NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Công nghệ môi trường chất thải rắn
Luận án "NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM" được thực hiện nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng đồng do việc xử lý phân bùn bể tự hoại chưa đúng cách. Phân bùn bể tự hoại, có nguồn gốc từ sản phẩm bài tiết của con người, chứa hàm lượng lớn các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, tổng nitơ, tổng photpho, trứng giun sán, với nồng độ cao gấp 10 lần so với nước thải, gây ra những ảnh hưởng tiêu cực nếu không được xử lý. Sự cần thiết của đề tài được nhấn mạnh bởi Nghị định số 80/2014/NĐ-CP của Chính phủ, yêu cầu thông hút định kỳ và nghiêm cấm xả thải trực tiếp.
Đề tài tập trung nghiên cứu áp dụng phương pháp kỵ khí để xử lý phân bùn bể tự hoại, nhằm xác định các thông số vận hành chính trên mô hình thực tế để đạt hiệu quả cao nhất, đáp ứng nhu cầu xử lý cho các đô thị vừa và nhỏ tại Việt Nam. Các mục tiêu nghiên cứu bao gồm xác định thông số vận hành trong xử lý phân bùn bằng phương pháp phân hủy kỵ khí trong điều kiện lên men ấm để đạt hiệu quả thu khí sinh học cao nhất, cũng như xác định các thông số động học điển hình nhằm tối ưu hóa công nghệ xử lý kỵ khí phân bùn bể tự hoại.
Luận án đã đưa ra những đóng góp mới quan trọng:
Ở liều lượng này, nghiên cứu đã xác định được phương trình động học tính toán lượng khí sinh ra theo mô hình Gompertz cải tiến và hằng số phân hủy chất hữu cơ k = -0,027.
Kết quả nghiên cứu khẳng định phân bùn bể tự hoại có hàm lượng chất hữu cơ cao, hoàn toàn có thể xử lý bằng phương pháp phân hủy kỵ khí trong điều kiện lên men ấm phù hợp với khí hậu Việt Nam. Tuy nhiên, để tối ưu hóa điều kiện dinh dưỡng (C/N 20/1 – 30/1) và độ ẩm (>80%), cần phối trộn phân bùn với chất thải rắn hữu cơ có tỷ lệ C/N cao. Tỷ lệ phối trộn 3:1 là thích hợp, cho hỗn hợp đầu vào có C/N từ 28-29, TS 14-16%, pH 6,9-7,3, VS 76-78%. Với liều lượng nạp 1,5±0,1 kgVS/m³.ngày, hiệu suất sinh khí đạt 490,32 Nl/kgVS nguyên liệu đầu vào vào mùa đông và 535,61 Nl/kgVS nguyên liệu đầu vào vào mùa hè. Hiệu suất chuyển hóa chất rắn bay hơi tạo khí là 60,04% tổng lượng VS nạp vào, với hằng số phân hủy chất hữu cơ k = -0,027 cho thấy quá trình phân hủy hỗn hợp diễn ra tốt. Các thông số này có thể tham khảo để tính toán kích thước bể hoặc liều lượng nạp cho các loại chất thải hữu cơ tương tự.