Đồ án Nghiên cứu xác định các thông số động học trong công nghệ sinh học bùn hoạt tính xử lý nước thải công ty TNHH thủy sản Trường Vinh - Thành phố Hồ Chí Minh

CHÖÔNG I: MÔÛ ÑAÀU I.1 Ñaët vaán ñeà Moâi tröôøng aûnh höôûng raát lôùn ñeán cuoäc soáng con ngöôøi vaø taùc ñoäng khoâng nhoû ñeán moâi tröôøng soáng xung quanh. Trong lòch söû phaùt trieån loaøi ngöôøi, chöa bao giôø Moâi Tröôøng vaø ñieàu kieän soáng laïi ñöôïc quan taâm nhö nhöõng naêm gaàn ñaây. Khi vaán ñeà Moâi Tröôøng ñaõ trôû thaønh söï thaùch thöùc ñoái vôùi quaù trình phaùt trieån kinh teá - xaõ hoäi noùi rieâng hay ñoái vôùi quaù trình tieán hoaù cuûa nhaân loaïi noùi chung thì cuõng laø luùc ngöôøi ta khaån tröông tìm kieám nhöõng giaûi phaùp nhaèm giaûi quyeát caùc vaán ñeà Moâi Tröôøng böùc baùch ñöôïc ñaët ra. Ñaây laø moät trong nhöõng vaán ñeà haøng ñaàu maø haàu heát caùc nöôùc treân theá giôùi quan taâm vaø taäp trung giaûi quyeát, nhaèm caân baèng heä sinh thaùi, baûo veä Moâi Tröôøng soáng trong laønh cho con ngöôøi treân toaøn theá giôùi. Do nhu caàu vaø ñoøi hoûi cuûa con ngöôøi ngaøy caøng cao, ngaønh cheá bieán thuûy saûn moät laàn nöõa chuyeån sang böôùc tieán môùi. Ñieàu naøy ñöôïc theå hieän raát roõ qua vieäc ñaàu tö, thaønh laäp caùc coâng ty, nhaø maùy ôû Vieät Nam, nhaát laø ôû khu vöïc phía Nam. Moät trong nhöõng coâng ty ñöôïc thaønh laäp laø “Coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH” ôû quaän Taân Phuù – TP.Hoà Chí Minh. Ngaønh naøy ñaõ chieám ñöôïc vò trí quan troïng trong neàn kinh teá quoác daân, ñoùng goùp ñaùng keå cho ngaân saùch nhaø nöôùc vaø laø nôi giaûi quyeát coâng aên, vieäc laøm cho khaù nhieàu ngöôøi daân trong khu vöïc. Phaàn lôùn caùc thieát bò cuûa ngaønh cheá bieán thuûy haûi saûn chöa ñöôïc hieän ñaïi hoùa hoaøn toaøn. Hieän nay, trong haàu heát caùc coâng ty, nhaø maùy cheá bieán thuûy saûn ôû nöôùc ta chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaëc ñaõ coù nhöng hoaït ñoäng khoâng hieäu quaû neân nöôùc thaûi ñeàu thaûi tröïc tieáp ra soâng, hoà… Nöôùc thaûi cuûa caùc coâng ty, nhaø maùy cheá bieán thuûy haûi saûn ñeàu bò oâ nhieãm raát naëng. Do ñoù, khi thaûi tröïc tieáp vaøo nguoàn nöôùc thì seõ aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân vaø gaây ra moät soá beänh nguy hieåm. Moät trong nhöõng bieän phaùp tích cöïc cuûa baûo veä Moâi Tröôøng, choáng oâ nhieãm nguoàn nöôùc laø toå chöùc laïi heä thoáng thoaùt nöôùc vaø xöû lyù nöôùc thaûi tröôùc khi xaû vaøo nguoàn thaûi. Vôùi ñeà taøi “nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính XLNT coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH” hy voïng seõ goùp phaàn giaûm thieåu oâ nhieãm Moâi Tröôøng. I.2 Muïc tieâu cuûa ñeà taøi Nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính XLNT coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH neân muïc tieâu ñaët ra: Xem xeùt khaûo saùt hieän traïng moâi tröôøng taiï khu vöïc nhaø maùy. Nghieân cöùu ñaëc ñieåm thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi. Xaây döïng thaønh coâng moâ hình buøn hoaït tính taïi coâng ty töø ñoù laøm ñieåm öùng duïng, ñaây laø muïc tieâu chính cuûa ñeà taøi. I.3 Giôùi haïn phaïm vi nghieân cöùu Thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi töø 01/04/2009 ñeán 30/06/2009. Ñeà taøi chæ taäp trung nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính XLNT coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH, nhaèm phuïc vuï tính toaùn thieát keá coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi cho coâng ty. Beân caïnh xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù cuûa phöông phaùp sinh hoïc buøn hoaït tính ñoái vôùi nöôùc thaûi thuûy saûn TRÖÔØNG VINH. I.4 Noäi dung ñeà taøi Ñeà taøi taäp trung vaøo caùc vaán ñeà sau: Toång quan veà ngaønh thuyû saûn Tìm hieåu veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi Tìm hieåu veà coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH Nghieân cöùu moâ hình buøn hoaït tính phuïc vuï XLNT Keát luaän, kieán nghò I.5 Phöông phaùp nghieân cöùu cuï theå Phöông phaùp keá thöøa bieân hoäi caùc taøi lieäu Vieäc thöïc hieän ñeà taøi bao goàm nhieàu yeáu toá khaùc nhau do ñoù vieäc thu thaäp caùc taøi lieäu lieân quan ñeán ñeà taøi laø vaán ñeà raát caàn thieát. Tham khaûo caùc ñeà taøi lieân quan ñeán ngaønh cheá bieán thuyû saûn. Nghieân cöùu, thu thaäp caùc taøi lieäu lieân quan ñeán ñeà taøi. Taøi lieäu veà hieän traïng moâi tröôøng coâng ty. Xöû lyù toång hôïp caùc taøi lieäu thu thaäp theo muïc tieâu ñeà ra. Thu thaäp vaø phaân tích döõ lieäu cuûa caùc nghieân cöùu vaø ñeà taøi tröôùc ñaây. Phöông phaùp quan saùt moâ taû Khaûo saùt ñòa hình, thöïc teá coâng ty. Ñaây laø phöông phaùp truyeàn thoáng vaø coù taàm quan troïng ñoái vôùi vieäc nghieân cöùu moâ hình buøn hoaït tính xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc phuïc vuï XLNT. Phöông phaùp trao ñoåi yù kieán chuyeân gia Trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi ñöôïc söï höôùng daãn cuûa caùc chuyeân gia nghieân cöùu veà lónh vöïc naøy, caùc caùn boä tröïc tieáp laøm vieäc thöïc teá. Phöông phaùp phaân tích chæ tieâu nöôùc thaûi Nghieân cöùu, tham gia tieán haønh laáy maãu ñeå phaân tích caùc chæ tieâu nöôùc thaûi cuûa coâng ty. CHÖÔNG II: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG TY TRAÙCH NHIEÄM HÖÕU HAÏN THUÛY SAÛN TRÖÔØNG VINH II.1 Toång quan cheá bieán thuûy saûn: II.1.1 Toång quan: Cheá bieán thuûy haûi saûn ñöôïc xem laø moät trong nhöõng ngaønh coâng nghieäp muõi nhoïn ôû Vieät Nam. Theo soá lieäu thoáng keâ cuûa boä thuûy saûn, chuùng ta coù hôn 1.470.000 ha maët nöôùc soâng ngoøi duøng cho nuoâi troàng thuûy saûn. Ngoaøi ra coøn coù hôn 544.500.000 ha ruoäng truõng,56.200.000 ha hoà… duøng ñeå nuoâi caù. Maët khaùc nöôùc ta naèm trong vuøng coù ñòa lyù thuaän lôïi vôùi bôø bieån daøi 3.260km, vuøng bieån vaø theàm luïc ñòa roäng lôùn hôn 1 trieäu km2 ñaõ taïo thaønh moät vuøng nöôùc lôï thích hôïp cho vieäc nuoâi troàng thuûy haûi saûn coù giaù trò kinh teá cao. Bieån Vieät Nam thuoäc vuøng bieån Nhieät ñôùi coù nguoàn lôïi voâ cuøng phong phuù. Toång tröõ löôïng caù taàng ñaùy vuøng bieån Vieät Nam coù khoaûng 1,7 trieäu loaøi, khaû naêng cho pheùp khai thaùc khoaûng 1 trieäu taán/naêm. Toång tröõ löôïng caù taàng treân khoaûng 1.2 -1.3 trieäu taán. Nguoàn lôïi thuûy saûn chuû yeáu laø toâm caù, coù khoaûng 3 trieäu taán/naêm nhöng hieän nay môùi chæ khai thaùc hôn 1 trieäu taán/naêm. Cuøng vôùi ngaønh nuoâi troàng vaø khai thaùc thuûy saûn thì ngaønh cheá bieán thuûy saûn ñaõ coù nhieàu ñoùng goùp trong thaønh tích chung cuûa ngaønh thuûy saûn VN, trong ñoù maët haøng ñoâng laïnh khoaûng 80%. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, khoaûng 35% ñaàu ra cuûa saûn phaåm thuûy saûn ñöôïc saûn xuaát ñeå xuaát khaåu vaø phaàn coøn laïi ñöôïc baùn ra treân thò tröôøng noäi ñòa hoaëc ôû daïng töôi soáng (34,5%), hoaëc ñaõ qua cheá bieán (45,7%) döôùi daïng boät caù, nöôùc maém, caù khoâ… Baét ñaàu töø naêm 1995, ngheà ñaùnh caù xa bôø ñöôïc ñaàu tö maïnh neân saûn löôïng ñaõ taêng leân 1.230.000 taán. Beân caïnh ñoù nöôùc ta coøn coù dieän tích maët nöôùc raát lôùn ñeå phaùt trieån vieäc nuoâi troàng thuûy saûn. Nguoàn lieäu töø nuoâi troàng vaø khai thaùc noäi ñoàng khoaûng 492.000 taán/naêm (1997), vaø 515.020 taán/naêm (1998). Cuøng nhòp vôùi söï phaùt trieån cuûa caû nöôùc, ngaønh cheá bieán thuûy haûi saûn ñang ngaøy caøng phaùt trieån nhaèm ñaùp öùng yeâu caàu cuûa ngöôøi tieâu duøng, do ñoù löôïng nguyeân lieäu ñöa vaøo cheá bieán ngaøy caøng nhieàu. Naêm 1991 chæ khoaûng 130.000 taán nguyeân lieäu ñöôïc ñöa vaøo duøng cheá bieán xuaát khaåu (chieám 15%) vaø cheá bieán tieâu duøng cho noäi ñòa (khoaûng 30%), coøn laïi ñöôïc söû duïng döôùi daïng töôi soáng. Ñeán naêm 1995 ñaõ coù hôn 250.000 taán nguyeân lieäu ñöa vaøo cheá bieán xuaát khaåu (chieám 19,2%),32,3% cheá bieán cho thieâu duøng noäi ñòa vaø 48% duøng döôùi daïng töôi soáng. Naêm 1998, xuaát khaåu chieám 24,3%, noäi ñòa 41%, töôi soáng 35%. Qua soá lieäu treân ta ñaõ thaáy nhu caàu phaát trieån ngaøng cheá bieán thuûy haûi saûn ñang ngaøy caøng taêng leân. Baûng II.1: Toác ñoä taêng tröôûng kim ngaïch xuaát khaåu thuûy saûn Vieät Nam Naêm Kim ngaïch xuaát khaåu (trieäu USD) Toác ñoä (laàn) 1998 858 75,9 2000 1.478 130,8 2001 1.760,6 155,8 2002 2.000 177 2003 2.021 – 2.100 178,8 – 185,8 2004 2.250 179,5 2005 2.450 181 2006 3.050 213 2007 3.930 290 (Nguoàn: Boä Thuûy Saûn ôû Vieät Nam FICen,2005) Trong một năm 2008 nhiều khó khăn, xuất khẩu thủy sản của cả nước vẫn tăng gần 20% về giá trị. Đại diện Hiệp hội Chế biến veà xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP) cho biết: theo số liệu mới nhất của Tổng cục Hải quan, trong năm 2008, xuất khẩu thủy sản của cả nước đạt treân 1,2 triệu tấn, trị giaù ñaït treân 4,5 tỷ USD, tăng 33,7% về khối lượng vaø 19,8% veà giaù trò so vôùi naêm tröôùc. Lieân minh Chaâu AÂu (EU) tiếp tục giữ vị trí nhaø nhập khẩu thủy sản lớn nhất của Việt Nam với khối lượng nhập khaåu laø 349 ngaøn tấn vôùi giaù trò 1,14 tỷ USD, tăng 26% veà giaù trò. Baûng II.2: Khoái löôïng saûn phaåm thuûy saûn xuaát khaåu haøng naêm töø 2002 – 2007 Haïng muïc Ñôn vò 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Toâm ñoâng laïnh Taán 114579.98 124779.69 141122.03 149871.8 150876.8 158864.5 Phileâ caù ñoâng laïnh Taán 112034.52 132270.71 165596.33 208071.1 226775.2 245425.9 Saûn phaåm caù khoâ Taán 17181.76 7222.04 14755.54 216753.6 254326.4 27675.3 Giaùp xaùc vaø ñoäng vaät thaân meàm ñoâng laïnh Taán 115160.11 141798.66 108802.32 148611.5 168621.5 188631.7 Toång saûn phaåm Taán 270693.66 285461.13 293125.24 310254.45 330224.25 339254.11 Kim ngaïch xuaát khaåu Trieäu USD 932 954 989 1312 1453 1982 (Nguoàn: Boä Thuûy Saûn ôû Vieät Nam FICen,2005) Trong năm 2008, Việt Nam ñaõ xuất khẩu thủy sản sang 26/27 quốc gia thuộc khối naøy, ñứng ñaàu laø 5 thị trường: Đức, Italia, Tây Ban Nha, Haø Lan vaø Bỉ. Trong 61 sản phẩm thủy sản Việt Nam ñược nhập khẩu vaøo EU, caù tra, basa tăng 23,8%, toâm tăng 47,6%, mực bạch tuộc ñoâng lạnh tăng 26,6%, caù ngöø tăng 21,6% so với năm 2007. Đứng thứ hai laø thị trường Nhật Bản, với khối lượng nhập khẩu treân 134 ngaøn tấn, giaù trò ñaït hôn hơn 828 triệu USD, tăng 13,2% về khối lượng vaø 11% về giaù trị so với năm trước. Laø trung taâm của cuộc khủng hoảng kinh tế toaøn cầu năm 2008, Myõ tụt xuống haïng thứ 3 về nhập khẩu thủy sản của Việt Nam. Tỷ trọng của thị trường Mỹ giaûm từ 20,4% xuống 16,5% trong cơ cấu thị trường xuất khẩu của Việt Nam do nhu cầu tieâu thuï vaø nhập khẩu của nước naøy giảm.Tuy nhieân, theo dự baùo sự suy thoaùi của nền kinh tế vaø sự tăng giaù của caùc mặt haøng thủy sản sẽ tiếp tục ảnh hưởng khoâng nhỏ ñeán sức tieâu thụ thủy sản của nước naøy trong năm 2009. II.1.2 Coâng ngheä saûn xuaát ngaønh cheá bieán thuûy saûn Ngaønh cheá bieán thuûy saûn laø moät boä phaän cô baûn cuûa ngaønh thuyû saûn, ngaønh coù heä thoáng cô sôû vaät chaát töông ñoái lôùn, böôùc ñaàu tieáp caän vôùi trình ñoä khu vöïc, coù ñoäi nguõ quaûn lí kinh nghieäm, coâng nhaân kó thuaät coù tay ngheà gioûi. Hieän nay, ngaønh coâng ngheä cheá bieán thuûy haûi saûn phaùt trieån roäng raõi taïi Vieät Nam vaø khaép treân theá giôùi. Caùc nhaø maùy, xí nghieäp cheá bieán thuûy haûi saûn khaùc nhau veà caùch thöùc hoaït ñoäng, quy moâ saûn xuaát vaø saûn phaåm ñaàu ra. II.1.2.1 Quy trình sô cheá thuûy saûn ñaëc tröng Tieáp nhaän nguyeân lieäu Röûa Nöôùc Nöôùc thaûi Caân, phaân côõ Ñaùnh vaåy, laáy noäi taïng Saûn phaåm phuï Röûa Nöôùc thaûi Caân vaø phaân côõ Nöôùc thaûi Röûa Ngaâm Nöôùc thaûi Röûa Nöôùc thaûi Voâ khay Caáp ñoâng Caùc loaïi thuùy saûn Nöôùc Nöôùc Nöôùc Nöôùc Hình II.1: Quy trình sô cheá thuûy saûn ñaëc tröng Ñaàu tieân haûi saûn ñöôïc röûa baèng nöôùc trong caùc boàn vaø xöû lyù sô boä nhaèm loaïi boû haûi saûn keùm chaát löôïng. Tieáp sau ñoù, chuùng ñöôïc caân vaø phaân loaïi ra kích côõ lôùn nhoû (hoaëc theo caùc tieâu chuaån khaùc nhau) nhaèm muïc ñích taïo ra caùc saûn phaåm ñoàng nhaát phuïc vuï cho caùc coâng ñoaïn cheá bieán tieáp theo. Sau khi phaân kích côõ, haûi saûn laïi ñöôïc röõa laïi moät laàn nöõa roài caét boû noäi taïng. Sau khi caét boû noäi taïng, haûi saûn ñöôïc röûa laïi vaø ñem ñi caân vaø phaân loaïi. Tröôùc khi cho vaøo khay haûi saûn phaûi ñöôïc röûa laïi moät laàn cuoái roài ñem vaøo kho baûo quaûn. Nguyeân lieäu töôi öôùp laïnh Röûa Sô cheá Phaân loaïi côõ Ñoâng laïnh Ñoùng goùi Röûa Xeáp khuoân Baûo quaûn laïnh Nöôùc thaûi Chaát thaûi raén Nöôùc thaûi II.1.2.2 Ñoái vôùi caùc saûn phaåm ñoâng laïnh Hình II.2.: Quy trình cheá bieán caùc saûn phaåm ñoâng laïnh II.1.2.3 Ñoái vôùi caùc saûn phaåm khoâ Nguyeân lieäu Sô cheá (chaûi saïch, chaët ñaàu, laët deø,... Phaân côõ loaïi Baûo quaûn laïnh Phaân loaïi Nöôùng Caùn, xeù Ñoùng goùi Ñoùng goùi Baûo