Bước đầu thử nghiệm xử lý nước thải nhà máy bia quy nhơn ở quy mô phòng thí nghiệm bằng một số chế phẩm vi sinh trên thị trường hiện nay

MỞ ĐẦU Bia là một loại nước giải khát có từ lâu đời 7000 năm trước công nguyên, là loại nước uống mát, bổ có độ cồn thấp, độ mịn xốp, có hương vị đặc trưng của hoa houblon và các sản phẩm trong quá trình lên men tạo ra. Đặc biệt CO2 bão hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống, nhờ ưu điểm này mà bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết khắp các nước trên thế giới và sản lượng ngày càng tăng. Những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp trong nước đã không ngừng đầu tư mở rộng công suất. Năm 2003 công suất bia cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm 2004 con số này vượt lên mức 1,37 tỷ lít. Dự kiến, năm nay sản lượng bia cả nước đạt khoảng 1,5 tỷ lít và đạt công suất quy hoạch dự kiến vào năm 2010. Theo hiệp hội Bia, Rượu và giải khát Việt Nam thì một người Việt Nam tiêu thụ trung bình 22 lít bia trong năm 2008, và chỉ đứng sau Thái Lan về mức độ tiêu thụ bia ở Đông Nam Á. Theo BMI ( Công ty Theo dõi Doanh nghiệp Quốc tế), một công ty tư vấn kinh doanh toàn cầu cho hay bia ở Việt Nam sẽ là loại đồ uống chủ lực trong ngành công nghiệp thức uống vì doanh số bán bia trong năm 2008 ở Việt Nam chiếm 97,9% trong tổng doanh thu trong lĩnh vực đồ uống. Nhiều hãng bia và nước giải khát nổi tiếng thế giới đã đầu tư vào Việt Nam trong nhiều năm nay, trong đó có các hãng Carlsberg, Heineken, Tiger và San Miguel. Với sự xuất hiện của nhiều nhà máy sản xuất bia thì các loại chất thải ra trong quy trình sản xuất bia cũng không ngừng tăng lên. Đặc tính của nước thải bia là giàu chất hữu cơ, BOD, COD, các chất rắn lơ lửng có thể gây ô nhiễm đến môi trường và con người. Hiện nay tình trạng nước thải của nhiều nhà máy bia xử lý chưa đạt tiêu chuẩn mà xả ra nguồn tiếp nhận để gây ảnh hưởng đến môi trường và người dân là vấn đề đang được quan tâm và cần phải giải quyết. Vì vậy việc nghiên cứu, thiết kế ra cácc hệ thống xử lý nước thải trong ngành công nghiệp sản xuất bia là một yêu cầu cấp thiết cho việc bảo vệ môi trường cùng với các hoạt động mang tính thiết thực đối với môi trường sẽ đảm bảo cho sự phát triển bền vững của xã hội loài người và các sinh vật sống trên hành tinh chúng ta. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: Tìm hiểu tổng quan về công nghiệp sản xuất bia ở Việt Nam và nhà máy bia Quy NhơnTìm hiểu tổng quan về nước thải bia và khả năng xử lý nước thải bia bằng phương pháp sinh họcThử nghiệm khả năng xử lý của các chế phẩm vi sinh hiện nay trên thị trường

doc71 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 26/01/2013 | Lượt xem: 3362 | Lượt tải: 11download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bước đầu thử nghiệm xử lý nước thải nhà máy bia quy nhơn ở quy mô phòng thí nghiệm bằng một số chế phẩm vi sinh trên thị trường hiện nay, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Khóa Luận Tốt Nghiệp GVHD: Nguyễn Hoàng Mỹ PAGE  - PAGE 4 - SVTT: Lương Thị Thắm BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA QUY NHƠN Ở QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM BẰNG MỘT SỐ CHẾ PHẨM VI SINH TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY LỜI CẢM ƠN --------------------------------- Nhân dịp hoàn thành khoa luận tốt nghiệp. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và lời chúc tốt đẹp nhất đến toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ những người đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt 4 năm học vừa qua. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo CN. Nguyễn Hoàng Mỹ đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Và cuối cùng em muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn ở bên em động viên, ủng hộ em trong suốt thời gian học tập nghiên cứu vừa qua. Kiến thức còn nhiều hạn chế, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những sai sót, em rất mong được sự thông cảm và góp ý chân thành của thầy cô và các bạn. Em cảm ơn rất nhiều! TP. HCM, ngày 14 tháng 7 năm 2010 Sinh viên Lương Thị Thắm MỞ ĐẦU Bia là một loại nước giải khát có từ lâu đời 7000 năm trước công nguyên, là loại nước uống mát, bổ có độ cồn thấp, độ mịn xốp, có hương vị đặc trưng của hoa houblon và các sản phẩm trong quá trình lên men tạo ra. Đặc biệt CO2 bão hòa trong bia có tác dụng làm giảm nhanh cơn khát của người uống, nhờ ưu điểm này mà bia được sử dụng rộng rãi ở hầu hết khắp các nước trên thế giới và sản lượng ngày càng tăng. Những năm gần đây, nhiều doanh nghiệp trong nước đã không ngừng đầu tư mở rộng công suất. Năm 2003 công suất bia cả nước đạt 1,29 tỷ lít, đến năm 2004 con số này vượt lên mức 1,37 tỷ lít. Dự kiến, năm nay sản lượng bia cả nước đạt khoảng 1,5 tỷ lít và đạt công suất quy hoạch dự kiến vào năm 2010. Theo hiệp hội