Chất lượng nước thải của các nhà máy đường, nhà máy cồn và việc sử dụng trong canh tác nông nghiệp

Chia sẻ: Leon Leon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

63
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu được thực hiện ở một số đường và ethanol nhà máy ở tỉnh Thanh Hóa với bốn hệ thống xử lý nước thải: nước thải từ các nhà máy đường với hóa chất tốt và sinh học xử lý; nước thải từ các nhà máy đường với xử lý hóa chất và bán - xử lý sinh học; nước thải từ các nhà máy đường không qua xử lý hóa học đi qua hồ chứa và hệ thống thoát nước hệ thống; và nước thải từ các nhà máy sản xuất ethanol. Kết quả nghiên cứu cho thấy nước thải từ đầu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chất lượng nước thải của các nhà máy đường, nhà máy cồn và việc sử dụng trong canh tác nông nghiệp

CH T LƯ NG NƯ C TH I C A CÁC NHÀ MÁY ĐƯ NG, NHÀ MÁY C N VÀ VI C S D NG TRONG CANH TÁC NÔNG NGHI P Mai Văn Tr nh, Nguy n Th Hu , Ph m Thanh Hà, Vũ Dương Quỳnh SUMMARY Wastewater from sugar and ethanol plants and their use for agriculture The study was carried out in some of sugar and ethanol plants in Thanh Hoa province with four wastewater treatment systems: wastewater from sugar plant with well chemical and biological treated; wastewater from sugar plant with chemical treatment and semi - biological treatment; wastewater from sugar plant without chemical treatment goes through reservoirs and to drainage systems; and wastewater from ethanol plant. Research results showed that wastewater from first system meets irrigation standard, wastewater the second and third systems needs to be treated for color, odor, suspended solids, NH4+, E. coli, coliform, BOD5, COD. Molasses from alcohol plant is very rich of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium but violated some others items of color, odor, total sediment, suspended solids, DO, BOD5, COD, chloride, sulfide, and total lubricant. Wastewater from sugar plant partially met for water demand and plant nutrition for dry land nearby the factory ưhile molasses from alcohol plant can replace a lot of nutrients in fertilizer. However, its impact on soil quality and environment should be observed and asessed before making recommendation to the farmer. Keywords: Wastewater, sugar plant, ethanol plant tri u m3, và lư ng nư c th i s kho ng g n I. §ÆT VÊN §Ò 50 tri u m3. S li u kh o sát c a N guy n Ngành công nghi p mía ư ng Vi t Th Sơn, 2001 c a 9 nhà máy ư ng cũng Nam n nay ã có trên 40 nhà máy ang cho bi t, nhi u m u ô nhi m màu và mùi, s n xu t. Bên c nh r t nhi u l i ích v m t hàm lư ng COD vư t quá tiêu chuNn nư c kinh t l i có nh ng h n ch v m t môi th i lo i B 1,2 - 12 l n, BOD5 vư t quá 1,2 trư ng. T cây mía thành ư ng tinh ph i - 13 l n. c bi t nư c th i t i nhà máy s n tr i qua r t nhi u công o n nên ch t th i xu t c n, hàm lư ng COD cao g p 240 n th i t quá trình s n xu t tương i nhi u, 950 l n, BOD5 cao g p 11 - 450 l n và t ng bao g m: Bã mía t khâu nghi n ép, các c n lơ l ng (SS) cao g p 5 - 10 l n so v i hoá ch t như Ca(OH), H3PO4... dư th a TCVN 5945 - 2005 v nư c th i lo i B. trong quá trình lo i t p ch t, ch t th i, SO2, N h ng năm g n ây, ngư i dân ã s d ng NaHSO3 dư th a t kh màu nư c ư ng, nư c th i t các nhà máy này tư i cho khói, b i, mùi trong s y và làm l nh ư ng. cây tr ng b i nó ch a m t lư ng dinh Ngoài ra ph i k n lư ng nư c ư ng, dư ng m, lân, kali cao. Tuy nhiên m c m t ư ng rò r trong s n xu t và các s n và gi i h n nh hư ng c a chúng n phNm ph lo i trong khâu nguyên li u. sinh trư ng phát tri n c a cây tr ng cũng N ghiên c u c a N guy n Th Sơn (2001) như ch t lư ng nông s n và môi trư ng t cho bi t, tiêu t n nư c ép 1 t n mía là 13 v n chưa ư c ki m tra. Trong bài vi t này - 15m3 nư c, trong ó lư ng nư c th i ra trình bày k t qu nghiên c u v ch t lư ng c n ư c x lý là 30%. N hư v y, ch tính nư c th i m t s nhà máy ư ng, c n và riêng v mía 2008 - 2009 ép ư c 9,65 tri u th c tr ng s d ng chúng trong canh tác t n mía thì lư ng nư c c n dùng là 144,75 nông nghi p.
