Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ quá trình xử lý nước thải của nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp.. Tái sử dụng chất thải của ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học của nhà máy sản xuất bia) tạo ra sản phẩm hữu ích, Giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
ĐỀ TÀI : Ủ PHÂN COMPOST TỪ BÙN THẢI NHÀ MÁY BIA GVHD : TRẦN THỊ MỸ TRINH NHÓM 10 ( 14CH111) : LA TẤN MINH NGUYỄN THỊ THÁI NGUYỄN THỊ TUYẾT TRÂM NỘI DUNG Mở đầu Tổng quan nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết luận MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Lượng bia tiêu thụ nước 2,9 tỷ lít ( 2013 ) Bùn thải sinh lớn, 70 – 80 % chất hữu Giải pháp xử lý : Chôn lấp Là bùn dễ phân hủy sinh học Có thể tận dụng để làm phân bón hữu Hình 1.1 – Sản lượng bia qua năm MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Tổng lượng cung phân bón 10,325 triệu Trong đó, lượng phân bón sản xuất 5,08 triệu ( 2013 ) Nhu cầu tiêu thụ phân bón nước lớn Chủ yếu phân bón hóa học nên lâu dài ảnh hưởng đến chất độ phì nhiêu đất, làm xói mòn đất Giải pháp tận thu nguồn tài nguyên từ bùn thải để sản xuất phân compost Hình 1.2 – phân bón MỞ ĐẦU MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu công nghệ sản xuất compost từ bùn thải từ trình xử lý nước thải nhà máy bia để phục vụ cho nông nghiệp Tái sử dụng chất thải ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (bùn thải sinh học nhà máy sản xuất bia) tạo sản phẩm hữu ích phục vụ cho hoạt động sản xuất kinh doanh người hướng tới phát triển bền vững, sản phẩm tạo từ chế phẩm vi sinh nghiên cứu ứng dụng nông nghiệp nhằm bảo vệ môi trường tạo lợi ích kinh tế tối ưu Góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ bùn thải MỞ ĐẦU TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU Quá trình composting nghiên cứu ứng dụng từ lâu giới Giai đoạn năm 1970 giai đoạn đặc trưng trình composting, thời nở rộ kỹ thuật mới, trình mới, tối ưu hóa trình nghiên cứu đề xuất, nhờ mở rộng thị trường ứng dụng loại hình công nghệ Một lý dẫn đến phát triển công nghệ người ta phải trả chi phí cao để tiêu diệt mầm bệnh chất thải chôn lấp; nửa nguồn tài nguyên hạn hẹp Vì ý tưởng sử dụng chất thải hữu để làm giàu thêm cho đất trồng động lực quan trọng để nghiên cứu áp dụng công nghệ compost MỞ ĐẦU TÌNH HÌNH NGUYÊN CỨU Ở Việt nam có nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất compost để phục vụ cho nông nghiệp Các nghiên cứu sản xuất compost từ nguồn nguyên liệu chất thải rắn hữu cơ, vỏ cà phê, vỏ sắn có số thành công định Hiện có nhiều địa phương áp dụng quy trình compost để xử lý chất thải với quy mô nhà máy đến hộ gia đình Tuy chưa rông rãi cho thấy công nghệ ngày xã hội quan tâm áp dụng TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH COMPOST 1.1 Định nghĩa Composting hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu đến trạng thái ổn định tác động kiểm soát người, sản phẩm giống mùn gọi compost Quá trình diễn chủ yếu giống phân hủy tự nhiên, tăng cường tăng tốc tối ưu hóa điều kiện môi trường cho hoạt động vi sinh vật Hình 