á 1-2 USD/tấn, phù hợp với nước phát triển Tuy nhiên yêu cầu diện tích lớn, khó quy hoạch địa điểm, chi phí đầu tư quản lý cao, phải xử lí ô nhiễm khí thải, nước rỉ rác thời gian dài 2.1.2 Phương pháp nhiệt Các chất thải rắn nông nghiệp nhiều Chúng thường vứt đốt tràn lan, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh Vì cần xây dựng hệ thống đốt để thu lại nguồn nhiệt, nguồn lượng đáng kể nông nghiệp, phục vụ cho sinh hoạt, cung cấp điện năng… 2.1.2.1 Thiết kế hệ thống Hình Hệ thống xử lý phuong pháp nhiệt 2.1.2.2 Vận hành hệ thống Công nghệ bao gồm việc đưa chất thải chưa phân loại vào kho chứa, nơi chất thải vận chuyển đến trước đưa vào lò đốt Không đốt chất thải chưa loại bỏ vật liệu có kích thước lớn đệm xe đạp cũ Để đốt chất thải hỗn hợp, nhiệt độ phải đạt 8500C trình đốt chất thải sinh CO2 nước 2.1.2.3 Hiệu hệ thống Trước đây, nhà máy thiêu đốt thường thiết kế đơn giản để đốt chất thải, nhà máy thiêu đốt thu hồi nguồn lượng dạng nước, nước nóng điện Đặc biệt chất thải rắn đô thị có chứa nguồn lượng nửa lượng than cấp cao Các công nghệ đốt khối lượng lớn chất thải tiếp tục triển khai nâng cấp, đặc biệt ý đến hiệu suất bảo vệ môi trường Tuy nhiên giá thành để xây dựng hệ thống tốn cần nhiều đầu tư 2.1.3 Xử lý nước thải phương pháp điện hoá Các phương pháp điện hoá cho phép thu hồi từ nước thải sản phẩm có giá trị sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản tự động hoá Không cần sử dụng tác nhân hoá học, nhược điểm tiêu hao điện Gồm phương pháp sau : - Oxy hoá anot khử catot - Đông tụ điện - Tuyển điện 2.2 Xử lí phương pháp hóa học Cơ sở phương pháp hóa học phản ứng hóa học, trình hóa lí diễn chất bẩn với hóa chất cho thêm vào Các phương pháp hóa học oxy hóa, trung hòa, đông tụ keo tụ Thông thường trình keo tụ thường kèm với trình trung hòa tượng vật lí khác Những phản ứng xảy thường phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa- khử, phản ứng tạo chất kết tủa phản ứng phân hủy chất độc hại 2.2.1 Phương pháp keo tụ tạo 2.2.1.1 Keo tụ hóa chất dung keo tụ Trong nước tồn nhiều chất lơ lửng khác Các chất dùng phương pháp xử lý khác tùy vào kích thước chúng: - d > 10-4 mm : dùng phương pháp lắng lọc - d < 10-4 mm : phải kết hợp phương pháp học phương pháp hoá học Tức cho vào chất tạo khả dính kết kéo hạt lơ lửng lắng theo => gọi phương pháp keo tụ xử lý nước Để thực trình người ta cho vàonước chất phản ứng thích hợp : Al2(SO4)3; FeSO4; FeCl3 thủy phân Phèn nhôm: cho vào nước chúng phân ly thành Al3+ Al3+ + 3H2O == Al(OH)3 + 3H+ Độ pH nước ảnh hưởng trực tiếp đến trình thuỷ phân: Al(OH)3 pH > 4.5 : không xảy trình thuỷ phân pH = 5.5 – 7.5 : đạt tốt pH > 7.5 : hiệu keo tụ không tốt Nhiệt độ nước thích hợp vào khoảng 20-40oC, tốt 35-40oC • • • Ngoài yếu tố ảnh hưởng khác : thành phần Ion, chất hữu cơ, liều