XỬ LÝ Ô NHIỄM TẠI CHỖ (IN-SITU)

Bài 4 giáo trình công nghệ sinh học môi trường trường đại học Lạc Hồng

CÔNG NGHỆ SINH HỌC

MÔI TRƯỜNG

THS: VƯU NGỌC DUNG

Bài 4: XỬ LÝ Ô NHIỄM TẠI CHỖ

(IN-SITU)

Giới thiệu

(on-site) hoặc nơi khác để xử lý (off-(on-site)

trong quá trình xử lý

• Mục tiêu: khoáng hóa các chất ô nhiễm bằng các vi sinh vật để tạo các sản phẩm không gây hại.

• Các vi sinh vật cần các cơ chất bổ sung cho sự phát triển và phân hủy sinh học, các nguyên tố bổ sung: cacbon, nitơ và photpho; các nguyên tố đa lượng và

vi lượng khác…

• Bên cạnh quá trình khoáng hóa, các quá trình sinh hóa có thể làm giảm độc tính của chất ô nhiễm

• Các chất ô nhiễm có thể bị chuyển hóa tại chỗ, bao gồm:

- Các dầu khoáng

- Các hợp chất thơm đơn và đa vòng

- Các hợp chất béo clo hóa hoặc chất béo nitrate hóa và chất thơm

- Các ion vô cơ, bao gồm các xyanua đơn giản và phức tạp

- Các kim loại nặng

Kích hoạt sinh học

Sinh vật

Dinh dưỡng

Các yếu tố môi trường:

Tăng cường sinh học

Vi sinh vật

• Nuôi cấy trong PTN

Dinh dưỡng

• Phân vi sinh

• Bùn hoạt tính

Chất độn

• Rơm, mùn cưa, đất…

Kỹ thuật xử lý

dưỡng hay vi sinh

Đào hào sâu

Nước chứa

XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC NGẦM:

Kỹ thuật be bờ (Biobarrier)

2 Điều tra khảo sát

• Các lĩnh vực địa chất, địa chất thủy văn, hiện trạng ônhiễm và khả năng phân hủy sinh học đặc thù của khuvực

• Quy trình điều tra khảo sát khả năng phân hủy sinh họccủa các chất ô nhiễm:

- Giai đoạn đầu: xác định khái quát khả năng phân hủy sinhhọc các chất ô nhiễm ở khu vực nghiên cứu có hay không

- Giai đoạn hai: các số liệu cơ sở lập kế hoạch cải tạo: nhưcầu dinh dưỡng, thời gian cải tạo và nồng độ đầu ra sẽđược xác định bằng các phương pháp thử nghiệm môphỏng công nghệ cải tạo (ở quy mô phòng thí nghiệm –benchtop scale)

3 Các kỹ thuật cải tạo

3.1 Xử lý đất chưa bão hòa

sẽ tạo ra các dòng không khí và oxy được cung cấpcho quá trình phân hủy hiếu khí

3.2 Tuần hoàn thủy lực

(hydraulic circuits)

• Kỹ thuật bao gồm bơm nước ngầm, rửa và bổ sung chấtdinh dưỡng và tái bổ cập

• Các chất ô nhiễm bị phân hủy tại chỗ hoặc trong nước

và được loại bỏ trong các nhà máy xử lý nước ngầm

• Kỹ thuật này chủ yếu được sử dụng để xử lý ô nhiễmdầu khoáng, các hydrocacbon trong dầu khoáng (mineraloil hydrocacbon-MHC) có thể trích ly được ở một tỷ lệrất nhỏ, các hydrocacbon thơm đơn vòng có thể đượcloại bỏ ở tỷ lệ cao hơn

• Tỷ lệ phân hủy và lọc phụ thuộc vào độ hòa tan của cácchất ô nhiễm, độc học của quá trình phân hủy sinh học

và quy trình công nghệ

• Một hệ thống tuần hoàn thủy lực cụ thể:

- Một lớp lọc bằng sỏi (0,5 m) được bố trí tại độ sâu mực nước ngầm trước và sau khu vực xử lý tập trung đất

không bão hòa sau khi thu gom

- Nước ngầm được bơm lên và dẫn tới nhà máy xử lý đểloại bỏ Fe, Mn và các chất ô nhiễm

- Nước đã lọc sạch được bổ sung thêm dinh dưỡng (urê, axit phosphoric) cùng với chất nhận điện tử - dung dịch oxy già (H2O2) và nitrat

- Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách cô lập khu vực ô nhiễm bằng một bức tường xi măng lót dưới đáy bồn chứa (tầng nước ngầm không thấm - groundwater-impermeable layer)

3.3 Kỹ thuật sục khí (Biosparging) và Chiết hút chân không (Bioslurping)

• Kỹ thuật sục khí và chiết hút chân có thể xử lý các

vùng bão hòa và vùng không bão hòa

• Kỹ thuật sục khí là quá trình thổi không khí vào tầng nước ngầm để tạo ra sự hình thành các kênh nhánh

nhỏ cho phép không khí có thể chuyển động qua để đi đến vùng không bão hòa

• Kỹ thuật sục khí nâng cao hiệu quả xử lý tại chỗ các

chất ô nhiễm bay hơi, giải hấp các chất ô nhiễm và

phân hủy các chất ô nhiễm do sự làm giàu ôxy trong

Sơ đồ minh họa kỹ thuật sục khí (biosparging)

• Kỹ thuật chiết hút chân không (bioslurping) hay

(vacuum-enhanced recovery) là kỹ thuật duy nhất có thể xử lý pha sản phẩm chảy tự do trên bề mặt nước ngầm

• Các giếng chiết hút chân không thường được thiết kế trong vùng nước ngầm dao động Đường ống hút được dẫn trực tiếp trong pha tự do

• Hỗn hợp các sản phẩm tự do, hơi nước trong đất và

nước ngầm sẽ được trích ly bằng chân không

• Bên trên mặt đất ba đối tượng (sản phẩm tự do, khí

thải và nước thải) sẽ được phân tách

Hết bài 4