quaûn laïnh Chaát thaûi raén Coâng ngheä cheá bieán caùc saûn phaåm thuyû saûn khoâ Hình II.3: Quy trình cheá bieán caùc saûn phaåm thuûy saûn khoâ II.1.3 Ñaëc tính chung cuûa nöôùc thaûi thuûy saûn Trong ngaønh cheá bieán thuûy haûi saûn, vaán ñeà ñöôïc quan taâm nhieàu nhaát laø moâi tröôøng nöôùc ñöôïc söû duïng ñeå röûa nguyeân lieäu, veä sinh maùy moùc, caùc container, röûa saøn nhaø, taùch loùc maï baêng saûn phaåm. Nöôùc sau khi söû duïng ñeàu thaûi ra ngoaøi mang theo haøm löôïng chaát höõu cô lôùn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Nöôùc thaûi cuûa moät nhaø maùy cheá bieán thuûy haûi saûn bao goàm : Nöôùc thaûi saûn xuaát: Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi röûa haûi saûn caùc loaïi (caù, toâm, cua, möïc, …). Nöôùc thaûi veä sinh coâng nhieäp: Ñaây laø nöôùc caàn duøng cho vieäc röûa saøn nhaø moãi ngaøy, ngoaøi ra coøn duøng ñeå röûa caùc thieát bò, maùy moùc… Nöôùc thaûi sinh hoaït moãi ngaøy: Nöôùc thaûi töø caùc hoaït ñoäng sinh hoaït cuûa caùc caùn boä coâng nhaân vieän trong caùc nhaø maùy. Ñaây laø löôïng nöôùc thaûi ñaùng keå vì trong caùc nhaø maùy cheá bieán haûi saûn thöôøng coù löôïng coâng nhaân khaù ñoâng, nhu caàu söû duïng nöôùc cho caùc hoaït ñoäng nhö taém röûa raát lôùn. Nöôùc thaûi cuûa xí nghieäp cheá bieán thuûy saûn coù haøm löôïng COD dao ñoäng töø 1200 – 2300 mg/l, haøm löôïng BOD5 cuõng khaù lôùn töø 1200 -1800 mg/l trong nöôùc thöôøng chöùa caùc vuï thuûy saûn vaø caùc vuïn naøy raát deã laéng. Haøm löôïng Nitô thöôøng raát cao chöùng toû möùc ñoä oâ nhieãm chaát dinh döôõng raát cao (50 – 120 mg/l). Ngoaøi ra trong nöôùc thaûi thuûy haûi saûn coù chöùa caùc thaønh phaàn chaát höõu cô khi phaân huûy taïo ra caùc saûn phaåm trung gian cuûa söï phaân huûy caùc acid beùo khoâng baõo hoøa taïo muøi raát khoù chòu vaø ñaëc tröng laøm oâ nhieãm veà maët caûm quan vaø aûnh höôûng söùc khoûe coâng nhaân tröïc tieáp laøm vieäc. Ñaëc ñieåm cuûa ngaønh cheá bieán thuûyhaûi saûn laø coù löôïng chaát thaûi lôùn. Caùc chaát thaûi coù ñaëc tính deã öôn hoûng vaø deã thaát thoaùt thaâm nhaäp vaøo doøng nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi trong cheá bieán thuyû haûi saûn coù haøm löôïng chaát höõu cô cao vì trong ñoù coù daàu, protein, chaát raén lô löûng vaø chöùa löôïng photphat vaø nitrat. Doøng thaûi töø cheá bieán thuyû saûn coøn chöùa nhöõng maãu vuïn thòt, xöông nguyeân lieäu cheá bieán, maùu chaát beùo, caùc chaát hoaø tan töø noäi taïng cuõng nhö nhöõng chaát taåy röûa vaø caùc taùc nhaân laøm saïch khaùc. Trong ñoù coù nhieàu hôïp chaát khoù phaân huûy. Qua phaân tích 70 maãu nöôùc thuyû taïi caùc cô sôû cheá bieán haûi saûn coù quy moâ coâng nghieäp taïi ñòa baøn tænh Vuõng Taøu nhaän thaáy haøm löôïng COD cuûa caùc cô sôû dao ñoäng töø 283 mg/l – 21026 mg/l, trong khi tieâu chuaån Vieät Nam ñoái vôùi nöôùc thaûi ñöôïc pheùp thaûi vaøo nguoàn nöôùc bieån quanh bôø söû duïng cho muïc ñích baûo veä thuûy sinh coù löu löôïng thaûi töø 50 m3 – 500 m3 / ngaøy laø < 100 mg/l. Nöôùc thaûi cuûa phaân xöôûng cheá bieán thuûy haûi saûn coù haøm löôïng COD dao ñoäng töø 500 – 3000 mg/l, giaù trò ñieån hình laø 1500 mg/l, haøm löôïng BOD5 dao ñoäng trong khoaûng töø 300 – 2000 mg/l, giaù trò ñieån hình laø 1000 mg/l. Trong nöôùc thöôøng coù caùc maûnh vuïn thuûy saûn vaø caùc maûnh vuïn naøy deã laéng, haøm löôïng chaát raén lô löûng dao ñoäng töø 200 – 1000 mg/l, giaù trò thöôøng gaëp laø 500mg/l. Nöôùc thaûi thuyû saûn cuõng bò oâ nhieãm chaát dinh döôõng vôùi haøm löôïng Nitô khaù cao töø 50 – 200 mg/l, giaù trò thöôøng gaëp laø 100mg/l; haøm löôïng photpho dao ñoäng töø 10 – 100 mg/l, giaù trò ñieån hình laø 30 mg/l. Ngoaøi ra trong nöôùc thaûi cuûa ngaønh cheá bieán thuyû haûi saûn coøn chöùa thaønh phaàn höõu cô maø khi bò phaân huyû seõ taïo caùc saûn phaåm trung gian cuûa söï phaân huyû cuûa caùc acid beùo khoâng baõo hoaø, taïo muøi raát khoù chòu vaø ñaëc tröng, gaây oâ nhieãm veà maët caûnh quan vaø aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán coâng nhaân laøm vieäc. II.1.4 Taùc ñoäng ñeán moâi tröôøng cuûa ngaønh cheá bieán thuûy saûn II.1.4.1 Khí thaûi Phần lớn caùc xí nghiệp chế biến thủy sản sinh ra khí độc ở mức tương đối thấp. Khí thaûi phaùt sinh chuû yeáu do caùc hoaït ñoäng cuûa loø hôi, caùc maùy phaùt ñieän döï phoøng, löôïng khí gas hay than cuûi ñeå saáy thuyû haûi saûn (haøng khoâ),... Muøi (Cl2, NH3, H2S) phaùt sinh chuû yeáu töø quaù trình khöû truøng, töø heä thoáng laøm laïnh vaø töø söï phaân huyû caùc pheá phaåm thuyû haûi saûn. Hơi chlorine: Dung dịch chlorine được dung để khử trùng dụng cụ, thiết bị sản xuất, rửa tay, rửa nguyeân liệu với haøm lượng 20-200 ppm, Hơi Clo khuếch taùn vaøo trong khoâng khí ngay tại khu vực sản xuất với nồng độ cao, ảnh hưởng đến người lao động. Coâng nhaân laøm vieäc trong moâi tröôøng coù caùc khí ñoäc vaø muøi hoâi tanh laøm cô theå meät moûi, giaûm hieäu suaát laøm vieäc, giaûm hieäu quaû saûn xuaát, aûnh höôûng ñeán söùc khoeû hieän taïi hoaëc taùc haïi laâu daøi. Taùc nhaân lạnh: Hơi dung moâi chất lạnh bị rò rỉ bao gồm caùc loại khí như R12, R22, NH3… caùc khí naøy coù thể ảnh hưởng đến tầng ozon. Khí NH3: Hơi naøy coù trong khoâng khí khu vực phaân xưởng sản xuất trong trường hợp bị rò rỉ ñöôøng ống của hệ thống lạnh. Khí coù muøi khai đặc trưng, dễ hòa tan trong nước, coù phản ứng kiềm mạnh.Vì thế khí naøy aûnh höôûng mắt, mũi, họng… Tieâu chuẩn cho pheùp xả thaûi laø 0.02 mg/l. Khí CFCs: Được dung trong caùc thiết bị laøm lạnh, laø taùc nhaân laøm thủng tầng ozon vaø ñöôïc khuyeán caùo khoâng neân duøng nöõa. Mùi hôi: Mùi hôi của nguyeân liệu laø do sự phaân hủy caùc chất hữu cơ coù trong chất thải raén vaø nöôùc thaûi. Theo thời gian, caùc chất hữu cơ đặc biệt laø chất thải rắn sẽ phaân giải caùc axit amin thaønh caùc chất đơn giản hơn như trimetyamin, dimetyamin… laø những chất coù muøi tanh, hôi thối. Coâng nhaân laøm việc trong điều kiện muøi hoâii tanh laøm cho cơ thể mệt mỏi, giảm hiệu suất laøm việc, giảm hiệu quả sản xuất. Khí thải từ caùc loø nấu, chế biến: Khoùi thaûi töø caùc loø naáu thuû coâng nhieân lieäu ñoát laø than ñaù hay daàu FO, thaønh phaàn chuû yeáu laø CO2, CO, SOx, NO2, buïi than vaø moät soá chaát höõu cô deã bay hôi. Khoùi thaûi phaùt taùn ra moâi tröôøng xung quanh, gaây tröïc tieáp caùc beänh veà hoâ haáp, phoåi,... nguyeân nhaân cuûa caùc côn möa axit aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng sinh thaùi, aên moøn caùc coâng trình. Ngoaøi ra khí CO2 thaûi ra töø caùc khu coâng nghieäp coøn laø nguyeân nhaân chính gaây hieäu öùng nhaø kính. II.1.4.2 Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi laø moät trong nhöõng vaán ñeà moâi tröôøng lôùn nhaát cuûa ngaønh cheá bieán thuyû haûi saûn, nöôùc thaûi cheá bieán thuyû haûi saûn ñaëc tröng bôûi caùc thoâng soá oâ nhieãm nhö: maøu, muøi, chaát raén khoâng hoaø tan, chaát raén lô löûng, caùc vi khuaån, chæ soá BOD, COD, pH,... Caùc ñaëc tính chung cuûa nöôùc thaûi thuyû saûn: pH thöôøng naèm trong giôùi haïn töø 6,5 – 7,5 do coù quaù trình phaân huyû ñaïm vaø thaûi ammoniac. Coù haøm löôïng caùc chaát höõu cô daïng deã phaân huyû sinh hoïc cao. Giaù trò BOD5 thöôøng lôùn, dao ñoäng trong khoaûng 300 – 2000 mg/l, giaù trò COD naèm trong khoaûng 500 – 3000 mg/l. Haøm löôïng chaát raén lô löûng cao töø 200 – 1000 mg/l. Haøm löôïng lôùn caùc protein vaø chaát dinh döôõng, theå hieän ôû hai thoâng soá toång Nitô (50 – 200 mg/l) vaø toång Photpho (10 – 100 mg/l). Ñeå xöû lyù ñöôïc chaát oâ nhieãm naøy trieät ñeå caàn coù heä thoáng xöû lyù baäc 3 (xöû lyù chaát dinh döôõng). Ñieàu naøy laøm dieän tích coâng trình vaø chi phí ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù raát lôùn. Thöôøng coù muøi hoâi do coù söï phaân huyû caùc axit amin... Với tải lượng chất oâ nhiễm của ngaønh chế biến thủy sản thì nước thải ảnh hưởng rất lớn đến hệ sinh thaùi nước: Laøm tăng ñộ ñộc của nước, ảnh hưởng trực tiếp ñến sự phaùt triển của hệ thủy sinh, laøm giảm khaû năng tạo oxy hoøa tan trong nước. Haøm lượng chất hữu cơ cao tạo ñiều kiện thiếu oxy, trong nước xảy ra quaù trình phaân hủy yếm khí tạo ra caùc sản phẩm ñộc hại như H2S… gaây muøi thối cho nöôùc vaø laøm nöôùc chuyeån maøu ñen. Laø nguồn gốc gaây bệnh dịch trong nước, oâ nhieãm nguoàn nöôùc ngaàm. II.1.4.3 Chaát thaûi raén Chaát thaûi raén chuû yeáu laø caùc thaønh phaàn höõu cô, deã leân men, gaây thoái röûa vaø taïo muøi khoù chòu, aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng ñaát, nöôùc, khoâng khí, ñoù cuõng laø nguoàn laây lan caùc dòch beänh. Chất thải rắn được phaùt sinh từ 3 nguồn: Töø quaù trình chế biến: Bao gồm caùc loại vỏ, đầu, nội tạng… Nếu chất thải naøy khoâng được thu gom sẽ phaân hủy gaây ra muøi khoù chịu. Từ khu vực phụ trợ: bao gồm chất thải rắn phaùt sinh từ căntin, bao bì hư hỏng… Chuùng coù thaønh phaàn gioáng raùc ñoâ thị. Caùc loại caën baõ dư do quaù trình xử lyù nước thaûi vaø quaù trình phaân hủy sinh học. Baûng II.3 : Löôïng chaát thaûi raén trong quaù trình cheá bieán thuyû haûi saûn STT Quaù trình cheá bieán Löôïng chaát thaûi raén 1 Ñoâng laïnh: (taán pheá thaûi/taán saûn phaåm) - Toâm ñoâng laïnh 0.75 - Caù ñoâng laïnh 0.6 - Nhuyeãn theå chaân ñaàu ñoâng laïnh 0.45 - Giaùp xaùc ñoâng laïnh 0.5 – 0.6 - Nhuyeãn theå hai maûnh voû ñoâng laïnh 4 2 Nöôùc maém (taán chaát thaûi/1000 lít nöôùc maém) 0.2 3 Haøng khoâ: (taán pheá thaûi/taán nguyeân lieäu) - Toâm khoâ 0.43 - Caù khoâ 0.38 - Möïc oáng khoâ 0.17 4 Ñoà hoäp (taán pheá thaûi/taán saûn phaåm) 1.7 5 Agar (taán pheá thaûi/ taán saûn phaåm) 6 (Nguoàn: WHO, 1993) II.1.4.4 Nhieät thaûi vaø tieáng oàn Nhieät thaûi töø loø naáu, töø heä thoáng laøm laïnh vaø tieáng oàn töø caùc thieát bò saûn xuaát aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán söùc khoeû coâng nhaân vaø ngöôøi daân xung quanh. Tieáng oàn vaø ñoä rung thöôøng gaây aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán thính giaùc, laøm giaûm thính löïc cuûa ngöôøi lao ñoäng, giaûm hieäu suaát laøm vieäc, vaø phaùt sinh nhieàu chöùng beänh khaùc. Taùc ñoäng cuûa tieáng oàn coù bieåu hieän qua phaûn xaï cuûa heä thaàn kinh hoaëc gaây trôû ngaïi ñeán hoaït ñoäng cuûa heä thaàn kinh thöïc vaät, khaû naêng ñònh höôùng, giöõ thaêng baèng qua ñoù aûnh höôûng ñeán naêng suaát lao ñoäng. Tieáng oàn quaù lôùn coù theå gaây thöông tích. Tieâu chuẩn quy định cho mức tiếng ồn tại caùc cơ sở sản xuaát laø 75 dB. II.1.4.5 Taùc nhaân hoùa hoïc Caùc hoùa chaát khöû truøng vaø taåy truøng nhö : Clorine, xaø phoøng, caùc chaát phuï gia, baûo quaûn thöïc phaåm gaây haïi cho moâi tröôøng. II.1.4.6 Taùc nhaân sinh hoïc Caùc loaïi chaát nhö: nöôùc thaûi, chaát thaûi raén ñeàu coù chöùa taùc nhaân sinh hoïc ñoù laø caùc loaïi vi sinh vaät gaây beänh cho ngöôøi vaø ñoäng vaät. Neáu khoâng phaùt hieän vaø xöû lyù kòp thôøi thì raát deã taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät gaây beänh phaùt taùn vaøo moâi tröôøng laøm aûnh höôûng ñeán söùc khoûe cho coäng ñoàng xung quanh. II.1.4.7 Taùc nhaân khaùc Haàu nhö caùc cô sôû cheá bieán thuûy saûn ôû Vieät Nam ñeàu coù baûo hoä lao ñoäng (uûng, gaêng tay, khaåu trang, noùn) cho coâng nhaân trong quaù trình laøm vieäc. Moâi tröôøng laøm vieäc cuûa caùc coâng nhaân trong caùc nhaø xöôûng thöôøng bò oâ nhieãm do coù ñoä aåm cao vaø muøi hoâi. Do ñoù, tyû leä maéc beänh ngheà nghieäp nhö thaát khôùp, vieâm hoïng… thöôøng coù tyû leä cao. Vaán ñeà veä sinh an toaøn thöïc phaåm coøn bò haïn cheá bôûi caùc phoøng cheá bieán, saøn nhaø xöôûng, ñöôøng thoaùt nöôùc thaûi chöa ñöôïc thieát keá hôïp lyù. AÙnh saùng trong xöôûng cheá bieán vaãn chöa ñuû ñoä saùng. Traàn nhaø, töôøng ngaên khoâng ñöôïc saïch, heä thoáng voøi nöôùc, khay ñöïng baèng kim loaïi deã bò ræ seùt vaø khoâng hôïp veä sinh. II.1.5 Nhaän xeùt chung veà nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán thuûy saûn Nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán thuûy haûi saûn ôû mieàn Nam coù haøm löôïng COD trong khoaûng 1200 – 2600 mg/l, haøm löôïng BOD trong khoaûng 900 – 1600 mg/l, haøm löôïng Nitô thöôøng raát cao, naèm trong khoaûng 50 -150 mg/l ñieàu naøy chöùng toûa raèng nöôùc thaûi coù chaát oâ nhieãm dinh döôõng cao. Ngoaøi ra nöôùc thaûi coøn chöùa chaát raén (vaây, ñaàu, ruoät, … raát deã thu gom. Nhìn chung nöôùc thaûi cuûa ngaønh cheá bieán thuûy haûi saûn möùc ñoä oâ nhieãm vöôït nhieàu laàn so vôùi tieâu chuaån cho pheùp xaû vaøo nguoàn tieáp nhaän do Nhaø nöôùc quy ñònh (5 – 10 laàn ñoái vôùi chæ tieâu COD, BOD, gaáp 8 -14 Nitô höõu cô…). Do ñoù giaù trò caùc thoâng soá oâ nhieãm trong nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán thuûy saûn phaûi theo QCVN 11:2008/BTNMT. (Baûng II.4: Giaù trò toái ña cho pheùp caùc thoâng soá oâ nhieãm trong nöôùc thaûi ngaønh coâng nghieäp cheá bieán thuûy