Bia, Rượu và giải khát Việt Nam thì một người Việt Nam tiêu thụ trung bình 22 lít bia trong năm 2008, và chỉ đứng sau Thái Lan về mức độ tiêu thụ bia ở Đông Nam Á. Theo BMI ( Công ty Theo dõi Doanh nghiệp Quốc tế), một công ty tư vấn kinh doanh toàn cầu cho hay bia ở Việt Nam sẽ là loại đồ uống chủ lực trong ngành công nghiệp thức uống vì doanh số bán bia trong năm 2008 ở Việt Nam chiếm 97,9% trong tổng doanh thu trong lĩnh vực đồ uống. Nhiều hãng bia và nước giải khát nổi tiếng thế giới đã đầu tư vào Việt Nam trong nhiều năm nay, trong đó có các hãng Carlsberg, Heineken, Tiger và San Miguel. Với sự xuất hiện của nhiều nhà máy sản xuất bia thì các loại chất thải ra trong quy trình sản xuất bia cũng không ngừng tăng lên. Đặc tính của nước thải bia là giàu chất hữu cơ, BOD, COD, các chất rắn lơ lửng có thể gây ô nhiễm đến môi trường và con người. Hiện nay tình trạng nước thải của nhiều nhà máy bia xử lý chưa đạt tiêu chuẩn mà xả ra nguồn tiếp nhận để gây ảnh hưởng đến môi trường và người dân là vấn đề đang được quan tâm và cần phải giải quyết. Vì vậy việc nghiên cứu, thiết kế ra cácc hệ thống xử lý nước thải trong ngành công nghiệp sản xuất bia là một yêu cầu cấp thiết cho việc bảo vệ môi trường cùng với các hoạt động mang tính thiết thực đối với môi trường sẽ đảm bảo cho sự phát triển bền vững của xã hội loài người và các sinh vật sống trên hành tinh chúng ta. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: Tìm hiểu tổng quan về công nghiệp sản xuất bia ở Việt Nam và nhà máy bia Quy Nhơn Tìm hiểu tổng quan về nước thải bia và khả năng xử lý nước thải bia bằng phương pháp sinh học Thử nghiệm khả năng xử lý của các chế phẩm vi sinh hiện nay trên thị trường MỤC LỤC PHẦN TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA Trang 1.1 Ngành công nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam 12 1.2 Quy trình cho sản xuất bia 12 1.2.1 Nguyên liệu cho sản xuất bia 13 1.2.1.1 Nguyên liệu chính 13 1.2.1.2 Phụ liệu 15 1.2.2 Quy trình sản xuất 15 1.2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 16 1.2.2.2 Quá trình nấu và đường hóa 17 1.2.2.3 Lọc dịch đường, nấu hoa, lắng cặn 17 1.2.2.4 Quá trình lên men 17 1.2.2.5 Lọc bia 18 1.2.2.6 Bão hòa CO2 và chiết bia 18 1.3 Quy trình sản xuất của nhà máy bia Quy Nhơn 19 1.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu 20 1.3.2 Quá trình đường hóa (nấu) 20 1.3.3 Quá trình lọc dịch đường 22 1.3.4 Quá trình đun sôi dịch đường với hoa houblon 22 1.3.5 Lắng trong 23 1.3.6 Làm lạnh nhanh 23 1.3.7 Quá trình lên men 23 1.3.7.1 Lên men chính 23 1.3.7.2 Lên men phụ 24 1.3.8 Lọc bia 24 1.3.9 Bão hòa CO2 và chiết bia 24 1.3.9.1 Bão hòa CO2 24 1.3.9.2 Chiết bia 24 1.3.10 Thanh trùng 24 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 2.1 Tình trạng ô nhiễm từ ngành công nghiệp sản xuất bia hiện nay 26 2.2 Chất thải nhà máy sản xuất bia 28 2.2.1 Khí thải 28 2.2.2 Chất thải rắn 28 2.2.3 Nước thải 28 2.3 Đặc trưng của nước thải ở các nhà máy bia 29 2.4 Ảnh hưởng của nước thải nhà máy bia đến môi trường 31 2.5 Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước 31 2.5.1 Độ pH 31 2.5.2 Chất rắn lơ lửng(SS) 31 2.5.3 Độ đục 32 2.5.4 Oxi hòa tan (DO-Dissolved oxygen) 32 2.5.5 Chỉ số BOD (Nhu cầu oxy sinh hóa-Biochemical oxigen Demand) 32 2.5.6. Chỉ số COD (Nhu cầu oxy hóa học- Chemical oxigen Demand) 33 2.5.7. Các hợp chất của Nito trong nước thải 33 2.5.8. Các hợp chất của Phospho trong nước thải 33 2.6 Các giải pháp làm giảm thiểu lượng và tải lượng nước thải nhà máy bia 34 2.6.1 Tái sử dụng nước thải 34 2.6.2 Phân luồng nước thải sản xuất 34 2.7 Nước thỉa nhà máy bia Quy Nhơn 35 CHƯƠNG 3:TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 3.1 Hệ vi sinh vật nước thải nhà máy bia 36 3.1.1 Hệ vi sinh vật trong nước thải nhà máy bia 36 3.1.2 Chuyển hóa vật chất của vi sinh vật trong nước thải nhà máy bia 37 3.2 Một số phương pháp xử lý nước thải nhà máy bia 39 3.2.1 Hệ thống hiếu khí 39 3.2.1.1 Bùn hoạt tính 40 3.2.1.2 Lọc sinh học 41 3.2.2 Hệ thống kỵ khí 42 3.2.2.1 Sinh học kỵ khí hai giai đoạn 43 3.2.2.2 Bể bùn kỵ khí dong chảy ngược – UASB 44 3.2.2.3 Lọc kỵ khí bám dính cố định 44 3.2.2.4 Bể phản ứng kỵ khí đệm giãn nở - FBR, EBR 45 3.3 Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia Quy Nhơn 46 3.3.1 Thuyết minh quy trình 48 3.3.1.1 Tách rác thô, gom nước thải 48 3.3.1.2 Tách rác tinh và điều hòa cân bằng 48 3.3.1.3 Xử lý sinh học yếm khí( tương tự bể UASB) 49 3.3.1.4 Quá trình lắng sau xử lý yếm khí – bể trung gian 49 3.3.1.5 Bể xử lý sinh học hiếu khí theo mẻ (SBR) 50 3.3.1.6 Bể khử trùng 51 3.3.1.7 Lọc liên tục 51 3.3.1.8 Lọc thủy sinh 51 3.3.1.9 Bể nén bùn hiếu khí, và bể chứa bùn hiếu khí 51 3.3.1.10 Thiết bị ép bùn 52 3.4 Một số chế phẩm xử lý sinh học nước thải nhà máy bia 52 3.4.1 Chế phẩm EMIC 52 3.4.2 Chế phẩm Gem – P1 54 3.4.3 Chế phẩm Gem – K 55 3.4.4 Chế phẩm Gem – P 56 PHẦN THỰC NGHIỆM CHƯƠNG 4: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 4.1 Mục đích 58 4.2 Vật liệu và phương pháp 58 4.2.1 Mẫu 58 4.2.1.1 Dụng cụ 58 4.2.1.2 Hóa chất 58 4.2.2 Phương pháp 59 4.2.2.1 Xác định DO 59 4.2.2.2 Xác định COD 60 4.2.2.3 Xác định BOD 60 4.2.2.4 Xác định Phosphat 61 4.2.2.5 Xác định Nitơ Kjeldahl (N hữu cơ, NH3, NH2) 62 4.3 Bố trí thí nghiệm 63 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 5.1 Kết quả xác định các thông số đầu vào 65 5.2 Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải không bổ sung N, P 66 5.3 Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải có bổ sung N, P 68 Kết luận 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Aerotank: Bể bùn hoạt tính hiếu khí BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh hóa COD (Chemical Oxygen Demand ): Nhu cầu oxy hóa học DO ( Disolved Oxygen ): Lượng oxy hòa tan EBR, EBR (fluidized and aepanded bed reactor): Bể phản ứng kỵ khí đệm giãn nở SBR ( Sequecing Batch Reactor ): Bể phản ứng từng mẻ kế tiếp nhau UASB (Up – flow Anaerobic Sludge Blanket): Bể chảy ngược bùn yếm khí DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1 Biểu đồ nấu bia tại nhà máy bia Quy Nhơn Hình 3.1 Đường cong sinh trưởng kép của vi sinh vật trong nước thải Hình 3.2 Qúa trình chuyển hóa vật chất của vi sinh vật Hình 3.3 Sơ đồ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí Hình 3.4 Cơ chế màng lọc sinh học Hình 3.5 Sơ đồ dòng thải nhà máy bia Quy Nhơn Hình 3.6 Sơ đồ xử lý nước thải nhà máy bia Quy Nhơn Hình 3.7 Chế phẩm Emic Hình 3.8 Chế phẩm Gem-P1 Hình 3.9 Chế phẩm Gem-K Hình 3.10 Chế phẩm Gem Hình 4.1 Quy trình bố trí thí nghiệm DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần của đại mạch Bảnh 1.2 Thành phần hóa học của gạo Bảng 1.3 Thành phần hóa học hoa houblon Bảng 1.4 Hệ enzyme trong nấu malt Bảng 2.1 Các loại chất thải nhà máy bia Bảng 2.2 TCVN 5945: 2005, Giới hạn của các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp. Bảng 2.3 QCVN 24: 2009/BTNMT, Giá trị của các thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp Bảng 2.4 Chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu ra của nhà máy bia Quy Nhơn Bảng 3.1 Một số giống vi khuẩn chính có trong bùn hoạt tính và chức năng của chúng khi tham gia xử lý nước thải Bảnh 5.1 Kết quả xác định các thông số đầu vào của nước thải nhà máy bia Bảng 5.2 Kết quả thí nghiệm màu nước thải không bổ sung N,P Bảng 5.3 Kết quả thí nghiệm màu nước thải có bổ sung N,P PHẦN TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT BIA 1.1 Ngành công nghiệp sản xuất bia tại Việt Nam Theo kế hoạch của Bộ Công thương, trong thời gian tới sẽ có hàng loạt dự án đầu tư các nhà máy sản xuất bia, đưa tổng công suất lên 2,5 tỷ lít vào 2010. Chỉ tính riêng năm 2004, Tổng Công ty Bia - Rượu và Nước giải khát Sài Gòn (Sabeco) đạt sản lượng hơn 403 triệu lít bia các loại. Các công ty lớn như Habeco (Tổng công ty Rượu – Bia – Nước giải khát Hà Nội) đang đầu tư mới một dự án sản xuất bia tại Vĩnh Phúc với công suất 100 triệu lít/ năm, có khả năng mở rộng lên 200 triệu lít/ năm vaøo naêm 2010, đơn vị này cũng đang mở rộng Nhà máy Bia Thanh Hóa, tiếp nhận Công ty Bia Hải Dương và Quảng Bình về công ty con và đầu tư để nâng công suất hai nhà máy này. Các nhà máy đang trong quá trình nâng cao năng suất như nhà máy Bia Cần Thơ với 15 triệu lít/ năm, sài Gòn – Phú Yên 15 triệu lít/ năm, Bia Hà Tĩnh từ 15 triệu lít lên 30 triệu lít/ năm; thực hiện đầu tư mới Nhà máy Bia Bạc Liêu 15 triệu lít/ năm, đầu tư nhà máy bia tại Quảng Nam hoặc Quảng Ngãi có công suất 50 triệu lít/n năm. Các doanh nghiệp đầu tư nước ngoài đang xin thêm công suất như Công ty Bia Việt Nam từ 150 triệu lít nâng lên 230 triệu lít/ năm. Công ty Bia Huế đầu tư mới nhà máy 50 triệu lít tại Phú bìa, Nhà máy liên doanh Đông Hà – Huda (Quảng Trị) đầu tư thêm 30 triệu lít/ năm, Công ty Foster’s Đà Nẵng mở rộng công suất từ 45 triệu lít/ năm. Mới đây, Công ty Cổ phần Sữa Việt Nam cũng chính thức thông bóa đầu tư gần 300 tỷ đồng để xây dựng nhà máy bia. Một số hãng bia nổi tiếng của Mỹ, Nam Phi, Đan Mạch đang xúc tiến tìm hiểu thị trường và xu hướng hợp tác liên doanh với doanh nghiệp trong nước để góp vốn sản xuất bia phục vụ thị trường nội địa và xuất khẩu. Như vậy, trong thời gian tới, ngành công nghiệp sản xuất bia của Việt nam sẽ phát triển mạnh hơn nữa, số lượng các nhà máy cùng với hiệu suất hoạt động sẽ tăng cao. Đồng thời, lượng nước thải đưa ra môi trường cũng là không nhỏ. 1.2 Quy trình cho sản xuất bia 1.2.1 Nguyên liệu cho sản xuất bia Bia được sản xuất từ các nguyên liệu chính gồm: Malt (đại mạch nảy mầm), gạo tẻ, hoa houblon, nước, nấm mem. Hiện nay nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt đại mạch và hoa houblon đều phải nhập ngoại (60 – 70%). Từ nhiều năm nay Việt Nam đã trồng thử nghiệm