Nghiên cứu xử lý nước thải thủy sản (surimi) bằng mô hình kỵ khí (uasb), hiếu khí (sbr)
Việt Nam được thiên nhiên ưu ái có nguồn thủy sản phong phú, tạo điều kiện cho nghành công nghiệp chế biến thủy sản phát triển, đem lại nhiều lợi ích to lớn trong việc phát triển kinh tế của vùng, đóng góp một phần vào GDP của cả nước. Tuy nhiên chất thải nghành thủy sản sẽ tác động nghiêm trọng đến môi trường, đặc biệt là môi trường đất, nước. Kết quả khảo sát mức độ ô nhiễm môi trường ở các tỉnh niềm tây nam bộ của Bộ TN-MT công nghệ xử lý nước thải cổ điển (Điều hòa – Aerotank – lắng – khử trùng) chất lượng nước đầu ra không ổn định và vượt tiêu chuẩn 5945-2005 cột B nhiều lần, nước thải bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng, nồng độ BOD5 vượt 12.6 lần, COD vượt 10.48 lần, tổng Nitơ vượt 2.17 lần… Khu công nghiệp dịch vụ thủy sản các tỉnh niềm tây nam bộ là điểm nóng về môi trường.
Đề tài nguyên cứu xử lý nước thải thủy sản do Phương Nam nguyên cứu với nội dung
Mục đích nguyên cứu
Xác định tính chất, thành phần nước thải từ quá trình sản xuất Surimi;
Xác định hiệu xuất xử lý nước thải surimi bằng mô hình kỵ khí UASB, hiếu khí SBR.
Đối tượng nghiên cứu
Nước thải sản xuất surimi của khu công nghiệp
Mô hình kỵ khí (UASB) và mô hình hiếu khí (SBR)
Thiết lập mô hình
Mô hình kỵ khí UASB
a. Lập mô hình: Cấu tạo bể UASB
Chiều cao công tác h=700mm
Đường kính d =400mm
Thể tích bể V = 80 lít
b. Chuẩn bị nước thải và bùn kỵ khí
Nước thải surimi đươc lấy tại hố ga thoát nước của công ty Danifood
Bùn kỵ khí được lấy tại hồ kỵ khí của bãi rác Khánh Sơn c. Khởi động bể UASB
Thời gian khởi động là 7 ngày.
Thể tích bùn trong bể UASB là 20 lít chiếm 25.0%
d. Vận hành mô hình: từ ngày 13/04/2010 đến 16/05/2010. Trình tự vận hành và thu thập số liệu như sau:
Từ 7h00 đến 7h30 là chuẩn bị nước thải
Từ 7h30 đến 8h00 cấp nước vào bể UASB 20-25 lít, đồng thời tiến ghi lại các điều kiện môi trường và nhiệt độ trong bể.
Từ 8h30 bắt đầu thu mẫu đầu vào, đầu ra để phục vụ cho việc phân tích
Thời gian còn lại trong ngày dùng để phân tích mẫu và quan sát khí thoát ra.
Trình tự trên được lặp đi lặp lại cho đến hết thời gian vận hành mô hình như đã nêu trên
Mô hình hiếu khí SBR
Lập mô hình
- Bể SBR: là 2 xô nhựa (60 lít) làm 2 mô hình song song để xử lý nước với các tải trọng và nồng độ khác nhau (400 mg/l, 600 mg/l và 800 mg/l)
- Hệ thống sục khí: Nối ghép đá bọt, ống nhựa mềm vào máy nén, chia đường dẫn khí làm 4 nhánh con sục khí cho 2 mô hình. Nồng độ Oxy duy trình trong khoảng 4 – 6 mgO2/l
Bể lắng: là các ống đong 250 ml
Bùn hoạt tính: Lấy tại bể Aerotank của hệ thống xử lý nước thải công ty Danifood rửa bùn bằng nước máy (đã bay hết Clo), lọc qua rây để loại bỏ các cặn có kích thước lớn, để lắng 30 phút, cấp vào mô hình với tỉ lệ 20%,30% như định hướng ban đầu
b. Vận hành mô hình
Cấp nước thải vào mô hình với nồng độ 400 mg/l, 600 mg/l và 800 mg/l
Sục khí liên tục trong thời gian thí nghiệm
Định kỳ ½ giờ lấy 200 ml mẫu để lắng ½ giờ trong ống đong
Lấy phần nước trong phân tích COD bằng phương pháp KMnO4. (1 ngày/1lần làm CODCr để xác định hệ số chuyển đổi)
Dựa vào nồng độ đầu vào và đầu ra theo thời gian, xác định được thời gian xử lý, hiệu suất của quá trình.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu: Mô hình vật lý thực nghiệm;
Phương pháp phân tích: Theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành;
Phương pháp xử lý số liệu: Phần mềm ứng dụng Microsoft Excel.
Kết quả và thảo luận
Mô hình kỵ khí UASB
Tính chất nước thải thủy sản Surimi
Các chỉ tiểu của bùn kỵ khí
Nhận xét:
Nước thải Surimi có nồng độ SS, hữu cơ cao, chỉ số BOD5/COD = 0.77 – 0.88 thích hợp để xử lý bằng phương pháp sinh học.
Bùn kỵ khí chất lượng đảm bảo cho quá trình sinh hóa kỵ khí
Thảo luận:
Nồng độ COD đầu vào 1800 – 4000 mg/l, phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu cá sản xuất surimi, Nồng độ COD đầu ra tương đối ổn định dao động 500 – 1000 mg/l
Hiệu suất xử lý đạt 55 – 86%, tải trọng xử lý 0.4 - 0.9 kg/m3.ngđ
Thành phần khí
CH4: 58-69.4% O2: 0.3-1%CO2: 19.6-28% Khí khác: 2.9-18.3%
Mô hình hiếu khí SBR
Thảo luận: Để đầu ra COD<50 mg/l
Đối với mô hình bùn20%:cần 8-9h để COD đầu ra nhỏ hơn 50 mg/l
Đối với mô hình bùn30%:cần 5-6h để COD đầu ra nhỏ hơn 50 mg/l
Hiệu suất sử lý 85-95%
Bùn hoạt tính lắng tốt, chất lượng nước đầu ra trong đạt tiêu chuẩn môi trường
Kết luận và kiến nghị
Kết luận
Đối với nước thải Surimi của nghành chế biến thủy sản cần phải có mô hình kỵ khí UASB trong xử lý;
Chất lượng nước qua mô hình kỵ khí,hiếu khí ổn định;
Lượng khí sinh ra trong UASB tốt có thể thu hồi sử dụng.
Kiến nghị
Cần những nghiên cứu chuyên sâu để xác định thêm các thông số khác; Nghiên cứu tận dụng thu khí biogas làm nhiên liệu đốt.