saûn phaàn phuï luïc). Thöïc teá cho thaáy haàu heát caùc cô sôû cheá bieán thuyû haûi saûn cuûa nöôùc ta hieän nay chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoặc coù cô sôû coù heä thoáng xöû lyù nhöng khoâng ñaït yeâu caàu ñaõ laøm oâ nhieãm traàm troïng ñeán moâi tröôøng soáng cuûa coäng ñoàng xung quanh, gaây oâ nhieãm naëng ñeán nguoàn nöôùc ngaàm, nöôùc maët, nhieàu gieáng nöôùc xung quanh khoâng söû duïng ñöôïc. Vì vaäy, vieäc nghieân cöùu aùp duïng vaø trieån khai coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ngaønh cheá bieán thuyû haûi saûn ñang laø vaán ñeà caáp baùch maø chuùng ta caàn thöïc hieän. II.2 Toång quan veà coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH II.2.1 Giôùi thieäu chung Coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH laø moät doanh nghieäp lieân doanh giöõa Vieät Nam vaø Thuïy Syõ ñöôïc thaønh laäp vaøo thaùng 2 naêm 2001 GPKD soá: 201/GP-HCM. Địa chỉ: 291/12 Luỹ Baùn Bích, Phöôøng Hoøa Thaïnh, Quaän Taân Phuù, Tp.HCM. Vôùi muïc tieâu trôû thaønh “Nhaø cung caáp danh tieáng” vôùi caùc saûn phaåm chaát löôïng, an toaøn thöïc phaåm, thaân thieän vôùi moâi tröôøng theo caùc tieâu chuaån ISO 9001:2000, BRC(2005), IFS(Ver.4), HACCP vaø ISO 14001:2005. Cung caáp cho khaùch haøng nhöõng saûn phaåm chaát löôïng nhaèm naâng cao chaát löôïng cuoäc soáng cuûa con ngöôøi. Ngaønh nghề kinh doanh: sản xuất, chế biến thịt hun khoùi, xuùc xích, caù. Sản xuất chế biến caùc loại thực phẩm từ thủy hải sản. Tiếp thò vaø baùn thực phẩm chế biến của Coâng ty lieân doanh sản xuất. II.2.2 Thoâng tin về hoạt động sản xuấtTổng nguồn vốn laø 634.552 USD, trong đoù: - Vốn cố định : 404.600 USD bao gồm: + Maùy moùc, thiết bị sản xuất : 287.600 USD + Thiết bị xử lyù nguyeân liệu, nhaø kho : 99.000 USD + Trang thiết bị văn phoøng : 6.000 USD + Thiết bị khaùc : 12.000 USD - Vốn lưu động : 229.952 USD II.2.2.1 Nhu cầu nguyeân lieäu vaø nguồn cung cấp Caùc nguyeân liệu chính của Coâng ty lấy từ caùc chợ thịt, caù đầu mối của thaønh phố. Một số nguyeân liệu khaùc được nhập khẩu như gia vị vaø dăm baøo được nhập từ Thụy Điển. Nguyeân lieäu chính duøng cho saûn xuaát ñöôïc cho vaøo baûng sau. Bảng II.5: Danh muïc caùc nguyeân lieäu chính duøng cho saûn xuaát Teân nguyeân liệu Soá löôïng Nguoàn cung caáp (nhaäp khaåu hay taïi Vieät Nam) Nhaâp khaåu Vieät Nam Thịt tươi, thịt đoâng, caù 350 tấn/năm 100% Gia vị nhập khẩu 4.5 tấn/năm 100% Gia vị trong nước 12 tấn/năm 100% (Nguoàn: Coâng ty TNHH thuûy saûn TRÖÔØNG VINH, 4/2009) II.2.2.2 Nhu caàu vaø nguoàn cung caáp nöôùc Nhu cầu khối lượng nước sử dụng :400 m3/thaùng Trong đoù: - Nước phục vụ sản xuất :7 m3/ngaøy - Nước phục vụ sinh hoạt :8 m3/ngaøy Nguồn cung cấp nước: sử dụng nguồn nước ngầm II.2.2.3 Lao ñoäng Nguồn nhaân lực Coâng ty hieän laø 75 người Trong đoù: Nhaân vieân văn phoøng, baùn haøng: 06 người Nhaân vieân kỹ thuật: 03 người. Coâng nhaân: 12 người. Thời gian laøm việc của coâng ty: Laøm 01 ca: saùng 8h - 12h, chiều 1h – 5h. Buổi tối khoâng sản xuất. II.2.3 Quy trình sản xuất Nguyên liệu thịt Xông khói Nấu Làm lạnh Xay Định hình Nước thải Chất thải rắn Đóng gói Bảo quản Chất thải rắn Quy trình chế biến xuùc xích Rửa Hình II.4: Quy trình chế biến xuùc xích Ghi chú: quy trình sản xuất chất thải Thuyết minh quy trình coâng nghệ sản xuất Thịt heo mua từ chợ đầu mối được đem đi rửa, sau đoù đem qua maùy xay để nghiền nhỏ thịt. Phần thịt heo sau khi xay được đưa qua coâng đoạn định hình bằng bơm định löôïng ñuùng kích thöôùc vaø hình daùng yeâu caàu. Sau đoù, đưa vaøo hệ thống xoâng khoùi ñeå taïo maøu. Phần thịt sau khi tạo maøu đem ñi nấu chín trước khi đưa qua khaâu laøm lạnh. Thaønh phẩm được đưa vaøo coâng đoạn đoùng goùi bao bì vaø bảo quản, xuất haøng theo yeâu caàu. + Quy trình chế biến dăm boâng Nguyên liệu thịt Rửa Cắt nhỏ Massage Bơm vô túi nylon Nạo thịt Öôùp gia vị Làm lạnh Nấu Nước thải Chất thải rắn Đóng gói Bảo quản Hình II.5: Quy trình chế biến dăm boâng Ghi chú: quy trình sản xuất chất thải Thuyết minh quy trình coâng nghệ Phần nguyeân liệu thịt sau khi mua töø caùc chợ đầu mối đem đi rửa rồi nạo thịt đồng thời phaân loại theo từng thaønh phần như thịt nạc, thịt mỡ, da… Phần thịt naïc sẽ được đưa vaøo quy trình sản xuất dăm boâng, coøn thịt môõ vaø da sẽ được đưa vaøo quy trình sản xuất xuùc xích. Phần thịt naïc sau khi qua giai đoạn phaân loại được đem ướp gia vị, sau đoù đem đi cắt nhỏ rồi đưa qua hệ thống massage laøm cho thịt dai, nhuyễn trở thaønh dăm thịt. Phần dăm thịt naøy sau đoù được bơm voâ tuùi nylon rồi đem đi nấu để laøm chín thịt. Giai đoạn cuối cuøng laø giai ñoaïn laøm laïnh, ñoùng goùi vaø bảo quản. + Quy trình cheá bieán caù Caù Fillet (loùc thòt) Röûa saïch Phaân kích côõ Caáp ñoâng (-18oC) 90 Voâ khuoân Ñoùng goùi Chaát thaûi (s.p thöøa) Nguyeân lieäu vaøo Nöôùc coù Clorine Nöôùc thaûi coù Clorine Hôi + chaát laïnh Chaát thaûi raén Hình II.6: Quy trình coâng ngheä cheá bieán caù II.2.4 Moâi tröôøng vaø xöû lyù chaát thaûi II.2.4.1 Nöôùc thaûi Nöôùc thaûi cuûa coâng ty goàm: Nöôùc thaûi do saûn xuaát vaø sinh hoaït. Nguoàn nöôùc thaûi töø quaù trình vaän chuyeån, duïng cuï boác xeáp… Nöôùc thaûi sinh ra töø quaù trình cheá bieán. Nöôùc thaûi veä sinh, thieát bò, nhaø xöôûng tröôùc vaø sau giôø saûn xuaát. Löu löôïng nöôùc thaûi öôùc tính khoaûng 15 m3/ngaøy. Nhö vaäy nguoàn chaát thaûi loûng chuû yeáu laø nöôùc, maùu caù, xaø phoøng, vuïn thòt. Ñaây laø moâi tröôøng lyù töôûng cho vi sinh vaät gaây beänh vaø phaùt trieån laø nguoàn beänh raát roäng. Do ñoù vieäc xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi laø raát caàn thieát. II.2.4.2 Pheá thaûi raén Do caùc phuï phaåm taïo ra töø quaù trình cheá bieán thòt, caù ñöôïc taän duïng toái ña neân pheá thaûi raén thaûi ra ngoaøi moâi tröôøng haàu nhö khoâng coù. II.2.4.3 Khí thaûi Nhaø maùy laø cô sôû cheá bieán hoaït ñoäng saûn xuaát chuû yeáu baèng caùc maùy moùc thieát bò ñöôïc trang bò khaù hieän ñaïi do ñoù haïn cheá ñöôïc löôïngkhí thaûi thoaùt ra moâi tröôøng beân ngoaøi. Muøi: Nhaø maùy ñöôïc ñaàu tö ñaït tieâu chuaån veä sinh haøng hoaù xuaát khaåu theo TCVN, EU… neân muøi laï haàu nhö khoâng coù. Caùc khía caïnh lieân quan ñeán moâi tröôøng lao ñoäng Nhieät ñoä: Do yeâu caàu trong cheá bieán thuyû saûn phaûi nhanh, saïch laïnh trong ñoù nhieät ñoä ñoùng vai troø raát quan troïng neân trong moãi khu vöïc saûn xuaát seõ ñöôïc laép ñaët heä thoáng maùy laïnh ñeå nhieät ñoä trong phaân xöôûng phaûi ñaït töø 20-22 ñoä AÙnh saùng: Beân caïnh nhieät ñoä, aùnh saùng ñoùng vai troø khoâng keùm phaàn quan troïng aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn xuaát. Nhaø maùy trang bò 1 heä thoáng ñeøn Neon coù aùnh saùng traéng, moãi boùng daøi khoaûng 1.2 met. Haøng ngaøy coù moät toå baûo trì ñi kieåm tra ñeå duy trì ñöôïc ñoä aùnh saùng caàn thieát cho saûn xuaát. Ñoä aåm: Moâi tröôøng cheá bieán thuyû saûn luoân aåm öôùt do tieáp xuùc thöôøng xuyeân vôùi nöôùc, raát deã gaây ra nhöõng beänh ngoaøi da, ngoaøi ra ñaây cuõng laø moâi tröôøng lyù töôûng cho vi sinh vaät truù nguï vaø phaùt trieån. Ñeå ñaûm baûo söùc khoeû cho coâng nhaân cuõng nhö chaát löôïng saûn phaåm. Tieáng oàn: Caùc khu vöïc trong nhaø maùy ñöôïc boá trí caùch nhau baèng caùc böùc töôøng caùch aâm ví duï nhö: khu vöïc phoøng maùy, khu vöïc caáp ñoâng, khu laøm ñaù, khu vöïc cheá bieán… Maët khaùc, caùc heä thoáng maùy moùc thieát bò ñöôïc trang bò khaù hieän ñaïi neân khoâng gaây tieáng oàn cho moâi tröôøng xung quanh. Buïi: Caùc dieän tích phuïc vuï cho giao thoâng ñi laïi trong noäi boä coâng ty ñöôïc traùng nhöïa, vaø coù ñoäi veä sinh chuyeân ñi thu gom queùt doïn raùc khu vöïc xung quanh nhaèm haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát maät ñoä buïi bay vaøo phaân xöôûng vaø caùc khu vöïc laân caän. CHÖÔNG III: MOÄT SOÁ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI NGAØNH CHEÁ BIEÁN THUÛY SAÛN III.1 Caùc phöông phaùp XLNT trong ngaønh CBTS Caùc loaïi nöôùc thaûi ñeàu chöùa taïp chaát gaây oâ nhieãm raát khaùc nhau: töø caùc loaïi chaát raén khoâng tan, ñeán nhöõng loaïi chaát khoù tan hoaëc tan ñöôïc trong nöôùc, xöû lyù nöôùc thaûi laø loaïi boû caùc taïp chaát ñoù, laøm saïch laïi nöôùc hoaëc thaûi vaøo nguoàn hay taùi söû duïng. Ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc ñích ñoù chuùng ta thöôøng döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa töøng loaïi taïp chaát ñeå löïa choïn phöông phaùp xöû lyù thích hôïp. Thoâng thöôøng coù caùc phöông phaùp xöû lyù sau: Xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïc. Xöû lyù baèng phöông phaùp hoùa lyù vaø hoùa hoïc. Xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc. III.1.1 Phöông phaùp cô hoïc Phöông phaùp naøy thöôøng laø caùc giai ñoaïn xöû lyù sô boä, bao goàm caùc quaù trình maø khi nöôùc thaûi ñi qua quaù trình ñoù seõ khoâng thay ñoåi tính chaát hoaù hoïc vaø sinh hoïc cuûa noù. Xöû lyù cô hoïc nhaèm naâng cao chaát löôïng vaø hieäu quaû cuûa caùc böôùc xöû lyù tieáp theo. Do nöôùc thaûi thuûy saûn thöôøng coù haøm löôïng höõu cô cao vaø chöùa nhieàu caùc maûnh vuïn thòt vaø ruoät cuûa caùc loaïi thuûy haûi saûn neân sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp cô hoïc thì moät soá taïp chaát coù trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc loaïi ra, traùnh gaây taéc ngheõn ñöôøng oáng, laøm hö maùy bôm vaø laøm giaûm hieäu quaû xöû lyù cuûa caùc coâng ñoaïn sau. Nhöõng coâng trình xöû lyù cô hoïc bao goàm: song chaén raùc, beå laéng caùt, beå vôùt daàu… III.1.1.1 Song chaén raùc Song chaén raùc ñöôïc duøng ñeå giöõ raùc vaø caùc taïp chaát raén coù kích thöôùc lôùn trong nöôùc thaûi noùi chung vaø nöôùc thaûi thuûy saûn noùi rieâng. Phaàn raùc naøy seõ ñöôïc vaän chuyeån ñeán maùy nghieàn raùc ñeå nghieàn nhoû, sau ñoù ñöôïc vaän chuyeån tôùi beå phaân huyû caën (beå Metan). Ñoái vôùi caùc taïp chaát < 5mm thöôøng duøng löôùi chaén raùc. Caáu taïo cuûa song chaén raùc goàm coù caùc thanh kim loaïi tieát dieän hình chöõ nhaät, hình troøn hoaëc hình baàu duïc, song chaén raùc ñöôïc chia thaønh 2 loaïi di ñoäng vaø coá ñònh vaø ñöôïc ñaët nghieâng moät goác 60 – 90o theo höôùng doøng chaûy. Tuyø theo löôïng raùc ñöôïc giöõ laïi treân song chaén raùc maø ta coù theå thu gom baèng phöông phaùp thuû coâng hay cô khí. Song chaén raùc nhaèm giöõ laïi caùc vaät thoâ nhö raùc, gieû, giaáy, voû hoäp, maãu ñaát ñaù, caùc nguyeân lieäu saûn xuaát rôi vaõi… ôû tröôùc caùc coâng trình xử lyù. Song chaén raùc ñöôïc laøm baèng saét troøn hoaëc vuoâng… ñan saép xeáp vôùi nhau, song chaén raùc theo khe hôû ñöôïc phaân biệt thaønh 2 loaïi: thanh chaén raùc thoâ naèm trong khoaûng (30 – 200mm) vaø loaïi trung bình laø ( 5 – 25mm). Theo ñaëc ñieåm caáu taïo chia song chaén raùc thaønh 2 loaïi: loaïi coá ñònh vaø loaïi di ñoäng. Theo phöông phaùp laáy raùc chia laøm hai loaïi laø: loaïi thuû coâng vaø loaïi cô giôùi. Song chaén raùc thöôøng ñaët naèm nghieâng so vôùi maët naèm ngang moät goùc 450 – 900 ñeå lôïi khi coï röûa, nhöng cuõng coù theå ñaët vuoâng goùc vôùi höôùng nöôùc chaûy. Thanh ñan song chaén raùc coù theå duøng loaïi tieát dieän troøn d = 8 ÷10 mm, loaïi hình chöõ nhaät coù: S x b = 10 * 40 vaø 8 * 60 mm, hay laø hình baàu duïc… trong thöïc teá song chaén raùc thöôøng ñöôïc duøng laø song chaén raùc hình chöõ nhaät, tuy nhieân loaïi naøy coù toån thaát thuyû löïc lôùn. III.1.1.2 Beå ñieàu hoøa Beå ñieàu hoøa coù nhieäm vuï ñieàu hoøa löu löôïng vaø noàng ñoä tính chaát nöôùc thaûi. Beå ñieàu hoøa taïo cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh cho caùc coâng trình xöû lyù phía sau. III.1.1.3 Beå laéng Beå laéng duøng ñeå taùch caùc chaát lô löûng coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc. Caùc chaát lô löûng naëng hôn seõ töø töø laéng xuoáng ñaùy, coøn chaát lô löûng nheï hôn seõ tieáp tuïc theo doøng nöôùc ñeán caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo. Coù theå duøng nhöõng thieát bò thu gom vaø vaän chuyeån caùc chaát laéng vaø noåi tôùi coâng trình xöû lyù caën. Döïa vaøo chöùc naêng, vò trí coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi: beå laéng ñôït 1 ñaët tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc vaø beå laéng ñôït 2 sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng, coù theå chia ra caùc loaïi beå laéng nhö: beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn hoaëc beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. Döïa vaøo caáu taïo coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi: beå laéng ñöùng, beå laéng li taâm… Soá löôïng caën taùch ra khoûi nöôùc thaûi trong caùc beå laéng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä oâ nhieãm baån ban ñaàu, ñaëc tính rieâng cuûa caën (hình daïng, kích thöôùc, troïng löôïng rieâng, vaän toác rôi…) vaø thôøi gian löu nöôùc trong beå. III.1.1.4 Beå taùch