II. VËt liÖu vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu Coliform, E.coli, t ng c n lơ l ng. Hàm lư ng coliform nư c h sinh h c 1 t i th i 1. V t li u nghiên c u i m gi a v ép mía lên n 1.1x105 M u nư c th i ư c l y làm 4 t: Giai MPN /100ml, E.coli là 1500 MPN /100ml, o n nhà máy ngh ép, u v ép, gi a v t ng c n lơ l ng là 330 mg/l. N ư c th i ép và cu i v ép các nhà máy mía ư ng sau khi ư c x lý hóa h c (HSH1) h u và c n thu c Công ty C ph n mía ư ng h t các ch tiêu v mùi, c n lơ l ng, COD, Lam Sơn, N hà máy mía ư ng N ông C ng, BOD5, Coliform, E.coli, t ng d u m , N hà máy mía ư ng Vi t ài. N H4+, pH, các ch tiêu kim lo i n ng ã ư c c i thi n nhi u và sau khi ư c x lý 2. Phương pháp nghiên c u sinh h c n h s 5 thì t tiêu chuNn Phân tích các ch tiêu: Màu, mùi, pHH2O, nư c th i công nghi p lo i B. EC, DO, COD, BOD5, N H4+, N O3 - , Ca2+, T i h th ng 2: N ư c th i nhà máy mía Mg2+, t ng c n, t ng c n không tan (c n lơ ư ng ư c x lý hóa h c sơ b và vào l ng), photpho t ng s , lân d tiêu, kali t ng h th ng h sinh h c 1 và 2. Do h th ng s , kali d tiêu, clo dư, t ng sulfua (S2), t ng h sinh h c 1 và 2 m i ư c hoàn thi n nên d u m , coliform, E.coli, Cr, Cd, Pb, Cu, Zn. m u nư c ư c l y t i ngu n th i tr c ti p Các m u t ư c l y t i khu v c xung (chưa qua x lý hóa h c) và h sinh h c 2. quanh các nhà máy mía ư ng bao g m có T i th i i m gi a v ép mía các ch s v tư i và không tư i nư c th i. M u t ư c c n lơ l ng, Coliform, BOD5, COD cao hơn phân tích các ch tiêu: Nm, pHKCl, OC, N , nhi u so v i các th i i m còn l i. N ư c P2O5, K2O t ng s , P2O5, K2O d tiêu, CEC, th i tr c ti p t i h th ng 2 chưa qua x lý Ca++, Mg++. i u tra hi n tr ng nư c th i sinh h c ô nhi m v các ch s màu, mùi, c a các nhà máy thông qua phi u i u tra, hàm lư ng c n lơ l ng, Coliform, E.coli, ph ng v n tr c ti p và ánh giá nhanh hi n t ng d u m và N H4+, khi ư c x lý hoá trư ng có s tham gia c a ngư i dân, cán b h c sơ b và x vào 2 h sinh h c 1 và 2 thì a phương và các tài li u thu th p. Phương các ch s trên gi m i rõ r t. Tuy nhiên, pháp phân tích, x lý m u: Tùy theo c thù các ch s v màu, mùi, hàm lư ng c n lơ c a t ng lo i m u ư c x lý theo tiêu l ng và N H4+ v n còn cao. chuNn/quy chuNn phân tích các ch tiêu T i h th ng 3: N ư c th i nhà máy mía theo 10 TCN 386 - 99. ư ng tr c ti p vào h sinh h c do chưa có h th ng x lý hóa h c. M u nư c ư c III. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn l y t i h sinh h c và mương d n nư c th i 1. Đánh giá ch t lư ng nư c th i c a vào ru ng (MVR). T i th i i m gi a v ép các nhà máy mía đư ng và c n theo mía, các ch s Coliform, BOD5, COD cao các h th ng x lý nư c th i khác nhau. hơn các th i i m khác. Vì nư c th i chưa ư c x lý hoá h c mà ưa luôn vào h T i h th ng 1: N ư c th i nhà máy mía sinh h c sau ó th i ra môi trư ng nên nư c ư