BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Hoàng Lê Phƣơng

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI BẰNG
PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng chất thải rắn
Mã số: 62.52.03.20-1

Hà Nội- Năm 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Hoàng Lê Phƣơng

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI BẰNG
PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng chất thải rắn
Mã số: 62.52.03.20-1
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
1. GS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái
2. PGS.TS. Lều Thọ Bách

Hà Nội- Năm 2018



MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................i
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................iv
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ........................................................1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ......................................3
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ........................3
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ...........................................3
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN .............................5
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI VÀ CHẤT THẢI
RẮN HỮU CƠ TỪ CHỢ ..........................................................................................7
1.1. Tổng quan về phân bùn bể tự hoại..................................................................................... 7
1.1.1. Sự hình thành phân bùn bể tự hoại............................................................................. 7
1.1.2. Khối lượng, thành phần và tính chất phân bùn ......................................................... 7
1.2. Tổng quan về quản lý và xử lý phân bùn bể tự hoại....................................................... 11
1.2.1. Quản lý và xử lý phân bùn tại các đô thị trên thế giới............................................ 11
1.2.2. Quản lý và xử lý phân bùn tại Việt Nam ................................................................. 16
1.3. Tổng quan về chất thải hữu cơ từ chợ ............................................................................. 23
1.4. Đánh giá lựa chọn nghiên cứu phương pháp xử lý phân bùn bể tự hoại thích hợp với
điều kiện Việt Nam .............................................................................................................. 24
1.4.1. Các yếu tố tác động đến việc lựa chọn công nghệ xử lý ........................................ 24
1.4.2. Đánh giá lựa chọn phương pháp sinh học xử lý phân bùn bể tự hoại .................. 27


1.5. Một số nghiên cứu có liên quan đến phân bùn bể tự hoại và công nghệ kỵ khí ........... 34
1.5.1. Một số nghiên cứu trên thế giới................................................................................ 34
1.5.2. Một số nghiên cứu tại Việt Nam .............................................................................. 36

4.1.2. