CHUYểN Đ Ô NHI M N C Ariana Maria Lotitoa, Marco De Santisb, Claudio Di Iaconb, Giovanni Bergnac aDepartment of Water Engineering and Chemistry, Politecnico di Bari, Via Orabona 4, 70125 Bari, Italy bCNR-IRSA, Water Research InstituteeNational Research Council, Viale De Blasio 5, 70132 Bari, Italy cCIDA s.p.a., Via Laghetto 1, 22073 Fino Mornasco, CO, Italy L p 11CMT Nhóm 12 Lê Minh Hoàng ậ 1122100 Đ Ngọc Linh ậ 1122152 Nguy n Duy Qu c ậ 1122253 Nguy n Đặng Hoàng Vũ - 1122380 I. TÓM T T II. GI I THI U III. NGUYểN LÝ HOẠT ĐỘNG C A HAI H TH NG X LÝ SBBGR VÀ WWTP IV.K T QU VÀ TH O LU N V. K T LU N VI. LIểN H THỰC TI N TẠI VI T NAM CỄC T M I VÀ T VI T T T - SBBGR (Sequencing Batch Biofilter Granular Reactor): B lọc sinh học bùn h t theo mẻ - HRT (Hydraulic Retention Time): Thời gian l u n c - OLR (Organic Loading Rate) : T i l ợng chất h u cơ - CST (Capillary Suction Time): Thời gian hút c a mao d n - SRF (Specific Resistance to Filtration): Kh năng nén c a bùn - FISH ( Fluorescent Insitu Hybridization): Kỹ thu t huỳnh quang t i ch I. TÓM T T - - - N c th i d t nhu m có đặc tr ng là hàm l ợng l n các hợp chất khó phân h y . K t qu bài báo cáo v vi c nghiên c u b SBBGR là: Lo i b đ ợc + 82,1% BOD. + 94,7% TSS. + 87,5% tổng s nitơ Kjeldahl. + 77,1% chất có ho t tính b mặt. B SBBGR x lỦ t t hơn, thời gian l u là 11h ( so v i 30h c a WWTP Alto Seveso), l ợng bùn th i ra ít hơn. II. GI I THI U - Ngành d t may là m t ngành rất quan trọng trong n n kinh t châu Âu. - ụ là nhà s n xuất hàng đầu và chi m kho ng m t phần ba (33,6%) v tổng giá trị hàng s n xuất ngành d t may c a EU-27 năm 2006. → Chọn khu v c d t Como c a ụ đ nghiên c u. II. GI I THI U - N c r a v i, v t li u và hóa chất d t gây ô nhi m nguồn n c, n c th i đ ợc x th i ra ngoài làm ô nhi m môi tr ờng. - X lỦ có th là gi i pháp t i u đ thúc đẩy tái c i thi n nguồn n c, nh ng giá c không phù hợp cho các doanh nghi p v a và nh . → Có m t nhà máy x lỦ t p trung. Bùn h t ho t tính trên giá th - Bùn h t là t p hợp các sinh kh i lơ l ng k t dính l i v i nhau t o thành h t, là s n phẩm c a quá trình phân h y chất h u cơ nhờ các vi sinh v t hi u khí trong đi u ki n đ ợc cấp khí và các chất n n cần thi t. - Bùn h t th ờng có cấu trúc 3 l p: + L p trong cùng: VK Methanothrix. + L p gi a: Nhóm vi khuẩn hình g y s d ng acetone sinh hidro, nhóm s d ng hidro VK Methanothrix + L p ngoài cùng: nhóm vi khuẩn hình g y, hình sợi và hình cầu lên men sinh khí hidro. VK Clostridium beijerinckii III. NGUYÊN Lụ HO T Đ NG C A HAI H TH NG X Lụ SBBGR VÀ WWTP: H th ng x lý n c th i Alto Seveso H th ng x lý n c th i Alto Seveso (80000 m3/ năm) N c th i khu công nghi p (50000 m3/năm Nhà máy in (38%) N c th i sinh ho t (30000 m3/năm) N c th i d t nhu m (97%) N c th i các ngành công nghi p khác (3 %) Nhà máy nhu m (28%) Nhà máy có quá trình nhu m và in (31%) Mô hình x lý n c th i t p trung Alto Seveso X lý sơ b Lo i b s i SCR thô SCR tinh B l ng cát Dòng vào X lý sinh học B l ng th cấp B hi u khí Ph n Nitrat hóa Kh Ozon X lý b c ba Keo t t o bông B lọc Oxy hóa b c cao • 6b • 25-30h • 8h Dòng ra Mô hình x lý n c th i t p trung Alto Seveso X lý sơ b Lo i b s i SCR thô SCR tinh B l ng cát Dòng vào B l ng th cấp B hi u khí Kh Ozon Kh Nitrate B SBBGR • 1b X lý b c ba • 11h Keo • 6th t o bông B lọc Oxy hóa b c cao Dòng ra Quy trinh nghiên c u b SBBGR: • Thí nghi m b t đầu sau 200 ngày nuôi cấy vi sinh v t. • N c th i dùng cho thí nghi m lấy t n sơ b c a h th ng x lý n Thông s thí nghi m Thời gian l u n c th i t p trung Alto Seveso. Giai đo n 1 c Thời gian tuần hoàn n c th i sau khi đư x lý c Giai đo n 2 30 giờ 11 giờ 8 giờ 6 giờ Làm đầy Ph n ng Rút n Pha l ng Thổi khí Màng vi sinh Dòng ra Tuần hoàn Dòng vào MÔ HÌNH THÍ NGHI M SBBGR c IV. K T QU VÀ TH O LU N: 3.1 Hi u qu x lý: K t qu c a b SBBGR v i HTR (thời gian l u n c) là 11h: • COD: 42 ± 9 (mg/L) < 125 mg/L, H = 82.1 ± 3.6 (%) • TSS: 4 ± 2 (mg/L) < 35 mg/L, H = 94.7 ± 1.1 (%) • N: 4.9 ± 2.4 (mg/L), H = 87.5 ± 5.3 (%) → Có x y ra quá trình nitrat hóa, ng ợc l i v i nh ng suy đoán. • Chất có ho t tính b mặt: 1.1 ± 0.3 (mg/L) < 2 (mg/L), H = 85.4% • Đ màu: hi u qu x lý không cao (< 65%) CỄC XU H NG TRONG CHU TRÌNH X SBBRG LÝ C A CỄC XU H NG TRONG CHU TRÌNH X SBBRG LÝ C A • Lo i b COD, TSS, chất có ho t tính b mặt gần nh hoàn toàn sau 2.5h • Trong đó, sau 2.5h: o COD: 50 mg/L o TSS: 5 mg/L o Chất có ho t tính b mặt: 1.9 mg/L • Tuy nhiên, quá trình lo i màu và Nito v n kéo dài đ n cu i quá trình. Hi u suất x lý c a Alto Seveso WWTP So sánh SBBGR và Alto Seveso WWTP: • Hi u qu x lý c a SBBGR t t hơn m u lấy quá trình x lý sinh học. • Ngo i tr đ màu, SBBGR t ơng đ ơng WWTP ở giá trị COD, TKN và NH4+ hoặc t t hơn v i TSS, NOx khi lấy m u c a WWTP ở sau keo t - t o bông ậ l ng và sau khi ozone hóa. • HRT c a SBBGR là 11h trong khi HRT c a WWTP là 30h. • Th tích b nh hơn. • WWTP s d ng 2 mg/L mu i nhôm và 0.8 mg/L polyelotrolyte cho quá trình keo t - t o bông, 8 mg/L ozone. Còn SBBGR không cần hóa chất. Nguyên nhân SBBGR có hi u suất cao nh v y là do sinh kh i đ ợc phát tri n trong h n hợp giá th