Báo cáo TT CTR

12 Giúp nắm vững cách bố trí thí nghiệm và quá trình xử lý rác bằng phương pháp ủ lên men yếm khí.. Mục tiêu: Giúp nắm được cách xác định các thành phần và tính chất của chất thải rắn n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

- -

BÁO CÁO

THỰC TẬP

XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Cán Bộ Hướng Dẫn:

NGUYỄN TRƯỜNG THÀNH

Sinh Viên Thực Hiện:

NHÓM SÁNG THỨ 7 (9h – 11h)

Cần Thơ, tháng 12 - 2016

MỤC LỤC

Bài 1 2

TỶ TRỌNG – THÀNH PHẦN CỦA CHẤT THẢI RẮN 2

I Mục tiêu: 2

II Nội dung 2

1 Dụng cụ: 2

2 Cách tiến hành: 2

3 Kết quả thí nghiệm 3

Bài 2 5

TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN 5

I Mục tiêu bài thực tập 5

II Nội dung 5

1 Dụng cụ thí nghiệm 5

2.Phương pháp tiến hành 5

3 Kết quả thí nghiệm 7

Bài 3 9

XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG SỐ 9

I Mục tiêu: 9

II Nội dung 9

1 Dụng cụ 9

2 Phương pháp tiến hành 9

3 Kết quả thí nghiệm 11

Bài 4 12

LÊN MEN YẾM KHÍ 12

I Mục tiêu thực tập: 12

Giúp nắm vững cách bố trí thí nghiệm và quá trình xử lý rác bằng phương pháp ủ lên men yếm khí 12

II Nội dung 12

1 Dụngcụ 12

2 Phương pháp tiến hành 12

3/ Kết quả thí nghiệm 13

Bài 1

TỶ TRỌNG – THÀNH PHẦN CỦA CHẤT THẢI RẮN

I Mục tiêu:

Giúp nắm được cách xác định các thành phần và tính chất của chất thải rắn như

tỷ trọng và nhận diện các thành phần của rác bao gồm thành phần có thể phân hủy sinh học, không phân hủy sinh học, có thể cháy…là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp

II Nội dung

1 Dụng cụ:

- Chuẩn bị một lượng rác có thể tích lớn hơn thể tích của dụng cụ dùng để xác định tỷ trọng của rác

- Cân bàn loại 100kg và 1kg

- Leng, kẹp gắp

- Bao tay, khẩu trang

- Bọc nilon

2 Cách tiến hành:

Nguyên liệu: rác sinh hoạt thu gom từ các nguồn khác nhau như kí túc xá, chợ,

nhà trọ

a/ Xác định tỷ trọng

- Dùng cân 100 kg cân trọng lượng thùng gỗ dùng để xác định tỷ trọng rác Ghi nhận giá trị M1 (Kg)

- Cho rác vào thùng chứa, nhấc thùng lên khỏi mặt đất (khoảng 0.2 – 0.3 m) thả thùng xuống, lặp lại 3 lần

- Cân thùng gỗ chứa rác, ghi nhận giá trị M2 (Kg)

b/ Xác định thành phần

- Đổ rác ra khỏi thùng dùng leng trộn đều mẫu rác bằng cách vung thành đống hình côn nhiều lần.Chia hình côn đã trộn đều đồng nhất làm 4 phần bằng nhau

- Lấy 2 phần chéo nhau và tiếp tục trộn thành một đóng hình côn mới Tiếp tục thực hiện các thao tác trên cho đến khi đạt được mẫu thí nghiệm có khối lượng khoảng 20 –

30 kg

- Mẫu chất thải rắn sẽ được phân loại thủ công Mỗi thành phần sẽ được đặt vào

khay riêng Sau đó cân các khay và ghi khối lượng của các thành phần

- Để thu được các số liệu có độ chính xác, nên lấy mẫu nhiều lần (ít nhất hai lần)

