Bài giảng công nghệ làm sạch và chất thải nông nghiệp

Số phận các chất gây ô nhiễm trong âi t ườ môi trường ™ Chất Chất gây gây ôô nhiễm nhiễm MT MT có có thể thể đươc đươc phân phân loai loai:: chất chất ™ Chat Chat gay gay oo nhiem nhiem

CHƯƠNG 2

Công nghệ làm sach

Cong nghệ lam sạch và chất thải nông nghiệp

TS Lê Quốc Tuấn Khoa Môi trường và Tài nguyên

Đại học Nong Lam TP Ho Chí Minh

Số phận các chất gây ô nhiễm trong

âi t ườ

môi trường

™ Chất Chất gây gây ôô nhiễm nhiễm MT MT có có thể thể đươc đươc phân phân loai loai:: chất chất

™ Chat Chat gay gay oo nhiem nhiem MT MT co co the the được được phan phan loại loại:: chat chat

vô

vô cơ cơ,, hữu hữu cơ cơ,, sinh sinh vật vật,, khí khí

™ Về Về nguồn nguồn gốc gg gốc thì gg thì có có thể thể phân phân thành pp thành 33 nhóm nhóm::

9 Nhóm Nhóm có có nguồn nguồn gốc gốc sinh sinh học học,, có có thể thể bị bị phân phân hủy hủy sinh sinh

học

9 Nh ù øø ââ hi ä hi ä h ù h ù d à d à

9 Nhóm Nhóm từ từ công công nghiệp nghiệp hóa hóa dầu dầu

9 Nhóm Nhóm từ từ các các hóa hóa chất chất nhân nhân tạo tạo

™ Số Số phận phận của của các các chất chất gây gây ôô nhiễm nhiễm môi môi trường trường sẽ sẽ

™ So So phận phận cua cua cac cac chat chat gay gay oo nhiem nhiem moi moi trương trương se se

được

được chuyển chuyển hóa hóa bằng bằng nhiều nhiều con con đường đường khác khác nhau

nhau,, tùy tùy thuộc thuộc vào vào tính tính chất chất và và điều điều kiện kiện môi môi

t ườ øø ùù đi đi øø

trường

trường mà mà nó nó đi đi vào vào

CHẤT Ô NHIỄM

Tan trong nước Không tan trong nước Sự bay hơi

Hoạt hóa Hấp thu tại chỗ

Các dung môi clo hóa

Cac dung moi clo hoa tại bãi chôn lấp

Kh â đ ä h i

H á h

Có Không

Không độc hại, dễ phân hủy

Hấp thu trong không khí Không

Có

CFCs, carbon tetrachloride

Biến mất tetrachloride

Chất tan trong nước

Biến mất

Có Không

đất, nước ngầm

g

Các acid có nhân

thơm và clo, thuốc

trừ sâu

Hóa chất có nguồn gốc dầu mỏ Thuốc trừ sâu, diệt cỏ

Chất không tan trong nước

Hấp thu bởi tế bào Không được hấp thu

Các điều kiện thuận lợi

Các điều kiện thuận lợi

Công Công nghệ nghệ sạch sạch

h á

chất

™ Đây Đây không không phải phải là là một một giải giải pháp pháp tối tối ưu ưu vì vì nhiều nhiều

ỉỉ åå ãã áá công

công nghệ nghệ chỉ chỉ chuyển chuyển ôô nhiễm nhiễm đến đến vùng vùng khác khác

àà giảm

nghệ

Công nghệ sạch

™ CôngCông nghệnghệ sạchsạch liênliên quanquan đếnđến sựsự thaythay đổiđổi quyquy trìnhtrình

sản

sản xuất,xuất, thaythay đổiđổi côngcông nghệnghệ vàvà thaythay đổiđổi nguyênnguyên liệuliệu

đau

đau vaovao

™ ThayThay đổiđổi quyquy trìnhtrình sảnsản xuấtxuất baobao gồmgồm ngănngăn cảncản sựsự thấtthất

™ ThayThay đổiđổi côngcông nghệnghệ baobao gồmgồm thaythay đổiđổi quyquy trình,trình, càicài

™ ThayThay đoiđoi congcong nghệnghệ baobao gomgom thaythay đoiđoi quyquy trình,trình, caicai

đặt

đặt vậnvận hànhhành vàvà tựtự độngđộng hóahóa

™ ThayThay đổiyy đổi nguyênnguyên liệug y liệu đầuää đầu vàovào cócó thểthể làmlàm giảmgiảm hoặcgg hoặcëë

