Nghiên cứu khả năng phân hủy chất thải hữu cơ tạo khí sinh học của bể biogas mới cải tiến kết hợp bổ sung chế phẩm vi sinh tại làng nghề sản xuất bún ở Thanh Lương - Hà Tây

Chia sẻ: Leon Leon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

126
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, ô nhiễm môi trường ở các làng nghề Việt tăng hơn và nhiều hơn nữa. Chất thải chính và nước thải có nồng độ chất hữu cơ được loại bỏ từ các hoạt động khác nhau của con người như chăn nuôi, chế biến nông sản. Trong bài báo này, xử lý nước thải sử dụng bể biogas đã được thực hiện. Kết quả cho thấy các bể biogas cải tiến với xử lý thứ cấp đã phân hủy tốt hơn so với những cái cũ mà không xử lý thứ cấp. Các kết quả thử nghiệm tốt...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu khả năng phân hủy chất thải hữu cơ tạo khí sinh học của bể biogas mới cải tiến kết hợp bổ sung chế phẩm vi sinh tại làng nghề sản xuất bún ở Thanh Lương - Hà Tây

NGHIÊN C U KH NĂNG PHÂN H Y CH T TH I H U CƠ T O KHÍ SINH H C C A B BIOGAS M I C I TI N K T H P B SUNG CH PH M VI SINH, T I LÀNG NGH S N XU T BÚN THANH LƯƠNG - HÀ TÂY Chu Bá Phúc, Hoàng Th Tâm, Lê Th Thu H ng, Bùi Th Lan Hương, Lê Văn Nh . Summary Research on organic waste treatment and biogas efficiency in an innovative new biogas tanks and with supplementing microbial preparations at rice vermicelli trade village Thanh Luong - Ha Tay province At present, environmental contamination in Vietnamese trade villages increases more and more. The main waste and wastewater with high organic concentration are eliminated from different human activities such as animal husbandry, processing agricultural products. In this paper, wastewater treatment using biogas tanks was carried out. The results showed that the innovative biogas tanks with secondary treatment had better decomposition than the old ones without secondary treatment. The best experimental results were evaluated after supplementing microbial preparations as follow: th th The highest decomposition of the organic waste showed from 13 to 15 days after supplementing microbial preparations. The microbial preparation DW 97 was the best chosen for further researches. Basic pollution parameters in efluent from the innovative new tanks were better than that of the old ones. Keywords: Waste, contamination, treatment, organic, innovative, secondary, microbial, parameters. I. TV N nghiên c u nh m ánh giá kh năng phân Hi n nay, m t trong nh ng nguyên h y ch t th i và t o khí sinh h c c a mô hình biogas cũ làm cơ s cho vi c xu t nhân gây ô nhi m môi trư ng r t nghiêm tr ng là ch t th i h u cơ sinh ra t các ho t áp d ng các bi n pháp m i c i ti n hoàn ng c a con ngư i như chăn nuôi, ch thi n hơn mô hình này, nh m x lý t t bi n lương th c th c phNm... nhưng vi c hơn, v n hành d dàng hơn, góp ph n gi gìn v sinh, gi m thi u ô nhi m môi x lý các ch t th i h u cơ còn nhi u h n ch . M t trong nh ng ti n b k thu t ã trư ng cho các h làm ngh ch bi n nông ư c áp dung khá ph bi n là s d ng h m s n th c phNm, c bi t là các h s n xu t biogas quy mô h gia ình. Tuy nhiên, bún có k t h p chăn nuôi. nh ng mô hình biogas cũ và cách v n hành II. V T LI U VÀ PHƯƠN G PHÁP c n ư c nghiên c u c i ti n hơn n a tăng kh năng phân h y ch t th i và t o N GHIÊN C U khí sinh h c ư c nhi u hơn. Công trình
