Bài giảng Sinh học môi trường - Chương 3 Công nghệ sạch ,chất thải sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp

CÔNG NGHỆ SẠCH ,CHẤT THẢI SINH HOẠT,NÔNG NGHIỆP VÀ CÔNG NGHIỆPCHƯƠNG 3:I.Công nghệ sạchNhiều ý tưởng ứng dụng CNSH để xử lí chất thải ở “cuối đường ống”Đây không phải là giải pháp tối ưu Giải pháp tốt nhất là loại thải hoặc làm giảm “tại nguồn”Giảm ô nhiễm tại nguồn được gọi là “công nghệ sạch”(CNS)1.Công nghệ sạch2.Áp dụng CNS trong dệt nhuộmCông đoạnChất thảiVần đề môi trườngCông nghệ sạchGIŨ HỒNước thải có hàm lượng chất hữu cơ caoGây ra phú duỡng cho sông, hồ, biển và tác động xấu đến đa dạng sinh học.Thu hồi các chất hồ tổng hợp bằng cách siêu lọc có thể cho phép thu hồi 40 ÷ 80% hồGiặtNước thải chứa các nhiều hoá chất và phức chất Các dung môinguy cơ gây ô nhiễm nước ngầm do kim loại nặngKhông sử dụng quy trình giặt có dùng dung môi.Giảm thiểu tiêu thụ nước ở nơi nào có thể, nên áp dụng dòng nước ngược. Thu hồi và tái sử dụng nước làm lạnh.NhuộmNước thải chứa nhiều chất nhuộm và các chất lắng của các hoá chất phụ Gây ra sự phú dưỡng và nguy cơ ảnh hưởng xấu đến đa dạng sinh học các thủy vực do các độc tố. Nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng và ảnh hưởng xấu đến con ngườiThay thế các thuốc nhuộm gây ung thư, độc hại bằng các chất không có các tác hại này: Sử dụng thuốc nhuộm acid thay cho thuốc nhuộm chứa kim loại nặng cho nhuộm len và nylonHoàn tấtHoá chất làm mềm nước FormônMột số hoá chất làm mềm nước rất độc Formôn độc và có khả năng gây ung thưSử dụng các hợp chất không hay ít giải phóng ra formaldehydeTránh sử dụng các chất chống khuẩn gốc thuỷ ngân, đồng và arsenCông đoạnChất thảiVần đề môi trườngCông nghệ sạch3.Tình hình CNS ở các nước(Nguồn: Cleaner Production Worldwide - UNEP, 1993) 3.1.Tình hình CNS ở Việt Nam60 doanh nghiệp thực hiện CNS dưới hướng dẫn của Trung tâm Sản xuất sạch Việt Nam, tổng vốn đầu tư 1,15 triệu USD đã tiết kiệm trên 6 triệu USD /năm trình diễn.4.Công Nghệ Sạch Ưu điểm :-Tiết kiệm tài chính và cải thiện hiệu quả sản xuất -Giảm sử dụng tài nguyên thiên nhiên thông qua các biện pháp thu hồi và tái sử dụng chất thải. -Cải thiện môi trường làm việc có liên quan đến sức khoẻ và an toàn lao động cho công nhân. -Tạo nên 1 hình ảnh tốt hơn về doanh nghiệp, nâng cao tính linh hoạt và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp4.1Công Nghệ Sạch Thách thức :-Thiếu các chuyên gia về CNS ở các ngành cũng như các thông tin kỹ thuật. -Thiếu các nguồn tài chính và cơ chế tài trợ thích hợp cho đầu tư theo hướng CNS.-Các cấp lãnh đạo các nhà máy chưa có nhận thức đầy đủ về CNS và ngại thay đổi.-Các doanh nghiệp luôn muốn có sự hỗ trợ tài chính để thực hiện các giải pháp CNS, song họ không muốn vay tiền của ngân hàng.II.Đất Ngập NướcTheo Công ước RAMSAR thì "Đất ngập nước bao gồm: những vùng đầm lầy, đầm lầy than bùn, những vực nước bất kể là tự nhiên hay nhân tạo, những vùng ngập nước tạm thời hay thường xuyên, những vực nước đứng hay chảy, là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả những vực nước biển có độ sâu không quá 6m khi triều thấp".Biển Đỏ-ĐNN lớn nhất TGKhu RAMSAR Xuân Thủy-ĐNN đầu tiên ĐNAĐất ngập nước xử lí nước thải1.Đất Ngập Nước nhân tạoĐất ngập nước nhân tạo là 1 hệ thống công trình xử lý nước thải được kiến thiết và tạo dựng mô phỏng có điều chỉnh theo tính chất của đất ngập nước tự nhiên với cây trồng chọn lọc.Mục tiêu chính: Xử lý nước thảiMục tiêu khác: Điều tiết lũ, điều hòa khí hậu, môi trường tự nhiên cho động vật hoang dãHai kiểu phân biệt cơ bản này lại được phân chia theo nhiều kiểu khác nhau theo chức năng xửlý của loại thực vật được trồng và đặc điểm dòng chảyPhân loại2.Cơ chế hoạt động của đất ngập nước nhân tạo3.1.ĐNN nhân tạo chảy mặt3.2.