lượng… Phèn sắt gồm sắt (II) sắt (III): Phèn Fe (II) : cho phèn sắt (II) vào nước Fe(II) bị thuỷ phân thành Fe(OH)2 - Fe2+ + 2H2O == Fe(OH)2 + 2H+ - Trong nước có O2 tạo thành Fe(OH)3 - pH thích hợp – => có kết hợp với vôi keo tụ tốt -Phèn FeSO4 kỹ thuật chứa 47-53% FeSO4 Phèn Fe (III): - Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ - Phản ứng xảy pH > 3.5 - Hình thành lắng nhanh pH =5.5 - 6.5 2.2.1.2 Thiết kế hệ thống Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn (định liều lượng phèn) bao gồm: - Thùng hoà trộn, thùng tiêu thụ, thiết bị định liều lượng chất phản ứng - Các công trình trộn dung dịch chất phản ứng với nguồn: ống trộn, bể trộn - Các công trình tạo điều kiện cho phản ứng tạo lắng xảy hoàn toàn: ngăn phản ứng bể phản ứng Một số sơ đồ bố trí công trình chuẩn bị phèn Trong đó: Bể hoà trộn phèn ( thùng hòa trộn)  Nhiệm vụ lắng cặn, hoà tan phèn cục  Nồng độ dung dịch phèn bể 10-17%  Dùng khí nén cánh khuấy hoà tan phèn • 10 Bãi lọc trồng vùng đất có mức nước cao với mặt đất thời gian dài, đủ để trì tình trạng bão hòa đất phát triển vi sinh vật thực vật sống môi trường Các hệ thống bãi lọc khác dạng dòng chảy, môi trường loại thực vật trồng bãi lọc…Có thể phân loại bãi lọc thành: bãi lọc trồng ngập nước bãi lọc trồng ngầm 22 Hình.Mô hình bãi lọc trồng • Bãi lọc trồng ngập nước Dưới đáy bãi lọc lớp đất sét tự nhiên hay nhân tạo, thay lớp vải nhựa chống thấm Tiếp đất vật liệu lọc phù hợp cho phát triển thực vật Hình dạng bãi lọc thường kênh dài hẹp, chiều sâu lớp nước nhỏ, vận tốc dòng chảy chậm thân trồng nhô lên khỏi bãi lọc nhằm tạo chế độ thủy lực kiểu dòng chảy đẩy Đối với bãi lọc ngập nước, dòng nước thải chảy bề mặt vật liệu lọc • Bãi lọc trồng ngầm Hình.Mô hình bãi lọc trồng ngầm 23 Cấu tạo tương tự bãi lọc ngập nước dòng nước thải chảy ngầm lớp lọc bãi lọc Kiểu dòng chảy nước thải nằm ngang hay thẳng đứng Mặc dù kiểu dòng chảy thẳng đứng mang nhiều ưu so với dòng chảy ngang như: chế độ oxy tốt hơn, hiệu suất phân hủy sinh học chất hữu cao hơn, xử lí chất dinh dưỡng Nito, loại bỏ vi sinh, tốn diện tích… loại cần có chênh lệch gradient dòng chảy, vậy, cần lựa chọn điều kiện địa hình thích hợp Lớp lọc nơi thực vật phát triển đó, thường gồm đất, cát, sỏi đá theo thứ tự từ xuống nhằm tạo độ xốp tốt Nước thải chảy qua vùng lọc, làm nhờ tiếp xúc với bề mặt chất liệu lọc, rễ thực vật Vùng ngầm thường thiếu oxy, thực vật vận chuyển lượng oxy dư thừa tới phần rễ, cách tạo tiểu vùng vi sinh vật hiếu khí cạnh rễ thực vật thân rễ Còn có lớp ôxy mỏng lớp đất gần lớp tiếp xúc với không khí Mô hình dòng chảy nằm ngang (a) dòng chảy thẳng đứng (b) 2.3.4.3 Hiệu Nhờ trình sinh trưởng hệ thực vật, vi sinh vật trình vật lý như: lắng, lọc, bốc mà chất ô nhiễm nước thải xử lý với hiệu cao Hệ thống bãi lọc trồng cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD tới 95% nitrat hóa đạt 90% Hệ thống có khả lưu giữ tốt số kim loại nặng giới hạn không gây độc cho hệ thực vật, vi sinh vật Bãi lọc trồng có khả khử vi trùng thông qua trình tiêu hủy tự nhiên, xạ tử ngoại, thức ăn loại động vật hệ thống Các virus, mầm bệnh khử công trình bãi lọc trình lắng lọc tiêu hủy tự nhiên môi trường không thuận lợi Trồng bãi lọc với tác dụng là: Giảm vận tốc dòng chảy, tăng khả lắng cặn bãi; Giảm xói mòn sục cặn từ đáy; Ngăn gió tạo bóng, giảm phát triển thực vật nổi; Góp phần biến đổi oxy hóa khử bãi lọc nơi vi khuẩn sống bám gần mặt nước, tạo điều kiện phân hủy chất hữu cơ, loại bỏ N, P diệt vi trùng gây bệnh 24 2.3.5 Năng lượng tái tạo 2.3.5.1 Biogas 2.3.5.1.1 Thiết kế hệ thống Biogas loại khí sinh phân động vật chất hữu lên men điều kiện không khí (quá trình khí) Vi sinh vật phân huỷ chất tổng hợp khí sinh gồm metan (CH 4), nitơ (N2), cacbon dioxit (CO2) hydro sulphate (H2S) Trong đó, khí CH4 CO2 cháy Hầm biogas hệ thống tự động, khí sinh hầm phân hủy, lượng khí đẩy cặn bã vào bể áp lực ống nạp nhiên liệu Khi mở van chất cặn bã bể áp lực ống nạp nhiên liệu đẩy khí để sử dụng Do đó, muốn xây dựng hầm biogas đòi hỏi gia đình phải có kiến thức hệ thống hầm biogas trước bắt đầu xây dựng hầm Đồng thời, phải có chuồng trại chăn nuôi cố định, có đủ khả kinh tế, nguyên vật liệu, thời gian nhân công để chăm sóc bảo dưỡng hầm thời gian dài 25 Thiết kế hầm biogas gồm có ba phần nối tiếp sau: Ngăn trộn: nơi phân động vật trộn với nước trước đổ vào hầm phân hủy Hầm phân hủy: nơi phân nước bị phân hủy lên men Khí CH4 loại khí khác sinh hầm khí đẩy phân bùn cặn đáy bể lên bể áp lực Bể áp lực: dùng để thu nhận phân bùn cặn Khi khí sử dụng, phân bùn cặn chảy ngược vào hầm phân hủy để đẩy khí Khi lượng phân nhiều lớn thể tích hầm phân bị đẩy Phân dư thừa từ bể áp lực phải chảy vào bể chứa đổ cánh đồng để bón cải tạo cho đất, để chảy vào nguồn nước tự nhiên gây ô nhiễm nguồn nước 2.3.5.1.2 Vận hành hệ thống Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng sản phẩm trung gian Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóa chúng phương trình sau đây: Lên men Chất hữu yếm khí CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S 26 2.3.5.1.3 Hiệu hệ thống Tính toán hiệu kinh tế: đơn cử hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi gia súc cho 20 heo, ước tính hiệu kinh tế trực tiếp sản phẩm tạo sở so sánh giá trị lượng khí sinh học, tham khảo: Bảng So sánh số chất đốt /1m3 khí sinh học Chất đốt ĐVT Nhiệt trị Loại bếp Hiệu suất (%) Lượng thay Khí sinh học m3 5.200 Bếp khí 60 01 Củi kg 3.800 Bếp kiềng 17 4,83 Than củi kg 6.900 Bếp lò 28 1,62 Dầu hỏa lít 9.100 Bếp dầu 45 0,76 Khí gas hóa lỏng kg 10.900 Bếp gas 60 0,48 Điện đun nấu kWh 860 Bếp điện 70 5,18 (Nguồn: Trung tâm Xúc tiến