N gu n ch t th i h u cơ t s n xu t bún 24 gi phân hu , ng th i o nhi t ngoài và chăn nuôi chưa qua x lý ư c ưa vào tr i và trong nư c th i sau x lý. Trong th i các b biogas nghiên c u là các b ang gian o không b sung thêm nguyên li u, dùng và b xây m i c i ti n t i các h gia không khu y o b . S li u thu th p ư c ình t i thôn Thanh Lương, xã Bích Hòa, x lý b ng phương pháp th ng kê. huy n Thanh Oai, t nh Hà Tây cũ. Ch phNm sinh h c ư c s d ng là: DW97, EMC, III. K T QU VÀ TH O LU N MICROPHOT, EMUN IV ư c b sung theo t l 0,1% (gam/m3 d ch ). ánh giá 1. K t qu l a ch n m t s b biogas kh năng phân h y ch t th i c a b biogas nghiên c u, ánh giá phân hu ch t th i qua các thông s pH, BOD5, COD, ch t r n và kh năng t o khí sinh h c lơ l ng (SS), ch t r n hòa tan t ng s (TDS), ã l a ch n m t s b biogas cũ không nitơ t ng s , ph tpho t ng s , t ng có b ph n x lý th c p (hình 1) ang s Coliform. Lư ng khí sinh ra c a b biogas d ng làng ngh làm bún xã Bích Hòa - ư c o b ng lưu lư ng k , áp su t khí o Thanh Oai - Hà Tây và xây b m i c i ti n b ng áp l c k . Áp su t khí và lưu lư ng khí có b ph n x lý th c p (hình 2). Các ch x ra kh i b ư c o trong kho ng th i phNm sinh h c b sung vào 6 b v i 2 lo i gian 15 phút/l n, l p l i 3 l n l y giá tr b nêu trên. trung bình. o lư ng khí sinh ra trong b sau KT3 Hình 1. Sơ c a b xây theo thi t k cũ không có b ph n x lý th c p KT3+1 B x lý B x lý th c p th c p Hình 2. Sơ c a b xây theo thi t k m i c i ti n có b ph n x lý th c p
2. ánh giá tính n nh trong phân hu trong phân hu ch t th i, kh năng t o khí ch t th i, kh năng t o khí c a các b c a các b biogas cũ và m i xây làng bún biogas cũ và m i xây làng bún khi chưa khi chưa b sung ch phNm vi sinh th hi n b sung ch ph m vi sinh b ng 1. S li u nghiên c u v tính n nh B ng 1. Áp su t và lưu lư ng khí o ư c khi chưa b sung ch ph m vi sinh Sáng Lư ng Chi u Chênh l ch Chênh l ch Lư ng khí khí theo áp su t khí B (8gi - 9gi ) 3 (15 - 16 gi ) theo m3 b m b (sáng/chi u) (sáng/chi u) kg/cm2 lít/gi lít/gi kg/cm2 lít/gi lít/gi kg/cm2 lít/gi B 1 0,076 374,80 46,85 0,072 355,06 44,38 0,004 19,74 B 2 0,108 509,10 56,56 0,100 471,43 52,38 0,008 37,67 B 3 0,145 725,00 76,31 0,142 710,00 74,73 0,003 15,00 B 4 0,111 521,22 61,32 0,088 425,00 50,00 0,023 96,22 B 5* 0,138 690,00 86,25 0,136 680,00 85,00 0,002 10,00 B 6* 0,129 645,00 80,62 0,121 605,00 75,62 0,008 40,00 * B 5 và 6: B m i xây có c i ti n xây thêm b x lý th c p. K t qu b ng 1 cho th y, biên sinh khí l n hơn r t nhi u so v i các b dao ng c a áp su t khí ít thay i trong cũ. Chênh l ch v khí sinh ra gi a các b ngày. B 4 có áp su t dao ng cao nh t m i và cũ là r t áng k (chênh l ch gi a 0,023 kg/cm2, th hi n tính không n nh b 5 và b 1 là 315,2 lít/gi ; chênh l ch trong phân h y ch t th i c a b , nguyên gi a b 6 và b 1 là 270,2 lít/gi ). N u nhân có th là do c p nguyên li u không tính theo 1 m3 b thì các b m i c i ti n u ho c th t thoát khí. B 5 có áp su t sinh khí bu i sáng là 86,25 lít/m3 (b 5) dao ng nh nh t, là 0,002 kg/cm2. Các và 80,62 lít/m3 (b 6), nhi u g n g p 2 l n b m i có kh năng phân hu ch t th i và b cũ (b 1 là 46,85 lít/m3). 