đại mạch và hoa houblon ở một số vùng nhưng năng suất thu hoạch còn thấp, chất lượng đều chưa đạt yêu cầu. Để dần có thể tiến tới việc hạn chế nhập khẩu, nước ta đang tiếp tục các công trình trồng thử hai loại cây trên. 1.2.1.1 Nguyên liệu chính a. Malt (đại mạch nảy mầm) Bảng 1.1 Thành phần của đại mạch Thành phầnTỷ lệ (%)Độ ẩm12 -16Tinh bột54 – 65Protein9 – 14Chất béo2 – 3Chất xơ thô4 -5Hemicellulose8 -10Tro2 - 3Các hợp chất khácĐường, gum, pectin, enzyme, vitamin, các hợp chất phenol Gạo tẻ: Ơ Việt Nam, gạo tẻ thường được sử dụng làm thế liệu kèm theo malt để hạ giá thành sản phẩm (bia ngắn ngày), sử dụng khoảng 30%. Bảng 1.2 Thành phần hóa học của gạo Thành phầnTỷ lệĐộ ẩm12,6%Hợp chất chứa Nitơ7,9%Chất béo0,5%Gluxit 77,8%Xellulose của vỏ lụa0,5%Chất tro0,7%b. Hoa houblon Hoa houblon tạo cho bia có vị đắng đặc trưng và mùi thơm đễ chịu, đồng thời hoa cũng chiết ra những chất có tác dụng tiệt trùng, do đó làm tăng thời gian bảo quản bia và giúp cho các thành phần bia được ổn định và bọt bia được giữ lâu hơn. Hoa houblon có hoa đực và hoa cái, nhưng chỉ có hoa cái chưa thụ phấn mới dùng để sản xuất bia. Hoa đực rất bé chứa rất ít lượng lupulin không đạt yêu cầu để sản xuất bia. Bảng 1.3 Thành phần hóa học hoa houblon Thành phầnTỷ lệNước11 -13%Chất đắng15 – 21%Polyphenol2,5 – 6%Protein15 – 21%Xenlulose12 – 14%Chất khoáng5 – 8%Tinh dầu thơm0,3 – 1%Các hợp chất khác26 – 28% Trong đó, thành phần có giá trị nhất là chất đắng, sau đó là tinh dầu thơm và polyphenol. c. Nước Sử dụng 10 – 15 m3 nước/ 1000 l bia, nước để tạo sản phẩm yêu cầu chất lượng cao còn nước dụng để vệ sinh thiết bi, nhà xưởng, làm lạnh thì chất lượng thấp hơn. Trong đó 60 – 70% đi vào sản xuất còn lại là nước thải. d. Nấm men Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì quá trình trao đổi chất của tế bào nấm men chính là quá trình chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm, quá trình chuyển hóa này lại gắn liền với sự tham gia của hệ enzyme trong tế bào nấm men, do đó việc nuôi cấy nấm men để thu được một hệ enzyme có hoạt lực cao là một giai đoạn kỹ thuật hết sức quan trọng. Hai chủng nấm men thường dùng trong sản xuất bia là nấm men nổi Saccharomyces cerevisiae và nấm men chìm Saccharomyces carlsbergensis. Sử dụng nấm men nổi đòi hỏi phải kèm theo những biện pháp lọc cẩn thận mới có sản phẩm thật trong suốt vì tế bào nấm men vẫn còn trong dịch lên men ngay cả ở cuối thời kỳ lên men phụ. Nấm men chìm có ưu điểm hơn đó là trong quá trình phát triển, tế bào của chúng kết dính vào nhau thành chùn rồi lắng xuống đáy thiết bị lên men thành lớp chặt, thuận lợi cho việc tách tế bào đó làm men giống cho cac sđợt sản xuất tiếp theo. Ngoài ra nấm men chìm có khả năng lên men ở to 109 CFU/g Chất mang 3.4.1.2 Công dùng Phân giải nhanh chất hữu cơ trong nước thải. Thúc đẩy nhanh quá trình làm sạch nước thải. Làm giảm tối đa mùi hôi thối của chất thải hữu cơ. Phân giải nhanh các rác thải phế thải nông nghiệp, mùn bã hữu cơ, phân bắc và phân chuồng làm phân bón hữu cơ vi sinh. 3.4.1.3 Cách dùng Xử lý nước thải: Cấy mới 40mg /1m3 bể. Sử dụng bổ sung hàng ngày 2 – 4g /1 m3 /ngày đêm nước thải hữu cơ. Xử lý chất thải làm phân bón: Hòa 1 – 2 gói vào nước tưới đều cho một tấn nguyên liệu, bạt dổ ẩm 45 đến 10 ngày đảo trộn một lần. U khoảng 2 đến > 20 ngày. EMIC là chế phẩm trung tính, an toàn không độc hại đối với người, gia súc và môi trường. 3.4.1.4 Bảo quản Để nơi khô ráo thoáng mát trong vòng 12 tháng. 3.4.2 GEM – P1 Hình 3.8 Chế phẩm Gem – P1 3.4.2.1 Thành phần - Lactobacillus sp ≥ 107 CFU/g - Rhodopseudomonas sp ≥ 107 CFU/g - Aspergillus Oryzae ≥ 103 CFU/g - Saccharomyces Cerevisiae ≥ 103 CFU/g - Hữu cơ ≥ 8% theo khối lượng 3.4.2.2 Công dụng Bổ sung chủng loại vi sinh vật hữu ích vào rác thải, nước thải. Tiết kiệm được chi phí vận hành vào hệ thống xử lý nước thải vì rút ngắn thời gian khởi động ban đầu; giảm thời gian sục khí. Kích hoạt hệ vi sinh tự nhiên nên làm tăng mật độ vi sinh vật có ích trong hệ thống xử lý. Tăng khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ, đặc biệt hiệu quả để phân hủy các chất hữu cơ mạch vòng khó phân hủy sinh học trong điều kiện bình thường. Làm giảm từ 25% đến 80% các thông số ô nhiễm như COD, BOD, SS, H2S, NH3 … trong nước thải. Sử dụng cho bể hiếu khí và kỵ khí. Kích thích quá trình phát sinh khí biogas nhanh hơn, làm giảm hàm lượng chất thải rắn đến 50%. 