Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết này trình bày kết quả vận hành thực nghiệm hệ tách nước sự cố trong thiết bị bio-toilet. Thời gian thực nghiệm 3 tháng (3 đợt), lượng nước bổ sung vào Bio-tank 15-30 l/h (giả định có sự cố do đổ vào Biotank thùng nước, hoặc có 60-80 người đi tiểu trong 1 giờ).
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VẬN HÀNH HỆ TÁCH NƯỚC SỰ CỐ TRONG NHÀ VỆ SINH BIO-TOILET Trịnh Văn Tuyên (1) Nguyễn Thu Hà TÓM TẮT Bio-toilet nhà vệ sinh khơng dùng nước, khơng xả nước thải môi trường nhà vệ sinh thông thường khác Cơ chế phân hủy chất thải người (phân nước tiểu) vi sinh vật bám dính giá thể sinh học [1] Dưới điều kiện thích hợp độ ẩm, nhiệt độ, mật độ vi sinh tạo thùng phản ứng (Biotank), vi sinh vật phân hủy chất thải thành nước, khí CO2 ngồi theo ống thơng Bài báo trình bày kết vận hành thực nghiệm hệ tách nước cố thiết bị bio-toilet Thời gian thực nghiệm tháng (3 đợt), lượng nước bổ sung vào Bio-tank 15-30 l/h (giả định có cố đổ vào Biotank thùng nước, có 60-80 người tiểu giờ) Kết đo lần/tuần Nước thải cố từ thùng chứa chất thải có thơng số sau: pH= 6,8-7,5; BOD5 =162 - 170mg/l; TSS = 340 - 350mg/l; NH4+ từ 45 – 75 mg/l; Coliform: 360 – 460 MPN/100ml Nước thải cố sau cho qua hệ hấp phụ nước cố để xử lý có thơng số sau: pH: 6,35 - 6,72; BOD5: 47,4 - 48,8mg/l; TSS: 78,4 - 79,8mg/l; NH4+ từ 7,7 - 8,2mg/l; Coliform 348 - 356MPN/100ml Nước thải cố sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, đủ tiêu chuẩn để thải môi trường Từ khóa: Nhà vệ sinh bio-toilet, hệ xử lý nước thải cố Mở đầu Trên giới, toilet khô không dùng phổ biến nước phát triển thiếu nước sinh hoạt Tajikistan, Pakistan, Ấn Độ, Bangladesh mà dùng nước phát triển nơi xa nguồn nước trang trại, công viên quốc gia hay khu du lịch rộng lớn Phần Lan, Scotland, Nhật Bản[1] Công nghệ Bio-toilet khơ có nhiều ưu điểm thân thiện với mơi trường, kinh tế hợp vệ sinh, tiết kiệm nguồn nước, chiếm khoảng khơng gian, xây dựng đơn giản, vận hành dễ dàng nên thích hợp với vùng xa xôi, biệt lập xa nguồn nước Tuy nhiên, thói quen sinh hoạt số tác động ngoại cảnh dẫn đến tượng đọng nước thùng chứa chất thải Nhà vệ sinh Bio-toilet sử dụng chế phẩm vi sinh Bio-Sagi Viện Công nghệ Môi trường [2,3] để phân hủy chất thải, đồng thời nghiên cứu, chế tạo phù hợp với thói quen sinh hoạt, sở vật chất, hạ tầng kỹ thuật Việt Nam, hệ xử lý nước cố nhà vệ sinh Bio-toilet thiết bị kèm để khắc phục cố đọng nước, giúp thiết bị hoạt động tốt điều kiện Việt Nam Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu nước thải từ thùng chứa chất thải có nhiễm chất hữu chất dinh dưỡng từ nước tiểu, phân người Nước thải thoát từ thùng chứa chất thải có thành phần: pH 6,8 – 7,5; BOD5 162 – 170 mg/l; TSS 340 - 350 mg/l; NH4+ 45 – 75 mg/l; Coliform 360 - 460 MPN/100ml 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Mơ hình thực nghiệm Nước cố chảy từ Bio-toilet cho chảy qua hệ xử lý nước thải cố (Hình 1) Qua lớp vật liệu lọc vật liệu hấp phụ: Sỏi nhẹ keramzit, cát thạch anh, than cácbon hóa [2] cuối silicagel Thực nghiệm tiến hành tháng (chia làm đợt) Nước cố tạo cách cấp Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 60 Chuyên đề số III, tháng 11 năm 2016 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ nước vào Biotank với lưu lượng 15-30 l/h Mỗi mẻ thí nghiệm cấp nước giờ, cấp 15l nước Một tuần làm thí nghiệm lần, lẫy mẫu phân tích tiêu nêu mục 2.1 ▲Hình Chỉ số nước thải sau xử lý đợt ▲Hình Sơ đồ thực nghiệm hệ hấp phụ nước thải cố 2.2.2 Nguyên vật liệu Hệ xử lý nước thải cố dạng hình trụ tròn, có ngăn chứa vật liệu lọc vật liệu hấp phụ 2.2.3 Phương pháp phân tích - pH: Sử dụng máy đo pH cầm tay AD 110 để đo pH nước thải - BOD5: Xác định theo TCVN 6001-1:2008 - Tổng chất rắn lơ lửng: Xác định theo TCVN 6625:2000 - Amoni (tính theo N): Xác định theo TCVN 5988:1995 - Tổng Coliforms: Xác định theo TCVN 6187-1 : 1996 Kết quả và thảo luận 3.1 Lượng nước thải thoát từ hệ xử lý nước thải cố Nước thải cố lấy đo sau: Bảng cho thấy, trình hấp thụ bốc nước Biotank đạt từ 10-16 l/h Việc đảo trộn hoạt động vi sinh vật làm bốc đáng kể lượng nước thùng phản ứng 3.2 Kết phân tích nước thải sau xử lý hệ xử lý nước thải cố Sau đợt tiến hành thí nghiệm, lấy mẫu phân tích cho kết sau: - Các vật liệu lọc vật liệu hấp phụ làm thay đổi pH nước thải cố khơng nhiều sau xử lý Chính vậy, độ pH nước thải sau xử lý tuần dao động khoảng 6,35 - 6,72 nằm mức giới hạn cho phép QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt - Chỉ số BOD5 nước thải cố sau xử lý giảm khoảng lần, 47,4 - 48,8mg/l Các vi sinh vật hiếu khí có hỗn hợp chất thải chảy vào hệ xử lý nước thải cố bám dính vật liệu lọc, qua trình lưu giúp phân hủy chất hữu nước thải, làm giảm số BOD5 ▲Hình Chỉ số nước thải sau xử lý đợt - Khi nước thải cố chảy qua vật liệu lọc chất cặn bã vật liệu lọc giữ lại, làm số TSS nước thải cố giảm khoảng 4,3 lần Chỉ số dao động từ 78,4 - 79,8mg/l; nằm mức giới hạn cho phép QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt - Hàm lượng amoni NH4+ nước thải cố khoảng 37mg/l Sau qua hệ hấp phụ nước thải dư amoni than cacbon hóa hấp phụ nhiều số giảm khoảng 7,7 - 8,2 mg/l, đạt QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt ▲Hình Chỉ số nước thải sau xử lý đợt Chuyên đề số III, tháng 11 năm 2016 61 - Khi chất thải xử lý bể phản ứng số Coliform giảm nhiều Chính mà tiêu coliform nước thải cố vào khoảng 410 MPN/100ml Đi qua hệ hấp phụ nước thải cố sổ giảm chút, dao động khoảng 348 - 356 MPN/100ml Tuy nhiên đạt QCVN 14:2008/ BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt Như vậy, qua loạt tiêu phân tích trên, nhóm nghiên cứu thấy tiêu nằm ngưỡng cho phép QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) Nước thải cố hệ thiết bị Bio-toilet sau cho qua hệ hấp phụ nước thải cố đạt tiêu chuẩn phép thải mơi trường Kết luận Công nghệ bio – toilet không sử dụng nước mang lại hiệu môi trường kinh tế Tuy nhiên, trình sử dụng bio-toilet cố ảnh hưởng đến hiệu hoạt động Bio-toilet cố nhiều nước thùng chứa chất thải Lượng nước cố khơng nhiều, khoảng 5-14 lít/h (giả định tình xấu nhất) không giải ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh Tuy nhiên lượng nước thải đưa qua hệ xử lý nước thải cố Nước thải sau hệ xử lý nước thải cố có thành phần sau: - pH: 6,35 - 6,72 - BOD5: 47,4 - 48,8 - TSS: 78,4 - 79,8 - Amoni NH4+: 7,7 - 8,2 - Coliform: 348 - 356 Nước thải sau qua hệ hấp phụ đạt QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt, phép xả thải môi trường■ TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Văn Tuyên, Nguyễn Thu Hà, Hoàng Lương, Tăng Thị Chính - Nghiên cứu xây dựng mơ hình Bio-Toilet sử dụng than cacbon hóa nhằm cải thiện mơi trường nước Việt Nam, Tạp chí Khoa học công nghệ, 50(2B), 2012, tr 134-142 Tăng Thị Chính, Đặng Đình Kim, Phan Thị Tuyết Minh, Lê Thanh Xuân - Nghiên cứu sản xuất ứng dụng số chế phẩm vi sinh vật để xử lý chất thải hữu cơ, TC Khoa họcĐHQGHN, KHTN&CN, XXII, No3B PT (2006) 38-44 Tăng Thị Chính, Hồng Thị Dung, Đào Thị Minh Hạnh Ứng dụng chủng xạ khuẩn ưa nhiệt - chịu axit để xử lý bã thải dứa, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 46, 6A (2008) 258-263 Trịnh Văn Tuyên, Tô Thị Hải Yến, Shuji Yosizawa Nghiên cứu cơng nghệ cacbon hóa để xử lý chất thải đô thị Việt Nam, Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2010, tr 72-78 ASSESSMENT RESULTS OF THE INCIDENT SEWAGE TREATMENT SYSTEM IN BIO-TOILET Trịnh Văn Tuyên, Nguyễn Thu Hà Institute of Environmental Technology, Vietnam Academy of Science and Technology ABSTRACT Bio-toilet is a toilet which does not use water; therefore, it does not discharge wastewater into the environment as other common toilets The decomposition of human waste (feces and urine) is carried out by miorganisms adhered into the biological reactor In appropriate conditions such as moisture, temperature, microorganism concentration, etc created in the biotank, microorganism will decompose waste into water vapur, CO2 which emit through air chimneys This paper presents the results of experimental operation of incident sewage treatment system in bio-toilets Experimental period was three month (three times); the amount of water added to the bio-tank was 15-30l /h (assuming there is a problem of water poured into the Biotank, or with 60-80 people urinating in one hour) The results were measured once a week Incident wastewater discharged had following parameters: pH between 6.8 and 7.5; BOD5 from 162 to 170mg/l; TSS from 340 to 350mg/l; NH4+ from 45 to 75 mg/l; Coliform from 360 to 460 MPN/100ml Incident wastewater which then flowed through incident adsorption system had following parameters: pH between 6.35 tand 6.72; BOD5 between 47.4 and 48.8mg/l; TSS from 78.4 to 79.8mg/l; NH4+ from 7.7 to 8.2mg/l; Coliform from 348 to 356MPN/100ml Treated incident wastewater achieved the QCVN 14:2008/BTNMT, meeting the requirements for release to the environment Keywords: bio-toilet, incident sewage treatment system 62 Chuyên đề số III, tháng 11 năm 2016 ... Lượng nước thải thoát từ hệ xử lý nước thải cố Nước thải cố lấy đo sau: Bảng cho thấy, trình hấp thụ bốc nước Biotank đạt từ 10-16 l/h Việc đảo trộn hoạt động vi sinh vật làm bốc đáng kể lượng nước. .. ứng 3.2 Kết phân tích nước thải sau xử lý hệ xử lý nước thải cố Sau đợt tiến hành thí nghiệm, lấy mẫu phân tích cho kết sau: - Các vật liệu lọc vật liệu hấp phụ làm thay đổi pH nước thải cố không... 14:2008/BTNMT (cột B) Nước thải cố hệ thiết bị Bio-toilet sau cho qua hệ hấp phụ nước thải cố đạt tiêu chuẩn phép thải môi trường Kết luận Công nghệ bio – toilet không sử dụng nước mang lại hiệu