3. So sánh kh năng phân hu ch t th i c a b biogas cũ và b c i ti n m i xây sau khi b sung cùng m t lo i ch ph m vi sinh B ng 2. Kh năng phân h y ch t th i c a b m i c i ti n và b cũ sau khi b sung ch ph m DW97 B B6/TCVN B B1 B B6 B B5 So sánh b TT Thông s phân tích 5945 - 2005 (B cũ) (B m i) (B m i) B1/B6 (l n) 1 pH 7,4 7,2 7,3 2 COD (mg/l) 1,4 1023 115 266 8,89 3 BOD5 (mg/l) 1,5 409 78 88 5,24 4 TSS (mg/l) 1,3 212 132 187 1,60 5 TDS (mg/l) - 519 264 414 1,96 6 T ng N (mg/l) 3,7 161 112 133 1,44 7 T ng P (mg/l) 2,3 19,14 14,33 16,63 1,33
S li u b ng 2 cho th y b m i xây có COD và BOD5 cao hơn nhi u l n (24,0 l n các thông s thu ư c nh hơn so v i b cũ và 19,64 l n) so v i tiêu chuNn nư c th i ã qua s d ng nhi u năm. Th hi n rõ nh t (TCVN 5945-2005 - c t B). Sau khi b sung là COD gi m 8,89 l n so v i b cũ, BOD5 ch phN vi sinh 15 ngày, các ch s COD m gi m 5,24 l n, t ng ch t r n hoà tan gi m và BOD5 gi m i nhi u l n so v i i ch ng 1,96 l n. Các thông s khác như N, P t ng s (không b sung ch phN m). B 2 có kh u gi m nhưng không nhi u. N u so v i tiêu năng phân h y t t nh t nh b sung ch chuNn Vi t N am 5945 - 2005 c t B thì COD phN DW97, k t qu là: COD gi m 37,2 l n m còn cao hơn 1,4 l n; BOD5 là 1,5 l n, nhưng so v i i ch ng và b ng 0,65 l n so v i tiêu là gi i h n có th ch p nh n ư c i v i b chuN Vi t Nam cho phép; BOD5 gi m 25,4 n biogas (Tiêu chuNn ngành 10 TCN 492 - l n so v i i ch ng và b ng 0,78 l n so v i 2002: Hàm lư ng các ch t h u cơ gi m t i tiêu chuN cho phép; Coliform t ng s gi m n thi u 50% so v i d ch phân hu u vào). 3,2 x 102 l n so v i trư c khi b sung ch phN vi sinh, nhưng còn cao hơn so v i tiêu m 4. ánh giá kh năng phân h y ch t th i chuN cho phép, có th do các b cũ không n c a b biogas sau khi b sung ch ph m có b ph n x lí th c p nên nư c th i vi sinh d a vào k t qu phân tích nư c không có th i gian lưu l ng bã và di t th i u ra t các b cũ vi khuN T k t qu trên ã ch n ư c ch n. K t qu b ng 3 cho th y, b cũ (b 1) phN DW97 là ch t b sung thích h p và t t m trư c khi b sung ch phNm vi sinh có giá tr nh t trong s các ch phN nghiên c u. m B ng 3. nh hư ng c a các ch ph m vi sinh n s phân h y ch t th i c a các b sau 15 ngày (*) TCVN Emuniv DW 97 Microph t Chênh trư c 5945 - (B 1) (B 2) (B 3) STT Thông s phân tích và sau b 2005 sung DW97 (C t B) Trư c Sau Trư c Sau Trư c Sau 1 pH 5,5 - 9 7,5 7,4 7,3 7,5 7,3 7,6 2 COD (mg/l) 80 1920 92 1935 52 1940 92 37,2 3 BOD5 (mg/l) 50 982 65 991 39 1078 59 25,4 4 TSS (mg/l) 100 830.0 776.4 995.0 659.0 981.0 601.2 1,5 5 TDS (mg/l) - 1980.8 598.4 2214.6 604.0 1759.0 476.2 3,6 6 T ng N (mg/l) 30 161.0 119.1 182.0 112.1 147.0 84.1 1,6 7 T ng P (mg/l) 6 25.2 15.5 36.2 14.7 26.7 10.6 2,5 3 10 9 11 9 10 9 2 8 T ng Coliform (MPU/100ml) 5 x 10 1,5 x 10 1,6 x 10 4,8 x 10 1,5 x 10 4,6 x 10 1,1 x 10 3,2 x 10 9 COD so v i TCVN (l n) 24,0 1,15 24,18 0,65 24,25 1,15 10 BOD5 so v i TCVN (l n) 19,64 1,30 19,82 0,78 21,56 1,18 * K t qu phân tích ph i h p v i Trung tâm Quan tr c và Phân tích Tài nguyên Môi trư ng Hà N i.