- Sau đó cân các thành phần này và tính % theo khối lượng

3 Kết quả thí nghiệm

a/ Xác định tỷ trọng

- M1 = 13 kg : Trọng lượng thùng gỗ

- M2 = 27 kg: Trọng lượng thùng gỗ khi chứa rác

- V = 0,8 x 0,8 x 0,2 = 0,128 m3

1000 128

, 0

13 27 1000

1













V

M M

b/ Xác định thành phần

- Khối lượng rác thu được: 14 kg

- Rác được chia thành 5 loại

Hình: Biểu đồ phần trăn theo khối lượng của các thành phần rác

Nhận xét: Đây là rác thải sinh hoạt nên thành phần thức ăn thừa khá cao

(80,36%) Túi nilon chiếm tỉ trọng 10,36% Nhựa, hộp xốp, giấy chiếm tỉ trọng thấp hơn (<7%) Với thành phần thức ăn thừa chiếm tỉ trọng cao, có thể đem rác đi

ủ compost hoặc làm biogas sẽ giảm được thể tích rác đáng kể so với việc đem rác

đi chôn lấp

2% 1%

6%

11%

80%

Biểu đồ % khối lượng

Chai nhựa Hộp xốp Giấy Nilon Thức ăn thừa

Bài 2 TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

I Mục tiêu bài thực tập

Giúp nắm vững cách xác định các tính chất của chất thải rắn như độ ẩm, các thành phần có thể phân hủy sinh học, không phân hủy sinh học, có thể cháy là cơ sở quan trọng trong thiết kế, lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý chất thải rắn thích hợp

II Nội dung

1 Dụng cụ thí nghiệm

 Tủ sấy

 Lò vô cơ

 Cân phân tích

 Cân 1kg

 Đĩa nhôm

 Kẹp cặp

2.Phương pháp tiến hành

a/ Xác định % độ ẩm và % vật chất khô

* % độ ẩm tương đối và % vật chất khô tương đối

- Độ ẩm tương đối là độ ẩm và vật chất được sấy ở 105oC trong thời gian 1 giờ

- Cách tiến hành

B1: Cân khối lượng đĩa M1 (g)

B2: Cho mẫu vào đĩa (đã xác định khối lượng) ở trên rồi cân, xác định đượng khối lượng M2 (g) Sau đó sấy ở 105oC trong thời gian 1 giờ, đặt đĩa có mẫu (sau sấy) vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng Cân, xác định M3 (g)

- Công thức tính

% độ ẩm tương đối ( ) ( ) 100

1 2

1 3 1











M M

M M M

M

%

% vật chất khô tương đối = 100% - % độ ẩm tương đối

* % độ ẩm tuyệt đối và % vật chất khô tuyệt đối

- Là độ ẩm và vật chất được sấy ở 105oC cho đến trọng lượng không đổi Cách tiến hành và cách tính như trên nhưng trọng lượng thì không đổi

b/ Chất hữu cơ dễ bay hơi

- Là khối lượng bị mất đi khi đem mẫu chất thải rắn đã sấy ở 1050C được nung trong 1 giờ ở nhiệt độ 5500C trong lò kín

- Cách tiến hành

 B1: Cân khối lượng cốc sứ

 B2: Cân xác định mẫu chất thải rắn, xác định M2

 B3: Đặt cốc sứ có mẫu vào lò vô cơ ở 550oC, đun trong khoảng 1h, sau đó đặt vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng Cân khối lượng cốc có mẫu, xác định khối lượng

M3

3 Kết quả thí nghiệm

a/ Xác định % độ ẩm và % vật chất khô

* Xác định % độ ẩm và % vật chất khô tương đối

Một mẫu chất thải gồm vật chất và nước Để xác định % độ ẩm và % vật chất thì tiến hành sấy mẫu ở nhiệt độ 1050C trong tủ sấy

Ta có các số liệu

 Khối lượng đĩa: M1 = 45,94 (g)

 Khối lượng đĩa + mẫu: M2 = 102,22 (g)

 Khối lượng mẫu ban đầu:

M3 = M2 - M1 = 102,22 – 45,94 = 56,28 (g)

 Khối lượng mẫu sau sấy tương đối và đĩa: M4= 72,37(g)

 Khối lượng mẫu sau khi sấy khô tương đối:

M5 = M4 – M1 = 72,37 – 45,94 = 26,43 (g)

28 , 56

43 , 26 28 , 56

% 100

3

5



M

M M

 % Vật chất khô tương đối = 100% - 53,04% = 46,96%

*% Độ ẩm và % vật chất khô tuyệt đối:

Độ ẩm tuyệt đối là độ ẩm và vật chất được sấy ở 1050C đến trọng lượng không đổi

Ta có các số liệu:

 Khối lượng đĩa M1 = 45,94 (g)

 Khối lượng đĩa + mẫu M2 = 102,22 (g)

 Khối lượng mẫu ban đầu:

M3 = M2 - M1 = 102,22 – 45,94 = 56,28 (g)

 Khối lượng mẫu sau sấy khô tuyệt đối và đĩa M4 = 58,63(g)

 Khối lượng mẫu sau sấy khô tuyệt đối:

M5 = M4 – M1 = 58,63 – 45,94 = 12,69 (g)

 % Độ ẩm tuyệt đối 100% 77,45%

28 , 56

69 , 12 28 , 56

% 100

3

5



M

M M

 % vật chất khô tuyệt đối = 100% – 77,45% = 22,55%

b/ Chất hữu cơ dễ bay hơi

Ta xác định được các số liệu

 Khối lượng cốc M1 = 83,89(g)

 Khối lượng mẫu đem nung M2 = 12,69 (g)

 Khối lượng cốc và mẫu sau khi nung ở 5500C trong 1 giờ M3 = 85,74(g)

69 , 12

89 , 83 74 , 85

% 100

2

1

M

M M

% HCHC = 100 - % tro = 100 – 14,58% = 85,42%

8 , 1

% 42 , 85 8

, 1

Bài 3 XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG SỐ

I Mục tiêu:

Giúp nắm vững cách xác định hàm lượng nitơ tổng số là cơ sở quan trọng trong việc thiết lập các nghiệm thức cho các mẻ ủ

II Nội dung

1 Dụng cụ

- Erlen 250 ml

- Buret 20 ml

- Ống phân hủy Kjeldahl

- Hệ thống phân hủy và chưng cất Kjeldahl

- Cân điện tử

- Các hóa chất cần thiết

+ Chỉ thị màu hỗn hợp

+ Dung dịch axit boric

+ Dung dịch H2SO4 0,02 N

+ Dung dịch H2SO4 đậm đặc

+ Viên chất xúc tác Kjeldahl

+ Dung dịch NaOH 32%

2 Phương pháp tiến hành

Mẫu được sấy khô nghiền nhỏ sau đó cân 0,5 g cho vào ống Kjeldahl Sau đó cẩn thận cho 10 ml H2SO4 đđ vào ống Kjeldahl Làm tương tự với mẫu trắng

 Giai đoạn phân hủy mẫu: Cho chất xúc tác (K2SO4:CuSO4:Se=100:10:1) Đun trên thiết bị phân hủy Kjeldahl cho đến khi dung dịch trở thành trong, màu vàng rơm

và khói trắng dày đặc trong bình không còn nữa Tắt bếp để nguội Thời gian đun là 2 giờ Nhiệt độ đun là 390oC

 Giai đoạn chưng cất mẫu: Khởi động máy chưng cất, mở van nước của hệ thông

ngưng tụ

 Cài đặt máy chưng cất cho mẫu thật theo các bước sau:

 Step 1: 6 giây (cung cấp NaOH 32% trong 6 giây)

 Step 2: 5 giây (chờ phản ứng)

 Step 3: 300 giây (chưng cất)

 Step 4: 95 (hiệu suất hơi nước sử dụng trong chưng cất là 95%)

 Tương tự với mẫu trắng

 Lấy 25 ml dung dịch axit boric vào trong erlen 250 ml, đặt vào hệ thống chưng cất Nối nhanh ống Kjeldahl vào hệ thông chưng cất, đầu ra nhúng chìm trong dung dịch axit boric

 Sau khi chưng cất xong, chuẩn độ dung dịch chưng cất thu được bằng dung dịch

H2SO4 0,02 N chuyển từ màu xanh sang tím

3 Kết quả thí nghiệm

- Lượng H2SO4 chuẩn độ mẫu trắng:V0 = 0,1 ml

- Lượng H2SO4 chuẩn độ mẫu thật: V = 17,3 ml

- Khối lượng mẫu đem phân tích: M = 0,5 (g)

- Nồng độ H2SO4 phân tích: N = 0,02 N

Nitơ tổng số:

% 96 , 0 5

, 0

100 014 , 0 02 , 0 ) 1 , 0 3 , 17 ( 100 014 , 0 )

(

M

N V V N

 Tỷ lệ: 49 , 44

96 , 0

46 , 47

%

%







N

C N

C

 Ta chọn thời gian ủ cho rác hữu cơ này là 21 ngày

Bài 4

LÊN MEN YẾM KHÍ

I Mục tiêu thực tập:

Giúp nắm vững cách bố trí thí nghiệm và quá trình xử lý rác bằng phương pháp ủ lên men yếm khí

II Nội dung

1 Dụngcụ

- Bộ thí nghiệm lên men yếm khí

- Bao tay

- Khẩu trang

- Sinh viên chuẩn bị các thành phần rác có hàm lượng C/N khác nhau (cán bộ hướng dẫn gợi ý cho sinh viên)

2 Phương pháp tiến hành

Mô hình thí nghiệm: Quá trình lên men khô dùng để lên men chất nền có chứa đến 65% vật chất khô

Thí nghiệm này được tiến hành với bộ bình lên men yếm khí gồm: Một bộ bình có dung dịch hấp thụ ở bình 2 là nước để xác định tổng lượng khí thải

Trong đó, được bố trí như sau:

 Bình 1: có thể tích 5 lít dùng để chứa rác

 Bình 2: thể tích 3 lít dùng chứa dung dịch hấp thụ (nước)

 Bình 3: thể tích 3 lít dùng chứa lượng dung dịch hấp thụ bị khí đẩy ra

Nguyên lý:

Ống dẫn khí

Rác phân hủy tạo khí, lượng khí tạo ra ở bình 1 đi đến bình 2, sẽ đẩy nước ở bình 2 qua bình 3 một lượng đúng bằng thể tích khí tạo ra ở bình 1

3/ Kết quả thí nghiệm

- Khối lượng bình ủ Mbình = 1,7 kg

- Khối lượng của bình và rác trong bình: Mrác+bình = 5,25 kg

 Lượng rác ủ là 3,55 kg

Lượng nước trong rác ở độ ẩm 82%:

V = 2 , 91 ( )

100

82 55

,

3

kg





Lượng nước trong rác ở độ ẩm 60%:

100

60 55 , 3 100

60

kg

Thể tích lượng khí sinh ra qua các ngày

2 /giờ

Biểu đồ thể hiện lượng nước đo được và tốc độ sinh khí của thí nghiệm

Nhận xét:

- Lượng khí trong thí nghiệm sinh ra không đồng đều theo thời gian đo, lượng khí sinh ra cao nhất ở ngày thứ 3 là 130,23 (ml/h) Nguyên nhân là do ban đầu khi cho nguyên liệu ủ vào bình còn có oxy nên diễn ra quá trình phân hủy hiếu khí tạo ra CO2, sau khi không còn oxy diễn ra quá trình phân hủy yếm khí Lượng khí sinh ra trung bình 62,48 ml/h, thấp nhất ở ngày thứ 25 là 23,91ml/h

- Lượng khí sinh ra có sự chênh lệch thất thường giữa các ngày đo, do điều kiện tự nhiên (nhiệt độ, mưa, độ ẩm…) ảnh hưởng đến quá trình sinh khí

Tính k: mức độ phân rã của hợp chất hữu cơ

Ta có phương trình: k t

CH CH

t

1

ln

4

max

4 















Mà CH t V H O 

2

4 36820 (ml)

CH4 max  130 , 23(ml/h) = 3125,52 (ml/ngày), t = 25 ngày

25 36820

52 , 3125 1

ln 1

ln

4

max 4













 



























t CH CH

0 20 40 60 80 100 120 140

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

ngày