3.4.2.3 Cách dùng Bổ sung GEM – P1 vào bể kỵ khí, hiếu khí của hệ thống xử lý nước thải theo tỉ lệ 1 kg GEM – P1 /5 ~ 10m3 nước thải Bổ sung GEM – P1 vào trong hầm biogas, hầm cầu … theo tỉ lệ 1kg GEM – P1 cho 1m3 nước thải. Định kỳ 2 đến 3 tháng bổ sung chế phẩm một lần. 3.4.2.4 Bảo quản - Để nơi thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp. - Không để trong phòng lạnh, tủ lạnh. - Không dùng chung với các hóa chất diệt khuẩn khác. 3.4.3 GEM – K 3.4.3.1 Thành phần chính - Lactobacillus sp - Rhodopseudomonas sp - Saccharomyces Cerevisiae Hình 3.9 Chế phẩm Gem - K 3.4.3.2 Công dụng Xử lý mùi hôi Giảm mùi hôi thối tại các bĩa rác, nước rỉ rác, cống rãnh, chuồng trại chăn nuôi, mùi hôi từ nước thải cao su, khoai mì. Kích thích quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Tăng khả năng làm sạch nguồn nước bẩn. Giảm lượng ruồi nhặng, côn trùng gây hại.. Xử lý nước thải Chuyên sử dụng cho các loại nước thải ô nhiễm hữu cơ cao. Bổ sung chủng loại vi sinh vật hữu ích vào nước thải, làm tăng khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ. Thời gian thích nghi nhanh không tạo bùn thải. Dễ xử dụng, phù hợp cho cả hiếu khí lẫn kỵ khí. 3.4.3.3 Cách dùng Tùy theo mức độ ô nhiễm mà pha loãng 1 lít GEM – K với từ 50 lít đến 300 lít nước sạch rồi phun lên diện tích bề mặt nơi phát sinh ô nhiễm. Cho hiệu quả ngay trong vòng 20 phút. Phun ướt dung dịch vừa pha loãng lên toàn bộ diện tích ô nhiễm 2 lần/ ngày (vào sáng sớm và chiều tối) sẽ có hiệu quả nhất. Làm giảm lượng ruồi nhăng và những côn trùng gây bệnh. Sản phẩm đã được viện Pasteur kiểm nghiệm không độc hại tới môi trường và con người. 3.4.4. GEM – P Hình 3.10 Chế phẩm Gem 3.4.4.1 Thành phần - Lactobacillus sp ≥ 107 CFU/g - Rhodopseudomonas sp ≥ 107 CFU/g - Aspergillus Oryzae ≥ 103 CFU/g - Saccharomyces Cerevisiae ≥ 103 CFU/g - SO2 = 30 – 45% - AlO3 = 15 – 20% - MgO = 25 – 30% 3.4.4.2 Công dụng - Rút ngắn thời gian gây tảo; kích thích sinh tảo có ích. - Tăng độ oxy hòa tan, giảm lượng khí độc H2S, NH3 . . . - Tăng khả năng phân hủy hữu cơ, giảm COD, BOD. - Giảm lượng bùn tích tụ; khử mùi hôi lớp bùn đáy hồ. - On định màu nước, ổn định pH. - Đặc biệt phục hồi hệ vi sinh vật đáy, tái tạo dinh dưỡng đáy những ao nuôi qua nhiều vụ, góp phần giảm bớt bệnh tật phát sinh. 3.4.4.3 Cách dùng - Chuẩn bị ao nuôi: rải đều lên mặt đáy ao 1kg - 2kg /2000m2, sau đó cho nước vào khoảng 2 tấc, giữ từ 5 – 7 ngày để làm sạch đáy và gây tảo. - Cải thiện môi trường sống: 1kg - 2kg /5000m2 ; 1 – 2 lần /tháng. - Tốt nhất rải xuống ao lúc sáng sớm hoặc chiều tối; định kỳ 7 ngày /lần. - Không cần sục khí khi rải xuống ao. PHẦN THỰC NGHIỆM CHƯƠNG 4. VẬT LIỆU – PHƯƠNG PHÁP 4.1 Mục đích Khảo sát khả năng xử lý nước thải nhà máy bia của 2 chế phẩm sinh học EMIC và GEM – P1. 4.2 Vật liệu và phương pháp 4.2.1 Mẫu Mẫu nước thải được lấy từ Công ty CP Bia Sài Gòn – Miền Trung, khu công nghiệp Phú Tài, tỉnh Bình Định. Lúc 15h ngày 27/5/2010. Mẫu chế phẩm sinh học Emic và Gem – P1 được mua về với dạng bột mịn, đươc bao bì và bảo quản tốt. 4.2.1.1 Dụng cụ Chai DO Ong đong Buret Pipet Erlen Ong nghiệm có nút vặn Tủ sấy 1500C Bếp đun Bình định mức Bình và bầu Kjeldahl Hệ thống chưng cất Kjeldahl 4.2.1.2 Hóa chất Dung dịch MnSO4. Dung dịch Iodide-azide kiềm. Dung dịch H2SO4 đậm đặc. Dung dịch chuẩn K2Cr2O7. Dung dịch Na2S2O3 Dung dịch H2SO4 reagent. Chỉ thi màu feroin. Dung dịch ferrous ammonium sulfate (FAS) 0,1M. 4.2.2 Phương pháp 4.2.2.1 Xác định DO a. Ý nghĩa môi trường DO là lượng oxy hòa tan trong nước. Sự có mặt của oxy trong nước rất quan trọng vì nó đảm bảo sự sống của các vi sinh vật trong nước. Đồng thời, oxy để oxy hóa các hợp chất hữu cơ trong nước hoặc khử hóacác tác nhân. DO cũng là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải. b. Nguyên tắc Chỉ số DO bình thường đảm bảo sự sống cho các vi sinh vật trong nước thải. Nếu giá trị DO thấp hơn thì nước bị ô nhiễm. Nhiệt độ càng tăng thì lượng DO càng giảm và nó bằng 0 khi ở 1000C. Xác định DO bằng phương pháp Iot của Winker. Kiểm tra có oxy hòa tan hay không dựa vào phản ứng: Mn 2+ + 2OH- = Mn(OH)2 (màu trắng, chứng tỏ không có DO) Mn 2+ + 2OH- + ½ O2 = MnO2 (màu nâu đen, chứng tỏ có DO) Gạn lấy kết tủa MnO2, hòa tan trong acid H2SO4: MnO2 + 4H+ + 2I- = Mn 2+ + 2H2O + I2. Chuẩn độ Iot bằng Na2S2O3: I2 + Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI (không màu) c. Cách tiến hành Lấy mẫu vào chai DO 300ml, đậy nút đổ bỏ phần trên ra. Không được để bọt khí bám quanh thành chai. Mở nút, lần lượt thêm 2ml dung dịch MnSO4, 2ml Idour-Azur kiềm . Đậy nút, đảo chai ít nhất 20giây cho kết tủa lắng yên khoảng 2/3 chai. Đợi kết tủa lắng yên, mở nút cẩn thận cho 2ml dung dịch H2SO4 đậm đặc. Đóng nút đảo mạnh chai. Khi kết tủa đó tan hoàn toàn, dựng ống đong 100ml rót bỏ 97ml dung dịch. Định phân lượng còn lại bằng dung dịch Na2S2O3 đến khi có màu vàng nhạt rồi thêm 5 giọt chỉ thị hồ tinh bột. Tiếp tục định phân cho đến khi dung dịch mất màu xanh. 1ml Na2S2O3 0,025N = 1ml O2/l 4.2.2.2 Xác định COD a. Ý nghĩa môi trường COD là nhu cầu oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện oxy mạnh và nhiệt độ cao thành CO2 và H2O. COD là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước thải. Chất hữu cơ trong nước thải bị oxy hóa càng nhiều thì lượng oxy cần thiết để oxy hóa càng lớn. b. Nguyên