NangBongOfficial
New member
PGS.TS Nguyễn Thị Hà từ Trung tâm Nghiên cứu Quan trắc và Mô hình hóa Môi trường (CEMM), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, chia sẻ rằng nước thải giàu hữu cơ chính là loại "cứng đầu" nhất mà các nhà khoa học phải đối mặt.
Loại nước thải này xuất hiện từ đủ mọi nơi: bãi rác, trang trại chăn nuôi (đặc biệt là lợn và bò), nhà máy sản xuất rượu, giấy, dệt nhuộm, thuộc da, làm đường... Ngoài việc gây mùi hôi không chịu được, nước thải giàu hữu cơ còn là "sát thủ thầm lặng" khiến cá chết hàng loạt do làm cạn kiệt oxy trong nước Nhưng plot twist là tiềm năng năng lượng tái tạo từ loại nước thải này lại cực kỳ cao đấy!
Theo TS Hà, trong các loại nước thải giàu hữu cơ thì nước thải từ sản xuất cồn, chăn nuôi và làm tinh bột sắn mới là "boss cuối" - có tải lượng hữu cơ khủng, chứa đầy thành phần ô nhiễm phức tạp và khó xử lý nhất. Mà còn chứa cả virus, vi khuẩn, trứng và ấu trùng giun sán gây bệnh nữa chứ
Để "deal" với loại nước thải nguy hiểm này, team của PGS.TS Nguyễn Thị Hà đã áp dụng mô hình hóa trong tính toán thiết kế hệ thống xử lý. Tùy vào từng tình huống cụ thể mà họ sẽ áp dụng các mô hình toán học khác nhau để xây dựng phần mềm phù hợp.
Nhóm nghiên cứu đã đi điều tra, khảo sát thực tế các trang trại chăn nuôi ở Vĩnh Phúc, Hà Tĩnh và Đồng Nai, chọn ra chín cơ sở để lấy mẫu. "Đây phải là các cơ sở chăn nuôi không sử dụng bất cứ loại hóa chất nào để vệ sinh chuồng trại, hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải cao", TS Hà giải thích.
Để xử lý nước thải yếm khí, nhóm sử dụng hai hệ thống chính là FBR (thiết bị phản ứng sinh học màng cố định) và MBR (thiết bị phản ứng sinh học màng di động). Họ dùng hỗn hợp vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ, sau đó nuôi cấy chúng trên màng.
Khi vi sinh vật đã phát triển đủ mật độ, team sẽ cho chúng bám dính lên chất mang làm từ vật liệu PE (poly ethylen) - có thể cố định hoặc để di động. Khi đã tạo ra đủ sinh khối vi sinh vật để xử lý các chất hữu cơ, họ sẽ bắt đầu đưa nước thải vào.
Các vi sinh vật sẽ "ăn sạch" các chất ô nhiễm, sinh trưởng phát triển rồi chết đi và tạo thành bùn thải. Các chất ô nhiễm bị phân hủy thành metan, CO2 và các khí khác, đồng thời tạo ra sinh khối.
Thông thường để thiết kế các thông số kỹ thuật cho một hệ thống xử lý nước thải, các nhà khoa học phải thực hiện vài chục thí nghiệm. Nhưng nhóm đã có phương án thông minh hơn: ứng dụng phần mềm mô hình hóa!
Phần mềm này sẽ mô phỏng quá trình thực nghiệm xử lý yếm khí nước thải giàu hữu cơ kết hợp thu hồi khí mêtan. Đây là phần mềm đã có sẵn trên thế giới, nhưng nhóm đã custom lại cho phù hợp với điều kiện cụ thể ở Việt Nam với các thông số đầu vào đặc thù.
Khi nhập các thông số đầu vào, phần mềm sẽ tự động tính toán tốc độ phản ứng, tối ưu điều kiện vận hành hệ thống. Ví dụ muốn xử lý đạt 80% thì cần thời gian lưu nước bao lâu, còn 90% thì các chỉ số khác phải điều chỉnh thế nào... Phần mềm này giúp giảm từ 50-60 thí nghiệm xuống chỉ còn khoảng 20 thôi - tiết kiệm thời gian và công sức cực kỳ! Và có thể ứng dụng cho mô hình xử lý nước thải chăn nuôi nói chung luôn.
Dựa trên kết quả nghiên cứu ở quy mô phòng thí nghiệm, nhóm đã lắp đặt, xây dựng và vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý yếm khí nước thải chăn nuôi lợn quy mô 10 m3/ngày tại trang trại xã Kim Xá (Vĩnh Tường, Vĩnh Phúc).
Kết quả đạt được khá ấn tượng: COD (thông số đại diện của ô nhiễm hữu cơ) sau hệ yếm khí giảm tới 80-90%, hiệu suất sinh khí đạt 0,28 lít biogas/gCOD đầu vào (với % CH4 đạt 65-70%)
Nhóm nghiên cứu đã xây dựng được hai hệ mô hình xử lý nước thải ở quy mô phòng thí nghiệm (10 lít/ngày đêm) và một quy mô pilot (10 m3/ngày đêm). Kết quả phân tích, đo đạc từ hai hệ mô hình này được dùng làm căn cứ để kiểm chứng hiệu quả của phần mềm tính toán.
Các sản phẩm này sẽ là giải pháp hữu ích cho các cơ sở sản xuất có nước thải giàu hữu cơ. Giải pháp sử dụng mô hình mô phỏng sẽ tiết kiệm chi phí và dự báo được hiệu quả xử lý yếm khí tốt hơn nhiều so với các phương pháp xử lý truyền thống.
Nhận xét về giải pháp công nghệ này, PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải từ Khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội cho biết: hoạt động chăn nuôi ở Việt Nam chủ yếu vẫn ở quy mô trang trại nhỏ lẻ nên nước thải phần lớn không được xử lý hoặc xử lý thô sơ, không đạt yêu cầu. Kết quả nghiên cứu này đáp ứng đúng yêu cầu cấp thiết về kiểm soát ô nhiễm do chăn nuôi lợn nói riêng và chăn nuôi nói chung ở Việt Nam
Nguồn: soha.vn