ng ư c x lý b ng quy trình công th i t i h sinh h c và nư c th i ra ngh hi n i, nư c th i sau khi ư c x lý mương u có các ch s v màu, mùi, hàm hóa h c ư c vào l n lư t 5 h sinh h c lư ng c n lơ l ng, Coliform, E.coli, t ng x lý sinh h c. M u nư c ư c l y t i d u m , clorua và N H4+ cao. h sinh h c 1 và h sinh h c 5. K t qu phân tích cho th y, hàm lư ng các ch t T i h th ng 4: N ư c th i nhà máy c n trong nư c th i vào th i i m gi a mùa ép (d ch hèm) ư c l y t i b ch a dung d ch mía l n hơn nhi u so v i l y vào các th i trư c và sau x lý biogas. K t qu phân tích i m khác, c bi t là hàm lư ng cho th y, d ch hèm có hàm lư ng dinh
dư ng r t cao. D ch hèm trư c x lý biogas màu, mùi, c n t ng s , c n lơ l ng, DO, ô nhi m v màu, mùi, c n t ng s , c n lơ BOD5, COD, clorua, sunfua, t ng d u m . l ng, DO, BOD5, COD, Clorua, Sunfua, pH, N ư c th i c a h th ng 1, 2, 3 không ô Zn và Cr; các ch tiêu này vư t ngư ng cho nhi m v các ch tiêu kim lo i n ng (Cu, Pb, phép nư c th i lo i B t 2 cho n hàng Zn, Cd, Cr) và các hàm lư ng dinh dư ng nghìn l n. Tuy nhiên hàm lư ng coliform, t ng s (N , P2O5, K2O). N ư c th i t i h E.coli l i r t ít và h u như không có. D ch hèm sau khi ư c x lý qua b Biogas ã th ng 2 và 3 b ô nhi m màu, mùi, c n lơ sinh m t lư ng Coliform, E.coli, pH tăng t l ng và hàm lư ng N H4+, c bi t t i h 3,9 lên 7,6; hàm lư ng các ch t khác gi m i th ng 3 hàm lư ng c n lơ l ng, Coliform, rõ r t song v n b ô nhi m v các ch tiêu BOD5, COD trong nư c th i r t cao. B ng 1. Ch t lư ng nư c th i t i các h th ng x lý nư c th i c a các nhà máy ư ng và c n TCVN H th ng 1 H th ng 2 H th ng 3 H th ng 4 Ch tiêu 5945 - 2005 HSH1 HSH5 TXLSH SXLSH SXLSH MVR T.Biogas S.Biogas A B Màu (mg/l Pt) Co-Pt, 15 9 56 68 64 72 10262 11638 20 50 pH=7 Mùi (C m quan) HKC KPH HKC HKC HKC HKC KC KC KPH KPH TS (mg/l) 404 314 787 553 1446 745 319189 132574 SS (mg/l) 196 176 347 207 253 271 13833 8527 50 100 COD (mg/l) 29,2 20,7 276,7 56,7 268,7 104,7 37870,3 13270,7 50 80 BOD5 (mg/l) 20OC 15,8 11,3 180,0 34,7 185,0 68,7 24159,0 8468,2 30 50 Coliform (MPN/100ml) 87530 269 15493 657 701773 80080143 28 783 3000 5000 Fecal coli (MPN/100ml) 6403 28 217 81 17 1167 0 59 T ng d u m (mg/l) 4,08 1,63 3,32 1,55 6,73 8,40 18,33 11,60 5 5 Clorua (mg/l) 182 174 485 397 2492 283 38950 47600 500 600 Sunfua (mg/l) 20,6 25,3 3,3 1,3 5,1 5,0 1235,4 564,4 0,2 0,5 pH 7,6 7,7 6,7 7,5 6,9 7,0 3,9 7,6 6,0 - 9 5,5 - 9 EC (mS/cm) 0,49 0,48 0,80 0,62 1,93 2,09 20,02 23,67 Nts (mg/lít) 10,35 10,49 14,27 11,07 17,39 10,84 1993,00 1620,50 15 30 + NH4 10,05 9,50 21,00 18,00 20,05 19,00 1620,00 1604,50 5 10 - NO3 2,50 2,00 5,00 4,00 4,60 4,00 379,50 376,00 P ts (mg/lít) 2,38 1,84 4,79 4,16 3,29 3,53 272,59 201,24 4 6 K2O ts (mg/lít) 12,41 4,56 16,78 10,81 25,33 13,44 3640,20 7334,10 Cu (mg/lít) 0,06 0,06 0,12 0,06 0,08 0,07 