Thương mại - Bộ Nông nghiệp PTNT) Bảng Chi phí khấu hao công trình (tính tháng) Hạng mục Giá trị ước tính (đồng) Thời gian khấu hao (tháng) Chi phí khấu hao (đồng/tháng) Túi biogas HDPE (40m3) 8.000.000 120 ≈ 67.000 Vật tư, phụ kiện liên quan 1.000.000 60 ≈17.000 Bảng Doanh thu từ việc sử dụng biogas đun nấu, sinh hoạt đời sống (tính tháng) 27 Giá trị quy đổi Số lượng/thán g Nội dung Khí sinh học sản sinh (trung bình 1m3/3-4 heo/ngày) ≈ 160m3 Giá trị thay khí gas hóa lỏng (bảng 1) ≈ 76,8 kg Thành tiền Đơn giá (đồng/tháng) (đồng/kg) 30.000 2.034.000 Ghi chú: giá tri lượng 01m3 khí sinh học tương đương 0,48 kg khí gas hóa lỏng Như vậy, quy đổi 160m3 khí sinh học thành gas hóa lỏng 160 x 0,48 kg = 76,8 kg So sánh hiệu kinh tế thực biogas (tính tháng) Nội dung so sánh Mua khí gas hóa lỏng làm chất đốt phục vụ đun nấu sinh hoạt gia đình Lượng khí hóa lỏng thay biogas sản sinh (160 m3 = 76,8 kg gas) Số lượng/tháng 12 kg 76,8 Đơn giá Thành tiền (đồng/kg (đồng/tháng) ) 30.000 30.000 Ghi 360.000 Chi phí đun nấu thực phẩm, sinh hoạt đời sống cho 5- người/tháng 2.034.000 Tiết kiệm > 300% chi phí mua khí gas hóa lỏng Như với số lượng heo nuôi 20 con, hàng tháng hầm biogas có khả sinh lợi sau: Lợi nhuận = doanh thu - chi phí: 2.034.000 – 84.000 =1.950.000 đồng 28 Hộ chăn nuôi cần có kế hoạch khai thác lượng khí sinh học dư thừa sau đun nầu sinh hoạt phục vụ đời sống gia đình để mang lại hiệu kinh tế mô hình cao có Ngoài ra, thực mô hình biogas, hộ chăn nuôi có nguồn phụ thu tương đối từ phụ phẩm công trình khí sinh học nguồn phân hữu phục vụ cho sản xuất nuôi, trồng tiết kiệm thời gian vệ sinh môi trường, thuốc sát trùng, chi phí dụng cụ, bảo hộ lao động…hàng tháng mang lại Hiệu xã hội: • Giải giảm thiểu ô nhiễm môi trường, phát thải khí nhà kính phát sinh từ chất thải cho hộ chăn nuôi gia súc quy mô hộ gia đình, nhỏ, lẻ… • Tạo tiền đề cho việc đánh giá xây dựng mô hình chăn nuôi kiểu mẫu đáp ứng tiêu chí chế phát triển sạnh chăn nuôi: sở hạ tầng xanh, môi trường chăn nuôi xanh, lượng sử dụng nông thôn xanh • Tăng hiệu cạnh tranh, phát triển sản xuất chăn nuôi, nâng cao chất lượng sống thông qua khai thác lợi ích kinh tế, xã hội môi trường mô hình biogas quy mô hộ gia đình địa phương • Tạo nguồn lượng sạch, chất đốt góp phần tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch; giảm tối đa nguy dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm người… mục tiêu hướng tới cộng đồng hộ, trang trại chăn nuôi 2.3.5.2 Gasifier 2.3.5.2.1 Khái niệm Gasifier - khí hóa việc chuyển đổi nguyên liệu rắn lỏng thành nhiên liệu khí hữu ích thuận tiện cho việc đốt cháy để giải phóng lượng Trong trình khí hóa , vật liệu gia nhiệt đến nhiệt độ cao→ dẫn đến thay đổi tính chất vật lý hóa học→ tạo sản phẩm cháy dễ bay (Co, H2 CH4) chất thải tro, hắc ín 29 2.3.5.2.2 Quá trình khí hóa Quá trình khí hóa sinh khối xảy bốn giai đoạn quan hệ với nhau: + Miền cháy + Miền phản ứng + Miền nhiệt phân + Miền sấy khô Bao gồm:  Updraft Hình : Hệ thống khí hóa kiểu updraft Không khí đưa từ phía đáy lò khí tạo phía đỉnh lò nhiên liệu lại tiếp tục xuống ngược lại với dòng khí tạo khoảng không lò Ưu điểm + Đơn giản + Hiệu suất cao + Thích hợp với nhiều loại vật liệu 30 Nhược điểm: + Trong trình nhiệt phân hóa chất, hắc ín, loại dầu sinh trở thành phần khí gas + Hạn chế ảnh hưởng lớn đến việc ứng dụng khí hóa updraft Downdraft Hình Hệ thống khí hóa kiểu downdraft Không khí đưa vào từ vùng oxi hóa (đốt cháy) khí gas lấy từ phía dưới, nhiên liệu không khí chiều Trên đường xuống axít thành phần nhựa phải xuyên qua lớp than nóng thếđược chuyểnthành CO, CO2, H2, CH4 Ưu điểm hệ thống khí hóa Nhược điểmcủa downdraft hạn chế sốloại nhiên liệu so với updraft hiệu suất gas thấphơn 31 Hệ thống Crossdraft Hình.Hệ thống khí hóa kiểu Crossdraft Hệ thống CrossdraftĐược thiết kế downdraft thay O 2, không khí vào song song nhiên liệu crossdraft bêncạnh Ưu điểm: hiệu suất cao, gọn nhẹ Nhược điểm: không phù hợp với nhiên liệu có nhiều tro 32 Khí hóa tầng sôi Khí hóa tầng sôi phát triển sau này, có khả hòa trộn tính đồng vềnhiệt độ cao, đặc biệt thuận lợi cho khí hóa sinh khối 33 CHƯƠNG MỘT SỐ NGHIÊN CỨU 3.1 Nghiên cứu quy trình xử lí kết hợp TS Ngô Kim Chi- Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn Lâm KHCN Việt Nam đãnghiên cứu công nghệ lên men, phân hủy kị khí sinh mê tan nguồn thải hữu với đề tài cấp Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam “Mô hình biogas cải tiến xử lý nguồn thải ô nhiễm carbon cao ứng dụng Quỹ tín dụng carbon bảo vệ môi trường” (2009 - 2010) Kết thu nhận biogas từ chất thải chăn nuôi kết hợp từ cỏ thực vật, đặc biệt với bèo lục bình (Eichhornia sp.), bèo tây sinh khối hữu thực vật khác chất thải sản xuất tinh bột sắn Tiền xử lí sinh khối lignocellulosic băm/nghiền nhỏ, ngâm với nước thải (lấy từ đầu bể biogas), xử lý với xút 1%, axit yếu, xử lý với nhiệt, enzyme sau bổ sung thêm vào nguyên liệu vào thiết bị phân hủy kị khí cho hiệu sinh khí tăng rõ rệt Hợp tác nghiên cứu Tổ chức Năng lượng kĩ nghệ công nghiệp Nhật Bản - NEDO tài trợ (2011 - 2012) men kết hợp thu nhận khí metan chuyển đổi từ chất thải sản xuất sắn với suất sinh khí CH4 380l/kgVS, khí metan có hàm lượng 52% CH4, 43,4% CO2 khí khác 4,7% sử dụng cho máy phát điện, thay 90% nhiên liệu DO sử dụng theo cách truyền thống Bên cạnh đó, dầu mỡ ăn thải, dầu cọ biodiesel thử nghiệm cho thấy hiệu thay nhiên liệu hóa thạch tốt, khí thải cải thiện, máy hoạt động tốt (Nguồn: vast.ac.vn-) Năm 2014, Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM đồng ý nghiệm thu đề tài “ Nghiên ứu công nghệ xử lý số loại phụ phẩm nông nghiệp bắng