daàu môõ Beå vôùt daàu môõ ñöôïc söû duïng khi xöû lyù nöôùc thaûi coù chöùa daàu môõ nhö nöôùc thaûi thuûy saûn. Neáu haøm löôïng daàu môõ khoâng cao thì vieäc vôùt daàu môõ ñöôïc thöïc hieän ngay ôû beå laéng nhôø thieát bò gaït chaát noåi. Beå taùch daàu môõ thöôøng duøng cho caùc loaïi nöôùc thaûi cuûa caùc ngaønh coâng nghieäp, aên uoáng, cheá bieán bô söõa, caùc loø moå, xí nghieäp eùp daàu thöôøng coù laãn daàu môõ. Caùc chaát naøy thöôøng nheï hôn nöôùc vaø noåi leân maët nöôùc. Nöôùc thaûi sau khi ñöôïc taùch daàu môõ coù theå cho qua caùc giai ñoaïn xöû lí tieáp theo, neáu ñaõ saïch coù theå cho chaûy vaøo caùc doøng thuûy vöïc. Hôn nöõa nöôùc thaûi chöùa daàu môõ khi cho vaøo xöû lyù sinh hoïc seõ laøm bít caùc loã hoång ôû caùc vaät lieäu loïc vaø laøm hoûng caùc caáu truùc buøn hoaït tính trong beå Aerotank… Daàu môõ ñöôïc laáy ra khoûi beå baèng nhieàu bieän phaùp khaùc nhau. Bieän phaùp ñôn giaûn laø duøng caùc taám sôïi queùt treân maët nöôùc hoaëc laø cheá taïo ra caùc loaïi maùy huùt daàu môõ ñaët tröôùc daây truyeàn xöû lyù. III.1.1.5 Beå loïc Ngöôøi ta duøng caùc beå loïc ñeå taùch caùc taïp chaát nhoû khoûi nöôùc thaûi (buïi, daàu, môõ boâi trôn…) maø ôû caùc beå laéng khoâng giöõ laïi ñöôïc. Nhöõng loaïi vaät lieäu loïc coù theå söû duïng laø caùt thaïch anh, than coác hoaëc soûi nghieàn, thaäm chí caû than naâu, than buøn than goã. Vieäc choïn vaät lieäu loïc phuï thuoäc vaøo loaïi nöôùc thaûi vaø ñieàu kieän ñòa phöông. Beân caïnh caùc beå loïc vaø lôùp vaät lieäu loïc, ngöôøi ta coøn söû duïng caùc maùy vi loïc coù löôùi vaø lôùp vaät lieäu töï hình thaønh khi maùy vi loïc laøm vieäc. Caùc loaïi maùy vi loïc naøy ñöôïc söû duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi daïng sôïi. III.1.2 Phöông phaùp hoaù lyù – hoùa hoïc Laø phöông phaùp duøng caùc phaûn öùng hoaù hoïc ñeå chuyeån caùc chaát oâ nhieãm thaønh caùc chaát ít oâ nhieãm hôn, chaát ít oâ nhieãm thaønh caùc chaát khoâng oâ nhieãm. Ví duï nhö duøng caùc chaát oâxy hoaù nhö ozone, H2O2, O2, Cl2… ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô, voâ cô coù trong nöôùc thaûi. Phöông phaùp naøy giaù thaønh xöû lyù cao neân coù haïn cheá söû duïng. Thöôøng chæ söû duïng khi trong nöôùc thaûi toàn taïi caùc chaát höõu cô, voâ cô khoù phaân huyû sinh hoïc. Thöôøng aùp duïng cho caùc loaïi nöôùc thaûi nhö: nöôùc thaûi roø ræ raùc, nöôùc thaûi deät nhuoäm, nöôùc thaûi giaáy. Ñoâi khi moät soá nhaø maùy cheá bieán thuûy saûn cuõng aùp duïng phöông phaùp hoaù hoïc ñeå ñöa vaøo quy trình xöû lyù, vì phöông phaùp seõ taêng cöôøng xöû lyù cô hoïc hoaëc sinh hoïc. Nhöõng phaûn öùng dieãn ra coù theå laø phaûn öùng oxy hoaù khöû, caùc phaûn öùng taïo chaát keát tuûa hoaëc caùc phaûn öùng phaân huyû chaát ñoäc haïi. III.1.2.1 Keo tuï (Ñoâng tuï – Tuûa boâng) Ñoâng tuï vaø tuûa boâng laø moät coâng ñoaïn cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, maëc duø chuùng laø hai quaù trình rieâng bieät nhöng chuùng khoâng theå taùch rôøi nhau. Vai troø cuûa quaù trình ñoâng tuï vaø keát boâng nhaèm loaïi boû huyeàn phuø, chaát keo coù trong nöôùc thaûi. Ñoâng tuï: Laø phaù vôõ tính beàn vöõng cuûa caùc haït keo, baèng caùch ñöa theâm chaát phaûn öùng goïi laø chaát ñoâng tuï. Keát boâng: Laø tích tuï caùc haït “ñaõ phaù vôõ ñoä beàn” thaønh caùc cuïm nhoû sau ñoù keát thaønh caùc cuïm lôùn hôn vaø coù theå laéng ñöôïc goïi laø quaù trình keát boâng. Quaù trình keát boâng coù theå caûi thieän baèng caùch ñöa theâm vaøo caùc chaát phaûn öùng goïi laø chaát trôï keát boâng. Caùc haït lô löûng trong nöôùc ñeàu mang ñieän tích aâm hoaëc döông. Caùc haït coù nguoàn goác silic vaø caùc hôïp chaát höõu cô mang ñieän tích aâm, caùc haït hiñroxit saét vaø hidroxit nhoâm mang ñieän tích döông. Khi theá ñieän ñoäng cuûa nöôùc bò phaù vôõ, caùc haït mang ñieän tích naøy seõ lieân keát laïi vôùi nhau thaønh caùc toå hôïp caùc phaàn töû, nguyeân töû hay caùc ion töï do. Caùc toå hôïp naøy chính laø caùc haït boâng keo. Coù hai loaïi boâng keo laø: loaïi öa nöôùc vaø loaïi kî nöôùc. Loaïi öa nöôùc thöôøng ngaäm theâm caùc vi khuaån, vi ruùt… loaïi kî nöôùc ñoùng vai troø chuû yeáu trong coâng ngheä xöû lyù nöôùc noùi chung vaø xöû lyù nöôùc thaûi noùi rieâng. Caùc chaát ñoâng tuï thöôøng duøng trong muïc ñích naøy laø caùc muoái saét hoaëc muoái nhoâm hoaëc hoãn hôïp cuûa chuùng. Caùc muoái nhoâm goàm coù: AI2(SO4)3*18H2O, NaALO2, AL(OH)5Cl, Kal(SO4)*12H2O, NH4Al(SO)4*12H2O. Trong ñoù phoå bieán nhaát laø: Al2(SO4)*18H2O vì chaát naøy hoøa tan toát trong nöôùc, giaù reû vaø hieäu quaû ñoâng tuï cao ôû pH = 5.0 – 8.5. Trong quaù trình taïo thaønh boâng keo cuûa hiñroxit nhoâm hoaëc saét ngöôøi ta thöôøng duøng theâm chaát trôï ñoâng tuï. Caùc chaát trôï ñoâng tuï naøy laø tinh boät, dextrin, caùc ete, xenlulozô, hiñroxit silic hoaït tính… vôùi lieàu löôïng töø 1 – 5mg/l. Ngoaøi ra ngöôøi ta coøn duøng caùc chaát trôï ñoâng tuï toång hôïp. Chaát thöôøng duøng nhaát laø pholyacrylamit. Vieäc duøng caùc chaát trôï naøy laøm giaûm lieàu löôïng caùc chaát ñoâng tuï, giaûm thôøi gian quaù trình ñoâng tuï vaø naâng cao ñöôïc toác ñoä laéng cuûa caùc boâng keo. III.1.2.2 Trung hoøa Phöông phaùp trung hoaø chuû yeáu ñöôïc duøng trong nöôùc thaûi coâng nghieäp coù chöùa kieàm hay axit. Ñeå traùnh hieän töông nöôùc thaûi gaây oâ nhieãm moâi tröôøng xung quanh thì ngöôøi ta phaûi trung hoaø nöôùc thaûi, vôùi muïc ñích laø laøm laéng caùc muoái cuûa kim loaïi naëng xuoáng vaø taùch chuùng ra khoûi nöôùc thaûi. Quaù trình trung hoaø tröôùc heát laø phaûi tính ñeán khaû naêng trung hoaø laãn nhau giöõa caùc loaïi nöôùc thaûi chöùa axit hay kieàm hay khaû naêng döï tröõ kieàm cuûa nöôùc thaûi. Trong thöïc teá hoãn hôïp nöôùc thaûi coù pH = 6,5 – 8,5 thì nöôùc ñoù ñöôïc coi laø ñaõ trung hoaø. Moät soá hoùa chaát thöôøng duøng ñeå trung hoøa laø: CaCO3, CaO, Ca(OH)2, MgO, Mg(OH)2, NaOH, HCL, H2SO4, ... Nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau. Muoán nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh hoïc thì phaûi tieán haønh trung hoøa vaø ñieàu chænh pH. III.1.2.3 Haáp phuï Phöông phaùp haáp phuï duøng ñeå loaïi heát caùc chaát baån hoaø tan vaøo nöôùc maø phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc cuøng caùc phöông phaùp khaùc khoâng theå loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng raát nhoû. Thoâng thöôøng ñaây laø caùc hôïp chaát hoaø tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi, vò vaø maøu raát khoù chòu. Caùc chaát haáp phuï thöôøng duøng laø: than hoaït tính, ñaát seùt hoaït tính, silicagen, keo nhoâm, moät soá chaát toång hôïp khaùc vaø moät soá chaát thaûi trong saûn xuaát nhö xæ tro, xi maïsaét... trong soá naøy, than hoaït tính thöôøng ñöôïc duøng phoå bieán nhaát. Caùc chaát höõu cô, kim loaïi naëng vaø caùc chaát maøu deã bò than haáp phuï. Löôïng chaát haáp phuï tuyø thuoäc vaøo khaû naêng cuûa töøng loaïi chaát haáp phuï vaø haøm löôïng chaát baån coù trong nöôùc. Phöông phaùp naøy coù theå haáp phuï 58 – 95% caùc chaát höõu cô maøu. Caùc chaát höõu cô coù theå bò haáp phuï laø phenol, Alkylbenzen, sunfonic axit, thuoác nhuoäm vaø caùc chaát thôm. III.1.2.4 Tuyeån noåi Phöông phaùp tuyeån noåi naøy döïa treân nguyeân taéc: caùc phaàn töû phaân taùn trong nöôùc coù khaû naêng tuï laéng keùm, nhöng coù khaû naêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi leân treân beà maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí ñoù ra khoûi nöôùc. Thöïc chaát quaù trình naøy laø taùch boït hoaëc laøm ñaëc boït. Trong moät soá tröôøng hôïp quaù trình naøy cuõng ñöôïc duøng ñeå taùch caùc hoùa chaát hoøa tan nhö caùc chaát hoaït ñoäng beà maët. Quaù trình naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø thoåi khoâng khí thaønh boït nhoû vaøo trong nöôùc thaûi. Caùc boït khí dính caùc haït lô löûng vaø noåi leân treân maët nöôùc. Khi noåi leân caùc boït khí taäp hôïp thaønh moät taäp hôïp thaønh caùc lôùp boït chöùa nhieàu chaát baån. Tuyeån noåi coù theå ñaët ôû giai ñoaïn xöû lyù sô boä (baäc 1) tröôùc khi söû lyù cô baûn (baäc 2). Beå tuyeån noåi coù theå thay theá cho beå laéng, trong daây chuyeàn noù coù theå ñöùng tröôùc hoaëc sau beå laéng, ñoàng thôøi coù theå ôû giai ñoaïn xöû lyù boå sung hay trieät ñeå caáp 3 sau xöû lyù cô baûn. Coù hai hình thöùc tuyeån noåi: Suït khí ôû aùp löïc khí quyeån goïi tuyeån noåi baèng khoâng khí. Baõo hoøa khoâng khí ôû aùp suaát khí quyeån sau ñoù thoaùt khí ra khoûi nöôùc ôû aùp suaát chaân khoâng goïi laø tuyeån baèng chaân khoâng. III.1.2.5 Oxi hoùa khöû Oxi hoaù baèng khoâng khí : döïa vaøo khaû naêng hoaø tan cuûa oxi vaøo nöôùc. Phöông phaùp thöôøng duøng ñeå oxi hoaù Fe2+ thaønh Fe3+. Ngoaøi ra phöông phaùp coøn duøng ñeå loaïi boû moät soá hôïp chaát nhö: H2S, CO2 tuy nhieân caàn phaûi chuù yù haøm löôïng khí suïc vaøo vì neáu sucï khí qua maïnh seõ laøm taêng pH cuûa nöôùc. Oxi hoaù baèng phöông phaùp hoaù hoïc Clo laø moät trong nhöõng chaát duøng ñeå khöû truøng nöôùc, clo khoâng duøng döôùi daïng khí maø chuùng phaûi caàn phaûi hoaø tan trong nöôùc ñeå trôû thaønh HClO chaát naøy coù taùc duïng dieät khuaån. Tuy nhieân clo coù khaû naêng giöõ laïi trong nöôùc laâu. Ngoaøi ra ta coøn söû duïng hôïp chaát cuûa clo nhö cloramin, chuùng cuõng coù khaû naêng khöû truøng nöôùc nhöng hieäu quaû khoâng cao nhöng chuùng coù khaû naêng giöõ laïi trong nöôùc laâu ôû nhieät ñoä cao. Ozone laø moät chaát oxi hoaù maïnh ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc uoáng, nhöng chuùng khoâng coù khaû naêng giöõ laïi trong nöôùc. Pedroxit hydro: cuõng duøng khöû truøng nöôùc tuy nhieân giaù thaønh cao. Noù coù theå duøng khöû truøng ñöôøng oáng. Ngoaøi ra coøn duøng ñeå xöû lyù hôïp chaát chöùa löu huyønh trong nöôùc thaûi gaây ra muøi hoâi khoù chòu. Öu ñieåm duøng chaát naøy laø khoâng taïo thaønh hôïp chaát halogen. III.1.2.6 Trao ñoåi ion Thöïc chaát cuûa trao ñoåi ion laø quaù trình trong ñoù caùc ion treân beà maët chaát thaûi raén trao ñoåi ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø ionit (chaát trao ñoåi ion). Chuùng hoaøn toaøn khoâng tan trong nöôùc. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng laøm saïch nöôùc noùi chung trong ñoù coù nöôùc thaûi loaïi ra khoûi nöôùc caùc ion nhö kim loaïi: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Pb, Cd, Mn, cuõng nhö caùc hôïp chaát coù chöùa asen, phosphor, xianua vaø caû chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng phoå bieán ñeå laøm meàm nöôùc, loaïi ion Ca2+ vaø Mg3+ ra khoûi nöôùc cöùng. Caùc chaát trao ñoåi ion coù theå laø caùc chaát voâ cô hoaëc höõu cô coù nguoàn goác töï nhieân hoaëc toång hôïp. Caùc chaát thöôøng ñöôïc söû duïng nhö: zeolit, ñaát seùt, nhoâm silic, silicagen, pecmutit, caùc chaát ñieän lyù cao phaân töû, caùc loaïi nhöïa toång hôïp. III.1.2.7 Khöû khuaån Nöôùc thaûi sau khi xöû lyù baèng phöông phaùp sinh hoïc coøn chöùa khoaûng 105-106 vi khuaån trong 1 ml. Haàu heát caùc loaïi vi khuaån coù trong nöôùc thaûi khoâng phaûi laø vi truøng gaây beänh, nhöng khoâng loaïi tröø khaû naêng toàn taïi moät vaøi loaøi vi khuaån gaây beänh naøo trong nöôùc thaûi ra nguoàn caáp nöôùc, hoà bôi, hoà nuoâi caù thì khaû naêng lan truyeàn beänh seõ raát cao, do ñoù phaûi coù bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi tröôùc khi xaû ra nguoàn tieáp nhaän. Caùc bieän phaùp tieät truøng nöôùc thaûi phoå bieán hieän nay laø: Duøng Clo hôi qua thieát bò ñònh löôïng Clo. Duøng Hypoclorit – canxi daïng boät – Ca(ClO)2 – hoaø tan trong thuøng dung dòch 3 – 5% roài ñònh löôïng vaøo beå tieáp xuùc. Duøng Hydroclorit – natri, NaClO. Duøng Ozon, Ozon ñöôïc saûn xuaát töø khoâng khí do maùy taïo Ozon ñaët trong nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi. Ozon saûn xuaát ra ñöôïc daãn ngay vaøo beå hoaø tan vaø tieáp xuùc. Duøng tia cöïc tieáp (UV) do ñeøn thuûy ngaân aùp löïc thaáp saûn ra. Ñeøn phaùt tia cöïc tím ñaët ngaäp trong möông coù nöôùc thaûi chaûy qua. Töø tröôùc ñeán nay, khi tieät truøng nöôùc thaûi hay duøng Clo hôi vaø caùc hôïp chaát cuûa Clo vì Clo laø hoaù chaát ñöôïc caùc ngaønh coâng nghieäp duøng nhieàu,coù saün treân thò tröôøng, giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc, hieäu quaû tieät truøng cao. Nhöng nhöõng naêm gaàn ñaây caùc nhaø khoa hoïc ñöa ra khuyeán caùo haïn cheá duøng Clo ñeå tieät truøng nöôùc thaûi vì: Löôïng Clo dö 0.5mg/l trong nöôùc thaûi ñeå ñaûm baûo söï an toaøn vaø oån ñònh cho quaù trình tieät truøng seõ gaây haïi ñeán caù vaø caùc sinh vaät nöôùc coù ích khaùc. Clo keát hôïp vôùi Hydrocacbon thaønh hôïp chaát coù haïi cho moâi tröôøng soáng. Trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, coâng ñoaïn khöû khuaån thöôøng ñöôïc ñaët ôû cuoái quaù trình, tröôùc khi laøm saïch nöôùc trieät ñeå vaø chuaån bò ñoå ra nguoàn. III.1.3 Phöông phaùp sinh hoïc Laø phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi nhôø vaøo khaû naêng soáng vaø hoaït ñoäng cuûa caùc loaøi vi sinh vaät ñeå phaân huyû caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi thuûy saûn. Caùc sinh vaät söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá khoaùng chaát laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Phöông phaùp naøy chuû yeáu chia laøm 2 loaïi laø sinh hoïc hieáu khí (coù maët caùc loaøi vi sinh vaät hieáu khí) vaø sinh hoïc kî khí (coù maët caùc loaøi vi sinh vaät kî khí). Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc coù theå öùng duïng ñeå laøm saïch hoaøn toaøn caùc loaïi nöôùc thaûi coù chöùa chaát höõu cô hoaø tan hoaëc phaân taùn nhoû. Do vaäy phöông phaùp naøy thöôøng ñöôïc aùp duïng sau khi loaïi boû caùc loaïi taïp chaát thoâ. Ñaây laø phöông phaùp phoå bieán vaø thoâng duïng trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi vì coù öu ñieåm laø giaù thaønh haï, deã vaän haønh. Caùc coâng trình ñôn vò xöû lyù sinh hoïc hieáu khí nhö: Arerotank, sinh hoïc hieáu khí tieáp xuùc (coù giaù theå tieáp xuùc), loïc sinh hoïc hieáu khí, sinh hoïc hieáu khí quay – RBC (Rotating Biological Contact). Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc kî khí nhö : UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), beå loïc sinh hoïc kî khí doøng chaûy ngöôïc, beå sinh hoïc kî khí doøng chaûy ngöôïc coù taàng loïc (Hybrid Digester), beå kî khí khuaáy troän hoaøn toaøn… Quaù trình xöû lyù sinh hoïc goàm caùc böôùc : Chuyeån hoaù caùc hôïp chaát coù nguoàn goác cacbon ôû daïng keo vaø daïng hoaø tan thaønh theå khí vaø thaønh caùc voû teá baøo vi sinh. Taïo ra caùc boâng caën sinh hoïc goàm caùc teá baøo vi sinh vaät vaø caùc chaát keo voâ cô trong nöôùc thaûi. Loaïi caùc boâng caën ra khoûi nöôùc thaûi baèng quaù trình laéng. III.1.3.1 Ao hoà hieáu khí Ao hoà hieáu khí laø loaïi ao hoà noâng 0.3 – 0.5m coù quaù trình oxi hoùa caùc chaát baån höõu cô nhôø vaøo caùc vi sinh vaät hieáu khí. Loaïi ao hoà naøy goàm coù hoà laøm thoaùng töï nhieân vaø hoà laøm thoaùng nhaân taïo. Hoà hieáu khí töï nhieân : oxi töø khoâng khí deã daøng khuyeách taùn vaøo lôùp nöôùc phía treân vaø aùnh saùng maët trôøi chieáu roïi, laøm cho taûo phaùt trieån, tieán haønh quang hôïp thaûi oxi. Ñeå ñaûm baûo aùnh saùng qua nöôùc, chieàu saâu cuûa hoà phaûi nhoû thöôøng laø 30 – 40cm. Do vaäy dieän tích cuûa hoà caøng lôùn caøng toát. Taûi troïng cuûa hoà (BOD) khoaûng 250 – 300kg/ha.ngaøy, thôøi gian löu nöôùc töø 3 – 12 ngaøy. Do ao noâng, dieän tích lôùn neân ñaûm baûo ñieàu kieän hieáu khí cho toaøn boä nöôùc trong ao. Nöôùc löu trong ao töông ñoái daøi. Hieäu quaû laøm saïch coù theå tôùi 80 – 95% BOD, maøu nöôùc coù theå chuyeån daàn sang maøu xanh cuûa taûo. Hoà suïc khuaáy: nguoàn cung caáp oxi cho vi sinh vaät hieáu khí trong nöôùc hoaït ñoäng laø caùc thieát bò khuaáy cô hoïc hoaëc khí neùn. Nhôø vaäy, möùc ñoä hieáu khí trong hoà seõ maïnh hôn, ñieàu ñoä vaø ñoä saâu cuûa hoà cuõng nhoû hôn taûi troïng BOD cuûa hoà khoaûng 400kg/ha.ngaøy. Thôøi gian löu nöôùc trong hoà khoaûng 1 – 3 ngaøy coù khi daøi hôn. III.1.3.2 Ao hoà kî khí Ao hoà kò khí laø loaïi ao saâu, ít coù hoaëc khoâng coù ñieàu kieän hieáu khí. Caùc vi sinh vaät hoaït ñoäng soáng khoâng caàn oxi khoâng khí. Chuùng söû duïng oxy ôû daïng caùc hôïp chaát nhö nitrat, sulfat… Ñeå oxy hoùa caùc chaát höõu cô thaønh caùc axít höõu cô, caùc loaïi röôïu vaø khí CH4, H2S, CO2 vaø nöôùc. Ao hoà kî khí thöôøng duøng ñeå laéng vaø phaân huûy caùc caën laéng ôû vuøng ñaùy. Loaïi ao hoà naøy coù theå tieáp nhaän loaïi nöôùc thaûi coù ñoä nhieãm baån lôùn, taûi troïng BOD cao vaø khoâng caàn vai troø quang hôïp cuûa taûo. Nöôùc thaûi löu ôû hoà kî khí thöôøng sinh ra muøi hoâi thoái khoù chòu. Chính vì ñieàu naøy maø khoâng neân boá trí ao hoà loaïi naøy gaàn khu daân cö hay caùc nhaø maùy cheá bieán thöïc phaåm. Ñeå duy trì ñieàu kieän kî khí vaø giöõ aám nöôùc trong hoà vaøo nhöõng ngaøy trôøi laïnh yeâu caàu chieàu saâu hoà khaù lôùn töø 2 – 6m. Ao hoà loaïi naøy neáu laøm neân coù 2 hoà vì moät hoaït ñoäng moät ngaên döï phoøng nhöõng luùc naïo veùt buøn. Cöûa xaû nöôùc vaøo ao hoà phaûi ngaäp trong nöôùc ñeå ñaûm baûo phaân boá nöôùc ñoàng ñeàu trong beå, traùnh tình traïng oxy theo ñoù maø xaâm nhaäp vaøo. Tuøy vaøo töøng loaïi nöôùc thaûi maø coù phöông phaùp choïn ao hoà xöû lyù cho thích hôïp. III.1.3.3 Ao hoà hieáu kî khí Loaïi ao hoà naøy raát phoå bieán trong thöïc teá. Ñoù laø loaïi keát hôïp hai quaù trình song song: phaân huûy hieáu khí caùc chaát höõu cô hoøa tan coù ôû trong nöôùc vaø phaân huûy kî khí caën laéng ôû vuøng ñaùy. Ñaëc ñieåm cuûa ao hoà naøy goàm coù 3 vuøng xeùt theo chieàu saâu: lôùp treân laø vuøng hieáu khí (lôùp naøy chuû yeáu laø vi sinh vaät hieáu khí soáng vaø hoaït ñoäng), vuøng giöõa laø vuøng kî khí tuøy tieän (vi sinh vaät tuøy nghi hoaït ñoäng) vaø vuøng phía ñaùy saâu laø vuøng kî khí (vi khuaån leân men metan hoaït ñoäng). Nguoàn oxi caàn thieát cho quaù trình oxi hoùa caùc chaát höõu cô nhieãm baån trong nöôùc nhôø khuyeách taùn qua maët nöôùc do soùng vaø nhôø taûo quang hôïp nhôø vaøo aùnh saùng maët trôøi. Noàng ñoä oxi hoøa tan ban ngaøy nhieàu hôn ban ñeâm vaø vuøng hieáu khí chuû yeáu ôû lôùp nuôùc 1m trôû xuoáng. Vuøng kî khí xaûy ra ôû döôùi ñaùy hoà ôû daây sinh ra caùc loaïi khí nhö: CH4, H2S, H2, N2, CO2, (nhöng chuû yeáu laø CH4), quaù trình naøy xaûy ra nhanh hay chaäm laø nhôø vaøo nhieät ñoä. Trong hoà thöôøng hình thaønh 2 taàng phaân caùch nhieät: taàng phía treân coù nhieät ñoä cao hôn taàng phía döôùi do taûo quang hôïp tieâu thuï oxy laøm cho PH chuyeån sang kieàm. Taïo phaùt trieån maïnh roài cheát töï phaân laøm cho moâi tröôøng nöôùc thieáu oxy hoøa tan. Gaây aûnh höôûng ñeán moät soá loaïi vi sinh vaät khaùc. III.1.3.4 Caùnh ñoàng töôùi, loïc Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi baèng caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc döïa treân khaû naêng giöõ caùc caën nöôùc ôû treân maët ñaát, nöôùc thaám qua ñaát nhö ñi qua loïc, nhôø coù oxi trong caùc loã hoång vaø mao quaûn cuûa lôùp ñaát maët, caùc vi sinh vaät hoaït ñoäng phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô nhieãm baån. Caøng saâu xuoáng löôïng oxi hoùa caøng ít vaø quaù trình oxi hoùa caùc chaát höõu cô giaûm xuoáng daàn. Cuoái cuøng ñeán ñoä saâu ôû ñoù chæ dieãn ra quaù trình khöû nitraùt. Ñaõ xaùc ñònh ñöôïc quaù trình oxy hoùa nöôùc thaûi chæ dieãn ra ôû lôùp ñaát maët saâu tôùi 1.5m. Vì vaäy caùc caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc thöôøng ñöôïc xaây döïng ôû nhöõng nôi coù möïc nöôùc ngaàm thaáp hôn 1.5m so vôùi maët ñaát. Caùnh ñoàng töôùi coù 2 chöùc naêng: xöû lyù nöôùc thaûi vaø töôùi boùn caây troàng. Tuøy vaøo töøng chöùc naêng maø caùnh ñoàng ñöôïc xöû duïng cho phuø hôïp. Caùc loaïi nöôùc thaûi cuûa ngaønh thöïc phaåm tröôùc khi ñöa vaøo caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc caàn phaûi ñöôïc xöû lyù sô boä: qua song chaén raùc ñeå loaïi boû caùc vaät khoâ cöùng, qua beå laéng caùt loaïi boû moät phaàn caùc hôïp chaát raén vaø chaát kim loaïi naëng, loaïi boû daàu môõ vaø moät phaàn caùc chaát huyeàn phuø traùnh cho caùc lôùp ñaát maët bò bòt kín laøm giaûm söï thoaùng khí vaø aûnh höôûng xaáu ñeán khaû naêng oxy hoùa caùc chaát baån cuûa heä vi sinh vaät. Trong phöông phaùp naøy coù gaëp raát nhieàu khoù khaên khi xaây döïng nhö:dieän tích töôùi coá ñònh phaûi lôùn vaø nhu caàu töôùi ñeàu ñaën trong naêm. III.1.3.5 Quaù trình xöû lyù baèng buøn hoaït tính vaø vaät lieäu tieáp xuùc Quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí baèng buøn hoaït tính ñöôïc söû duïng ñeå loaïi boû chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Quaù trình naøy bao goàm: loïc sinh hoïc, loïc thoâ, beå phaûn öùng nitrat hoùa fixed-bed. Ñaây laø moät daïng hoà sinh hoïc keát hôïp vôùi beå sinh hoïc. Nhöng vaät lieäu tieáp xuùc ñöôïc boá trí doïc theo chieàu daøi hoà taïo ñieàu kieän cho vi khuaån sinh tröôûng treân beà maët. ÔÛ taûi troïng cao suïc khí ñöôïc tieán haønh moät phaàn hoaëc treân toaøn boä theå tích beå. Thôøi gian löu nöôùc thay ñoåi, giaù theå sinh vaät baùm dính laø caùc sôïi toång hôïp khaù cöùng ñöôïc quaán quanh moät loõi theùp traùng keõm. Kích thöôùc loaïi nhöïa toång hôïp tính töø loõi theùp daøi khoaûng 50 -70 mm. Moãi loõi keõm ñöôïc quaán troøn coù ñöôøng kính töø 80 -100 mm. Heä thoáng phaân phoái khí laø caùc ñaù boït hoaëc caùc ñöôøng oáng nhöïa daãn khí. Coät sinh hoïc chöùa ñaày vaät lieäu baùm dính laø giaù theå cho vi sinh vaät soáng baùm. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân boá ñeàu treân beà maët lôùp vaät lieäu baèng heä thoáng khuaáy hoaëc voøi phun. Quaàn theå sinh vaät soáng baùm treân giaù theå taïo neân maøng nhaày sinh hoïc coù khaû naêng haáp phuï vaø phaân huûy chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Quaàn theå sinh vaät naøy coù theå laø vi sinh vaät hieáu khí. Khi vi sinh vaät phaùt trieån, chieàu daøy ngaøy caøng taêng. Vi sinh vaät tieâu thuï lôùp ngoaøi heát löôïng oxi khuyeách taùn tröôùc khi oxi thaåm thaáu vaøo beân trong. Vì vaäy gaàn saùt beà maët caù theå, moâi tröôøng kò khí hình thaønh. Khi lôùp maøng daøy, chaát höõu cô bò phaân huûy ôû lôùp ngoaøi vi sinh soáng gaàn beà maët giaù theå thieáu nguoàn thöùc aên vaø maát ñi khaû naêng baùm dính. Maøng vi sinh taùch khoûi giaù theå nhieàu hay ít tuøy thuoäc vaøo taûi troïng chaát höõu cô vaø taûi troïng thuûy löïc. Taûi troïng höõu cô aûnh höôûng ñeán toác ñoä trao ñoåi chaát trong maøng nhaày, taûi troïng thuûy löïc aûnh höôûng ñeán röûa troâi maøng. Phöông phaùp naøy coù theå söû duïng trong ñieàu kieän hieáu khí hoaëc trong kieàu kieän yeám khí. III.1.3.6 Buøn hoaït tính Nguyeân lyù chung cuûa quùa trình buøn hoaït tính laø oxy hoùa sinh hieáu khí vôùi söï tham gia cuûa buøn hoaït tính. Trong beå Aerotenk dieãn ra quaù trình oxy hoùa sinh hoùa caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi. Vai troø ôû ñaây laø caùc vi sinh vaät hieáu khí, chuùng taïo thaønh buøn hoaït tính vaø nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi nhau ñöôïc toát vaø lieân tuïc, ngöôøi ta khuaáy troän vôùi nhau baèng maùy khuaáy neùn hoaëc caùc thieát bò cô giôùi khaùc. Ñeå caùc vi sinh vaät khoaùng hoùa soáng vaø hoaït ñoäng bình thöôøng phaûi thöôøng xuyeân cung caáp oxy vaøo beå, oxy seõ ñöôïc söû duïng trong caùc quaù trình sinh hoùa. Söï khuyeách taùn töï nhieân qua maët thoaùng cuûa nöôùc trong beå khoâng ñaûm baûo ñuû löôïng oxy caàn thieát, vì vaäy phaûi boå xung löôïng oxi thieáu huït baèng phöông phaùp oxy nhaân taïo: thoåi khí neùn vaøo hoaëc taêng dieän tích maët thoaùng. Trong thöïc teá ngöôøi ta thöôøng thoåi khoâng khí neùn vaøo beå nhö vaäy seõ ñoàng giaûi quyeát toát hai nhieäm vuï: vöøa khuaáy troän buøn hoaït tính vaøo nöôùc thaûi vöøa ñaûm baûo cheá ñoä oxy trong beå. Buøn hoaït tính laø taäp hôïp nhöõng vi sinh vaät khoaùng hoùa coù khaû naêng haáp thuï vaø oxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi vôùi söï coù maët cuûa oxy. Ñeå buøn hoaït tính vaø nöôùc thaûi tieáp xuùc vôi nhau ñöôïc toát vaø lieân tuïc, chuùng coù theå ñöôïc khuaáy troän vôùi nhau baèng khí neùn hoaëc caùc thieát bò cô giôùi khaùc. Chaát höõu cô hoøa tan, caùc chaát keo phaân taùn nhoû seõ ñöôïc chuyeån hoùa vaø haáp phuï vaøo keo tuï sinh hoïc treân beà maët caùc teá baøo vi sinh vaät. Tieáp ñoù trong quaù trình trao ñoåi chaáât. Döôùi taùc duïng cuûa nhöõng men noäi baøo, caùc chaát höõu cô ñöôïc phaân huûy. Quaù trình xöû lyù goàm 3 giai ñoaïn: - Giai ñoaïn khuyeách taùn vaø chuyeån chaát töø dòch theå tôùi beà maët caùc teá baøo vi sinh vaät. - Haáp phuï: khuyeách taùn vaø haáp thuï caùc chaát baån töø beà maët ngoaøi caùc teá baøo qua maøng baùn dính. - Quaù trình chuyeån hoùa caùc chaát ñaõ ñöôïc khuyeách taùn vaø haáp phuï ôû trong teá baøo sinh vaät ra naêng löôïng vaø toång hôïp caùc chaát môùi cuûa teá baøo. III.1.3.7 Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc laø coâng trình nhaân taïo trong ñoù nöôùc thaûi ñöôïc loïc qua vaät lieäu raén coù bao boïc moät lôùp maøng vi sinh vaät. Beå loïc sinh hoïc goàm caùc phaàn chính nhö sau: phaàn chöùa vaät lieäu loïc, heä thoáng phaân phoái nöôùc ñaûm baûo töôùi ñeàu leân toaøn boä beà maët beå, heä thoáng thu vaø daån nöôùc sau khi loïc, heä thoáng phaân phoái khí cho beå loïc. Quaù trinh oxy hoaù chaát thaûi trong beå loïc sinh hoïc dieån ra gioáng nhö treân caùnh ñoàng loïc nhöng vôùi cöôøng ñoä lôùn hôn nhieàu. Maøng vi sinh vaät ñaõ söû duïng vaø xaùc vi sinh vaät cheát theo nöôùc troâi khoûi beå ñöôïc taùch khoûi nöôùc thaûi ôû beå laéng ñôït 2. Ñeå ñaûm baûo quaù trình oxy hoaù sinh hoaù dieãn ra oån ñònh, oxy ñöôïc caáp cho beå loïc baèng caùc bieän phaùp