1,07 0,23 2 2 Pb (mg/lít) 0,03 0,03 0,07 0,03 0,04 0,04 0,17 0,17 0,1 0,5 Cd (mg/lít) 0,005 0,005 0,006 0,005 0,005 0,005 0,007 0,005 0,005 0,01 Zn (mg/lít) 0,20 0,09 0,50 0,40 0,35 0,30 9,10 0,36 3 3 Cr (mg/lít) 0,30 0,07 0,45 0,30 0,05 0,05 4,75 0,24 0,2 1 Chú gi i: S li u tính trung bình c a 4 t ( u v ép, gi a v ép, cu i v ép và th i gian ngh ép). HKC: Hơi khó ch u, KC: Khó ch u, KPH: Không phát hi n. 2. Hàm lư ng dinh dư ng trong nư c cho th y, hàm lư ng m t ng s dao ng t th i t i các nhà máy đư ng, c n và th c 10,35 - 17,39mg/l; hàm lư ng lân t ng s dao tr ng s d ng ng t 1,84 - 4,79mg/l; hàm lư ng kali t ng K t qu phân tích hàm lư ng dinh dư ng s dao ng t 4,56 - 25,33mg/l và n m trong trong nư c th i các nhà máy ư ng (b ng 1) ngư ng cho phép c a nư c th i lo i B. V i
nư c th i nhà máy ư ng, các nhà máy 3. nh hư ng c a nư c th i nhà máy không s d ng nư c th i này tư i cho cây đư ng - c n đ n ch t lư ng đ t nông tr ng mà do nư c th i ch y qua ru ng ho c nghi p ngư i dân d n vào tư i cho ru ng nhà mình. K t qu phân tích cho th y, t ru ng V i t i thì nư c th i v a cung c p nư c mía ư c tư i d ch hèm t i khu v c h tư i v a b sung ph n nào dinh dư ng nên th ng 1 v chua, hàm lư ng ch t dinh cây tr ng có t t hơn so v i xung quanh. T i dư ng N, P2O5, K2O, các ch t trao i K+, m t s ru ng lúa do n m c nh h th ng x Mg++, Ca++ và dung tích h p thu CEC th i nên nư c th i i vào có làm tăng quá không thay i nhi u so v i m u i ch ng. trình tích lũy h u cơ, trong quá trình phân t tr ng mía có tư i nư c th i h th ng 2 gi i h u cơ có th gây th i, th a m gây ã có s bi n ng tăng nh so v i không hi n tư ng l p c a lúa và các b nh ngoài tư i nư c th i v hàm lư ng cacbon, lân, da do ti p xúc c a ngư i nông dân, th m chí kali t ng s , canxi trao i, dung tích h p năng su t lúa có th gi m. thu và c bi t pH t tăng t 3,82 lên 4,83. K t qu phân tích d ch hèm t i h t tr ng lúa có tư i nư c th i h th ng 3 th ng 4 cho bi t, bên c nh nh ng y u t ô chua t ư c c i thi n hơn, pH t t nhi m như màu, mùi, c n lơ l ng... thì 5,62; hàm lư ng các ch t dinh dư ng và d ch hèm l i có ưu th v m t dinh dư ng, các ch t trao i trong t u cao hơn so hàm lư ng m trư c và sau khi x lý v i t tr ng mía. So sánh v i m c ánh biogas l n lư t là 1993mg/l và 1621mg/l giá c a FAO - UNESCO thì t lúa tư i (trung bình = 1807mg/l); hàm lư ng lân nư c th i nhà máy ư ng h th ng 3 hơi trư c và sau khi x lý biogas là 273mg/l chua; m, lân t ng s m c giàu; cacbon và 201mg/l (237); hàm lư ng kali t ng s h u cơ t ng s , dung tích h p thu t m c trư c và sau x lý biogas là 3640mg/l và trung bình; hàm lư ng kali t ng s cao hơn 7334mg/l (5487). Như v y, hàm lư ng các r t nhi u so v i t tr ng mía h th ng 2 và ch t m, lân, kali trong d ch hèm u r t 4 nhưng v n m c nghèo. Như v y bư c cao, cao nh t là hàm lư ng kali, ti p n u nghiên c u