CHIẾU XẠ SÓNG NGẮN MỘT HƯỚNG ĐI BỀN VỮNG CHO XỬ LÝ BÙN VÀ THU HỒI TÀI NGUYÊN

Các phương pháp xử lý bùn thông thường hiện nay: thiêu hủy, chôn lấp, thả xuống biển… Ứng dụng mới kỹ thuật MW vào quá trình xử lý bùn thải, do sức làm nóng nhanh chóng và khả năng chọn lọc. Cung cấp các ứng dụng linh hoạt của kỹ thuật chiếu xạ vi sóng vào trong xử lý bùn. Các ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật vi sóng. Hiệu quả về kinh tế và việc thu hồi tài nguyên khi ứng dụng kỹ thuật MW trong xử lý bùn thải. Hướng nghiên cứu trong tương lai nhằm sử dụng tốt hơn năng lượng MW. Microwave (MW) irradiation : chiếu xạ vi sóng Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), polychlorinated biphenyl (PCB) Waste activated sludge (WAS) Soluble chemical oxygen demand (SCOD) Decreases in specific resistance to filtration (SRF) Enhanced advanced oxidation process (AOP) Biofuel Biooil

TRƯỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA MÔI TRƯỜNG

LỚP 10CMT

CHỦ ĐỀ 7:

CHIẾU XẠ SÓNG NGẮN

MỘT HƯỚNG ĐI BỀN VỮNG CHO XỬ LÝ BÙN

VÀ THU HỒI TÀI NGUYÊN

NỘI DUNG BÁO CÁO

TỔNG QUAN

1 Sơ nét về bài báo cáo

2 Ứng dụng kỹ thuật MW vào xử lý bùn thải

2.1 Hòa tan bùn

2.2 Tăng cường phân giải kị khí

2.3 Tách nước, loại bỏ vi sinh vật gây bệnh 2.4 Tiền xử lý kết hợp đối với bùn thải

2.5 Thu hồi năng lượng

3 Đánh giá

4 Kết luận

Microwave (MW) irradiation : chiếu xạ vi sóng

Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs), polychlorinated biphenyl (PCB)

Waste activated sludge (WAS)

Soluble chemical oxygen demand (SCOD)

Decreases in specific resistance to filtration (SRF)

Enhanced advanced oxidation process (AOP)

Bio-fuel

Bio-oil

KEY WORDS

- Hiệu quả về kinh tế và việc thu hồi tài nguyên khi ứng dụng kỹ

thuật MW trong xử lý bùn thải

- Hướng nghiên cứu trong tương lai nhằm sử dụng tốt hơn năng lượng MW

I Sơ nét về bài báo cáo

Chôn lấp, thả xuống biển, thiêu đốt…

Làm compost  giải pháp tốt nhưng còn nhiều hạn chế

Phương pháp

giảm thiểu

Giảm thiểu bùn trong dòng nước thải Giảm thiểu bùn bằng phương pháp tiền xử lý nhiệt để nâng cao sự thủy phân bùn trước khi phân hủy kị khí Giảm thiểu bùn bằng phương pháp thiêu hủy và nhiệt phân

I Sơ nét về bài báo cáo

1.1 Hiện trạng

Chiếu xạ vi sóng trở thành một hướng mới để ứng dụng trong xử lý bùn thải

I Sơ nét về bài báo cáo

1.2 Nguyên lý chiếu xạ vi sóng MW

Hình 1.1: Quang phổ điện từ

I Sơ nét về bài báo cáo

Các phân tử dao động và va chạm vào nhau, tạo thành chuyển động

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.1 Hòa tan bùn

- MW có khả năng phá vỡ những hạt bùn và giảm chất hữu cơ trong pha

hòa tan

- Thủy phân các thành phần chất hữu cơ chính được tìm thấy trong bùn

là carbohydrates, proteins và lipid.

Bảng 2.1 Sự khác nhau của Tiền xử lý bằng MW trong hòa tan

bùn

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.1 Hòa tan bùn

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.2 Tăng cường quá trình phân hủy kị khí

- Sóng MW là bước tiền thủy phân hiệu quả và nâng cao cho

quá trình phân hủy kị khí của WAS.

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.3 Tăng cường quá trình phân hủy kị khí

-Sóng MW là bước tiền thủy phân hiệu quả và nâng cao cho quá trình phân hủy kị khí của WAS

- Tiền xử lý MW có tác dụng đối với quá trình phân hủy kị khí WAS

•Giảm VS

•Tăng sự loại bỏ COD

•Giảm thời gian phản ứng và tăng hàm lượng methane tạo ra trong quá trình kị khí

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn

thải

2.3 Loại bỏ vi sinh vật gây bệnh

•Kĩ thuật sóng siêu âm có khả năng phá hủy đáng kể nhữtng tác nhân gây bệnh ở nhiệt độ xử lý 70-100 0 C và tạo ra lượng bùn an toàn cho môi trường

•Cơ chế : chiếu xạ MW tấn công vào màng tế bào của vi khuẩn và làm giảm sự hoạt động của chúng

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.4 Tiền xử lý kết hợp đối với bùn thải

2.4.1 Kết hợp MW- KIỀM/ACID

Bảng 5 : Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý MW- KIỀM đối với hòa tan bùn

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.4 Tiền xử lý kết hợp đối với bùn thải

2.4.1 Kết hợp MW- KIỀM/ACID

 Ảnh hưởng của quá trình tiền xử lý MW- KIỀM đối với hòa tan bùn

- Phương pháp xử lý bằng nhiệt và nhiệt hóa học thông thường đối với

WAS tiêu tốn một một lượng thời gian lớn Do vậy phương pháp xử lý

kết hợp chiếu xạ MW- hóa học là một phương pháp hiệu quả để xử lý

bùn

- Lượng COD hòa tan tăng lên khi tiền xử lý bùn với chiếu xạ MW kết

hợp với dung dịch NaOH

• Giảm VSS, TS, TCOD

•Tăng quá trình phân hủy kị khí

• Giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí xử lý để xử lý bùn hiệu quả

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.4 Tiền xử lý kết hợp đối với bùn thải

2.4.2 Chiếu xạ MW kết hợp với quá trình oxy hóa nâng cao (MW/ H2O2 –AOP)

Bảng 6 : tổng kết các kết quả của các công trình đã được tiến hành nghiên cứu ảnh

hưởng của quá trình tiền xử lý MW- AOP đối với quá trình hòa tan bùn

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên

2.5.1 Dinh dưỡng

- Bùn thải chứa một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng, đặc biệt là photpho và nito

- Sự phân hủy và hòa tan của sinh khối bùn và biến đối của chúng thành

ammonia và photphate, có thể được ứng dụng trực tiếp đối với đấtBảng 7: Ảnh hưởng của tiền xử lý MW đến thu hồi chất dinh dưỡng

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên

2.5.1 Thu hồi kim loại nặng

Hầu hết các ion kim loại nặng trong bùn ( Cr, Zn, Cu, Ni, Cd, Pb, Cr) có thể thu hồi bằng cách chiết tách bằng acid

Năng lượng MW có tiềm năng thu hồi kim loại nặng bằng các phương pháp như : làm nóng, sấy khô, rỉ, phơi khô, nung chảy, quản lý bùn thải

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên

2.5.1 Thu hồi kim loại nặng

Bảng 8 : Ảnh hưởng của chiếu xạ MW đối với thu hồi kim loại nặng

II Ứng dụng kỹ thuật MW vào XL bùn thải

2.5 Thu hồi nguồn tài nguyên

2.5.1 Cố định kim loại nặng

Bảng 9 : Ảnh hưởng của xử lý MW đối với quá trình cố định kim loại

nặng

- Cải thiện về chất lượng sản phẩm

- Sự mở rộng và phát triển gặp nhiều khó khăn

- Ứng dụng vào quy mô Công nghiệp còn chưa được phát triển

III Đánh giá

3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới MW

IV Kết luận

4.1 Việc áp dụng ở Việt Nam

Việc áp dụng kỹ thuật này tại Việt Nam là rất triển vọng, nhằm tiết kiệm nguồn tài nguyên, tạo hiệu quả kinh tế cao

Nhưng bên cạnh đó còn gặp nhiều trở ngại do trình độ kỹ thuật

cogno nghệ tại Việt Nam chưa phát triển, chưa có khả năng mỡ rộng thành quy mô lớn

IV Kết luận

4.2 Các hướng nghiên cứu trong tương lai

- Thiết kế hệ thống và sự phát triển hạn chế đối với việc áp dụng rộng rãi công nghệ MW đến quá trình công nghiệp.

- Thông số vận hành: như đặc tính vật liệu và công suất, thời gian chiếu xạ, tần số và năng lượng, độ sâu thâm nhập, và thiết kế khoang

IV Kết luận

Nghiên cứu tài liệu này cho thấy việc áp dụng kỹ thuật MW-chiếu xạ cung cấp lợi thế lớn hơn các phương pháp thông thường xử lý bằng bùn và trong sản xuất sản phẩm sạch môi trường và gia tăng giá trị.

Cám ơn cô và các bạn đã chú ý

lắng nghe!

Lê Thị Bích Ngọc 1022194

Phan Phương Nhung 1022210

Đỗ Quốc Việt 1022348