Năng lượng Năng lượng

Chất thải công nghiệp Hiệu suất năng lượng Hiệu suất năng lượng Thiết kế

Chat thai cong nghiệp

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SẠCH

Hiệu quả

nguyên Chế biến sản phẩmSử dụng

cho BCL, làm phân bón, đốt

nguyen

Tái chế Tái sử dungTai che

Giảm thải

Tai sư dụng

Cơ chất Lignin dư Hydrogen hóa Ethanol

Ứng dụng công nghệ sạch

™ ThayThay cáccác phươngphương pháppháp hóahóa họchọc bởibởi vivi sinhsinh vậtvật hoặchoặc

enzyme

enzyme

™ QuảnQuản lýlý sâusâu hạihại vàvà vụvụ mùamùa bằngbằng cáchcách giảmgiảm việcviệc sửsử

dụng

dụng thuốcthuốc trừtrừ sâusâu vàvà thuốcthuốc diệtdiệt cỏcỏ

™ KiểmKiểm soátsoát sinhsinh học,học, sửsử dụngdụng cáccác vậtvật liệuliệu sinhsinh họchọc đểđể

vi sinhsinh vậtvậtää

™ KhửKhử lưulưu huỳnhhuỳnh củacủa thanthan vàvà dầudầu bằngbằng phươngphương pháppháp

sinh

sinh họchọc

™ SảnSản xuấtxuất nhiênnhiên liệuliệu sinhsinh họchọc

Thay đổi quá trình

™ EnzymeEnzyme đượcyy được sửïï sử dụngdụng trongï g trong ngànhgg ggngành thuộcthuộc dậä da

™ EnzymeEnzyme trongtrong ngànhngành dệtdệt đểđể loạiloại tinhtinh bộtbột vàvà tẩytẩy trắngtrắng

™ EnzymeEnzyme đươcđươc sửsử dungdung trongtrong ngànhngành chếchế biếnbiến giấygiấy vàvà

™ EnzymeEnzyme đượcđược sưsư dụngdụng trongtrong nganhnganh cheche bienbien giaygiay vava

bột

bột giấygiấy

™ CellulaseCellulase lipaselipase proteaseprotease đươcđươc sửsử dungdung trongtrong ngànhngành

™ Cellulase,Cellulase, lipase,lipase, proteaseprotease đượcđược sưsư dụngdụng trongtrong nganhnganh

Quản lý sâu bệnh

™ ViệcViệc sửää sử dụngdụng nôngï g nông hóagg hóa làlà nguyênnguyên nhâng y nhân gâygây nêng y nên ôô

nhiễm

nhiễm môimôi trườngtrường nghiêmnghiêm trọngtrọng

™ ỨngỨng dụngdụng CNSHCNSH cócó thểthể giảigiải quyếtquyết đượcđược vấnvấn đềđề ôô

nhiễm

nhiễm môimôi trườngtrường bằngbằng cáchcách::

™ Quay Quay vòng vòng mùa mùa vụ vụ để để tránh tránh dịch dịch bệnh, bệnh, kiểm kiểm soát soát cỏ cỏ dại dại và và

sâu sâu bệnh bệnh sau

sau bệnh bệnh

™ Sử Sử dụng dụng các các giống giống có có khả khả năng năng chống chống chịu chịu cao cao

™ Phát Phát triển triển các các biosensor biosensor để để phát phát hiện hiện sâu sâu bệnh bệnh kịp kịp thời thời

™ Phat Phat trien trien cac cac biosensor biosensor đe đe phat phat hiện hiện sau sau bệnh bệnh kịp kịp thơi thơi

™ Sử Sử dụng dụng chất chất kiểm kiểm soát soát sinh sinh học học

Kiểm soát sinh học

™ Là Là sử sử dung dung vật ï g ï g v ä vật liệu v ä liệu sinh ää sinh hoc hoc để ïï để kiểm kiểm soát soát sâu sâu

bệnh

bệnh hơn hơn là là sử sử dụng dụng hóa hóa chất chất

™ Sử Sử dung Sư Sư dụ g dung thiên dụ g t e thiên địch t e địc địch để địc đe để kiểm đe ee soat kiểm soát soát sâu soat sau sâu bệnh sau bệ bệnh bệ

™ Vật Vật liệu liệu sinh sinh học học không không gây gây độc độc và và không không gây gây ôô

nhiễm

nhiễm môi ee môi trường oo t ươ g trường t ươ g

™ Tuy Tuy nhiên nhiên,, việc việc sử sử dụng dụng vật vật liệu liệu sinh sinh học học cũng cũng

