Đang tải... (xem toàn văn)
Sử dụng nitơ và phốt pho dể tổng hợp phân bón đang trở thành xu hướng ngày càng tăng, điều này đã dẫn đến dòng nitơ phản ứng lớn trong môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và môi trường. Trong khi đó phốt pho là một nguồn tài nguyên không tái tạo, đang đối mặt với nguy cơ cạn kiệt nghiêm trọng. Do đó, phục hồi và tái sử dụng nitơ và phốt pho là quan trọng. Với nito, Một quá trình trao đổi hấp phụ ion cung cấp dòng nitơ phản ứng tập trung. Hệ thống hóa sinh học thu hồi nitơ hiệu quả dưới dạng NH3(g) hoặc (NH4)2SO4. Không khí tước amoniac từ phân hủy kỵ khí đã được báo cáo để phục hồi 7092% nitơ. Tách màng có khả năng phục hồi trong thứ tự 99 100% không có chất gây ô nhiễm thứ cấp thấm qua. Với phốt pho (P), Quá trình lọc vật lý và màng có khả năng làm giảm P lơ lửng để theo dõi lượng nhưng cung cấp loại bỏ P hòa tan tối thiểu. Kết tủa hóa học có thể loại bỏ 8099% P trong dòng nước thải và thu hồi dưới dạng phân bón (struvite). Thủy phân axit có thể chuyển đổi P thu hồi thành axit photphoric và phân lân có thể sử dụng. Phương pháp hấp phụ hóa học và phương pháp trao đổi ion có thể giảm P để theo dõi hoặc không phát hiện nồng độ, với mức tối thiểu sản xuất chất thải và tái sử dụng cao. Đồng hóa sinh học thông qua các vùng đất ngập nước được xây dựng sẽ loại bỏ cả N (8387%) và P (7085%) từ nước thải, với sự phục hồi dưới dạng thức ăn cho cá động vật và nhiên liệu sinh học.
NỘI DUNG TỔNG QUAN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHOÁNG STRUVITE THIẾT BỊ PHẢN ỨNG TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P CHẤT LƯỢNG PHÂN VÀ THỬ NGHIỆM TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở VIỆT NAM Nước thải thải biển La Gi (Bình Thuận) Nước thải chăn ni sở Tp HCM MỘT SỐ PP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Các P/p phổ biến PP VẬT LÝ •Lọc qua song chắn rác •Lắng lọc bỏ cặn tụ •Dùng As mặt trời làm khơ PP HĨA HỌC PP SINH HỌC •Ủ ( nóng, lạnh) •Hồ sinh học, bể lắng •Lên men, tiêu hủy xác PP khác •Kết tủa => tạo => loại tác nhân gây ô nhiễm TỔNG QUAN VỀ STRUVITE (MAP) Kết hợp ion: Mg2+, NH4+, PO43pKs=12.6-13.26 Ít tan nước hay dung dịch => giải phóng chậm N,P cho đất Ưu điểm •Sinh học: khoáng chất MAP dễ dàng bị hấp thụ •Chậm tan: tính hòa tan thấp, đảm bảo tính ổn định •Tinh khiết cao: kim loại nặng khơng kết tủa với MAP •Sử dụng trực tiếp làm phân bón TỔNG QUAN VỀ STRUVITE (MAP) Sơ đồ q trình hình thành MAP tự nhiên Qúa trình phụ thuộc yếu tố chính: Tỷ lệ Mg:N:P Gía trị pH qt phản ứng DẠNG TỒN TẠI CỦA N VÀ P TRONG NƯỚC THẢI NH4+ Nước thải NO3PO43- P N NO2- Phosphat hữu Axit amin PolyphosPhate CÁC CHỈ SỐ QUAN TRỌNG Production of slow release crystal fertilizer from wastewaters through struvite crystallization – A review (2014) YÊU CẦU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO TCVN TÍNH CHẤT LÝ HĨA STRUVITE CTPT: MgNH4PO46H2O Trọng lượng: 245,43 g/mol Tinh thể không đều, khơng có vỏ, thơ Struvite tinh khiết dạng bột tinh thể màu trắng Là khoáng chất xốp mềm, trọng lượng riêng thấp ( SG=1.7 ) Tính tan: độ hòa tan kém, tan kiềm trung tính, dễ tan axit (25oC 0,008g/100ml H2O , 0,033g/100ml HCL 0,001N ) Kích thước: 15um – 3.5mm Tốc độ tăng trưởng tinh thể 0.173 mm/ngày CTPT STRUVITE THEO CÁC ĐIỀU KIỆN TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N P a.Độ pH pH có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ thu hồi N P Tỷ lệ thu hồi N P nhanh chóng tăng độ pH tăng từ đến Khi giá trị pH tăng thêm lên 10, tỷ lệ thu hồi P ổn định với khoảng 95%, tỷ lệ thu hồi N tăng lên 78% Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N P a Tỷ lệ số mol Mg/P Tỷ lệ thu hồi P tăng nhanh từ 80,8% đến 95,5% Mg/P tăng từ 0,8 lên 1,2 Tỷ lệ thu hồi tăng 2% giá trị Mg / P tăng từ 1,2 lên 1,6 Mg/P ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi N Tỷ lệ thu hồi N tăng từ 72,13% lên 75,85% giá trị Mg/P tăng từ 0,8 lên 1,6 Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 1.Một số yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ thu hồi N P a Tỷ lệ số mol N/P N/P tăng từ 1.2 đến ảnh hưởng đến tốc độ thu hồi P N/P giảm từ xuống 1,2 tỷ lệ thu hồi N tăng nhanh từ 67,2% lên 83,3% Có nghĩa nồng độ PO43- cao thuận lợi cho thu hồi N Int J Environ Res Public Health 2018 TỶ LỆ THU HỒI N VÀ P 2.Tối ưu hóa thí nghiệm Sau phân tích liệu thực kiểm tra lại thí nghiệm Điều kiện tối ưu: Mg/P = 1,6, N/P = 1,2 pH = 10 Tỷ lệ thu hồi N P 89,6% 99,6% Int J Environ Res Public Health 2018 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE NUTRIENT LEACHING RATE Tốc Tốc độ độ giải giải phóng phóng chất chất dinh dinh dưỡng dưỡng rất chậm chậm Khơng làm cháy rễ Có tác dụng tồn dư lâu dài vùng rễ có lợi cho phân bón hòa tan Đồng cỏ, rừng: phân bón áp dụng lần vài năm có hiệu mơi trường Lý tưởng cho nông nghiệp ven biển Arabian Journal of Chemistry (2014) FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE SOIL TYPE AND STUVITE Đất trồng có chứa nồng độ canxi photphat cao giảm đáng kể khả hòa tan lân tự nhiên o Struvite dễ hòa tan canxi photphat pH kiềm phân bón P tiềm đất đá vôi Sự diện kim loại nặng phân bón giảm suất trồng o Mặc dù struvite chứa kim loại nặng, trì hồn hảo giới hạn hợp lệ phân bón phân bón thân thiện với mơi trường liên quan đến tình hình kim loại nặng o Tiền xử lý với màng lọc phương pháp hiệu để giảm ô nhiễm kim loại nặng struvite Arabian Journal of Chemistry 2014 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE ECO-FRIENDLY CROP/AGRICULTURAL PRODUCTION 39% CH4 Đất nông nghiệp 60% NO2 o o Sự làm giàu nitơ nguồn 1% CO2 phát NO, N2O CH4 từ đất o Urê giải phóng N nhanh chóng vào đất, có 40% thu hồi thực vật 60% bị theo cách khác Khí CH4 giữ xạ hồng ngoại mặt đất hiệu gấp 20 lần so với CO2, N2O mạnh gấp 300 lần so với CO2 việc hấp thụ xạ nhiệt mặt đất tầng đối lưu thay đổi kí hậu, tăng ấm lên toàn cầu Arabian Journal of Chemistry 2014 FERTILIZER QUALITY OF STRUVITE ECO-FRIENDLY CROP/AGRICULTURAL PRODUCTION Đặc điểm giải phóng chậm struvite thực vật hấp thụ hầu hết N chúng làm giảm N thông qua việc lọc bay Việc sản xuất struvite đồng thời làm giảm P N từ chất thải giảm nguy phú dưỡng vùng nước Nghiên cứu cho thấy: thải N2O xử lý urê FSP cao gấp lần so với xử lý MAP, trình lọc N thấp MAP lần so với phân bón N thương mại Sử dụng struvite làm phân bón tạo mơi trường thân thiện cách giảm khí thải nhà kính Arabian Journal of Chemistry 2014 METHODS OF FERTILIZER APPLICATION o Cung cấp N P kích thích phát triển rễ, cành… phân đơn / đưa vào phân hỗn hợp o Phân giải NH4H2PO4 trong đất độ ẩm phù hợp thành NH4+ H2PO4- môi trường axit phù hợp cho đất trung tính / pH cao o Khi sử dụng loại phân bón không nên trộn với phân chứa Ca Mg METHODS OF FERTILIZER APPLICATION o MAP dạng hạt bón tập trung bên bề mặt đất, quanh khu vực rễ phát triển (cách hạt khoảng 5cm) o Ngồi rắc trên ruộng trộn với lớp đất bề mặt POT TRIAL TESTS Int J Environ Res Public Health 2018 POT TRIAL TESTS Int J Environ Res Public Health 2018 POT TRIAL TESTS Environ Sci Pollut Res 2014 CONCLUSION o Bón trực tiếp cho trồng o Sản lượng trồng mức độ hấp thu dưỡng chất từ struvite loại trồng cao lần so với loại phân khoáng sử dụng o Dưỡng chất từ struvite thải từ từ làm cho hấp thụ hết mà không làm ô nhiễm trở lại môi trường CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE ... through struvite crystallization – A review (2014) YÊU CẦU XỬ LÝ NƯỚC THẢI THEO TCVN TÍNH CHẤT LÝ HĨA STRUVITE CTPT: MgNH4PO46H2O Trọng lượng: 245,43 g/mol Tinh thể khơng đều, khơng có vỏ, thô Struvite. .. 15um – 3.5mm Tốc độ tăng trưởng tinh thể 0.173 mm/ngày CTPT STRUVITE THEO CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH ẢNH STRUVITE LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ TẠO MẦM STRUVITE TẠO MẦM Tạo dung dịch siêu bão hòa (nồng độ chất tan... Ca3(PO4)2 => Struvite không tinh khiết, khả loại bỏ P Kết luận: số thí nghiệm với tỉ lệ Mg P cho khả loại bỏ thấp =>tỷ lệ Mg:N:P tốt để tạo struvite 1:1:1 ĐIỀU KIỆN TẠO STRUVITE Phạm