thoâng gioù töï nhieân hoaëc thoâng gioù nhaân taïo. Vaät lieäu loïc cuûa beå loïc sinh hoïc coù theå laø nhöïa Plastic, xæ voøng goám, ñaù Granit… Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Beå coù daïng hình vuoâng, hình chöû nhaät hoaëc hình troøn treân maët baèng, beå loïc sinh hoïc nhoû gioït laøm vieäc theo nguyeân taéc sau: Nöôùc thaûi sau beå laéng ñôït 1 ñöôïc ñöa veà thieát bò phaân phoái theo chu kyø töôùi ñeàu nöôùc treân toaøn boä beà maët beå loïc. Nöôùc thaûi sau khi loïc chaûy vaøo heä thoáng thu nöôùc vaø ñöôïc daãn ra khoûi beå. Oxy caáp cho beå chuû yeáu qua heä thoáng loã xung quanh thaønh beå. Vaät lieäu loïc cuûa beå sinh hoïc nhoû gioït thöôøng laø caùc haït cuoäi, ñaù… ñöôøng kính trung bình 20 – 30 mm. Taûi troïng nöôùc thaûi cuûa beå thaáp (0,5 – 1,5 m3/m3 vaät lieäu loïc /ngñ). Chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc laø 1,5 – 2m. Hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi theo tieâu chuaån BOD ñaït 90% . Duøng cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coù coâng suaát döôùi 1000 m3/ngñ. Beå hieáu khí coù buøn hoaït tính – Beå Aerotank Laø beå chöùa hoån hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính, khí ñöôïc caáp lieân tuïc vaøo beå ñeå troän ñeàu vaø giöõ cho buøn ôû traïng thaùi lô löûng trong nöôùc thaûi vaø caáp ñuû oxy cho vi sinh vaät oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Khi ôû trong beå, caùc chaát lô löûng ñoùng vai troø laø caùc haït nhaân ñeå cho caùc vi khuaån cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Vi khuaån vaø caùc vi sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N , P) laøm thöùc aên ñeå chuyeån hoaù chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoaø tan vaø thaønh caùc teá baøo môùi. Soá löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong thôøi gian löu laïi trong beå Aerotank cuûa löôïng nöôùc thaûi ban ñaàu ñi vaøo trong beå khoâng ñuû laøm giaûm nhanh caùc chaát höõu cô do ñoù phaûi söû duïng laïi moät phaàn buøn hoaït tính ñaõ laéng xuoáng ñaùy ôû beå laéng ñôït 2, baèng caùch tuaàn hoaøn buøn veà beå Aerotank ñeå ñaûm baûo noàng ñoä vi sinh vaät trong beå. Phaàn buøn hoaït tính dö ñöôïc ñöa veà beå neùn buøn hoaëc caùc coâng trình xöû lyù buøn caën khaùc ñeå xöû lyù. Beå Aerotank hoaït ñoäng phaûi coù heä thoáng cung caáp khí ñaày ñuû vaø lieân tuïc. Quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí - Beå UASB Quaù trình xöû lyù sinh hoïc kî khí laø quaù trình söû duïng caùc vi sinh vaät trong ñieàu kieän khoâng coù oxy ñeå chuyeån hoaù caùc hôïp chaát höõu cô thaønh Metan vaø caùc saûn phaåm höõu cô khaùc. Quaù trình naøy thöôøng ñöôïc öùng duïng ñeå xöû lyù oån ñònh caën vaø xöû lyù nöôùc thaûi coâng nghieäp coù noàng ñoä BOD, COD cao. Quaù trình chuyeån hoaù chaát höõu cô trong nöôùc thaûi baèng vi sinh yeám khí xaûy ra theo 3 giai ñoaïn: Moät nhoùm vi sinh töï nhieân coù trong nöôùc thaûi thuyû phaân caùc hôïp chaát höõu cô phöùc taïp vaø lypit thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn coù troïng löôïng nheï nhö Monosacarit, amino axit ñeå taïo ra nguoàn thöùc aên vaø naêng löôïng cho vi sinh hoaït ñoäng. Nhoùm vi khuaån taïo men axit bieán ñoåi caùc hôïp chaát höõu cô ñôn giaûn thaønh caùc axit höõu cô thöôøng laø axit acetic, nhoùm vi khuaån yeám khí taïo axit goïi laø nhoùm axit focmô. Nhoùm vi khuaån taïo meâtan chuyeån hoaù hydro vaø axit acetic thaønh khí metan vaø cacbonic .Nhoùm vi khuaån naøy goïi laø meâtan focmô, chuùng coù raát nhieàu trong daï daøy cuûa ñoäng vaät nhai laïi (traâu, boø…) vai troø quan troïng cuûa nhoùm vi khuaån metan focmô laø tieâu thuï hydro vaø axit acetic, chuùng taêng tröôûng raát chaäm vaø quaù trình xöû lyù yeám khí chaát thaûi ñöôïc thöïc hieän khi khí meâtan vaø cacbonic thoaùt ra khoûi hoån hôïp. III.1.3.8 Beå loïc thoâ Beå loïc thoâ laø beå loïc sinh hoïc ñöôïc thieát keá ñaëc bieät ñeå vaän haønh ôû taûi troïng thuûy löïc cao. Loïc thoâ ñöôïc duøng chuû yeáu ñeå loaïi boû chaát höõu cô baèng quaù trình xuoâi doøng. Caùc loaïi beå loïc thoâ hieän nay söû duïng vaät lieäu loïc toång hôïp hay goã goõ vôùi ñoä saâu trung bình töø 3.7 ÷ 12 m, cuõng nhö quaù trình loïc sinh hoïc khaùc, loïc thoâ raát nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä. Loïc thoâ ñöôïc duøng ñeå loaïi boû moät phaàn chaát höõu cô, laøm taêng quaù trình nitrat hoùa xuoâi doøng. CHÖÔNG IV: NGHIEÂN CÖÙU XAÙC ÑÒNH CAÙC THOÂNG SOÁ ÑOÄNG HOÏC TRONG COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC BUØN HOAÏT TÍNH XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI COÂNG TY TRAÙCH NHIEÄM HÖÕU HAÏN THUÛY SAÛN TRÖÔØNG VINH IV.1 Giôùi thieäu vi sinh vaät trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi IV.1.1 Vai troø vi sinh vaät trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi Xử lyù nước thải bằng phương phaùp sinh học laø döïa vaøo khả năng sống vaø hoaït ñộng của vi sinh vật chủ yếu laø vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh coù trong nước thải, coù khả năng phaân huûy những hợp chất hữu cơ gaây nhiễm bẩn ñược khoaùng hoùa vaø trở thaønh những chất vô cơ, caùc chất khí ñơn giản vaø nước. Vi sinh trong quaù trình xöû lyù coù nhieäm vuï chuyeån hoaù caùc hôïp chaát höõu cô coù chöùa cacbon ôû daïng hoaø tan vaø daïng keo thaønh caùc chaát khí vaø caùc teá baøo môùi, taïo ra caùc boâng caën sinh hoïc goàm caùc teá baøo vi sinh vaø caùc chaát keo voâ cô trong nöôùc thaûi, do caùc boâng caën naøy coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn nöôùc thaûi neân coù theå loaïi boû nhôø quaù trình laéng troïng löïc. Cho ñến nay người ta ñaõ xaùc ñònh ñöôïc raèng caùc vi sinh vật coù theå phaân huỷ ñược tất cả caùc chất hữu cơ coù trong thieân nhieân vaø nhiều hợp chất hữu cơ tổng hợp nhaân tạo. Mức ñộ phaân huûy vaø thời gian phaân huỷ phụ thuộc vaøo cấu tạo caùc chất hữu cơ, ñộ hoøa tan trong nước vaø haøng loaït caùc yếu tố ảnh hưởng khaùc. Vi sinh vật coù trong nước thải sử dụng caùc hợp chất hữu cơ vaø moät số chất khoaùng laøm nguồn dinh dưỡng vaø taïo ra năng lượng. Quaù trình dinh döôõng laøm cho chuùng sản sinh, phaùt triển, tăng số lượng teá baøo, ñồng thời laøm saïch caùc chaát hữu cơ hoøa tan hoaëc caùc hạt keo phaân taùn nhoû. Do vậy, trong xử lyù sinh học, người ta phải loại bỏ caùc taïp chất phaân taùn thoâ ra khỏi nước thải trong giai ñoạn xử lyù sơ bộ. Đối với caùc taïp chất vô cơ coù trong nước thải thì phương phaùp xử lyù sinh học coù thể khử caùc chất sulfite, muối amon, nitrate… caùc chất chưa bị oxi hoùa hoaøn toaøn. Sản phẩm của quaù trình phaân huûy naøy laø khí CO2, nước, khí N2, ion sulfat… IV.1.2 Vi sinh vaät tham gia trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi Trong nước thải coù rất nhiều loại vi sinh vật khaùc nhau: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, xoắn thể, xạ khuẩn, virus, thực khuẩn thể… nhưng chủ yếu laø vi khuẩn. Đặc biệt nước thải sinh hoạt vaø nöôùc thaûi caùc xí nghiệp chế biến thực phẩm, thuûy saûn rất giaøu caùc chất hữu cơ, vì vậy số lượng vi sinh vật trong nước thaûi laø raát lớn. Trong số naøy chủ yeáu laø vi khuẩn, chuùng ñoùng vai troø phaân huûy caùc chất hữu cơ, cuøng vôùi caùc chaát khoaùng khaùc duøng laøm vật liệu xaây döïng teá baøo ñoàng thôøi laøm saïch thời nước thải. IV.1.2.1 Vi sinh vaät cuûa quaù trình phaân huûy chaát höõu cô trong ñieàu kieän hieáu khí Caùc phản ứng xảy ra trong quaù trình naøy do caùc vi sinh vật hoại sinh hiếu khí hoạt ñộng cần coù oxi của khoâng khí ñể phaân huûy caùc chất hữu cơ nhiễm bẩn vaøo trong nước thaûi. Theo Eckenfelder W.W vaø Conon D.J (1961) quaù trình phaân huỷ hiếu khí nước thải gồm 3 giai ñoạn biểu thị baèng caùc phản ứng: enzyme Oxi hoùa caùc chất hữu cơ: CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H Caùc hợp chất hydratcacbon bị phaân huỷ hiếu khí chủ yếu theo phương trình naøy. enzyme Tổng hợp xaây döïng teá baøo CxHyOz + O2 Tế baøo VSV + CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆H Ñaây laø phương trình sơ giản toùm taét quaù trình sinh tổng hợp tạo thaønh teá baøo vi sinh vật. Tự oxi hoùa chaát lieäu teá baøo (tự phaân huỷ) enzyme C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H Trong 3 loại phản ứng ∆H laø naêng lượng ñược sinh ra hay hấp thu vaøo. Caùc chỉ số x, y, z tuỳ thuộc dạng chất hữu cơ chứa carbon bị oxi hoùa. Đối với caùc hợp chất hữu cơ chứa N vaø S cũng coù thể ñược theo caùc phương trình treân. Vi khuaån: Vi khuaån, ñaëc bieät laø vi khuaån gram aâm, laø thaønh phaàn chuû yeáu cuûa boâng buøn hoaït tính. Hôn ba traêm loaøi vi khuaån phaùt trieån trong buøn hoaït tính nhöng chæ moät phaàn khaù nhoû trong soá chuùng laø coù theå ñöôïc phaùt hieän khi nuoâi caáy treân ñóa thaïch: Zooglea, Pseudomonas, Alcaligenes, Bacilus, Achromobacter, Corynebaterium, Comomonas, Brevibacterium, Acinetobacterium. Boâng buøn hoaït tính cuõng coù nhöõng vi khuaån töï döôõng nhö vi khuaån nitrat hoùa vaø vi khuaån quang döôõng nhö vi khuaån tím khoâng sulfur (Rhodospirillaceae ñöôïc phaùt hieän ôû noàng ñoä 105 teá baøo cho moãi ml) Vi khuaån tím vaø xanh sunfua cuõng ñöôïc tìm thaáy ôû noàng ñoä thaáp hôn nhieàu. Vi khuaån quang döôõng coù leõ chæ coù vai troø nhoû trong vieäc loaïi boû BOD cuûa buøn hoaït tính. + Zooglea laø nhöõng vi khuaån taïo ra ngoaïi polysaccharide taïo neân nhöõng nhaùnh hình ngoùn tay vaø ñöôïc tìm thaáy trong nöôùc thaûi vaø nhöõng moâi tröôøng giaøu chaát höõu cô. Chuùng ñöôïc phaân laäp baèng caùch söû duïng moâi tröôøng laøm giaøu chöùa m – butanol, tinh boät hay m – toluen laøm nguoàn cacbon. Chuùng ñöôïc tìm thaáy trong nhöõng giai ñoaïn khaùc nhau cuûa xöû lyù nöôùc thaûi nhöng chuùng chæ chieám töø 0.1% ñeán 1% toång soá vi khuaån trong hoãn dòch. Hình IV.1: Vi khuaån Zooglea hình ngoùn tay Vai troø: OÂxy hoùa caùc chaát höõu cô ñeå chuyeån hoùa chaát dinh döôõng. Chuùng taïo thaønh polysachrides vaø nhöõng chaát polymer khaùc giuùp cho vieäc taïo boâng cuûa sinh khoái vi sinh vaät Caùc loaøi vi khuaån daïng sôïi ñoùng vai troø quan troïng trong vieäc hình thaønh boâng buøn. Chuùng laø xöông soáng cuûa heä buøn hoaït tính. Tuy vaäy vi khuaån daïng sôïi cuõng laø nguyeân nhaân gaây ra moät soá söï coá thöôøng gaëp ôû buøn hoaït tính nhö buøn khoái. Moät soá loaïi sinh vaät sôïi laø loaïi coù bao (ví duï Sphaerotilus) vaø vi khuaån tröôït (ví duï Beggiatoa, Vitreoscilla) chòu traùch nhieäm cho vieäc bung buøn. Khi noàng ñoä oxy trong boâng bò giôùi haïn, soá löôïng vi khuaån hieáu khí giaûm khi kích thöôùc boâng gia taêng (Hannel 1988). Phaàn beân trong cuûa boâng buøn töông ñoái lôùn laøm thuaän lôïi cho nhöõng vi khuaån kò khí nghieâm ngaët nhö nhöõng vi khuaån taïo metan. Ngöôøi ta giaûi thích raèng söï hieän dieän cuûa vi sinh vaät taïo metan laø do söï taïo thaønh cuûa nhöõng hoác kî khí trong boâng buøn hoaëc laø do söï dung naïp cuûa moät soá vi sinh vaät taïo metan ñoái vôùi oxy (Wu vaø coäng söï, 1987). Do ñoù buøn hoaït tính coù theå laø moät vaät lieäu maàm tieän lôïi vaø coù hieäu quaû cho beå phaûn öùng kî khí. + Pseudomonas: Phaân huûy hiñratcacbon, protein, phaûn öùng nitrat hoùa. Hình IV.2: Caùc loaøi vi khuaån Pseudomonas + Bacillus: Phaân huûy hiñratcacbon, protein… Hình IV.3 : Caùc loaøi vi khuaån Bacillus Baûng IV.1: Moät soá vi khuaån trong buøn hoaït tính vaø chöùc naêng cuûa chuùng Vi khuaån Chöùc naêng Pseudomonas Phaân huûy hiñratcacbon, protein, phaûn nitrat hoùa Arthrobacter Phaân huûy hiñratcacbon Bacillus Phaân huûy hiñratcacbon, protein, … Cytophaga Phaân huûy caùc polyme Zooglea Taïo thaønh chaát nhaày (polysacarit), hình thaønh chaát keo tuï Nitrosomonas Nitrit hoùa Nitrobacter Nitrat hoùa Flavobacterium Phaân huûy protein Nitrococcus denitrificans Phaûn nitrat hoùa (khöû nitrat thaønh N2) Thiobacillus denitrificans Phaûn nitrat hoùa Acinetobacter Phaûn nitrat hoùa Desulfovibrio Khöû sulfat, khöû nitrat Naám: Buøn hoïat tính khoâng thuaän lôïi cho söï phaùt trieån cuûa naám (naám moïc nhieàu ôû ñieàu kieän pH thaáp, ñoäc chaát vaø chaát thaûi thieáu nitô): Geotrichum Candidum, Candida, Trichoderma Penicillium, Cepholosporium vaø Alternaria. Hình IV.4: Naám Geotrichum Candidum Vai troø: Hieän töôïng bung buøn do söï taêng sinh nhieàu cuûa Geotrichum Candidum ñaëc bieät thuaän lôïi ôû pH thaáp trong nöôùc thaûi acid. pH thaáp hôn 6 coù theå taïo ñieàu kieän thích hôïp cho naám phaùt trieån vaø taïo buøn sôïi. Söï taêng tröôûng vöôït möùc cuûa naám trong beå buøn hoïat tính sau 30 ngaøy taïo ra pH 4 – 5. NAÁM Saccharomyces cerevisiae Aspergillus niger Hình IV.5: Moät vaøi hình aûnh veà naám Aspergill vaø Saccharomyces Taûo: Quaù trình buøn hoaït tính thöôøng khoâng öu tieân cho söï phaùt trieån cuûa taûo, duø coù theå thaáy xuaát hieän khaù thöôøng caùc loaïi taûo daïng sôïi trong boâng buøn ví duï nhö caùc sôïi taûo lam. Taûo coù theå phaùt