tắc Lượng oxy tương đương với hàm lượng chất hữu cơ có thể bị oxy hóa, và được xác định bằng cách sử dụng một tác nhân oxy hóa mạnh trong môi trường acid: Chất hữu cơ + Cr2O72- + H+  CO2 + H2O + 2Cr 3+ Lượng Cr2O72- được chuẩn độ bằng Fe(NH4)2(SO4)2 (dung dịch FAS 0,1M), dùng dung dịch feroin làm chất chỉ thị cho điểm kết thúc của quá trình chuẩn độ (chuyển màu từ màu xanh lam sang đỏ nhạt). c. Cách tiến hành Cho 2,5ml mẫu nước thải vào ống nghiệm, thêm 1,5ml dung dịch K2Cr2O7 0,0167M vào, cẩn thận cho thêm 3,5ml H2SO4 reagent vào bằng cách cho acid chảy dọc từ từ theo thành bên trong ống nghiệm. Đậy nắp vặn ngay, đặt ống nghiệm vào rổ inox và cho vào tủ sấy (sấy ở 1500C trong 2 giờ). Để nguội đến nhiệt độ phòng, đổ vào erlen, tráng ống COD bằng nước cất và đổ vào erlen sau đó thêm 1 - 2 giọt chỉ thị feroin và chuẩn độ bằng FAS 0,1M. Dứt điểm khi mẫu chuyển từ xanh lam sang đỏ nhạt. COD = (A – B) ˣ M ˣ 8000/Vmẫu (mg/l) Trong đó: A: thể tích FAS dùng cho ống thử không B: thể tích FAS dùng cho mẫu thử thật M: nguyên chuẩn độ của FAS (M = 0,1) 4.2.2.3 Xác định BOD a. Ý nghĩa môi trường BOD là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí. b. Nguyên tắc Sử dụng chai DO có thể tích 300ml. Đo hàm lượng DO ban đầu và sau 5 ngày ủ ở 200C. Lượng oxy chênh lệch do vi sinh vật sử dụng chính là BOD. c. Cách tiến hành Chiết nước đã pha loãng vào 2 chai. Cho mẫu vào mỗi chai bằng cách nhúng pipet xuống đáy chai thả từ từ mẫu vào chai cho đến khi đạt thể tích cần sử dụng, lấy nhanh pipet ra khỏi chai và đậy nhanh nút lại (không được có bọt khí). Một chai đậy kín ủ 5 ngày (DO5). Chai ủ trong tủ 200C đậy kỹ, niêm bằng nước mỏng trên chỗ loe miệng chai (không để nước cạn). BOD = (DO0 – DO5) x f (mg/l) Trong đó: DO0: oxy hòa tan đo được ngày đầu tiên DO5: oxy hòa tan đo được sau 5 ngày f: hệ số pha loãng 4.2.2.4 Xác định Phosphate a. Ý nghĩa môi trường Chỉ tiêu phosphate được ứng dụng trong việc kiểm soát mức độ ô nhiễm của dòng nước. Việc xác định phosphate rất cần thiết trong vận hành các trạm xử lý nước thải, vì lượng phosphate có thể coi như là một lượng chất dinh dưỡng trong xử lý nước thải. b. Nguyên tắc Trong môi trường acid các dạng phosphate được chuyển về dạng orthophosphate và sẽ phản ứng với ammonium molybdate để phóng thích acid molybdophosphoric, sau đó acid này sẽ bị khử bởi SnCl2 cho molybdenum màu xanh dương. PO43- + 12 (NH4)2MoO3 + 24H+ → (NH4)3PO4. 12MoO3 + 21NH4+ + 12H2O (NH4)3PO4. 12MoO3 + Sn2+ → Molybdenum (xanh dương) + Sn4+ c. Cách tiến hành Lấy 50ml nước thải đã dược pha loãng thể tích thích hợp. Cho vào 1 giọt chất chỉ thị phenolphthalein. Nếu mẫu có màu thêm vào từ từ dung dịch sulfuric acid đến khi mất màu. Sau đó thêm 1ml dung dịch sulfuric acid và 0,5 g K2S2O8. Đun khoảng 30 đến 40 phút hoặc thể tích còn khoảng 10ml. Để nguội thêm vào 1 giọt chỉ thị phenolphthalein và trung hòa đến màu hồng nhạt bằng dung dịch NaOH 1N. Cho vào bình định mức định thể tích lại thành 50ml bằng nước cất. Ong chuẩn: Lấy 50ml mẫu, thêm 1 giọt chất chỉ thị phenolphthalein. Nếu mẫu chuyển sang màu hồng, thêm từ từ dung dich acid mạnh để mấy màu. Thêm vào 2ml molybdate và 5 giọt tin chloride (SnCl2)và lắc đều. Để yên 10 phút rồi đem đo độ hấp thụ bằng máy quang phổ kế ở bước sóng 690 nm. 4.2.2.5 Xác định Nito Kjeldahl ( N hữu cơ, NH3, NH2) a. Ý nghĩa môi trường Hợp chất chứa N có trong nước thải thường là các hợp chất protein và các sản phẩm phân hủy: amon, nitrat, nitrit. Trong nước rất cần có 1 lượng nito thích hợp, đặc biệt là trong nước thải, mối quan hệ giữa BOD5 với N và P có ảnh hưởng đến sự hình thành khả năng oxi hóa của bùn hoạt tính. b. Nguyên tắc Thông thường phân tích (N – NH3) theo phương pháp Kjeldahl c. Cách tiến hành Đun 100ml nước thải cho đến khi còn 20ml, cho vào 5ml H2SO4 đậm đặc. Chuyển vào bình phá mẫu cho thêm vaò 0,2 g (K2SO4 : CuSO4 = 3 : 1 ). Cho vào bếp cách đun (600 – 800) cho đến khi trong suốt (phải đậy miệng bình bằng phễu) Chuyển vào bình định mức bằng nước cất đến 100ml. Lấy 50ml mẫu sau khi định mức + 50ml nước cất + 3 giọt Tashiro (dung dịch màu tím hồng) + khoảng 20ml NaOH 40% (cho đến khi dung dịch có màu xanh lá mạ). Cho vào bình trên máy Kjeldahl. Lấy Erlen chứa 20ml H2SO4 0,1 N + 3 giọt Tashiro. Cho vào bình bên dưới máy Kjeldahl. Bật van nước (nằm ngang), chỉnh t0 = 2,5. Sau 15 phút dùng giấy quỳ thấm nước đưa vào ống thử khí N. Nếu giấy quỳ đổi màu thì đun tiếp. Nếu giấy quỳ không đổi màu thì lấy dung dịch ở dưới đem chuẩn độ bằng NaOH 0,1N đến khi xuất hiện màu xanh lá mạ. Ghi nhận kết quả V chuẩn độ. Nkđ = [ 1,42 x ( VH2SO4đ – VNaOHcđ) x Vmẫu ] x 1/ 100 x 1000 x 4.3. Bố trí thí nghiệm Mẫu nước thải Xác định các thông số đầu vào (COD, BOD, N, P,…) Bổ sung N, P Không bổ sung N, P Gem – P1 Emic Gem – P1 Xác định các thông số vào thời điểm sau 24h, 48h và 72h Lắc 120 vòng/ phút Lắc 120 vòng/ phút Điều chỉnh pH, COD Emic Hình 4.1 Quy trình bố trí thí nghiệm Mẫu nước thải lấy từ nhà máy bia sẽ được đem về phòng thí nghiệm, tiến hành đo các thông số đầu vào cho nước thải: COD, BOD, N, P. Điều chỉnh giá trị COD và pH về mức có thể áp dụng phương pháp xử lý sinh học với các chế phẩm. (COD từ 400 đến 600 mg/lít, pH từ 6 – 7 và BOD/ COD từ 0,5 – 0,7). Theo hướng dẫn sử dụng của chế phẩm Emic: cấy mới là 40mg/1m3 bể. Vì xử lý ở quy mô phòng thí nghiệm nên chỉ xử lý 100ml nước thải. Do đó, cần 0,004g chế phẩm Emic cho 100ml nước thải. Theo hướng dẫn sử dụng của chế phẩm Gem – P1: bổ sung Gem – P1 vào bể kỵ khí, hiếu khí của hệ thống xử lý nước thải theo tỷ lệ 1kg/ 5 – 10 m3 bể. Vì xử lý ở quy mô phòng thí nghiệm nên chỉ xử lý 100ml nước thải. Do đó, cần 0,01g chế phẩm Gem – P1 cho 100ml nước thải. Để có thể xử lý bằng phương pháp sinh học, bên cạnh giá trị COD trong giới hạn cho phép, tỷ lệ BOD, N và P cũng phải đạt yêu cầu BOD:N:P = 100:5:1. Tuy nhiên, cả hai chế phẩm đều không có yêu cầu của nhà sản xuất về việc điều chỉnh tỷ lệ này. Vì vậy, chúng tôi thực hiện việc bổ sung chế phẩm thử nghiệm trên hai mẫu nước thải: Mẫu 1: nước thải chỉ điều chỉnh giá trị pH và COD Mẫu 2: nước thải điều chỉnh giá trị pH, COD và tỷ lệ BOD:N:P. Ở thí nghiệm với mẫu 2, sử dụng N bổ sung từ hợp chất NH4NO3 v P từ hợp chất K2HPO4. Mỗi thí nghiệm được lặp lại hai lần và đo các thông số COD, BOD vào thời điểm sau 24h, 48h và 72h. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT 5.1 Kết quả xác định các thông số đầu vào Nước thải nhà máy bia có nồng độ COD khá cao nên ở 3 nồng độ pha loãng 10, 20 và 30 lần, chúng tôi không xác định được giá trị COD. Ở nồng độ pha loãng 50 lần và 70 lần, giá trị COD trung bình là 8000 mg/l nước thải. Kết quả này cao hơn gấp 80 lần tiêu chuẩn xả thải loại B Để xử lý sinh học, gi trị BOD phải gấp khoảng 0.5 – 0.7 lần gi trị COD của nước thải đầu vào. Với kết quả COD là 8000 mg/l nước thải, nồng độ pha long của mẫu để đạt được tỷ lệ BOD/COD = 0.61. Thể tích nước thải dùng là 100ml trong 50ml dung dịch pha loãng. Kết quả BOD đo được là 4800 mg/l nước thải, tỷ lệ BOD/COD là 0.61. Từ đường chuẩn và giá trị độ hấp thụ của mẫu, chúng tôi tính được nồng độ P tổng là 3,5 mg/l. Kết quả này là không cao và nằm trong giới hạn cho phép các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp loại B (QCVN 24: 2009/BTNMT) Hàm lượng N tổng số là 36 mg/l cao hơn giới hạn cho phép các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp loại B (QCVN 24: 2009/BTNMT). Bảng 5.1 Kết quả xác định các thông số đầu vào của nước thải nhà máy bia Chỉ tiuĐơn vịKết quảQCVN 24: 2009/BTNMTpH-10,525.5 – 9.0CODmg/l800050 - 100BODmg/l480030 - 50Ntổngmg/l3615 - 30Ptổngmg/l3,54 - 6 Như vậy, để xử lý bằng chế phẩm sinh học, chúng tối tiến hành pha loãng mẫu 30 lần, điều chỉnh pH về 6.5 – 7.0 bằng dung dịch acid HCl. Vì pH khá cao. Ở thí nghiệm với mẫu 2, để có tỷ lệ BOD:N:P là 100:5:1, chúng tôi bổ sung thêm 23,3mg K2HPO4 và 71,14mg NH4NO3 trong 1 lít nước thải. 5.2 Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải không bổ sung N, P Bảng 5.2 Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải không bổ sung N và P Thời gianMẫu nước thảiHàm lượng COD (mg/l)Hiệu quả xử lý (%)COD đầu vào (mg/l)Sau 24hĐối chứng267275Bổ sung Emic256Bổ sung Gem-P1216Sau 48hĐối chứng261275Bổ sung Emic240Bổ sung Gem-P1251Sau 72hĐối chứng2518,7275Bổ sung Emic22418,6Bổ sung Gem-P124012,7 Đối chứng Có Emic Có Gem-P1 COD là nhu cầu oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí. Giá trị COD càng thấp chứng tỏ lượng chất hữu cơ trong nước thải càng thấp, nghĩa là hiệu quả xử lý càng cao. Kết quả cho thấy ở mẫu đối chứng (cùng điều kiện thí nghiệm nhưng không bổ sung chế phẩm) giá trị COD giảm từ 275 mg/l đầu vào còn 267 mg/l sau 24h và 251mg/l sau 72h. Điều này chứng tỏ vi sinh vật có sẵn trong mẫu nước thải ban đâu đã thích nghi và xử lý được một phần chất hữu cơ. Tuy nhiên,q uá trình tự làm sạch này cần thời gian lâu và hiệu quả phân hủy các chất không cao (8,7%). Các mẩu xử lý với chế phẩm Emic cho thấy có sự giảm dần giá trị COD sau các khoảng thời gian. Giá trị COD là 224mg/l sau 72h xử lý, hiệu quả xử lý đạt 18,6 %. So với mẫu đối chứng thì chế phẩm EMIC mang lại hiệu quả xử lý không cao hơn bao nhiêu. Các mẩu xử lý với chế phẩm Gem-P1 lại có giá trị COD tăng sau 48h xử lý, sau đó, giá trị COD mới giảm dần và đạt 240 mg/l sau 72h xử lý. Như vậy, theo chúng tôi, có thể vi sinh vật trong chế phẩm Gem-P1 cần một khoảng thời gian thích nghi với mẫu nước thải thí nghiệm lâu hơn. Tuy nhiên, khi so sánh với chỉ tiêu nước thải đầu ra theo QCVN 24: 2009/BTNMT, nước thải sau 72 h xử lý vẫn có giá trị COD cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn xả thải loại B là COD ít hơn 100 mg/l. 5.3. Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải có bổ sung N, P Bảng 5.3 Kết quả thí nghiệm mẫu nước thải có bổ sung N và P. Thời gianMẫu nước thảiHàm lượng COD (mg/l)Hiệu quả xử lý (%)COD đầu vào (mg/l)Sau 24hĐối chứng261280Bổ sung Emic213Bổ sung Gem-P1189Sau 48hĐối chứng251280Bổ sung Emic195Bổ sung Gem-P1154Sau 72hĐối chứng22918,2280Bổ sung Emic15743,9Bổ sung Gem-P110662,1 Đối chứng Có Emic Có Gem-P1 Đối với thí nghiệm bổ sung N, P, cả mẫu đối chứng và mẫu có chế phẩm, giá trị COD đều giảm dần theo thời gian. Cụ thể, sau 72h, mẫu đối chứng có COD là 229 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 18,2%, mẫu bổ sung EMIC có giá trị COD là 157 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 43,9% , mẫu bổ sung GEM-P1 có COD là 106 mg/l, hiệu quả xử lý đạt 62,1% so với COD đầu vào là 480 mg/l. So với thí nghiệm không bổ sung N, P, giá trị COD đạt được thấp hơn, nghĩa là hiệu quả xử lý cao hơn, chứng tỏ việc cân bằng tỷ lệ BOD, N, P đã giúp các vi sinh vật có khả năng thích nghi với nước thải tốt hơn. So với mẫu đối chứng, hiệu quả xử lý của cả hai chế phẩm này đều cao hơn và ở mẫu có Gem-P1, giá trị COD không cao hơn nhiều so với quy chuẩn xả thải loại B. Như vậy, khi so với thí nghiệm không bổ sung N, P, chế phẩm Gem-P1 lại cho hiệu quả cao hơn chế phẩm EMIC, và đạt hiệu quả cao nhất trong tất cả thí nghiệm xử lý. Như vậy, kết quả thí nghiệm cho thấy các chế phẩm vi sinh này vẫn chưa đạt yêu cầu khi xử lý đối với nước thải nhà máy bia. Theo chúng tôi, có thể có nhiều nguyên nhân. Thứ nhất, đây là các chế phẩm vi sinh dùng trong phân hủy hiếu khí nước thải có hàm lượng hữu cơ cao, nhưng không phải là sản phẩm dùng chuyên biệt cho các nhà máy bia. Do đó, thành phần vi sinh vật trong chế phẩm cần đa dạng để có thể phân hủy nhiều loại chất hữu cơ khác nhau, và như vậy lượng vi sinh vật có khả năng thích nghi tốt với nước thải bia sẽ giảm và cần một số điều chỉnh môi trường cũng như thời gian lâu hơn để chúng phát triển và thực hiện được quá trình phân hủy. Thứ hai, có thể trong điều kiện thử nghiệm, với 100 ml nước thải và hệ thống lắc tại phòng, chúng tôi chưa tạo đầy đủ điều kiện tối ưu để vi sinh vật hoạt động. Tuy nhiên, giá trị COD đo được giảm dần theo thời gian, chứng tỏ quá trình phân hủy chất hữu cơ có xảy ra và các chế phẩm đều đã phần nào xử lý được lượng chất này trong môi trường. KẾT LUẬN Sản xuất bia là một trong những ngành công nghiệp có tốc độ phát triển về sản lượng cũng như số lượng các cơ sở sản xuất. Hoạt động của các cơ sở sản xuất bia sẽ góp phần cải thiện kinh tế xã hội trong khu vực, tạo công ăn việc làm cho hàng trăm người với mức thu nhập ổn định, góp phần đẩy lùi tình trạng thất nghiệp và tăng nguồn thu lớn cho ngân sách nhà nước. Tuy nhiên việc mở rộng sản xuất đồng nghĩa với việc tạo ra một lượng chất thải lớn, đặc biệt là nước thải. Định mức tiêu hao nước ở hầu hết các cơ sở còn khá cao, trong số này chỉ có 30% lượng nước sản xuất được tuần hoàn trở lại, còn lại là lượng nước ô nhiễm được thải vào môi trường. Nước thải của sản xuất bia thường có hàm lượng chât rắn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng hóa chất cao. Do đó việc áp dụng các hệ thông xử lý nước thải đặc biệt là xử lý bằng phương pháp sinh học là hiệu quả nhất, thích hợp với đặc tính của nước thải nhà máy bia. Tuy nhiên, việc sử dụng các chế phẩm sinh học trong xử lý nước thải nói chung và nước thải tinh bột nói riêng có tiềm năng phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, cần có sự chuyên biệt cho mỗi loại nước thải để quá trình thích nghi và phân hủy của vi sinh vật đạt hiệu quả cao hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. PGS. TS. Nguyễn Văn Phước, Giáo Trình Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Và Công Nghiệp Bằng Phương Pháp Sinh Học, Nhà Xuất Bản Xây Dựng, 2007 2. PGS. TS Lương Đức Phẩm, Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Bằng Biện Pháp Sinh Học, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam. 3. Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây dựng Hà Nội, 1996 4. Nguyễn Đức Lượng, Vi sinh vật công nghiệp, Công nghệ vi sinh Tập 2, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2006 5. Nguyễn Tiến Thắng, Giáo trình công nghệ enzyme, Trường Đại học Kỹ thuật công nghệ Tp.HCM, 2008 6. GS.TS. Nguyễn Thị Hiền, Khoa học – công nghệ malt và bia, NXB khoa học và kỹ thuật 7. Ths. Đinh Hải Hà, Giáo trình thực hành Hóa môi trường, Bộ giáo dục và Đào tạo trường ĐH kỹ thuật công nghệ, 2008 8. Nguyễn Đức Lượng,Nguyễn Thị Thùy Dương - Công nghệ sinh học môi trường – Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam 9. Các tài liệu về tiêu chuẩn và phương pháp phân tích, xử lý nước thải tai nhà máy bia Quy Nhơn 10. 11.  HYPERLINK ""  12. 13.  HYPERLINK ""  14.  HYPERLINK ""  15.  HYPERLINK ""  16.  HYPERLINK ""  17.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTIEU LUAN CO SUA LAN 22.doc