cho th y tư i d ch hèm cho hàm lư ng m và hàm lư ng lân. Tính cây tr ng chưa th y bi u hi n nh hư ng trong 1 m3 d ch hèm s ch a 3,9kg N; n tính ch t t nhưng tư i nư c th i nhà 3,4kg P2O5 kg và 9,1kg K2O. máy ư ng cho cây tr ng ã có bi u hi n tăng nh hàm lư ng các ch t trong t. B ng 2. Ch t lư ng t nông nghi p b nh hư ng c a nư c th i nhà máy ư ng và c n K+ Ca++ Mg++ CEC KHM pHKCl %N %P2O5 %K2O %OC (cmol/kg) (cmol/kg) (cmol/kg) (cmol/kg) Đ t tr ng mía 3,54 0,108 0,062 0,076 0,775 0,32 1,76 0,48 14,08 không tư i nư c th i HT4 Đ t tr ng mía 3,68 0,128 0,074 0,074 0,737 0,31 1,81 0,64 13,17 có tư i nư c th i HT4 Đ t tr ng mía 3,82 0,164 0,366 0,093 1,250 0,40 1,60 1,44 12,80 không tư i nư c th i HT2 Đ t tr ng mía 4,83 0,161 0,433 0,111 1,367 0,48 5,28 1,12 16,16 có tư i nư c th i HT2 Đ t tr ng lúa 5,62 0,279 0,213 0,901 2,103 3,83 11,04 1,44 16,96 có tư i nư c th i HT3
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam IV. KÕt luËn 1. Ch t lư ng nư c th i ph thu c ch t ch vào quy mô và ch t lư ng h th ng x lý nư c th i c a các nhà máy mía ư ng. Ch t lư ng nư c th i t i h th ng 1 h u như các ch tiêu ã t tiêu chuNn lo i B. Ch t lư ng nư c th i t i h th ng 2 và c bi t là h th ng 3 c n ph i x lý thêm v các ch tiêu màu, mùi, c n lơ l ng và hàm lư ng NH4+, Coliform, BOD5, COD. Nư c th i nhà máy c n có hàm lư ng m, lân, kali, canxi, magie r t cao. Các ch tiêu v màu, mùi, c n t ng s , c n lơ l ng, DO, BOD5, COD, clorua, sunfua, t ng d u m c n ph i x lý ti p vì cao hơn ngư ng cho phép. 2. S d ng nư c th i nhà máy ư ng tư i cho cây tr ng ã có bi u hi n tăng nh n ng các ch t trong t, m t ph n ã áp ng ư c nhu c u nư c và dinh dư ng cây tr ng cho các ru ng c n g n nhà máy, tuy nhiên c n có theo dõi dài h n v di n bi n chua và dinh dư ng t. 3. S d ng nư c th i nhà máy c n có th thay th ư c r t nhi u dinh dư ng trong phân hóa h c. Tuy nhiên cũng c n ph i ti p t c có các theo dõi dài h n v các ch tiêu N - NO3 - , N - NH4+, kim lo i n ng trong t... và m c nh hư ng n sinh trư ng, phát tri n c a cây tr ng ưa ra khuy n cáo h p lý v m t tính toán nhu c u tư i, b sung phân bón và quy trình tư i. TÀI LI U THAM KH O 1. MARD, 2009. Báo cáo tình hình s n xu t nguyên li u mía c a v ép 2008 - 2009, chuNn b cho v ép 2009 - 2010 và tri n khai d án gi ng mía. C c Tr ng tr t - B Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn. 2. Nguy n Th Sơn, 2001. K t qu bư c u trong nghiên c u x lý nư c th i b ng bùn than ho t tính trong s n xu t mía ư ng, Vi n Khoa h c Công ngh và Môi trư ng, i h c Bách khoa Hà n i, truy c p t trang website http://www.nea.gov.vn/tapchi/Toanvan/02 - 2k2 - 15.htm4. 3. Công ty CP mía ư ng Lam Sơn, 2008. D án “Thí nghi m tư i mía b ng d ch hèm c n sau x lý sinh h c”. 4. TCVN 5945 - 2005, Nư c th i công nghi p - Tiêu chuN th i. n Ngư i ph n bi n TS. Ph m Xuân Liêm 5