ĐNN nhân tạo chảy ngầm3.4 So sánh3.3.Một số kết quả nghiên cứu ĐBSCL Hiệu suất xử lý đạm NO3 tốt hơn trong hệ thống ĐNN ngầm ngang? Khả năng loại bỏ NH4 của hệ thống ĐNN ngầm đứng tốt hơn? III.CHẤT THẢI SINH HOẠTRác thải sinh hoạt là các chất rắn bị loại ra trong quá trình sống, sinh hoạt, hoạt động, sản xuất của con người và động vật. Rác phát sinh từ các hộ gia đình, khu công cộng, khu thương mại, khu xây dựng, bệnh viện, khu xử lý chất thải.Thành phần chủ yếu của chúng là chất hữu cơ và rất dễ gây ô nhiễm trở lại cho môi trường sống1.Nguồn phát sinh Chất thải sinh hoạt-Giảm thể tích và khối lượng chất thải-VSV chuyển hóa chủ yếu: VK,nấm,men-Điều kiện :hiếu khí hoặc kị khí-Chuyển hóa chất thải rắn bằng sinh học có 3 quá trình: +Làm phân Compost hiếu khí +Phân hủy kỵ khí +Phân hủy kỵ khí nồng độ chất rắn cao2.Chuyển hóa sinh học4. Vi sinh vật phân giải rác thải sinh hoạt4.1. Vi khuẩn- Nhóm vi khuẩn hiếu khí:cytophaga, sorangium- Nhóm vi khuẩn kị khí:bacillus clostridium4.2. Nấm sợi MucorTricodermaAspergillus,Penicillium, 4.3. Xạ khuẩn- Có 2 nhóm xạ khuẩn: ưa ấm ( phát triển mạnh ở 28 – 30oC) và ưa nhiệt ( phát triển mạnh ở 60 – 70oC). Trong đống ủ phế thải thường có nhóm xạ khuẩn: ActinomycesStreptomycesSản phẩm cuối cùng không có mùi hay VSV gây bệnhĐối tượng: chất hữu cơ không độc hại2.1.Quá trình làm phân Compost hiếu khí2.1.1Quá trình phân hủy chất thải trong làm phân Compost2.1.2Quá trình phân hủy chất thải trong làm phân Compost2.2.Quá trình làm phân Compost2.2.Quá trình làm phân Compost Một số quy trình xử lí rác thải hữu cơ bằng công nghệ vi sinh vậtQuy trình xử lí rác thải hữu cơ bằng công nghệ vi sinh vậtPhương pháp sản xuất khí sinh học (biogas) ủ yếm khí.. Phương pháp ủ phế thải thành đống lên men có đảo trộnPhương pháp lên men trong lò quay.Phương pháp xử lý rác thải hữu cơ công nghiệp. Một số quy trình xử lí rác thải hữu cơ bằng công nghệ vi sinh vật Phương pháp sản xuất khí sinh học (Biogas) Cơ sở: Các chất khó tan (xenlulose, lignin, hemixenlulose)VSV phân giảiCác chất dễ tan (các axit hữu cơ và rượu)Khí sinh học (CH4)Ưu điểm: Thu được một loạt các chất khí sử dụng làm chất đốt.Không gây ô nhiễm môi trườngPhế thải sau lên men tạo thành phân hữu cơ bón cho cây trồng. Nhược điểm:Khó lấy các chất thải ra sau khi lên menThiết kế bể ủ phức tạp, vốn đầu tư lớn, năng suất thấp.. Phương pháp ủ phế thải thành đống, lên men tự nhiên có đảo trộnRác được chất thành đống có chiều cao 1,5 – 2m đảo trộn mỗi tuần một lần.Phương pháp này đơn giản, nhưng mất vệ sinh và gây ô nhiễm môi trường. Phương pháp lên men trong lò quayPhế thải được thu gom, phân loại, đập dập và đưa vào lò quay nghiêng có đảo trộn.Rác sau khi lên men lại được ủ tiếp thành đống trong vòng 1 tháng.II. Chế phẩm vi sinh vật dùng trong xử lí phế thải hữu cơChế phẩm EM (Effective Micro -Organisms) - Sử dụng trong xử lí rác thải, chuồng trại chăn nuôi và sản xuất rau an toàn. Quy trình sử dụng, bảo quản loại chế phẩm EM này rất thuận tiện. Chế phẩm được sản xuất từ các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật sống có ích nên không độc cho con người và môi trường, giá thành rẻ phù hợp với người tiêu dùng.Chế phẩm EM2. Chế phẩm vi sinh Biovina.Chế phẩm được dùng để xử lý chất thải tạo ra phân hữu cơ vi sinh. - Giống vi sinh biovina đảm bảo tính thuần khiết, ổn định có khả năng phân giải các chất hữu cơ nhanh, môi trường nuôi cấy có sẵn trong điều kiên VN, quy trình công nghệ đơn giản và dễ thực hiện. - Có 2 loại: + Biovina 1: Xử lý rác thải. + Biovina 2: Xử lý nước thải.3. Một số chế phẩm vi sinh khácChế phẩm vi sinhRỉ đường + nước sạchBể nhân sinh khối (48h)Đống ủ phế thảiKiểm tra chất lượngTái chế sau ủ ( loại bỏ tạp chấtBổ sung nguyên tố vi, đa lượng)Phân hữu cơ vi sinhĐóng gói và sử dụngVi sinh vật hữu íchQuy trình xử lí chế phẩm vi sinh vào đống ủ phế thải3.Tái sinh và tái sử dụng chất thải rắnNhôm phế liệuChuẩn bị liệu Nấu chảyTinh luyện Đúc Phôi Sản phẩm đúc Trợ dung che phủ Xỉ Nhôm lỏng sạch Trợ dung tinh Hồi liệuQuy trình tái sinh nhôm từ phế liệuSơ đồ tái sinh nhựa phế thảiNhựa (đã tách loại)Rửa sạchCắt thành mẩu nhỏLàm khôNấu chảyĐùn épLàm nguộiĐịnh hình (hạt)