nước áp suất cao để thu dung dịch đường có khả lên men tạo thành Ethanol” TS Nguyễn Hoàng 34 Dũng ( ĐHBK, TP.HCM) Nghiên cứu chủ yếu xử lý rơm, rạ trấu thành Ethanol sinh học 3.2 Ứng dụng quy trình xử lý kết hợp Công ty Chăn nuôi Phú Sơn (xã Phú Sơn, Trảng Bom, Đồng Nai) sử dụng hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi Tập đoàn Hoài Nam - Hoài Bắc thiết kế, có ứng dụng công nghệ CDM (Clean Development Mechanism) Mỹ Hệ thống xử lý chất thải Công ty hoạt động sau: Ban đầu chất thải tập trung hầm Biogas, sau theo đường dẫn đến bể lọc sinh học, từ chất thải tiếp tục theo mương dẫn hình chữ chi nhiều lớp để đến bể hiếu khí sinh học (Aerotank) Trước hòa vào môi trường, nước thải qua điểm tập kết hồ sinh học Trong năm gần đây, tỉnh Vĩnh Phúc triển khai việc tự sản xuất phân bón hữu từ nguồn phụ phẩm nông nghiệp để phát triển nông nghiệp với giúp sức chế phẩm sinh học BIOMIX1 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN Việc giảm giá thành xử lý chất thải mà đảm bảo chất lượng xử lý mục tiêu thúc đẩy nhà công nghệ môi trường tìm kiếm công nghệ Ngày nay, việc áp dụng công nghệ sinh học xử lý chất thải có nhiều triển vọng, đặc biệt xử lý kỵ khí xử lý hiếu khí Giảm thiểu vấn đề ô nhiễm môi trường nông nghiệp, chi phí thấp, dễ thực hiện, tận dụng chất thải nông nghiệp rơm rạ, phân chuồng….Vì cần đầu tư nghiên cứu lĩnh vực 36 [...]... Hoàng 34 Dũng ( ĐHBK, TP.HCM) Nghiên cứu này chủ yếu xử lý rơm, rạ hoặc trấu thành Ethanol sinh học 3.2 Ứng dụng của quy trình xử lý kết hợp Công ty Chăn nuôi Phú Sơn (xã Phú Sơn, Trảng Bom, Đồng Nai) đã sử dụng hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi do Tập đoàn Hoài Nam - Hoài Bắc thiết k , trong đó có ứng dụng công nghệ CDM (Clean Development Mechanism) của Mỹ Hệ thống xử lý chất thải của Công ty này hoạt... đ , có thể xử lý được một khối lượng lớn nước thải với nồng độ chất ô nhiễm cao, không cần sử dụng nhiều diện tích đất, kiểm soát vấn đề mùi một cách dễ dàng Tuy nhiên, chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị và vận hành cao 2.3.2 Hệ thống xử lý bằng phương pháp kỵ khí (Anaerobic methods) hay còn gọi là bể metan 2.3.2.1 Thiết kế hệ thống Hình .Hệ thống xử lý bằng phương pháp kỵ khí 2.3.2.2 Vận hành hệ thống. .. nông nghiệp để phát triển nông nghiệp với sự giúp sức của chế phẩm sinh học BIOMIX1 35 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN Việc giảm giá thành của xử lý chất thải mà vẫn đảm bảo chất lượng xử lý là một mục tiêu thúc đẩy các nhà công nghệ môi trường tìm kiếm những công nghệ mới Ngày nay, việc áp dụng các công nghệ sinh học trong xử lý chất thải đã có nhiều triển vọng, đặc biệt xử lý kỵ khí và xử lý hiếu khí Giảm thiểu các... phải là một phương pháp mới, chúng cho phép xử lí nước thải một cách hiệu qu , không ảnh hưởng tới môi trường với