và h t bùn cặn, hoàn toàn nằm trong v t li u. Đi u đó d n t i: • Thời gian l u bùn cao hơn. • Tuổi sinh kh i cao hơn (> 150 ngày). • Sinh kh i trong nh ng kh i này đ ợc dung nh m t b lọc các chất r n lơ l ng (liên quan đ n COD). • Sinh kh i s th y phân các chất r n t o các hợp chất h u cơ hòa tan và bị lo i b bằng chính sinh kh i này. IV. K T QU VÀ TH O LU N: 3.2. Quá trình hình thành và tính chất c a bùn: - Do quá trình ng ợc dòng trong SBBGR nên có s phân tầng c a sinh kh i. - Sinh kh i c a SBBGR cao hơn so v i giá trị đo t i các h th ng x lỦ sinh học c a nhà máy WWTP hoàn chỉnh (kho ng 7 kgTSS/m3) - Tính chất v t lý c a bùn : Bùn tách n c ở b SBBGR và bùn ở WWTP khá t ơng đồng - L ợng bùn sinh ra đ ợc tính toán cho SBBGR đ t kho ng 0.15 kgTSS/kgCODđ - ợc lo i b (tính c l ợng bùn đầu vào). Ph ơng pháp WWTP Alto Seveco đ t t i 0.28 ± 0.02 kgTSS/kgCODđ keo t t o bông). ợc lo i b (vì các hoá chất t o bùn ở quá trình VI. K T QU VÀ TH O LU N: 3.3 Đặc đi m vi sinh v t: Đặc tính sinh kh i c a SBBRG và Alto Seveso, có đ ợc thông qua phân tích FISH SBBGR: - Nồng đ vi khuẩn nitrat thấp -> Kh năng l i nitrat không cao; Nh ng do thời gian x lý dài (11h) nên l ợng lo i b nitrat t ơng đ i l n. - Hàm l ợng vi khuẩn trong b không cao do bùn trong b già, và vi c s d ng chất h u cơ sinh kh i thấp trong phòng thí nghi m. WWTP: - Hàm l ợng vi khuẩn cao là do trong c th i có 30% là n c th i sinh ho t; Và do quá trình tuần hoàn ozone làm tăng COD, gi m chất c ch vi khuẩn. => Dù hàm l ợng vi khuẩn ít hơn, nh ng b SBBGR v n có l ợng sinh kh i cao, do nồng đ trong b SBBGR cao hơn t 5 ậ 6 lần so v i WWTP. Do v y, kh năng x lý hi u qu c a SBBGR v n cao hơn. V. K T LU N: SBBRG phù hợp hơn WWTP trong vi c x lý n nhu m vì: c th i d t  Hi u qu x lý cao, v i thời gian l u thấp (11h).  L ợng bùn sinh ra thấp do sinh kh i trong h th ng có th s d ng đ ợc lâu dài.  Bùn có tính chất kị n c và có kh năng lọc. VI. LIểN H TH C TI N T I VI T NAM: H th ng x lý n c th i căn b n ở Vi t Nam Khó áp d ng SBBGR ở Vi t Nam, do: • Ch a bi t giá thành tri n khai công ngh . • Ch a th nghi m ở quy mô và đi u ki n khí h u t i Vi t Nam. • Các công ngh ở Vi t Nam hi n t i đư đ t đ ợc tiêu chuẩn đặt ra. TÀI LI U THAM KH O  Textile wastewater treatment Aerobic granular sludge vs activated sludge systems - Ariana Maria Lotito, Marco De Santis, Claudio Di Iacon, Giovanni Bergna  Granular biomass structure and population dynamics in Sequencing Batch Biofilter Granular Reactor (SBBGR) - M. De Sanctis, C. Di Iaconi, A. Lopez, S. Rossetti.