Các hợp chất cao phân tử sinh học

™ Chất Chất thải C thải rắn rắn sinh sinh hoat hoat có ïï có 27 27% % là % là plastic plastic đươc pp đươc chế ïï chế

tạo

tạo từ từ hóa hóa dầu dầu và và khó khó phân phân hủy hủy

™ Một Một số ột ột so số vi so vv ss vi sinh sinh vật vật có vật vật co có khả co aa a g khả năng năng sản a g sa sản xuất sa uat xuất ra uat aa cac ra các các hơp cac ợp hơp ợp

chất

chất cao cao phân phân tử tử có có thuộc thuộc tính tính giông giông plastic, plastic, nhưng nhưng dễ

dễ bị bị phân phân hủy hủy sinh sinh học học

™ Sử Sử dụng dụng hợp hợp chất chất cao cao phân phân tử tử sinh sinh học học làm làm giảm giảm

một

một lượng lượng đáng đáng kể kể việc việc khai khai thác thác dầu dầu thô thô và và

kh â ââ ââ hi ã hi ã âiâi t ườ t ườ

khong

khong gay gay oo nhiem nhiem moi moi trương trương

Tái Chế

™ Là Là lưa lưa chon chon thứ thứ 22 trong trong việc việc làm làm giảm giảm chất chất thải thải

™ La La lựa lựa chọn chọn thư thư 22 trong trong việc việc lam lam giam giam chat chat thai thai,,

nó

nó liên liên quan quan đến đến tái tái chế chế vật vật liệu liệu trong trong quá quá trình trình sản

sản xuất xuất

™ Tái Tái chế chế kim kim loại loại và và thủy thủy tinh tinh có có thể thể tiết tiết kiệm kiệm

Nước thải sinh hoạt Chất thải rắn (CN&NN)chất thải

ại thải à chất

Làm phân Bãi chôn

Chất thải sinh hoạt

™ LàLà sảnsản phẩmphẩm thảipp thải rara từtừ cáccác giagia định,gg định, cơị , cơ quanquan baoqq bao gồmgồmgg

thủy

thủy tinh,tinh, kimkim loạiloại vàvà vậtvật liệuliệu hữuhữu cơcơ

™ XuXu hướnghướng xửxử lýlý chấtchất thảithải sinhsinh hoạthoạt thaythay đổiđổi theotheo thờithời

gian

™ Ở Ở Mỹ, Mỹ, năm năm 1985 1985,, 83 83% % chôn chôn ởở BCL, BCL, 55% % đốt đốt và và 12 12% % tái tái chế chế

™ Năm Năm 1993 1993,, 62 62% % chôn chôn ởở BCL, BCL, 16 16% % đốt, đốt, 44% % làm làm phân phân và và 16 16% %

tái

tái chế chế

™ NhìnNhìn chungchung phầnphần lớnlớn rácrác thảithải đềuđều đươcđươc chônchôn lấplấp taitai

™ NhìnNhìn chungchung phanphan lơnlơn racrac thaithai đeuđeu đượcđược chonchon laplap tạitại

Bãi

Bãi chônchôn lấplấp

™ RácRác thảithải sinhsinh hoathoat cócó thểthể đươcđươc làmlàm giảmgiảm bằngbằng cáchcách táitái

™ RacRac thaithai sinhsinh hoạthoạt coco thethe đượcđược lamlam giamgiam bangbang cachcach taitai

chế

chế thủythủy tinh,tinh, kimkim loạiloại vàvà giấygiấy

BÃI CHÔN LẤP

™ MỗiMỗi khikhi chấtchất thảithải đượcđược sinhsinh ra,ra, cócó nhiềunhiều phươngphương pháppháp

được

được sửsử dụngdụng đểđể xửxử lýlý vàvà loạiloại thảithải

™ CóCó lẽlẽ phươngphương pháppháp cổcổ điểnđiển nhấtnhất làlà đemđem chônchôn

™ BanBan đầuđầu cáccác bãibãi chônchôn lấplấp thườngthường gâygây nênnên ôô nhiễmnhiễm

nước

nước ngầmngầm dodo nướcnước ròrò rỉrỉ từtừ rácrác

™ VấnVấn đềđề chínhchính củacủa bãibãi chônchôn lấplấp vẫnvẫn làlà nướcnước ròrò rỉrỉ

™ NhiềuNhiều phươngphương ánán đượcđược lựalựa chọnchọn làlà làmlàm saosao hạnhạn chếchế tốitối

đa

đa hoặchoặc khôngkhông chocho nướcnước ròrò rỉrỉ ngấmngấm xuốngxuống đấtđất

Một số thiết kế của bãi chôn lấp

Chất thải

Lớp phủ sau cùng Chat thai

Vị trí công tac

Lớp chống thấm

Lớp phủ hàng ngày Chất thải Lơp phu hang ngay

Lớp phủ

Vị trí

Vị trí chôn rác

Mặt đất Khí Lớp phủ

trên cùng

Đ ù

Vị trí chôn rác Ống đục lổ

Mặt đất

Cách thiết kế bãi chôn lấp hiện đại

Khí trên cùng Lớp phủ Khối rác

tren cung Đá

Ống đ c lổ

Phương pháp lấy khí từ bãi chôn lấp

Các ống thu khí có thể cắm vào sau 1 – 2 năm

Sự thay đổi các loại khí ở bãi chôn lấp sau một vài năm Thời gian để có

thể thu được khí methane trung bình khoảng 2 năm

LÀM PHÂN BÓN

V ät li ä h û

Vật liệu phu (lớp phân già)