chi phí đầu tư thấp và quy trình quản l , vận hành đơn giản rất thích hợp với 19 quy mô sản xuất nông nghiệp vừa và nhỏ ở nước ta Tuy nhiên, để đạt được kết quả tốt nhất, cần kết hợp thủy sinh thực vật với các phương pháp xử lý vật l , hiếu khí hay kị khí Một số hệ thống đang được sử dụng... nhằm giải quyết triệt để vấn đề chất ô nhiễm trong nước thải, rác thải mà công nghệ sinh học trước đây chưa làm được như kỹ thuật sinh học kỵ kh , hiếu khí 2.3.1 Hệ thống xử lý bằng phương pháp hiếu khí (Aerobic methods) 2.3.1.1 Thiết kế hệ thống 2.3.1.2 Vận hành hệ thống Tác nhân tham gia vào hệ thống xử lý này bao gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm và một số vi sinh bậc thấp Các dụng cụ thường là bể... 2.3.2.2 Vận hành hệ thống Hệ thống xử lý bằng phương pháp kỵ khí cũng như vận hành bể hiếu khí nhưng sử dụng các vi sinh vật kị khí và không cung cấp oxi 2.3.2.3 Hiệu quả của hệ thống Hệ thống xử lý bằng phương pháp kỵ khí (Anaerobic methods)có thể giải phóng nit , giảm gây ô nhiễm NO3-(nitơrat) cho nước mặt và nước ngầm 2.3.4 Xử lí bằng thực vật thủy sinh Xử lý nước thải nông nghiệp bằng thủy sinh thực... đứng (b) 2.3.4.3 Hiệu quả Nhờ quá trình sinh trưởng của hệ thực vật, vi sinh vật và các quá trình vật lý như: lắng, lọc, bốc hơi mà các chất ô nhiễm trong nước thải được xử lý với hiệu quả cao Hệ thống bãi lọc trồng cây cho phép đạt hiệu suất loại bỏ BOD tới 95% và nitrat hóa đạt 90% Hệ thống này còn có khả năng lưu giữ tốt một số kim loại nặng trong giới hạn không gây độc cho hệ thực vật, vi sinh vật... 2010) Kết quả thu nhận biogas từ chất thải chăn nuôi kết hợp từ cây cỏ thực vật, đặc biệt là với bèo lục bình (Eichhornia sp. ), bèo tây và sinh khối hữu cơ thực vật khác như chất thải sản xuất tinh bột sắn Tiền xử lí sinh khối lignocellulosic băm/nghiền nh , ngâm với nước thải (lấy từ đầu ra của bể biogas ), xử lý với xút 1 %, axit yếu, xử lý với nhiệt, enzyme sau đó bổ sung thêm vào nguyên liệu vào thiết. .. tuabin và hệ thống khuếch tán • Ðĩa lọc sinh học: gồm một loạt các đĩa tròn lắp trên cùng một trục cách nhau một khoảng nhỏ Khi trục quay, một phần đĩa ngập trong hồ/bể chứa nước thải, phần còn lại tiếp xúc với không khí Các vi khuẩn bám trên đĩa lọc phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải • 18 2.3.1.3 Hiệu quả của hệ thống Ưu điểm của hệ thống là thời gian xử lý diễn ra nhanh hơn, các chất ô nhiễm... 2.2.1.4 Hiệu quả của hệ thống Phương pháp này có khả năng ứng dụng cao do dễ làm, rẻ tiền và hệ thống rất đơn giản 12 2.2.2 Phương pháp trung hòa 2.2.2.1 Trung hoà bằng cách cho thêm hoá chất vào nước thải Phương pháp này dùng để trung hoà nước thải có chứa axit Người ta phân biệt ba loại nước thải có chứa axit như sau : - Nước thải chứa axit yếu (H2CO 3, CH3COOH) - Nước thải chứa axit mạnh (HCl, HNO3 ), các