Một số kết quả ứng dụng công nghệ xử lý chất thải và sử dụng nguồn năng lượng từ quá trình xử lý trong ngành chế biến nông - lâm sản và chăn nuôi miền Trung

Nghiên cứu trình bày một số kết quả ứng dụng công nghệ xử lý chất thải và sử dụng nguồn năng lượng từ quá trình xử lý trong ngành chế biến nông - lâm sản và chăn nuôi miền Trung. Mời các bạn tham khảo!

Xử lý chất thải và sửdụng nguồn năng

lượng tạo ra từ quá

trình xử lý là mong muốn

không chỉ của các nhà khoa

học Việt Nam mà của cả các

nhà khoa học trên thế giới

Việt Nam trong những năm

qua đã phát triển mạnh mẽ bể

Biogas để xử lý chất thải chăn

nuôi và chế biến nông sản

Trong chăn nuôi, đã sử dụng

hầm ủ khí sinh học (Biogas)

với mô hình KT1, KT2 và KT3

vừa xử lý chất thải vừa tạo ra

khí đốt phục vụ cho các hộ gia

đình ở nông thôn Việt Nam

Công nghệ xử lý chất thải kết

hợp với việc tạo ra nguồn

năng lượng trong chăn nuôi

đã được một số nước trên thế

giới áp dụng từ những năm

1980 Ấn Độ và Trung Quốc

là hai quốc gia phát triển

mạnh công nghệ xử lý chất

thải bằng bể Biogas

Từ những năm 2000, một

số nhà máy chế biến tinh bột

sắn ở nước ta đã có hệ thống

xử lý nước thải sử dụng công

nghệ sinh học tự nhiên theo kiểu lên men yếm khí hở (theo công nghệ của Thái Lan) để xử lý nước thải Công nghệ này có chi phí đầu tư và vận hành thấp, phù hợp với các cơ sở có diện tích mặt bằng rộng

Về nguyên tắc, tại các hệ thống này, nước tự chảy từ hồ đầu tiên đến hồ cuối cùng, có thời gian lưu đủ dài để phân huỷ chất ô nhiễm trong nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi đổ vào thuỷ vực Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ này đều hoạt động kém hiệu quả, nồng độ các chất ô nhiễm hữu

cơ trong nước thải đi vào hệ thống vẫn cao hơn tiêu chuẩn cho phép Đáng lưu ý là ở các hồ yếm khí dạng hở, trong quá trình phân huỷ yếm khí, phát sinh nhiều loại khí có mùi hôi Ngoài việc áp dụng công nghệ phân huỷ sinh học tự nhiên để xử lý nước thải như trên, tại một số nhà máy đã áp dụng các hệ thống xử lý sinh học khác như phương

pháp bùn hoạt tính Tuy nhiên, hiện nay các hệ thống này chỉ giải quyết được khoảng 30-50% lượng nước thải

Nước thải từ chế biến mủ cao su gây ô nhiễm môi trường với các chỉ tiêu như BOD, COD, TSS, Amoni Trong những năm đầu 1990, nhiều hệ thống xử lý nước thải chế biến mủ cao su đã được thực hiện, nhưng chất lượng nước thải sau xử lý chưa đạt tiêu chuẩn cho phép Nhìn chung, nước thải sau xử lý có các chỉ tiêu COD và BOD ở giá trị trung bình cao hơn khoảng 9 lần so với giới hạn theo TCVN 5945:1995 Trong khi đó, nồng độ amoniac (theo N) vượt khoảng 8 lần so với tiêu chuẩn Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã ứng dụng thực vật để làm sạch môi trường bằng bãi lọc thực vật Kết quả ứng dụng loài Thuỷ trúc (Cypeus alteru-folius) trên một loại hình đất ngập nước mới ở miền Nam

MƠT SƠ KÊT QUA ƯNG DUNG CƠNG NGHÊ XƯ LY CHÂT THAI VA SƯ DUNG NGUƠN NĂNG LƯƠNG TƯ QUA TRINH XƯ LY TRONG NGANH CHÊ BIÊN NƠNG - LÂM SAN VA CHĂN NUƠI MIÊN TRUNG – TÂY NGUYÊN

TS Vương Nam Đàn Phân viện BHLĐ & BVMT miền Trung

Trung Quốc đã cho thấy hiệu

quả trong việc xử lý Amoni,

COD trong nước thải

Từ năm 2010 đến 2012,

Phân viện BHLĐ và BVMT

miền Trung – Tây Nguyên

(viết tắt tiếng Anh là SILEP)

đã ứng dụng thành công công

nghệ vi sinh để xử lý chất thải

và sử dụng nguồn khí sinh

học biogas từ quá trình xử lý

cho một số cơ sở chế biến

nông – lâm sản và chăn nuôi

Sau đây là một số kết quả

ứng dụng

1 Các hệ thống xử lý chất

thải chế biến nông - lâm

sản và chăn nuôi

Bảng 1 là chất lượng nước

thải của các cơ sở chế biến

tinh bột sắn, cao su và chăn

nuôi gia súc

Theo bảng 1, dễ dàng thấy

rằng nước thải của các cơ sở

sản xuất được khảo sát phù

hợp với việc áp dụng công

nghệ xử lý sinh học (tỷ lệ

BOD5/COD từ 0,5 – 0,64 là

phù hợp) Mặt khác, nước

thải các cở sở nêu trên rất

thích hợp cho quá trình lên

men kỵ khí

Theo nghiên cứu, vi sinh vật

kỵ khí thường sử dụng nguồn

hữu cơ cacbon nhanh hơn sử

dụng ni tơ khoảng 30 lần (tỷ lệ

C/N là 30/1) Bảng 1 cho thấy

tỷ lệ C/N ≈ 21/1 ở nước thải

chăn nuôi lợn, tỷ lệ C/N ≈ 40/1

ở nước thải chế biến tinh bột

sắn, và tỷ lệ C/N ≈ 15/1 ở nước

thải chế biến mủ cao su Nước

thải có các tỷ lệ C/N trên được

xem là nguyên liệu chủ yếu

trong sản xuất CH4

Xí nghệp chăn nuôi gia súc Lệ Ninh lắp đặt hệ thống xử lý ô nhiễm nước thải với công suất 150m3/ngày-đêm Nhà máy chế biến tinh bột sắn sông Dinh lắp đặt hệ thống xử lý ô nhiễm nước thải với công suất 600m3/ngày-đêm Nhà máy chế biến cao su Lệ Ninh lắp đặt hệ thống xử lý ô nhiễm nước thải với công suất 120m3/ngày-đêm

Hệ thống xử lý nước thải cao su hoạt động theo nguyên lý tự chảy, quá trình xử lý các chất ô nhiễm trong nước theo cơ chế làm sạch tự nhiên bằng thực vật thủy sinh và các vi sinh vật

Bảng 1 Chất lượng nước thải một số cơ sở sản xuất

Nguồn: SILEP

Hình 1: Thi công lắp đặt hệ thống xử lý nước thải

trong nước (bảng 2).

Kết quả cho thấy các chỉ tiêu trong nước thải chăn nuôi đều đạt quy chuẩn Việt Nam (bảng 3)

Hệ thống xử lý nước thải nhà máy chế biến tinh bột sắn đã đạt được kết quả nhất định Hàm lượng BOD, COD giảm hơn 10 lần, tăng pH từ 4 lên 6-7, giảm hàm lượng Cyanua 3 lần (bảng 4)

2 Sử dụng nguồn năng lượng sinh học Biogas từ quá trình xử lý chất thải

Hỗn hợp khí sinh học (Biogas) bao gồm CH4, hơi nước, CO2và một hàm lượng nhỏ khí H2S Để loại bỏ hơi nước, khí CO2 và một số khí tạp khác nhằm tăng khí CH4 thông qua thiết bị lọc khí (hình 2)

Hỗn hợp khí được hút từ bể vào thiết bị, đường dẫn khí đi từ dưới lên trên Thiết bị cấu tạo bằng các chóp nón đục lỗ để tách khí và ngưng tụ hơi nước Khí H2S, CO2, NH3 cùng với nước tách ra từ thiết bị được dẫn về và hòa tan cùng với nước thải từ Biogas vào hồ xử lý sinh học Trong đường ống thu khí xẩy ra quá trình nước chảy xuôi về hồ sinh học và dòng khí chuyển động ngược lại về thiết bị lọc Lượng nước được tách ra từ thiết bị cùng với các loại khí H2S, CO2, NH3 chảy vào hồ xử lý ô nhiễm nước thải bằng sinh vật thủy sinh đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải vào môi trường Lượng khí CH4 thu được nạp vào bình chứa khí thay dầu DO

Bảng 2 Chất lượng nước thải chế biến cao su sau khi xử lý

Nguồn: Trung tâm Đo lường chất lượng khu vực 2

Nguồn: Trung tâm quan trắc và Kỹ thuật môi trường Quảng Bình

Nguồn: Đề tài mã số 209-03/TLĐ

Bảng 3 Chất lượng nước thải chăn nuôi gia súc sau khi xử lý

Bảng 4: Chất lượng nước thải tinh bột sắn sau khi xử lý

phục vụ đốt lò hơi.

Lượng khí CH4 thu được từ

hệ thống xử lý nước thải chế

biến tinh bột sắn, chế biến cao

su và chăn nuôi gia súc làm

nhiên liệu thay thế dầu CO và

than B4 đốt lò hơi sấy sản

phẩm

Tại nhà máy chế biến tinh

bột sắn, khí CH4 sau khi lọc

được phun thẳng vào buồng

đốt và thay thế được 60%

lượng than B4 đốt lò hơi Sau

khi vận hành đốt thử nghiệm

thành công với đầu đốt lưỡng

nhiên liệu dầu DO và khí CH4

do Italia sản xuất, theo nhận

xét của Giám đốc nhà máy, có

thể tiết kiệm được 6 lít dầu DO

cho 1 tấn sản phẩm do sử

dụng khí CH4

Nhà máy chế biến cao su Lệ

Ninh có công suất 1000

tấn/năm sản phẩm Mỗi một

tấn sản phẩm cao su cần tiêu

thụ 47 lít dầu DO để sấy Mỗi

năm nhà máy phải tiêu tốn

47.000 lít dầu DO Theo nhận Hình 2: Thiết bị xử lý H 2 S, CO 2 , NH 3 tăng CH 4

Bảng 5 Kết quả phân tích CH 4 trước và sau thiết bị lọc khí nhà máy cao su

Hình 3: Sử dụng khí CH 4 thay than B4 và dầu DO đốt lò hơi

xét, nhà máy có thể tiết kiệm

được 3,4 lít dầu DO cho một

tấn sản phẩm do sử dụng khí

CH4

Một số trao đổi thay lời kết

Phân viện BHLĐ và BVMT

miền Trung - Tây Nguyên đã

ứng dụng thành công công

nghệ sinh học để xử lý nước

thải chế biến cao su, tinh bột

sắn và chăn nuôi Phương

pháp sinh học như sử dụng

các vi khuẩn yếm khí, hiếu

khí hoạt động tốt khi giá trị

pH trong nước thải > 6,5

Nước thải chế biến cao su,

tinh bột sắn với giá trị pH < 5,

chương trình phối hợp đã sử

dụng một số vật liệu tự nhiên

để tăng pH > 6,5, thuận lợi

cho các loại vi khuẩn hoạt

động Một điều dễ nhận thấy

là hàm lượng Amoni trong nước thải chế biến cao su, chăn nuôi sau khi qua xử lý yếm khí, hiếu khí vẫn cao hơn giá trị theo qui chuẩn nhiều lần Thông thường, người ta sử dụng một số loại hóa chất để loại bỏ yếu tố này Phân viện đã ứng dụng mương “đất ướt” kết hợp với một số loài thực vật sống chìm trong nước để xử lý ô nhiễm Amoni Kết quả hàm lượng Amoni trong nước thải sau xử lý giảm đáng kể và đạt qui chuẩn Việt Nam

Phân Viện BHLĐ và BVMT miền Trung - Tây Nguyên cũng đã ứng dụng thành công các phương pháp tạo khí sinh học từ chất thải chế biến cao su, tinh bột sắn và

chăn nuôi Trong đó, chất thải từ chế biến tinh bột sắn tạo ra khí sinh học lớn nhất, tiếp đến là dịch thải chăn nuôi gia súc và cuối cùng là nước thải chế biến cao su Nghiên cứu của Phân Viện cho thấy, trong hỗn hợp khí sinh học thì CH4 chiếm 40 – 60% (thông thường là 60 – 80%), hơi nước chiếm 10-15%, CO2 từ 20-30%, H2S còn lại là một số tạp khí khác Để tăng tỷ lệ CH4, cần thiết phải loại bỏ các tạp khí trong hỗn hợp Phân Viện đã chế tạo thành công thiết bị loại bỏ tạp khí Việc sử dụng CH4 thay dầu DO đốt lò hơi cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc đã giảm đáng kể chi phí sản xuất

Ảnh minh họa, Nguồn: Internet