Vật liệu làm

Vật liệu lam phân

Khí

Lớp đệm

Kênh tháo Ống đuc

Lớp bê tông

Mặt cắt của hệ thống sản xuất phân từ rác thải hữu

nước

Ong đục lổ, cấp khí

Mặt cat cua hệ thong san xuat phan tư rac thai hưu

cơ Hệ thống hoạt động trong điều kiện hiếu khí

LÀM PHÂN BÓN

h û kh â

phủ không

thấm

phủ không thấm

Sư phân bố nhiệt độ trong hệ thống làm phân Hoat động của

Ong đục lổ, cấp khí Ống đục lổ, cấp khí

Sự phan bo nhiệt độ trong hệ thong lam phan Hoạt động cua

vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ đã tạo nên các vùng nhiệt độ khác nhau Việc cấp khí giúp cho các vi sinh vật phân ä ä p g p ä p

hủy chất hữu cơ phát triển

CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP

™ CóCó thểthể chiachia thànhthành chấtchất thảithải rắnrắn vàvà chấtchất thảithải lỏnglỏng

™ 55 h áh á h ûih ûi éé đđ ûû dd đ åđ å l øl ø hh b ùb ù

™ 55 1010%% chấtchất thảithải rắnrắn đượcđược sửsử dụngdụng đểđể làmlàm phânphân bónbón

™ ChấtChất thảithải lỏnglỏng phátphát sinhsinh từtừ cáccác chuồngchuồng trạitrại chănchăn nuôi,nuôi,

ätät lươlươ lớlớ đươđươ hh l õl õ øø h ûh û t øt ø b àb à ëtët bởibởimột

một lượnglượng lơnlơn đượcđược phapha loangloang vava chaychay trantran bebe mặtmặt bơibơinước

nước mưamưa

™ ChấtChất thảithải lỏnglỏng cócó hàmhàm lươnglương BODBOD caocao ((1010 000000

™ ChatChat thaithai longlong coco hamham lượnglượng BODBOD caocao ((1010 000000 ––

25

25 000000 mg/Lmg/L

™ MộtMột lươnglương lớnlớn nitratenitrate vàvà phosphatephosphate trongtrong chấtchất thảithải

™ MộtMột lượnglượng lơnlơn nitratenitrate vava phosphatephosphate trongtrong chatchat thaithai

lỏng

lỏng cũngcũng bịbị chảychảy tràntràn bềbề mặtmặt

™ CácCác hệhệ thốngää thống kỵgg ỵỵkỵ khíkhí vàvà tùytùy nghiyy ggnghi đượcđược thiếtïï thiết kếkế vàvà ứngứnggg

dụng

dụng đểđể xửxử lýlý chấtchất thảithải lỏnglỏng

CHẤT THẢI CÔNG NGHIỆP

™ PhầnPhần lớnlớn đượcđược thảithải rara từtừ cáccác nhànhà máymáy baobao gồmgồm cảcả rắnrắn

øø l ûl û ùù BODBOD hơ hi à ớiới h áth át th ûith ûi i hi hvà

và lỏng,lỏng, cócó BODBOD caocao hơnhơn nhiềunhiều soso vớivới chấtchất thảithải sinhsinhhoạt

™ CácCác chấtchất thảithải hữuhữu cơcơ phânphân hủyhủy đươcđươc xuấtxuất phátphát từtừ cáccác

™ CacCac chatchat thaithai hưuhưu cơcơ phanphan huyhuy đượcđược xuatxuat phatphat tưtư caccac

nhà

nhà máymáy chếchế biếnbiến thựcthực phẩm,phẩm, sữa,sữa, thịt,thịt, raurau quảquả

™ ThôngThông thườngthường chấtchất thảithải côngcông nghiệpnghiệp đượcđược xửxử lýlý trướctrước

nghiệp hoặchoặc khukhu dândân cưcư

™ VìVì hàmhàm lươnglương BODBOD caocao nênnên xửxử lýlý kỵkỵ khíkhí làlà phươngphương

™ VìVì hamham lượnglượng BODBOD caocao nennen xưxư lyly kỵkỵ khíkhí lala phươngphương

pháp

pháp xửxử lýlý tốitối ưuưu thườngthường đượcđược sửsử dụngdụng

™ KhíKhí methanemethane thuthu đượcđược từtừ xửxử lýlý kỵkỵ khíkhí đượcđược sửsử dụngdụng đểđể

đđ âiâi øø h ùh ù đi äđi ä

đun

đun sôisôi vàvà phátphát điệnđiện