Xem mẫu

  1. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang Nguồn gốc, lưu lượng và chất lượng nước thải 1. Nguồn gốc nước thải Chất thải là toàn bộ các vật chất không sử dụng nữa của con người và gia súc thải ra môi trường. Chúng được tạo ra trong quá trình sản xuất và sinh hoạt. Chúng có nguồn gốc là thực vật, động vật, hợp chất carbua hydro và luôn cả bùn cặn thải ra sau quá trình xử lý nước thải. Chất thải hữu cơ Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt Chất thải hữu cơ từ sản xuất - Chất thải từ nhà bếp của - Chất thải từ cơ sở chăn gia đình, nhà hàng, khách sạn, nuôi, sản xuất nông nghiệp xí nghiệp - Chất thải từ nhà máy - Chất thải từ khu thương chế biến thực phẩm mại - Chất thải từ cơ sở sản - Chất thải từ khu vui chơi xuất công nghiệp nhẹ như giải trí thuộc da, giấy, gổ - Chất thải từ trạm xử lý nước - Chất thải từ khai thác, chế biến dầu mỏ Nguồn gốc và sự vận chuyển các chất thải hữu cơ -1-
  2. Nguồn gốc chất thải     TS.Dương Nguyên Khang Chất thải công Sản xuất công nghiệp nghiệp Chất thải sinh Sinh hoạt hoạt Nông thôn + Sản phẩm Nông Thành nghiệp + Nguyên phố liệu Chất thải nông nghiệp Nguồn phát sinh và trạng thái tồn tại chất thải đô thị Chất thải công Chất thải sinh Nghiệp và xây Bùn Chất thải hoạt dựng cặn khác Chất thải đô thị Dạng rắn: các chất Dạng lỏng: chất thải từ sinh hoạt và lỏng chứa dầu mở, Dạng khí: hơi, khói sản xuất công bùn cặn cống rảnh, độc hại nghiệp, nông nghiệp cơ sở xử lý nước 2. Lưu lượng nước thải, độ dao động, định hướng thiết kế Tỉ lệ C/N của một số chất thải STT Các chất thải Hàm lượng nitơ (% trong lượng khô) Tỉ lệ C/N 1 Phân, hầm cầu 5,5 – 6,5 6 - 10 2 Nước tiểu 15 – 18 0,8 3 Máu 10 – 14 3,0 4 Phân bò 1,7 18 -2-
  3. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 5 Phân gà 6,7 15 6 Phân cừu 3,8 7 Phân heo 3,8 8 Phân ngựa 2,3 25 9 Chất cặn lắng tươi 4–7 11 10 Chất cặn lên men 2,4 11 Bùn hoạt tính 5 6 12 Cỏ ủ 3–6 12 – 15 13 Chất thải từ rau 2,5 – 4 11 – 12 14 Cỏ hỗn hợp 2,4 19 15 Vỏ, vụn từ khoai tây 1,5 25 16 Trấu lúa mì 0,3 – 0,5 128 – 150 17 Trấu lúa nước 0,1 200 – 500 Am độ một số chất thải ở các nước phát triển STT Thành phần chất thải % khối lượng Độ ẩm (%) 1 Chất thải thực phẩm 15 70 2 Giấy 40 6 3 Plastic 3 2 4 Sợi, vải 2 10 5 Cao su 0,5 2 6 Len 0,5 10 7 Chất thải làm vườn 12 60 8 Gỗ 2 20 9 Thuỷ tinh 8 1 11 Kim loại không có sắt 1
  4. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 13 Bụi, tro, gạch 2326 – 11630 6978 Tỉ trọng các loại chất thải đô thị STT Thành phần chất thải Khoảng giá trị Trung bình 1 Chất thải thực phẩm 128 – 280 228 2 Giấy 32 – 128 81,6 3 Cotton 38 – 80 49,6 4 Chất dẻo 32 – 128 81.6 5 Vải vun 32 – 96 64 6 Da vụn 32 – 96 160 7 Chất thải làm vườn 96 – 256 104 8 Gỗ 128 – 320 240 9 Thuỷ tinh 160 – 480 193,6 10 Hộp kim loại 48 – 160 88 11 Kim loại không sắt 64 – 240 160 12 Kim loại có sắt 128 – 1120 320 13 Bụi, tro, gạch 320 – 960 480 3. Chất lượng nước thải 3.1. Thành phần và tính chất của cặn có trong nước thải 3.2. BOD, COD 3.3. Oxy hòa tan 3.4. Vật chất khô 3.5. Trị số pH 3.6. Các hợp chất N và P 3.7. Các hợp chất vô cơ 3.8. Thành phần vi sinh: vi sinh vật gây ô nhiễm môi trường, vi sinh vật gây bệnh, ký sinh trùng gây bệnh, vi sinh có lợi… Vi sinh vật tham gia tổng hợp amylase Vi sinh vật tổng hợp Vi sinh vật tổng hợp Vi sinh vật tổng hợp - amylase - amylase – amylase Aspergillus awamorii Aspergillus awamorii, A. - Asp. Awamorii Asp. Comdidus, Asp oryzae Asp. Usamii. niges, Asp shirousami, Asp Condida sitophila - Endomycopsis usamii, Asp oryae. Clostridium acetobutylium F. buligera Bacillus amyloliquefaciens Rh. Javanicus E. capsularis B. coagulans, B. Saccharomyces diastaticus - Pulularia pulullans diastaticus, B. macerans, B. Saccharomyces cerevisiae. - Rhizopus delemar mensentericus, B. Rh. Javanecus -4-
  5. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang polymyxa, B. Rh. Niveus stearothermophilus, B. Rh. Peka sulotilis. - Saccharomyces diastatias Canidida sitophila, C. Sacch. Cerevisiae tropicalic, B. faponica. Clostridium acetobutylinon, Cl. Novyi, Cl. Pastenriaanon, Cl. Perfringens. Endomycopsis fibuligera, E. capsularis. Physarum polycepbalum Rhizopus javanicus Streptomyces aureofaciens Thermoacti nomyces vnegaris Vi sinh vật tham gia phân huỷ cellulose trong điều kiện tự nhiên Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn Acetobacter xylinum Asp. Fumigatus Streptomyces antibioticus Celluvibrio gilvus Asp. Niger Str. Cellulosae Celluvibrio mulvus Chaetonium globosum Str celluloflavus Pseudomonas Coniophora cerebella Str. Thermodiastaticus Fluorescens Chrysosporium lignorum Thermosporafusca Cellulomonas biazotea Fusarium mniforme Thermoactinomyces Cellulomonas cellasea F. oxy spoum glaucus Cellulomonas fimi F. solani Nocardia cellulans Cellulomonas flavigena F. splendens Cellulomonas gelida Hunicola insodens Cellulomonas uda Mucor pusillus Bacilus subtilis Myrothecium verucarium Neunospora spp Penicillium notatum Piricularia oryzea Polyporus versicolor P. sclweinitzii Stachybotrys atra Stereum sangcinolentum Trchoderma viride Trichodermakoningi Vi sinh vật tham gia phân huỷ xylan -5-
  6. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang Vi khuẩn Nấm sợi Xạ khuẩn Bacillus lichenifornus Alternaria kikuchiana Streptomyces albogriseolus B. megatherium Aspergillus amstelodami S. albus B. polymyxa A. batatae S. olivaceus B. pumilus A. foctidus S. xylopplagus B. subtilis A. fumigatus B. xylophagus A. niger Bacteroides amylagens A. oryzae Butyrivigrio fibnisolvens Chaetonium globosun Cellvibriofulvus C. trilateralo Clostridium sp Chrysosporum lignoum Micromonospora chalcea Fomes annosus F. igniarus F. marginatus Fusarium moniliforme F. roseum Gibberella sanbenetti Gloephyllum saepiarium Myrothecium cyclopium P. digitatum P. expansum P. funiculosum P. luteum Trichoderme konigi T. lignorum T. viride T. roseum Vi sinh vật tham gia phân huỷ pectin Vi khuẩn Nấm sợi Bacillus polymyxa Aspergillus flavus Erwinia catorovora Asp. Omfzae Erwinia aroideae Selerotina libertina Clostridium Coniothycopsis diplodiella multifermentans Bysochlannys Fulva Rhizopustritici Botngtis cinerea Lượng các chất chứa nitơ có trong tự nhiên Vị trí tồn tại Số lượng dự đoán 1. Trong thực vật sống trên mặt đất 10 x 109 2. Trong động vật sống trên mặt đất 1 x 109 3. Trong xác hữu cơ trên mặt đất 550 x 109 4. Trong thực vật sống ở đại dương 3 x 109 5. Trong chất vô cơ trên mặt đất 140 x 109 -6-
  7. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 6. Trong xác hữu cơ dưới đại 650 x 109 dương 660 x 109 7. Trong chất vô cơ dưới đại dương 4 x 109 8. Trong tầng trầm tích 14 x 109 9. Trong vỏ trái đất Sự chuyển hoá axit amin ở tế bào vi sinh vật STT Axit amin Sản phẩm tạo thành 1 Alanin - -keto axit, axit axetic, axit propionic, axit lactic,NH3, CO2, etanol, etrylamin. 2 Triptohan - Indol, skatol, axit nicitinic, serotonin, axit kynurentic, axit indolaxetic, omocrom 3 Arginin 4 Axit aspactic - Spernin, spermidin, putreaxin 5 Axit glutamic - Các pyrimidin 6 Glycin - Glutution - Các purin, glutation, creetin, phospho-cratin, các 7 Histidin tetrapyrol 8 Lyzin - Histamin, 9 Ocnitin - Cadaverin,anabazin, coniin 10 Serin - Hyoxaxiamin 11 Tyrosin - Sphingozin 12 Valin - Epinephrin, norepinephrin, trelanin, pocphin, paraverin - Axit pantotenic, penicillin Các loài nấm sợi tham gia quá trình amôn hoá STT Nấm sợi Loại protease pH tối ưu 1 Acremonium kiliense Kiềm 10,5 2 Acrocylindrium spp Axit 2–3 3 Altennaria Axit 3–5 4 Aspergillus candidus Kiềm 10 – 11 5 Asp. Flavus Kiềm 8,5 – 10 6 Asp. Melleus Kiềm yếu 8 7 Asp. Niger macrosporus Axit A 2 Axit B 2,8 8 Asp. Ochraceus Trung tính 7,5 9 Asp. Oryzae Axit 1 3 Axit 2 3 10 Asp. Oryzae microporus Kiềm 8,5 – 10 Kiềm 8,5 – 9,5 Kiềm yếu 8,2 – 8,4 Trung tính 6-7 11 Asp. Saitoi Axit 2,5 – 3 12 Asp. sojae Kiềm 8,5 – 10 Trung tính 6,5 – 7,5 Trung tính 7,5 – 8,5 13 Asp. Sulphureus Kiềm 7,5 – 9,5 -7-
  8. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 14 Asp. Sydowi Kiềm yếu 8 15 Cephalosporium Spp Kiềm 11 16 Cladosporium Spp Axit 2,5 – 2,9 17 Endothia paracitica Axit
  9. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 4 Bacillus cereus 7 10,3 – 10,8 5 B. licheniformis 10,3 – 10,8 6 B. megaterium 7 7 B. mesentenricus 7,5 8 B. pasteurianus 11 – 12 9 B. polymyxa 8 – 8,5 10 B. pumilis 10,3 – 10,8 11 B. stearothermophilus 6,9 – 7,2 12 B. subtilis 10,3 – 10,8 13 B. amyloliquefaciens 6,5 – 7,5 14 B. alkalopphilis 10,2 – 10,7 10 – 12 15 B. subtilis var amylosacchariticus 7 10,5 16 B. subtilis var natto 10,3 – 10,8 17 B. thermoproteolyticus 7,5 – 8 18 Clostridium botulinum 6,2 – 7 19 Cl. Histolyticum 6,5 – 8 20 Cl. Parabatilinum 7,8 21 E. coli 8 – 10,5 22 E. freundii 10 23 Micrococcus Sp 7,5 24 Proteus mirabitis 9 – 10 25 P. vulgaris 9 – 10 26 Pseudomonas aerasinosa 8,5 8 27 Ps. Fluorescens 7 – 8,5 28 Ps. Marinoglutinnosa 7,5 29 Ps. Myxogenes 7 – 8,5 30 Sarratia marcescens 9 31 Staphilococcus aureus 7,5 7,5 32 Streptococcus faecalis 7,5 Các loại xạ khuẩn tham gia quá trình amôn hoá protit trong chất thải STT Xạ khuẩn Loại protease pH tối ưu -9-
  10. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang 1 Stretomyces caespitosus Trung tính 7,8 2 Str. ethreus Kiềm 9,0 3 Str. Fradiae Kiềm yếu 8-10 4 Str. Griseus Kiềm 8,5-10 5 Str. Griseolus Trung tính 7,5-8 Trung tính 7,5-8,5 Trung tính 6,5-7 6 Str. Kinoluteus Kiềm 8 7 Str. Maderatus Trung tính 7,5 8 Str. Madurae Kiềm yếu 8 Trung tính 7,5 9 Str. Maraensis Trung tính 6,8-7 10 Str. Proteolyticus Kiềm 10,5-10,8 11 Str. Rectus Kiềm yếu 8-9 12 Str. Siyaensis Trung tính 6,5-8 13 Str. Verticillatus Kiềm 8-9 14 Thermonospora fusca Kiềm 8-9 15 Thermoactinomyces vulgaries Đặc điểm các giống vi sinh vật tham gia quá trình nitrít hoá STT Tên giống vi Đặc điểm hình thái Điều kiện phát sinh vật triển 1 Nitrosomonas Tế bào hình ellip hay hình que ngắn, di động Nhiệt độ phát hoặc không di động. Chúng thường đứng riêng triển là 3 – 300C. lẽ hoặc cũng có thể tạo thành từng đôi một pH thích hợp là hoặc tạo thành từng chuỗi. Chúng thuộc vi 5,8 – 8,5 khuẩn Gram âm, có màng tế bào chất tách ra thành túi khi ở giữa phần giữa tế bào. 2 Nitrosospira Chúng thuộc vi khuẩn có tế bào hình xoắn, Phát triển ở nhiệt gram âm di động hoặc không di động, tự độ 15 – 30oC, pH dưỡng hóa năn g bắt buộc. thích hợp 6,5 – 8,5. 3 Nitrosococcus Chúng thuộc vi khuẩn gram âm, tế bào Nhiệt độ phát hình cầu, thường đứng riêng rẽ hoặc tạo triển 2 – 30oC. pH thành từng nhóm bốn tế bào một. Chúng thích hợp 6,0 – 8, thuộc nhóm vi khuẩn tự dưỡng hóa năng 0. bắt buộc. 4 Nitrosolobus Vi khuẩn này có hình thái rất đa dạng, Nhiệt độ phát chúng thuộc vi khuẩn gram âm. Chúng có triển 15 – 30oC. khả năng di động nhờ chu mao. Chúng pH 6 – 8,2. thuộc tự dưỡng hoá năng bắt buộc. Đặc điểm các giống vi khuẩn tham gia quá trình nitrat hoá -10-
  11. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang STT Vi khuẩn Đặc điểm hình thái Điều kiện phát triển 1 Nitrobacter Tế bào hình que, hình quả lê, sinh Nhiệt độ phát triển 5 – sản theo kiểu nảy chồi. Chúng thuộc 40 oC, pH thích hợp 6,5 vi khuẩn gram âm – 8,5. 2 Nitrospina Tế bào hình que thẳng, hình cầu Nhiệt độ phát triển 20 không di động. Chúng thuộc loại hoá – 30oC.pH 7 – 8. năng bắt buộc. Chúng không đòi hỏi chất kích thích sinh trưởng và thuộc hiếu khí bắt buộc. 3 Nitrococcus Chúng thuộc vi khuẩn hình cầu, có Nhiệt độ phát triển 15 kích thước 1,5µm, thuộc gram âm. – 30oC, p H 6,8 – 8. Chúng có khả năng di động nhờ một hoặc hai tiêm mao. Chúng thuộc vi khuẩn hoá năng bắt buộc, không đòi hỏi chất kích thích sinh trưởng. Đặc điểm vi sinh vật tham gia quá trình phản nitrat hoá STT Vi sinh vật Đặc tính 1 Thiobacillus Tế bào có hình que ngắn, kích thước 0,5x 3µm, tự dưỡng bắt denitrificans buộc, chỉ oxy hoá các hợp chất lưu huỳnh, không oxy hoá sắt, thuộc loại kỵ khí không bắt buộc. Sử dụng nitrat khi thiếu oxy. 2 Bacillus Hình que, tạo bào tử, bào tử ở giữa tế bào, tế bào không biến licheniformis dạng khi tạo bào tử. Chúng chuyển hoá glucose tạo axit, không tạo khí và tạo khí yếu, có khả năng tạo axetoin. 3 Paracoccus Tế bào hình cầu, không di động, gram âm, dị dưỡng carbon denitrificans không bắt buộc. 4 Pseudomonas Tế bào hình que, không cần chất sinh trưởng khi phát triển, có aeruginosa khả năng tạo sắc tố huỳnh quang, sắc tố pyoxianin. 5 Pseudomonas Loài này giống Psendomonas aeruginosa, nhưng khác là chúng stutzeri không tạo sắc tố huỳnh quang. Đặc điểm vi khuẩn thiobacillus tự dưỡng hoá năng Vi khuẩn Đặc điểm sinh thái Đặc điểm sinh lý, sinh hoá 1. Thiobacillus Thuộc vi khuẩn hình que, có Có khả năng oxy hoá Na2S2O3 thành thioparus kích thước 0,5 x 0,3µm. SO42-, oxy hoá S thành H2SO4, oxy hoá Chúng không có nha bào có Na2S2O6 thành Na2SO4. Ngoài ra chúng có -11-
  12. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang một tiân mao ở một đầu. thể oxy hoá H2S thành S theo phương trình sau. H2S + O2 → 2H2O + 2S + 82kcal Năng lượng này dùng để tổng hợp chất hữu cơ. CO2 + H2O → (CH2O) + O2 2. Thiobacillus Hình thái gần giống Chúng sinh trưởng trong pH < 6 và tồn thioxidans thiobacillus thioparaus tại ở pH thấp Chúng có thể chuyển S thành SO42- 3. Thiobacillus Vi khuẩn hình que kích Thuộc vi khuẩn tự dưỡng hoá năng điển novellus thước 0,5 x 10 x 3,0µm. hình Chúng có tiên mao có thể di động 4. Thiobacillus Hình thái của chúng giống Thuộc loại yếm khí, có thể khử NO3, denitrificans thiobacillus thioparus và oxy hoá S thành SO42-. thiobacillus thioxidans 5S + 6KNO3 + 2CaCO3 → 2K2SO4 + CaSO4 + 2Co2 kcal. Năng lượng tạo ra được vi khuẩn sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ CO2 + H2O → (CH2O) + O2 5. Beggiatoa Vi khuẩn hình sợi trong tế Thuộc loại tự dưỡng hoá năng điển hình. bào có nhiều hạt, có thể tạo Chúng có thể oxy hoá H2S thành S và màu đen khi trong môi H2SO4 trường có AgNO3. H2S + O2 → 2H2O + 2S + 82kcal 2S + 3O2 → 2H2O + 2H2SO4 + 118kcal Năng lượng tạo ra chúng sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ. Có 2 trường hợp * Nếu khối chất thải nhiều H2S thì sự hình thành S sẽ lớn * Nếu khối chất thải thiếu H2S thì S bị oxy hoá mạnh hơn S tích luy& Vi sinh vật Đặc điểm sinh thái Đặc điểm sinh lý, sinh hoá 1. Họ Chúng gần giống vi khuẩn Sinh sản theo cách phân cắt, chúng thuộc thiorodaceae màu tím, hình que, ellip, có loại tự dưỡng quang năng điển hình. kích thước 1-2 x 5 x 10µ. Có Chúng có thể sử dụng CO2 để tổng hợp nhiều loài có hình thái rất chất hữu cơ nhờ ánh sáng mặt trời theo dài, không có nha bào có tiên phương trình sau. mao 2CO2 + H2S + 2H2O→ (CH2O) + H2SO4 Khi oxy hoá H2S lưu huỳnh được tích luỹ và sau đó chuyển thành SO42- và chuyển ra ngoài tế bào. 2. Họ Chúng có kích thước 0,5 x Chúng oxy hoá H2S thành S. Skhông tích chlorobacteria 0,7, 1,5 – 2,0µ. Chúnh không luỹ trong tế bào như họ trên mà S được ceae hình thành nha bào, không di tích luỹ ngoài đống chất thải. Quá trình động sinh sản theo phương oxy hoá này như sau. pháp phân đôi CO2 + H2S → (CH2O) + 2S + H2O -12-
  13. Ngu ồn   ốc  ất  ải g ch th   TS.D ương Nguyên Khang Đặc điểm một số vi sinh vật phân giải phospho STT Vi sinh vật Đặc điểm 1 Bacillus mycoides Vi khuẩn hình que dài 1,6 – 3,6µ, rộng 0,5 - 10µ. Chúng thuộc vi khuẩn hiếu khí, có tiên mao ở một đầu hay xung quanh cơ thể. Chúng có khả năng phân giải phospho hữu cơ, protit nhưng không tạo tfhành H2S. 2 Bacillus megatherium var phos phaticum 3 Bacillus asterosprus 4 Psedomonas spp 5 Actinomyces spp Đặc điểm của vi khuẩn tham gia chuyển hoá sắt STT Vi sinh vật Đặc điểm -13-