trieån maïnh döôùi nhöõng ñieàu kieän nhö pH thaáp, ñoäc chaát, vaø chaát thaûi thieáu nguoàn nitô. Hình IV.6: Sôïi taûo lam Truøng bieán hình (truøng chaân giaû): Ñaëc ñieåm: Hình daïng raát phong phuù, ña daïng, kích thöôùc töø 10 ñeán 200 mm vaø di chuyeån baèng chaân giaû. Moät soá loaøi coù voû cöùng, treân coù caùc vaân nhö hoa vaên neân ngöôøi ta goïi laø truøng bieán hình coù voû, ví duï nhö Arcella, thöôøng gaëp trong buøn hoaït tính. Vai troø: Truøng bieán hình phaùt trieån maïnh döïa treân moät soá loaïi vaät chaát höõu cô ñaëc thuø vaø coù khaû naêng chòu ñöôïc nhöõng moâi tröôøng coù oxy hoøa tan thaáp. Do ñoù, moät söï nôû roä caùc loaøi truøng bieán hình coù theå chæ thò trong nöôùc thaûi coù moät löôïng nhieàu caùc vaät chaát höõu cô daïng tinh boät (nhö nöôùc thaûi giaáy, boät giaáy), men (nöôùc thaûi bia) vaø chaát gaây thoái (nöôùc thaûi ñoâ thò). Hình IV.7: Truøng bieán hình Arcella megastoma vaø Arcella vulgaris Truøng roi: Ñaëc ñieåm: Coù kích thöôùc nhoû (5 ñeán 20 mm), coù hình oval hoaëc daïng thon daøi. Chuùng thöôøng di chuyeån, coù theå di chuyeån raát nhanh, khi di chuyeån thöôøng rung cô theå. Di chuyeån nhôø moät hoaëc nhieàu roi daøi. Vai troø: Ngöôøi ta thaáy nhieàu loaøi truøng roi trong buøn hoaït tính aên caùc chaát höõu cô hoøa tan vaø söï hieän dieän cuûa chuùng coù theå chæ thò cho möùc BOD trong nöôùc cao. Nhieàu loaøi trong soá chuùng thöôøng xuaát hieän ôû ñieàu kieän oxy hoøa tan thaáp vaø taûi troïng cao. Euglypha: Laø loaøi amip coù vỏ cứng. Amip coù cơ thể trong suốt như thạch. Chuùng di chuyeån bằng caùch ñaåy một phần cơ thể ra phía ngoaøi. Euglypha ăn vi khuẩn. Amip coù vỏ thường coù trong ñất, caùc hệ thống xử lyù, vaø ñaùy doøng nước những nơi coù chất hữu cơ mục naùt. Số lượng của chuùng thường tăng cuøng với tuoåi buøn. BOD: 0-50 mg/l. NH3: 0-30 mg/l. Chất lượng doøng nước: khaùc nhau. Hình IV.8: Euglypha Truøng tieân mao (truøng coû, trích truøng, mao truøng): Nhoùm bôi töï do vaø nhoùm boø: Ñaëc ñieåm: Coù daïng troøn hoaëc oval, kích thöôùc töø 20 ñeán 400 mm, chuyeån ñoäng raát linh hoaït nhôø caùc haøng tieân mao troâng nhö loâng tô. Ñoái vôùi nhoùm boø, caùc tieân mao cuûa chuùng gaén vaøo moät maët cuûa cô theå giuùp chuùng coù theå boø treân beà maët cuûa caùc boâng buøn hoaït tính Vai troø: Hai nhoùm naøy thöôøng ñöôïc tìm thaáy trong nhöõng ñieàu kieän boâng buøn hình thaønh toát vaø noùi chung laø coù theå chæ thò cho hoaït ñoäng cuûa buøn hoaït tính ñaït hieäu quaû toát. Truøng coû raát nhaïy caûm vaø söï coù maët hay vaéng maët cuûa chuùng coøn coù theå chæ thò cho chaát ñoäc haïi trong moâi tröôøng. Nhoùm coù cuoán Ñaëc ñieåm: Chuùng xuaát hieän döôùi nhöõng ñieàu kieän gaàn vôùi caùc nhoùm bôi töï do. Thöôøng ñöôïc nhìn thaáy thaân caém vaøo boâng buøn, thaân thaúng hoaëc co ruùt ñeå baét thöùc aên. Ñaàu coù hình chuoâng hoaëc hình hoa tulip, mieäng haù to ra vaø vöôn ra moâi tröôøng baét moài. Treân mieäng cuûa chuùng cuõng coù moät haøng tieân mao giuùp chuùng baét thöùc aên. Moät soá loaøi coù cuoáng chæ coù moät “chuoâng” treân moät thaân nhö Vorticella spp trong khi caùc loaøi khaùc coù theå coù nhieàu caù theå treân cuøng moät thaân nhö Epistylis spp vaø Opercularia spp. Vai troø: Truøng coû coù cuoáng thöôøng xuaát hieän ôû taûi troïng thaáp (thôøi gian löu buøn cao). Moãi loaøi ñôn leû coù theå chæ thò cho moät khoaûng thôøi gian löu buøn khaùc nhau. Caùc daïng ñaùm “chuoâng” thöôøng xuaát hieän ôû thôøi gian löu buøn cao. Hôn theá nöõa ciliated protozoa ñoùng moät vai troø quan troïng trong vieäc loaïi boû Escheriacoli töø nöôùc thaûi baèng caùch aên hoaëc taïo boâng caën W.coli khöû töø 91 – 99% trong quaù trình hình thaønh buøn hoïat tính. Hình IV.9: Escherichia coli Vorticella laø ciliate coù cuống. Coù ít nhất 12 loại ñöôïc tìm thấy trong buøn hoạt tính. Những vi sinh vật naøy coù hình oval hoặc troøn, coù cuống coù thể co ruùt lại, một ñaàu coù voøm lấy thức ăn vaø một hốc nhỏ lấy nước gần cuối lỗ lấy thức ăn. Nếu ñiều kiện quaù trình xử lyù xấu như DO thấp hay coù ñoäc chaát, Vorticella sẽ bỏ cuống của chuùng. Do ñoù, một cụm khoâng coù cuống chỉ thị traïng thaùi ngheøo naøn của hệ thống buøn hoạt tính. Vorticella coù khi chất lượng doøng nước tốt. Một vaøi loaøi như V.microtoma chỉ khối lượng chất hữu cơ cao vaø chất lượng doøng nước giảm. Ñoù laø những vi sinh vật chỉ thị hữu ích. BOD: phụ thuộc vaøo moãi loaøi. NH3: khác nhau với mỗi loài. Chất lượng dòng nước: tốt. Hình IV.10: Moät vaøi hình aûnh veà Vorticella Convallaria Paramecium laø ciliate bơi tự do thường thấy trong buøn hoạt tính. Paramecium loại bỏ vi khuẩn khỏi nước thải. Paramecium coù trong ñieàu kieän moâi trường với chất lượng doøng nước như sau: BOD doøng chảy: 0-30 mg/l. NH3 doøng chảy: 0-20 mg/l. Chất lượng doøng nước: coù theå thay ñoåi. Hình IV.11: Paramecium P.aurelia ñược tìm thấy chỉ khi nước thải coù BOD dưới 10 mg/l. P.trichium ñược tìm thấy khoảng 40% khi BOD dưới 10 mg/l, 30% khi BOD khoảng 11-20, 20% khi BOD 21-30, 10% khi BOD > 30. Vì thế P.aurelia chỉ thị chất lượng doøng nước tốt coøn P.trichium khoâng phaûi laø chất chỉ thị tốt cho doøng chảy vì noù ñược thấy trong khoảng BOD rộng. Hình IV.12: Chilodonella uncinata laø loaïi cilia töï do cho thaáy nöôùc thaûi chöa oån ñònh vaø buøn chöa ñuû maïnh. Truøng baùnh xe: Ñaëc ñieåm: Coù kích thöôùc lôùn hôn caùc loaøi treân (50 ñeán 500 mm) vaø coù hình daïng raát phong phuù. Ngoaøi ra, chuùng coøn coù caùc loaïi caáu truùc phöùc taïp hôn nguyeân sinh ñoäng vaät. Haàu heát chuùng ñeàu coù khaû naêng di ñoäng vaø thöôøng baùm vaøo caùc boâng buøn hoaït tính nhôø caùc “chaân” co ruùt. Hình IV.13: Lecane sp.(Rotifer) Vai troø: Truøng baùnh xe coù maët ôû nhieàu thôøi gian löu buøn khaùc nhau, moät soá loaøi coù theå chæ thò cho thôøi gian löu buøn cao. Euchlanis laø rotifer bơi ñược, chuùng sử dụng chaân vaø tieâm mao ñeå di ñoäng. Noùi chung, Euchlanis ñược thấy trong buøn hoạt tính khi chất lượng doøng nước tốt. Noù ñoøi hoûi cung cấp DO thường xuyeân. BOD: 0-15 mg/l. NH3: 0-10 mg/l. Chất lượng nước: trung bình. Hình IV.14: Euchlanis IV.1.2.2 Vi sinh vaät cuûa quaù trình phaân huûy chaát höõu cô trong ñieàu kieän kî khí Caùc heä thoáng yeám khí öùng duïng khaû naêng phaân huûy chaát höõu cô (CHC) cuûa VSV trong ñieàu kieän khoâng coù oxy. Coù nhieàu nhoùm vi khuaån khaùc nhau tham gia vaøo quaù trình phaân huûy kî khí. Phaûn öùng chung cuûa caùc quaù trình nhö sau : Chaát höõu cô leân men yeám khí > CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Hoãn hôïp khí sinh ra ñöôïc goïi laø khí sinh hoïc hay biogas, thaønh phần biogas nhö sau: Methane (CH4) 55¸65% Carbon dioxide (CO2) 35¸45% Nitrogen (N2) 0¸3% Hydrogen (H2) 0¸1% Hydrogen Sulphide (H2S) 0¸1% Biogas (khí sinh hoïc) coù giaù trò nhieät cao 4500 - 6000kcal/m3 tuøy vaøo thaønh phaàn phaàn traêm methane coù trong biogas. (Methane coù trò nhieät cao 9.000 kcal/m3). Quaù trình phaân huûy yeám khí ñöôïc chia thaønh 3 giai ñoaïn chính nhö sau: Giai ñoaïn I Giai ñoaïn II Giai ñoaïn III Thủy phaân Tạo acid acetic, H2 Sinh CH4 Thuûy phaân – Phaân huûy caùc chaát höõu cô cao phaân töû Caùc chaát höõu cô cao phaân töû nhö protein, chất beùo, carbohydrates ñöôïc thuûy phaân thaønh amino acid, glucose, glycerin, acid beùo (caùc chaát höõu cô ñôn phaân töû hoaëc maïch ngaén). Taïo neân caùc acid. (Quaù trình 1 vaø 2 goïi chung laø leân men acid) Caùc chaát höõu cô nhö ñöôøng, acid amin, acid beùo ñöôïc phaân huûy ñeå taïo thaønh caùc acid höõu cô nhö acetic, propionic, formic, lactic, butyric…, caùc alcohol vaø ketons nhö ethanol, methanol, glycerol, aceton, acetat, CO2, H2. Saûn phaåm chính cuûa quaù trình naøy laø Acetic acid, H2, CO2. Tạo methane (leân men methane): Vi khuẩn laáy naêng löôïng töø phaûn öùng taïo CH4 ñể trao ñoåi chaát vaø gia taêng sinh khoái. Trong quaù trình naøy khoâng coù söï hieän dieän cuûa oxy. Vaø caàn nhieät ñoä cao cho phaûn öùng xaûy ra. Caùc nhoùm VSV tham gia quaù trình xöû lyù kî khí ● Nhoùm 1: VK thuûy phaân – Hydrolytic bacteria (chiếm hơn 50% tổng số VSV) Nhoùm naøy phaân huûy caùc phaân töû höõu cô phöùc taïp (protein, cellulose, lignin, lipids) thaønh nhöõng ñôn phaân töû hoøa tan nhö acid amin, glucose, acid beùo vaø glycerol. Nhöõng ñôn phaân töû naøy laø cô chaát cho VK nhoùm 2. Quaù trình thuûy phaân ñöôïc xuùc taùc bôûi caùc enzyme ngoaïi baøo nhö cellulase, protease, lipase. Quaù trình thuûy phaân diễn ra töông ñoái chaäm vaø coù theå giôùi haïn khaû naêng phaân huûy kî khí cuûa moät soá chaát thaûi coù nguoàn goác cellulose, coù chöùa lignin. Hình IV.15: Vi khuaån The hydrolytic bacteria ● Nhoùm 2: VK leân men acid – Fermentative acidogenic bacteria. VK ở nhoùm naøy seõ chuyeån ñöôøng, acid amin, acid beùo ñeå taïo thaønh acid höõu cô nhö acetic, propionic, formic, lactic, butyric, susscinic. Caùc alcohol vaø ketons nhö ethanol, methanol, glycerol, acetol, acetat, … Acetic laø saûn phaåm chính cuûa quaù trình leân men carbonhydrate. Caùc saûn phaåm ñöôïc taïo thaønh raát khaùc nhau tuøy theo loaïi vi khuaån vaø caùc ñieàu kieän nuoâi caáy (nhieät ñoä, pH, thế oxy hoùa khöû). Vi khuẩn: Clostridium spp., Peptococcus anaerobus., Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus vaø Escherichia coli. Naám: penicillium, Furasium, Mucor… Protozoa: thaûo truøng vaø trích truøng… ● Nhoùm3: VK acetic – Acetogenic bacteria Nhoùm naøy goàm caùc VK nhö Syntrobacter wolinii, Syntrophomonas wolfei chuyeån hoùa caùc acid beùo vaø alcohol thaønh acid acetic, H2, CO2, cho nhoùm VK methane söû duïng tieáp theo. Nhoùm naøy ñoøi hoûi theá hydro thaáp ñeå chuyển hoùa caùc acid beùo, do ñoù caàn giaùm saùt noàng ñoä hydro. Döôùi aùp suaát rieâng phaàn cuûa hydro. ● Nhoùm 4: VK metan - Methanogens VK metan chia thaønh 3 nhoùm phuï. VK metan hydrogenotrophic: Ngoaøi taïo khí metan, nhoùm naøy coøn giuùp duy trì aùp suaát rieâng phaàn thaáp caàn thieát ñeå chuyeån hoùa acid bay hôi vaø alcol thaønh acid acetic. CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O VK metan acetotrophic: CH3COOH → CH4 + CO2 Nhoùm naøy coøn ñöôïc goïi laø vi khuẩn phaân giaûi acetat. Methylotrophic methanogens: 3CH3OH + 6H+ → 3CH4 + 3H2O 4(CH3)3 – N + 6H2O → 9CH4 + 3CO2 + 4NH3 Nhoùm vi khuaån metan raát phong phuù về soá löôïng loaøi, hình daïng (hình caàu, hình que, hình phaåy, …), kieåu sinh saûn, ngoaøi ra moät soá loaøi coøn coù khaû naêng di ñoäng baèng ñuoâi vaø loâng roi cho pheùp chuùng di chuyeån trong moâi tröôøng vì vaäy chuùng deã daøng tieáp xuùc vôùi cô chaát naâng cao hieäu quaû xöû lyù trong beå xöû lyù. Hình IV.16: Moät soá daïng ñuoâi vaø loâng roi ôû vi khuaån metan Nhoùm VK metan bao goàm caû gram aâm vaø gram döông, taêng tröôûng chaäm. Methanobacterium Methanobacillus Methanococus Methanosarcina Tùuøy theo nhoùm vi khuẩn metan maø chuùng söû duïng nhöõng cô chaát khaùc nhau ñeå taïo thaønh khí metan nhö: Acetate, CO2, CO, HCOOH, H2, CH3OH, CH3NH2… Baûng IV.2: Moät vaøi VK Metan vaø cô chaát söû duïng cuûa chuùng Moät vaøi vi khuaån Metan vaø cô chaát söû duïng cuûa chuùng Loaøi Cô chaát Methanobacterium formicium CO2, HCHO, H2 Methanobacterium thermoantotrophicum H2, CO2, CO Methanococcus frisius H2, CH3OH, methylamine Methanococcus mazei CH3OH, methylamine, acetate Methanococcus bakerii Acetate, methylamine, CO2, H2, CH3OH Trong caùc coâng trình xöû lyù kî khí thöôøng gaëp caùc loaøi vi khuaån metan sau: Methanobacterium formicium Methanobrevibacter arboriphilus Methanobacterium thermoantotrophicum Methanococcus mazei Methanosarcina bakerii Methanobacillus Methanococcus frisius Hình IV.17: Moät soá loaøi vi khuaån Metan IV.1.3 AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá moâi tröôøng Hai yeáu toá moâi tröôøng quan troïng nhaát ñoái vôùi quaù trình soáng vaø phaùt trieån cuûa vi khuaån chính laø nhieät ñoä vaø ñoä pH. Moät caùch toång quaùt, quaù trình phaùt trieån toái öu cuûa vi khuaån chæ dieãn ra trong moät khoaûng giôùi haïn heïp veà nhieät ñoä vaø pH cho duø chuùng vaãn coù theå soáng ñöôïc khi hai yeáu toá naøy bieán thieân treân moät khoaûng giôùi haïn roäng. Söï thay ñoåi nhieät ñoä naèm beân döôùi khoaûng nhieät ñoä toái öu gaây aûnh höôûng ñaùng keå hôn so vôùi söï thay ñoåi nhieät ñoä naèm beân treân khoaûng toái öu. Ngöôøi ta ñaõ chöùng minh ñöôïc raèng, toác ñoä phaùt trieån cuûa vi khuaån seõ taêng gaáp ñoâi khi nhieät ñoä taêng leân 100 C cho ñeán khi ñaït ñeán khoaûng nhieät ñoä toái öu. Döïa treân khoaûng nhieät ñoä toái öu cuûa töøng loaïi vi khuaån maø ngöôøi ta coù theå phaân chuùng thaønh caùc loaïi: psychrophilic, mesophilic hoaëc thermophilic. Moãi loaïi vi khuaån ñeàu coù khoaûng nhieät ñoä toái öu rieâng. (Baûng IV.3: Nhieät ñoä toái öu rieâng cuûa vi khuaån phaàn phuï luïc). Ñoä pH cuûa nöôùc thaûi cuõng laø yeáu toá quan troïng ñoái vôùi söï phaùt trieån cuûa vi khuaån. Phaàn lôùn vi khuaån khoâng chòu ñöôïc giaù trò pH treân 9,5 hoaëc döôùi 4. Nhìn chung, giaù trò pH thích hôïp ñeå vi khuaån phaùt trieån toát naèm trong khoaûng 6,5¸ 8,5. IV.1.4 Caùc daïng trao ñoåi chaát cuûa vi sinh vaät Ngöôøi ta cuõng coù theå phaân chia vi sinh vaät hoaù naêng dò döôõng döïa theo daïng trao ñoåi chaát vaø nhu caàu oxy hoaù cuûa chuùng. Vi sinh vaät taïo ra naêng löôïng baèng caùch vaän chuyeån electron nhôø enzym trung gian töø chaát cho electron ñeán chaát nhaän electron ôû beân ngoaøi teá baøo ñöôïc goïi laø vi sinh vaät trao ñoåi chaát hoâ haáp ( respiratory metabolism). Ngöôïc laïi, caùc chaát nhaän electron ôû beân ngoaøi teá baøo khoâng tham gia vaøo quaù trình trao ñoåi chaát leân men ( fermentation metabolism ). Do ñoù, söï trao ñoåi chaát leân men khoâng taïo ra nhieàu naêng löôïng baèng trao ñoåi chaát hoâ haáp. Khi phaân töû oxy ñöôïc söû duïng laøm chaát nhaän electron trong trao ñoåi chaát hoâ haáp thì quaù trình ñöôïc goïi laø hoâ haáp hieáu khí. Caùc vi sinh vaät phuï thuoäc vaøo quaù trình hoâ haáp hieáu khí chæ coù theå soáng ñöôïc khi ta cung caáp oxy cho chuùng neân goïi laø vi sinh vaät hieáu khí baét buoäc ( obligately aerobic ). Ngoaøi ra, caùc hôïp chaát voâ cô bò oxy hoaù nhö nitrat vaø nitrit cuõng coù theå ñöôïc moät soá vi sinh vaät trao ñoåi chaát hoâ haáp duøng laøm chaát nhaän electron khi moâi tröôøng khoâng coù oxy. Caùc vi sinh vaät taïo ra naêng löôïng nhôø quaù trình leân men chæ soáng ñöôïc trong moâi tröôøng khoâng coù oxy vaø ñöôïc goïi laø vi sinh vaät kî khí baét buoäc ( obligately anaerobic). Caùc vi sinh vaät naøy ñöôïc söû duïng trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc kî khí. Ngoaøi ra cuõng coù caùc vi sinh vaät coù theå thích nghi trong caû hai ñieàu kieän hieáu khí vaø kî khí vaø ñöôïc goïi laø vi sinh vaät kî khí tuyø tieän (facutative anaerobic) IV.1.5 Söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät Vi sinh vaät voù theå naûy nôû theâm nhieàu nhôø sinh saûn phaân ñoâi, sinh saûn giôùi tính vaø naûy maàm nhöng chuû yeáu chuùng phaùt trieån baèng caùch phaân ñoâi. Thôøi gian caàn ñeå phaân ñoâi teá baøo thôøi goïi laø thôøi gian sinh saûn coù theå dao ñoäng khoaûng 20 phuùt ñeán haøng ngaøy. Ví duï: neáu thôøi gian sinh saûn laø 30 phuùt moät vi khuaån coù theå sinh ra 16.777.216 vi khuaån sau thôøi gian 12 giôø. Vi khuaån khoâng theå tieáp tuïc sinh saûn ñeán voâ taän bôûi vì quaù trình sinh saûn phuï thuoäc vaøo moâi tröôøng . Khi thöùc aên caïn kieät, pH vaø nhieät ñoä thay ñoåi ra ngoaøi trò soá toái öu, vieäc sinh saûn seõ ngöøng laïi. IV.1.5.1 Söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng Söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng coù theå ñöôïc chia thaønh 4 giai ñoaïn nhö sau: Giai ñoaïn phaùt trieån chaäm: giai ñoaïn phaùt trieån chaäm theå hieän khoaûng thôøi gian caàn thieát ñeå vi khuaån laøm quen vôùi moâi tröôøng môùi vaø baét ñaàu phaân ñoâi. Giai ñoaïn taêng tröôûng veà soá löôïng theo Logarit: trong suoát thôøi kyø naøy caùc teá baøo phaân chia theo toác ñoä xaùc ñònh bôûi thôøi gian sinh saûn vaø khaû baêng thu nhaän vaø ñoàng hoaù thöùc aên (toác ñoä taêng tröôûng theo phaàn traêm laø khoâng ñoåi). Giai ñoaïn phaùt trieån oån ñònh: ôû giai ñoaïn naøy soá löôïng vi khuaån trong meû quan saùt ñaït ñeán soá löôïng oån ñònh do: Vi khuaån ñaõ aên heát chaát neàn vaø chaát dinh döôõng. Soá vi khuaån môùi sinh ra vöøa ñuû buø cho soá vi khuaån giaø coõi cheát ñi. Giai ñoaïn vi khuaån töï cheát: trong suoát giai ñoaïn naøy toác ñoä töï cheát cuûa vi khuaån vöôït xa toác ñoä sinh saûn ra teá baøo môùi. Toác ñoä cheát laø haøm soá cuûa soá löôïng teá baøo ñang soáng vaø ñaëc tính cuûa moâi tröôøng, ôû vaøi tröôøng hôïp soá logarit cuûa soá löôïng teá baøo cheát töông ñöông vôùi trò soá logarit cuûa soá löôïng teá baøo sinh ra ôû giai ñoaïn sinh tröôûng nhöng coù daáu ngöôïc laïi. Döïa vaøo keát quaû thí nghieäm veà söï taêng tröôûng cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thôøi gian , ngöôøi ta ñaõ döïng ñöôïc ñöôøng cong bieåu dieån caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thang Logarit. Thôøi gian Giaù Trò log cuûa soá löôïng vi khuaån Giai ñoaïn phaùt trieån chaäm Giai ñoaïn taêng tröôûng theo quy luaät logarit Giai ñoaïn oån ñònh Giai ñoaïn cheát theo Logarit Hình IV.18: Ñöôøng cong bieåu dieãn caùc giai ñoaïn phaùt trieån cuûa vi khuaån veà soá löôïng theo thang Logarit. IV.1.5.2 Söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà khoái löôïng (sinh khoái) Töông töï nhö söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà soá löôïng, söï taêng tröôûng cuûa vi sinh vaät veà sinh khoái cuõng bao goàm 4 giai ñoaïn nhö sau: Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm: laø giai ñoaïn vi khuaån caàn thôøi gian ñeå thích nghi vôùi moâi tröôøng dinh döôõng. Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm cuûa sinh khoái khoâng daøi baèng giai ñoaïn phaùt trieån chaäm cuûa soá löôïng vi khuaån bôûi vì sinh khoái baét ñaàu taêng ngay tröôùc khi söï phaân chia teá baøo xaûy ra (teá baøo lôùn leân roài môùi phaân chia) Giai ñoaïn taêng sinh khoái theo Logarit: ôû giai ñoaïn naøy luoân coù thöøa thöùc aên bao quanh vi khuaån vaø toác ñoä trao ñoåi chaát vaø taêng tröôûng cuûa vi khuaån chæ phuï thuoäc vaøo khaû naêng xöû lyù chaát neàn cuûa vi khuaån. Giai ñoaïn taêng tröôûng chaäm daàn: toác ñoä taêng sinh khoái giaûm daàn ñi vì söï caïn kieät daàn cuûa chaát dinh döôõng bao quanh. Giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo: vi khuaån buoäc phaûi thöïc hieän quaù trình trao ñoåi chaát baèng chính caùc nguyeân sinh chaát coù trong teá baøo bôûi vì noàng ñoä caùc chaát dinh döôõng caáp cho teá naøo ñaõ caïn kieät. Trong giai ñoaïn naøy xaûy ra hieän töôïng giaûm daàn sinh khoái khi ñoù caùc chaát dinh döôõng coøn laïi trong caùc teá baøo ñaõ cheát khuyeách taùn ra ngoaøi ñeå caáp cho teá baøo coøn soáng. Thôøi gian Giai ñoaïn taêng sinh khoái chaäm Giaù Trò log cuûa soá löôïng vi khuaån Giai ñoaïn taêng sinh khoái theo quy luaät logarit Giai ñoaïn taêng chaäm Giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo Hình IV.19: Ñöôøng cong bieåu dieãn caùc giai ñoaïn taêng sinh khoái cuûa vi khuaån trong meû nuoâi caáy theo thang Logarit IV.1.5.3 Söï taêng tröôûng trong moâi tröôøng hoãn hôïp Phaàn lôùn caùc quaù trình xöû lyù sinh hoaù xaûy ra trong moâi tröôøng hoãn hôïp goàn nhieàu chuûng loaïi vi sinh taùc ñoäng leân moâi tröôøng vaø coù taùc ñoäng töông hoã vôùi nhau. Moãi loaïi vi khuaån coù ñöôøng cong sinh tröôûng vaø phaùt trieån rieâng, vò trí vaø daïng cuûa ñöôøng cong taêng tröôûng theo thôùi gian cuûa moãi loaïi trong heä phuï thuoäc vaøo thöùc aên vaø chaát dinh döôõng coù saún vaø vaøo caùc ñaëc tính moâi tröôøng nhö pH, nhieät ñoä, ñieàu kieän yeám khí hay hieáu khí… coù nhieàu loaïi vi khuaån ñoùng vai troø quan troïng trong quaù trình oån ñònh caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. IV.1.5.4 Ñoäng hoïc cuûa quaù trình xöû lyù sinh hoïc Ñeå ñaûm baûo cho quaù trình xöû lyù sinh hoïc dieãn ra coù hieäu quaû thì phaûi taïo ñöôïc caùc ñieàu kieän moâi tröôøng nhö pH, nhieät ñoä, chaát dinh döôõng, thôøi gian … toát nhaát cho heä vi sinh. Khi caùc ñieàu kieän treân ñöôïc ñaûm baûo, quaù trình dieãn ra nhö sau: Taêng tröôûng teá baøo: ôû caû hai tröôøng hôïp nuoâi caáy theo töøng meû hay nuoâi caáy trong caùc beå coù doøng chaûy lieân tuïc, nöôùc thaûi trong caùc beå naøy phaûi ñöôïc khuaáy troän moät caùch hoaøn chænh vaø lieân tuïc. Toác ñoä taêng tröôûng cuûa caùc teá baøo vi sinh coù theå bieåu dieãn baèng coâng thöùc sau: rt = . X (5-1) Trong ñoù: rt : Toác ñoä taêng tröôûng cuûa vi khuaån (khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong moät ñôn vò thôøi gian (g/m3.s)) : Toác ñoä taêng tröôûng rieâng, () X: Noàng ñoä vi sinh trong beå hay noàng ñoä buøn hoaït tính, (g/m3= mg/l) Coâng thöùc (5-1) coù theå vieát döôùi daïng: rt = = X (5-2) Chaát neàn – Giôùi haïn cuûa taêng tröôûng: Trong tröôøng hôïp nuoâi caáy theo meõ, neáu chaát neàn vaø chaát dinh döôõng caàn thieát cho söï taêng tröôûng chæ coù vôùi soá löôïng haïn cheá thì chaát naøy seõ ñöôïc duøng ñeán caïn kieät vaø quaù trình sinh tröôûng ngöøng laïi. ÔÛ tröôøng hôïp nuoâi caáy trong beå coù doøng caáp chaát neàn vaø chaát dinh döôõng lieân tuïc thì aûnh höôûng cuûa vieäc giaûm bôùt chaát neàn vaø chaát dinh döôõng coù theå bieåu dieãn baèng phöông trình Monod. rg = (5-3) Trong ñoù: : Toác ñoä taêng tröôûng rieâng toái ña, (1/s) S: Noàng ñoä chaát neàn trong nöôùc thaûi ôû thôøi ñieåm söï taêng tröôûng bò haïn cheá (khoái löôïng/ ñôn vò theå tích). Ks: Haèng soá baùn toác ñoä, ñaây chính laø noàng ñoä chaát neàn ôû thôøi ñieåm toác ñoä taêng tröôûng baèng moät nöûa toác ñoä cöïc ñaïi (khoái löôïng / ñôn vò theå tích). Aûnh höôûng cuûa noàng ñoä chaát neàn ñeán toác ñoä taêng tröôûng rieâng ñöôïc theå hieän treân ñoà thò sau: Noàng ñoä chaát neàn (S) mm : Toác ñoä cöïc ñaïi m Ks Hình IV.20: Aûnh höôûng cuûa söï haïn cheá noàng ñoä chaát neàn ñeán toác ñoä taêng tröôûng IV.1.5.5 Quan heä giöõa söï taêng tröôûng cuûa teá baøo vaø toác ñoä tieâu thuï chaát neàn Ñoái vôùi caû hai tröôøng hôïp nuoâi caáy theo meõ vaø nuoâi caáy trong beå coù doøng chaûy lieân tuïc, moät phaàn chaát neàn ñöôïc chuyeån thaønh caùc teá baøo môùi, moät phaàn ñöôïc oxy hoaù thaønh chaát voâ cô vaø höõu cô oån ñònh (saûn phaåm sau cuøng). Bôûi vì soá teá baøo môùi sinh ra laïi haáp thuï chaát neàn vaø sinh saûn tieáp neân coù theå thieát laäp quan heä giöõa toác ñoä taêng tröôûng vaø löôïng chaát neàn ñöôïc söû duïng theo phöông trình sau: rg = -Yrsu (5-4) Trong ñoù: Y: Heä soá naêng suaát söû duïng chaát neàn cöïc ñaïi (mg/mg). Ñaây laø tyû soá giöõa khoái löôïng teá baøo vaø khoái löôïng chaát neàn ñöôïc tieâu thuï ño trong moät thôøi gian nhaát ñònh ôû giai ñoaïn taêng tröôûng Logarit. rsu: Toác ñoä söû duïng chaát neàn ( khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong 1 ñôn vò thôøi gian ) Ñaët k = , ta suy ra: rsu = - = - (5-5) IV.1.5.6 AÛnh höôûng cuûa trao ñoåi chaát (hoâ haáp) noäi sinh Trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, khoâng phaûi taát caû caùc teá baøo vi sinh vaät ñeàu coù tuoåi nhö nhau vaø ñeàu ôû trong giai ñoaïn sinh tröôûng Logarit maø coù moät soá ñang ôû giai ñoaïn cheát vaø giai ñoaïn sinh tröôûng chaäm. Khi tính toaùn toác ñoä taêng tröôûng cuûa teá baøo, ta phaûi xeùt ñeán toå hôïp cuûa caùc hieän töôïng naøy. Ñeå cho vieäc tính toaùn ñöôïc ñôn giaûn, ta giaû thieát raèng söï giaûm khoái löôïng cuûa caùc teá baøo do cheát vaø taêng tröôûng chaäm tyû leä vôùi noàng ñoä vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi vaø goïi söï giaûm khoái löôïng naøy laø do phaân huyû noäi baøo ( endogenous decay). Quaù trình hoâ haáp noäi baøo coù theå bieåu dieãn ñôn giaûn baèng phaûn öùng vaø coâng thöùc toaùn hoïc sau: Vi khuaån C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 + naêng löôïng (5-6) rd = - kdX (5-7) Trong ñoù: rd: Toác ñoä phaân huyû noäi baøo, (khoái löôïng / ñôn vò theå tích trong 1 ñôn vò thôøi gian ) kd: Heä soá phaân huyû noäi baøo, (1/s) X: Noàng ñoä teá baøo, (noàng ñoä buøn hoaït tính) (khoái löôïng / ñôn vò theå tích) Keát hôïp phöông trình (5-7) vôùi (5-3) vaø (5-4) ta coù toác ñoä taêng tröôûng thöïc cuûa teá baøo laø : r ,g = - kdX = - Yrsu - kdX (5-8) Khi ñoù, toác ñoä taêng tröôûng rieâng thöïc seõ laø: m , = mm - kd (5-9) IV.1.5.7 AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä Nhieät ñoä cuûa nöôùc coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán toác ñoä cuûa caùc phaûn öùng sinh hoaù trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi. Nhieät ñoä khoâng chæ aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng chuyeån hoaù cuûa vi sinh vaät maø coøn coù taùc ñoäng lôùn ñeán quaù trình haáp thuï khí oxy vaøo nöôùc thaûi vaø quaù trình laéng caùc boâng caën vi sinh ôû beå laéng II. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä ñeán toác ñoä phaûn öùng sinh hoaù trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc bieåu dieãn bôûi coâng thöùc: rT = r20q(T-20) Trong ñoù: rT: Toác ñoä phaûn öùng ôû T0C r20: Toác ñoä phaûn öùng ôû 200C q: Heä soá hoaït hoaù do nhieät ñoä T: Nhieät ñoä cuûa nöôùc ño baèng 0C Giaù trò q trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc dao ñoäng töø 1,02¸1,09. Giaù trò thöôøng söû duïng 1,04. IV.2 Nghieân cöùu xaùc ñònh caùc thoâng soá ñoäng hoïc trong CNSH buøn hoaït tính XLNT coâng ty TNHH thuyû saûn TRÖÔØNG VINH IV.2.1 Noäi dung nghieân cöùu Xaùc ñònh khaû naêng phaân huyû sinh hoïc cuûa buøn hoaït tính hieáu khí Xaùc ñònh thoâng soá ñoäng hoïc quaù trình buøn hoaït tính hieáu khí. IV.2.2 Phöông phaùp nghieân cöùu IV.2.2.1 Ñoäng hoïc sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät K