Hiện nay, các công ty - nhà máy sản xuất đa số đều được quy hoạch vào các khu công nghiệp, khu chế xuât để thuận tiện cho việc quản lý cũng như kiểm soát về vấn đề phát sinh chất thải. Trong các khu công nghiệp phần lớn đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải (XLNT) tập trung. Tuy nhiên, hàng triệu tấn bùn thải phát sinh từ các hệ thống XLNT tập trung này hiện chưa được xử lý hiệu quả, tiềm ẩn nguy cơ ONMT và đe dọa đến sức khỏe con người.
Bùn thải dễ phân hủy sinh học được tạo ra từ quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học có hàm lượng hữu cơ cao (nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, nước thải chăn nuôi, nước thải sinh hoạt). Bùn thải này có thể ủ làm phân bón cho cây trồng hoặc sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình nuôi cấy vi sinh vật, tạo ra nguồn năng lượng, nhiên liệu có giá trị... Bùn thải khó phân hủy sinh học là bùn thải chứa nhiều hợp chất khó phân hủy hay các chất độc. Bùn thải này thường được thu hồi một số chất, sau đó thiêu đốt, đóng rắn để tạo ra sản phẩm mới phục vụ con người.
Phân tích, lựa chọn công nghệ để tái sử dụng bùn thải tùy theo đặc tính bùn thải là một đề tài quan trọng và cần thiết.
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài đã sử dụng các phương pháp: Thu thập và xử lý số liệu, tài liệu; phân tích đa tiêu chí; phân tích chi phí/lợi ích; mô hình thực nghiệm.
Kết quả - Thảo luận
Kết quả đánh giá các công nghệ ủ bùn
Công nghệ ủ kỵ khí, hiếu khí và ủ compost được đánh giá theo từng tiêu chí: tính có sẵn, chi phí, tác dụng, hiệu quả và được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1. Tính tổng điểm đánh giá tính khả thi của công nghệ
.jpg)
Bảng 1 cho thấy công nghệ xử lý bùn sinh học bằng ủ compost có tính khả thi cao nhất với chỉ số 0,68, hoàn toàn đáp ứng yêu cầu cho áp dụng trong thực tế.
Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý bùn thải sinh học: Căn cứ kết quả nghiên cứu [4] dây chuyền công nghệ xử lý bùn thải sinh học được đề xuất như sau:
Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý bùn thải
.jpg)
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Bể nén bùn: Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 có độ ẩm cao 99,4 – 99,7%. Một phần lượng bùn này được tuần hoàn lại bể aerotank, phần bùn còn lại sẽ được dẫn về bể nén bùn. Nhiệm vụ của bể nén bùn là giảm độ ẩm của bùn bằng cách nén cơ học để đạt độ ẩm thích hợp 94 – 96%.
Máy ép bùn: Bùn sau bể nén bùn được bơm sang máy ép bùn để tiếp tục giảm độ ẩm thích hợp. Máy ép bùn là một thiết bị cơ khí, điện tử được chế tạo với chức năng tách nước khỏi khối bùn lỏng bằng phương pháp ép, lọc, ly tâm..
Sân phơi bùn: Bùn sau khi được ép có độ ẩm cao, cần làm ráo nước để đạt độ ẩm cần thiết (75-80%) thuận tiện cho việc vận chuyển và xử lý tiếp theo.
Ủ compost: Ủ compost là quá trình phân hủy sinh học hiếu khí các chất thải hữu cơ dễ phân hủy sinh học đến trạng thái ổn định dưới sự tác động và kiểm soát của con người, sản phẩm giống như mùn được gọi là compost.
Đề xuất dây chuyền công nghệ ủ compost
Từ kết quả thí nghiệm [4] dây chuyền công nghệ ủ phân compost được đề xuất như sau:
Hình 2. Sơ đồ quy trình công nghệ đề xuất cho sản xuất phân bón
.jpg)
Chuẩn bị nguyên liệu: Bùn thải sinh học được từ máy ép bùn hoặc từ các sân phơi bùn.
Trộn nguyên liệu: Bùn được trộn trước, sau đó cho từ từ phế thải cao su vào trộn sau. Mủ cao su cần được băm nhỏ (<5mm) trước khi đưa vào trộn. Sau khi trộn đều nguyên vật liệu, cần bổ sung chất dinh dưỡng, và vi sinh vật.
Bổ sung chất dinh dưỡng, vi sinh vật và trộn phân: Bổ sung rỉ đường: đây là chất hữu cơ quan trọng nhằm thúc đẩy cho sự phát triển của vi sinh vật. Trong trường hợp, hàm lượng chất hữu cơ trong nguyên liệu bùn lớn hơn 10% thì khối lượng rỉ đường có thể giảm 50%.
Ủ phân bón: Hỗn hợp phân bón được đưa vào bồn ủ. Nhiệt độ ủ phải được giám sát định kỳ. Trong trường hợp nhiệt độ tăng cao, cần mở nắp bồn ủ.
Đảo phân bón: Trong quá trình ủ, cần đảo phân bón ít nhất 2 - 3 ngày 1 lần
Làm khô bằng cách phơi tự nhiên: Biện pháp này được sử dụng khi nhiệt độ ngoài trời khoảng 32 - 340C và khu nhà xưởng có diện tích lớn hơn 3000m2. Thời gian phơi khoảng 8-10 ngày. Quá trình phơi cần theo dõi độ ẩm bằng thiết bị đo độ ẩm.
Làm khô bằng máy sấy: Cần theo dõi nhiệt độ thường xuyên, sấy gián đoạn và đảm bảo nhiệt độ nhỏ hơn 350C. Yêu cầu thiết bị sấy có trang bị máy đo độ ẩm tự động.
Nghiền phân: Khi phân bón đạt độ ẩm khoảng 30% thì phân bón được nghiền nếu có yêu cầu về tạo hạt cho phân bón.
Tạo viên phân bón: Để tạo viên phân bón, nên sử dụng thiết bị tạo viên ly tâm do không phát sinh nhiệt, không ảnh hưởng đến vi sinh vật.
Kiểm tra chất lượng phân bón: Thông số kiểm tra là độ ẩm, chất hữu cơ, vi sinh vật và các yếu tố hạn chế theo quy định của Thông tư 41/2014/TT-BNNPTNT.
Đánh giá hiệu quả công nghệ
Chất lượng phân compost: Thông qua kết quả phân tích, đo đạc trên các mô hình pilot, nghiệm thức ở MH2 cho thấy, giá trị các chỉ tiêu ở mức tốt, kết quả sau 50 ngày ủ như sau: pH: 6,21 (10TCN 526:2002: 6 – 8); Nhiệt độ: Ổ định ở 32 - 340C ; Độ ẩm: 34,10% (10TCN 526:2002: Không lớn hơn 35%); Hàm lượng Cabon: 29,50% (10TCN 526:2002: Không nhỏ hơn 13%); Hàm lượng Nito: 2,25% (10TCN 526:2002: Không nhỏ hơn 2,5%)
Hiệu quả kinh tế của dự án: Giá thành sản phẩm: 1.430.367 đồng/tấn. Giá bán dự kiến (bao gồm Giá thành sản phẩm + Quản lý + Chi phí bán hàng + thuế giá trị gia tăng): 1.907.221 đồng/tấn.
Kết luận - Kiến nghị
Phân bón hữu cơ vi sinh (HCVS) từ quá trình ủ compost cung cấp hệ sinh vật sống, cung cấp chất dinh dưỡng hữu cơ từ từ và kéo dài, có tác dụng chậm, cải tạo đất và không gây ONMT nước. Từ nguồn “thức ăn” hấp dẫn này, đất canh tác sẽ tự thu hút được hệ vi sinh vật có lợi. Sự đa dạng hệ vi sinh vật hữu ích cùng lượng hữu cơ nhiều tự đất sẽ điều chỉnh pH trở thành trung tính – không cần bón thêm vôi; thoáng khí giúp các quá trình sinh học xảy ra ở vùng rễ tốt hơn – không cần vun xới [5]. Sử dụng phân bón HCVS sẽ không gây sự khoáng hóa đất nếu so với sử dụng phân bón vô cơ.
Tái sử dụng bùn thải sinh học giúp giảm thiểu ô nhiễm do bùn sinh học từ các trạm xử lý nước thải khu công nghiệp, các loại bùn được thu gom sạch sẽ góp phần giảm ô nhiễm nguồn nước, giảm ONMT.
Chất lượng phân bón hữu cơ vi sinh: Đạt chất lượng hướng dẫn của Thông tư 41/2014/TT-BNNPTNT của Bộ NN&PTNT về độ ẩm, chất hữu cơ, vi sinh vật và các thông số hạn chế.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này nhận được sự hỗ trợ tài chính từ đề tài NCKH cấp Bộ của Bộ TN&MT năm 2016.
Tài liệu tham khảo
1. Ben R. F., Tyagi R.D., Prevost D. (2001), “Acid and alkaline treatment for enhancing the growth of rhizobia in sludge”, Can. J. microbiol, 47, pp.467 – 474
2. B. R. F., Tyagi R.D., Prevost D., Rao Y. S. (2002), Wastewater sludge as a new medium for Rhizobial growth”, Water Qual. Res. J. Canada”, Bioresource Technology, 83(2), pp. 145-151
3. Mesdaghinia A.R., Panahi A.M., Vaezi F., Naddafi K., Moosavi G.H. (2004), “Waste Sludge Characteristics of a Wastewater Treatment Plant Compared with Environmental Standards”; Ranian J. Publ Health, 33( 1), pp.5-9.
4. Tôn Thất Lãng và ctv., 2018, Nghiên cứu công nghệ sinh học hiếu khí để xử lý và tái sử dụng bùn thải sinh học từ các nhà máy xử lý nước thải tập trung của các khu công nghiệp, thí điểm tại khu vực Đông Nam Bộ, đề tài NCKH cấp Bộ TN và MT
5. Yuansong W. et all, 2013, Minimization of excess sludge production for biological wastewater treatment, Water Research 37, 4453-4467.
PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. Hồ Chí Minh
Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu giải pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt (CTRSH) bền vững cho Việt Nam thông qua tích hợp công nghệ vi sinh (phân hủy sinh học) và nhiệt phân. Trước áp lực gia tăng rác đô thị và yêu cầu phát triển kinh tế tuần hoàn, phương pháp này được đề xuất nhằm tận dụng tài nguyên từ rác, giảm chôn lấp và phát thải.
Nếu ở Kỳ 1, độc giả đã thấy những định hướng chiến lược và công nghệ xanh mở ra lối đi mới cho nông nghiệp Việt, thì đến Kỳ 2, điểm nhấn lại nằm ở những giải pháp cụ thể. Từ phòng thí nghiệm, nhiều nghiên cứu khoa học đã bước ra thực tiễn, đồng hành cùng doanh nghiệp, tạo nên các mô hình thành công: từ công nghệ bảo quản mới, chế biến cà phê hiện đại, đến kinh tế tuần hoàn phụ phẩm tôm và nâng tầm sản phẩm truyền thống như nước mắm. Đây chính là những hạt nhân giúp nông sản Việt gia tăng giá trị và chinh phục thị trường quốc tế.
Cao chloroform của Bí kỳ nam (Hydnophytum formicarum Jack.) được sắc ký cột với các hệ dung môi có độ phân cực khác nhau và kết hợp với kỹ thuật sắc ký lớp mỏng để thực hiện quá trình phân lập và tinh sạch các hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo. Ba hợp chất được tinh sạch và xác định cấu trúc bao gồm luteolin (1), quercetin (2) và quercitrin (3).
Hoạt tính xua đuổi hiệu quả của p-menthan-3,8-diol (PMD) đã được chứng minh là hiệu quả an toàn cho sức khỏe, tuy nhiên, hợp chất này vẫn chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Đã có một số công trình nghiên cứu khảo sát tổng hợp PMD chủ yếu sử dụng xúc tác acid H2SO4 loãng với các điều kiện phản ứng khác nhau về thời gian và nhiệt độ.
Cháy nổ trong sinh hoạt dân dụng vẫn là một vấn đề nhức nhối tại Việt Nam, gây ra những thiệt hại nặng nề về người và tài sản do sự bất cẩn hoặc lỗi thiết bị điện. Các hệ thống cảnh báo cháy truyền thống thường có độ trễ cao, chỉ phản ứng khi cháy đã xảy ra rõ ràng, dễ gây báo động giả và thiếu khả năng cảnh báo từ xa.
Khu vực đảo Palawan (Philippine), Sempoma SABAH (Malaysia) nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với hai mùa mưa, mùa khô rõ rệt. Tại Palawan, trung bình năm nhiệt độ không khí 28,50C, độ ẩm trung bình 58,4%, tổng lượng mưa 2.920 mm, tổng số giờ nắng trong khoảng 2,180 - 2,307h, nhiệt độ nước biển 29,30C và độ muối nước biển 33,3‰.