5. So sánh kh năng tăng cư ng t o khí sinh h c c a các ch ph m vi sinh trong b 2 kg/cm Kg/cm2 0.2 0.18 0.16 B 1 0.14 (-♦-) 0.12 B 2 0.1 (-◘-) 0.08 B 3 0.06 (-▲-) 0.04 B 4 0.02 (-x-) 0 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Ngày Hình 3: Áp su t khí c a các b cũ sau khi b sung 4 lo i ch ph m vi sinh Hình 3 cho th y, trong 25 ngày theo b 1) và ngày th 15 (b 2). Sau ó áp su t dõi, áp su t các b u tăng lên sau khi b các b gi m d n nhưng v n cao hơn so v i sung ch phNm vi sinh, nhưng tăng nhanh khi chưa b sung ch phNm vi sinh, do các t ngày th 9 tr i và lên n c c i vào ch phNm này v n còn tác d ng. các ngày th 11 (b 4), ngày th 13 (b 3 và 6. Kh năng t o khí sinh h c dùng cho un n u và th p sáng c a b biogas m i c i ti n B ng 4. Lư ng khí c a b biogas o ư c sau 5 gi x khí liên t c Áp su t trung bình Lưu lư ng khí x liên t c Lư ng khí trung bình sau 1 gi Gi đo 2 (kg/cm ) (lít/phút) (lít) 0 0,135 ± 0,015 11,00 ± 1,52 I 0,109 ± 0,020 8,69 ± 0,86 537,00 ± 45,20 II 0,069 ± 0,018 5,73 ± 0,59 343,80 ± 31,53 III 0,042 ± 0,012 4,39 ± 0,54 263,25 ± 20,62 IV 0,030 ± 0,017 2,68 ± 0,32 160,80 ± 13,15 V Khí thoát ra y u 1,66 ± 0,13 100,00 ± 9,37 T ng lư ng khí sau 5 gi 1404,85 3 o Ghi chú: Th tích b : 8,0 m . Nhi t ngoài tr i vào bu i sáng o 28 C, nhi t nư c th i ra t b biogas là 34,5o C. Trong th i gian o không b sung thêm nguyên li u, không khu y o b .
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam V i b m i xây d ng có th tích 8m3, lư ng khí sinh ra trong 5 gi o ư c là 1404,85 lít, vì v y lư ng khí sinh ra trong 1 ngày êm có th áp ng cho 1 h gia ình un n u và th p sáng. IV. K T LU N 1. K t lu n 1. Các b m i c i ti n có b ph n x lý th c p có kh năng phân hu ch t th i và sinh khí t t hơn so v i các b cũ qua các ch s o áp su t và lưu lư ng khí sinh ra. 2. Kh năng phân hu ch t th i m nh nh t c a các b sau khi b sung ch phNm vi sinh là vào kho ng ngày th 13 n ngày 15, sau ó có gi m d n nhưng v n còn cao hơn so v i trư c khi b sung ch phNm vi sinh trong th i gian dài. 3. Các lo i ch phNm vi sinh ư c nghiên c u u làm tăng kh năng phân h y ch t th i c a b biogas, trong ó ch phNm DW97 cho hi u qu cao nh t. 4. Lư ng khí sinh ra các b m i nhi u hơn áng k so v i các b cũ, s lư ng khí (1404,85 lít/gi ) áp ng nhu c u un n u và th p sáng cho 1 h gia ình. 2. ngh Có th khuy n cáo s d ng r ng rãi b biogas c i ti n và b sung ch phNm vi sinh, nh t là ch phNm DW 97. TÀI LI U THAM KH O 1 Vũ Th Thanh Hương, 1999. Th c tr ng môi trư ng và nguyên nhân ô nhi m ngu n nư c nông thôn vùng ng b ng B c b . Tuy n t p K t qu Khoa h c và Công ngh 1994 - 1999, T p 2. NXB Nông nghi p. 2 Tr n Hi u hu , 1990. X lí nư c th i b ng phương pháp sinh h c. NXB HXD Hà N i. Tr. 104 3 Vi n Th như ng ông hóa, 1998. S tay phân tích t - nư c - phân bón - cây tr ng, NXB Nông nghi p Hà N i. 4 Standard methods for examination of water and wastewater, 1982. Amer. Pub. Health. 6
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam 5 Tiêu chuNn ngành 10 TCN 492 - : - 499 - 2002. B N ông nghi p và PTN T. 21 - 3 - 2002. gư i ph n bi n: guy n Văn Vi t 7