2.1 – Composting TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH COMPOST 1.1 Định nghĩa Hình 2.2 – Sự biến đổi nhiệt độ trình ủ phân Compost TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH COMPOST 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Bảng 1.1 – Các yếu tố ảnh hưởng Các yếu tố vật lý Nhiệt độ Các yếu tố hóa sinh Tỷ lệ C/N Độ ẩm Oxy Độ xốp Dinh dưỡng Thổi khí pH Kích thước hình dạng hệ thống ủ Vi sinh vật TỔNG QUAN BÙN THẢI 2.1 Phân loại TỔNG QUAN BÙN THẢI 2.1 Đặc tính bùn Thành phần bùn : Hàm lượng hợp chất vô hữu cao Mật độ vi sinh vật cao Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni, Cr… Hóa chất hữu tổng hợp Các chất lơ lửng Các thành phần khác: tùy ngành công nghiệp chứa chất phóng xạ, chất độc,… TỔNG QUAN CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Định nghĩa EM chế phẩm sinh học tập hợp 80 chủng vi sinh vật khác EM (Effective Microorganisms) có nghĩa vi sinh vật hữu hiệu Có khoảng 80 loài vi sinh vật kỵ khí hiếu khí thuộc nhóm : vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn Được lựa chọn từ 2000 loài sử dụng phổ biến công nghiệp thực phẩm công nghệ lên men Hình 2.4 – Chế phẩm sinh học TỔNG QUAN CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM ) Chế phẩm bổ sung cho trình ủ compost đề tài chế phẩm BIO-EM dùng để bổ sung nguồn vi sinh vật cho nguồn nguyên liệu khác ( rác thải sinh hoạt, bùn thải, phế phẩm nông nghiệp,…) để sản xuất compost Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM TỔNG QUAN CHẾ PHẨM VI SINH EM 2.1 Chế phế phẩm sử dụng ( BIO-EM ) Là sản phẩm có dạng bột, gồm vi sinh vật: Bacillus sp, Lactobacillus sp, Streptomyces sp, Saccharomyces sp, Aspergillus sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có vai trò phân hủy mạnh mẽ chất hữu như: cenllulose, tinh bột, protein, lipit, pectin, kitin…Có khả tiêu diệt vi trùng gây bệnh làm cho vi trùng gây bệnh không tồn lâu dài phát triển môi trường nước Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU MỤC TIÊU Mục tiêu rình ủ compost Ổn định sinh học, giảm thể tích khối lượng bùn thải, làm khô, loại bỏ tối đa chất độc thực vật, hạt hay thành phần tiêu diệt mầm bệnh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN BÙN THẢI Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng bùn STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ Tổng N % 1,86 Tổng P % 7,17 Tổng K % 0,108 pH C/N 6,5 % CHỈ TIÊU 0,3 – 0,8 0,1 – 0,2 0,2 – 0,8 – 7,5 20 - 25 Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Khuyến nông PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN BÙN THẢI Bảng 1.3 – Hàm lượng kim loại nặng bùn Hàm lượng kim loại nặng Chỉ tiêu phân tích Hàm lượng kim loại nặng bùn thài từ nhà máy Bia Việt bùn trạm xử Nam (Kết kiểm nghiệm - mã số 242/AS - Cetnarm - lý nước thải dùng làm Trường đại học Nông lâm Hồ Chí Minh) phân bón nông nghiệp Hàm lượng (mg/kg) Phương pháp Hàm lượng (mg/kg) Zn 856,89 ACIAR ASS 019-2007 2550 Cu 89,60 ACIAR ASS 007-2007 704 Ni 43,20 ACIAR ASS 014-2007 58 Cr 200,46 ACIAR ASS 006-2007 176 Pb 8,88 ACIAR ASS 015-2007 492 Co 2,99 ACIAR ASS 005-2007 Fe 2800 AOAC 990.08-2000 Mn 93,55 ACIAR ASS 012-2007 Cd 12 Hg PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Nguyên liệu thiết bị sử dụng Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng bùn Thiết bị Nguyên liệu Mô hình ủ Bùn thải Hệ thống dẫn khí Mùn cưa Nhiệt kế Chế phẩm sinh học BIO-EM Bút đo pH Nước Bình Phun Phân gà PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Sơ đồ thuyết minh Hình 3.1 – Sơ đồ trình ủ compost KẾT LUẬN Công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải hướng phát triển ưu tiên hàng đầu trọng sử dụng công nghệ tạo đà cho việc phát triển bền vững Các trình xử lí chất thải biện pháp sinh học mà vai trò đóng góp loài vi sinh vật Dựa sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có chất thải tái sử dụng chúng Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải tăng cường khả phân hủy chất, giảm thời gian phân hủy dẫn đến giảm giá thành sản phẩm KẾT LUẬN Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay số phế phẩm nông nghiệp khác ứng dụng nhiều, mang lại lợi ích cho kinh tế môi trường Xử lý ô nhiễm môi trường hấp thụ mùi phân hủy chất hữu xơ dễ bay Có thêm nguồn phân hữu để bón cho trồng với chi phí thấp Cấp thêm chất mùn, nguồn hữu vừa có tác dụng cải tạo bảo vệ đất PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI [...]... PHÁP NGHIÊN CỨU 3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Nguyên liệu và thiết bị sử dụng Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng của bùn Thiết bị Nguyên liệu Mô hình ủ Bùn thải Hệ thống dẫn khí Mùn cưa Nhiệt kế Chế phẩm sinh học BIO-EM Bút đo pH Nước Bình Phun Phân gà PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI Sơ đồ và thuyết minh 1 2 3 Hình 3.1 – Sơ đồ cơ bản quá trình ủ compost 4 KẾT... thành phần của cây và tiêu diệt các mầm bệnh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN BÙN THẢI Bảng 1.3 – Phân tích thành phần dinh dưỡng của bùn STT CHỈ TIÊU ĐƠN VỊ KẾT QUẢ 1 Tổng N % 1,86 2 Tổng P % 7,17 3 Tổng K % 0,108 4 pH 5 C/N 6,5 % 6 CHỈ TIÊU 0,3 – 0,8 0,1 – 0,2 0,2 – 0,8 6 – 7,5 20 - 25 Nguồn: Trung tâm nghiên cứu Khoa học kỹ thuật và Khuyến nông PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 PHÂN TÍCH THÀNH... Aspergillus sp, Nitrobacter sp, Nitrosomonas sp…có vai trò phân hủy mạnh mẽ các chất hữu cơ như: cenllulose, tinh bột, protein, lipit, pectin, kitin…Có khả năng tiêu diệt vi trùng gây bệnh làm cho vi trùng gây bệnh không tồn tại lâu dài và phát triển trong môi trường nước Hình 2.4 – Chế phẩm BIO-EM PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1 MỤC TIÊU Mục tiêu của quá rình ủ compost là Ổn định sinh học, giảm thể tích và khối... thải bằng biện pháp sinh học mà vai trò chính là sự đóng góp của các loài vi sinh vật Dựa trên cơ sở loại bỏ hỗn hợp nhiều chất có trong chất thải và tái sử dụng chúng Ứng dụng công nghệ vi sinh vật xử lí chất thải sẽ tăng cường khả năng phân hủy các chất, giảm thời gian phân hủy dẫn đến giảm giá thành sản phẩm KẾT LUẬN Việc sản xuất phân bón từ bùn thải hay một số phế phẩm nông nghiệp khác được... TRÌNH COMPOST 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Bảng 1.2 – Các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất compost hiếu khí Thông số Kích thước Tỉ lệ C/N Pha trộn Độ ẩm Giá trị - Quá trình ủ đạt hiệu quả tố ưu khi kích thước nguyên liệu đạt từ - 25 – 75mm Tỉ lệ C/N tối ưu dao động khoảng 25 – 50 - Ở tỉ lệ thấp hơn, dư NH3 , hoạt tính sinh học giảm - Ở tỉ lệ cao hơn, chất dinh dưỡng bị hạn chế Thời gian ủ ngắn... Thời gian ủ ngắn Nên kiểm soát trong phạm vi 50-60% trong suốt quá trình ủ Tối ưu là 55% TỔNG QUAN 1 QUÁ TRÌNH COMPOST 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng Bảng 1.2 – Các thông số quan trọng trong quá trình sản xuất compost hiếu khí Thông số Giá trị Đảo trộn Nhằm ngăn ngừa hiện tượng khô, đóng bánh và tạo thành các rảnh khí, trong quá trình ủ, nguyên liệu phải được xáo trộn định kỳ Tần suất đảo trộn phụ thuộc vào... 66℃ hoạt tính của vi sinh vật giảm đáng kể Kiểm soát mầm bệnh Nhiệt độ 60-70℃, các mầm bệnh đều bị tiêu diệt Nhu cầu về không khí Lượng oxy cần thiết được tính toán dựa trên cân bằng tỷ lượng Không khí chứa oxy cần thiết phải được tiếp xúc đều với tất cả các nguyên liệu sản xuất compost pH Tối ưu ở 7-7.5 Để hạn chế sự bay hơi Nitơ dưới dạng NH3, pH không được vượt quá 8.5 Mức độ phân hủy Đánh giá qua... 2 BÙN THẢI 2.1 Định nghĩa Bùn là dạng chất rắn tách ra từ chất lỏng, bùn thường chứa một lượng nước lớn, đặc tính của bùn phụ thuộc vào đặc tính của chất lỏng mà nó được tách ra Hình 2.3 – Bùn thải TỔNG QUAN 2 BÙN THẢI 2.1 Phân loại TỔNG QUAN 2 BÙN THẢI 2.1 Đặc tính của bùn Thành phần của bùn : Hàm lượng hợp chất vô cơ và hữu cơ cao Mật độ vi sinh vật cao Kim loại nặng: As, Cd, Zn, Pb, Cu, Ni,... lợi ích cho kinh tế và môi trường Xử lý ô nhiễm môi trường khi hấp thụ mùi và phân hủy chất hữu xơ dễ bay hơi Có thêm nguồn phân hữu cơ để bón cho cây trồng với chi phí thấp Cấp thêm chất mùn, nguồn hữu cơ vừa có tác dụng cải tạo và bảo vệ đất PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3 QUY TRÌNH TIẾN HÀNH VÀ THEO DÕI ... THÀNH PHẦN BÙN THẢI Bảng 1.3 – Hàm lượng kim loại nặng trong bùn Hàm lượng kim loại nặng Chỉ tiêu phân tích Hàm lượng kim loại nặng của bùn thài từ nhà máy Bia Việt trong bùn của các trạm xử Nam (Kết quả kiểm nghiệm - mã số 242/AS - Cetnarm - lý nước thải dùng làm Trường đại học Nông lâm tp Hồ Chí Minh) phân bón trong nông nghiệp Hàm lượng (mg/kg) Phương pháp Hàm lượng (mg/kg) Zn 856,89 ACIAR ASS 019-2007 ... nước lớn Chủ yếu phân bón hóa học nên lâu dài ảnh hưởng đến chất độ phì nhiêu đất, làm xói mòn đất Giải pháp tận thu nguồn tài nguyên từ bùn thải để sản xuất phân compost Hình 1.2 – phân bón MỞ... Composting hiểu trình phân hủy sinh học hiếu khí chất thải hữu đến trạng thái ổn định tác động kiểm soát người, sản phẩm giống mùn gọi compost Quá trình diễn chủ yếu giống phân hủy tự nhiên, tăng... hoạt động vi sinh vật Hình 2.1 – Composting TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH COMPOST 1.1 Định nghĩa Hình 2.2 – Sự biến đổi nhiệt độ trình ủ phân Compost TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH COMPOST 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng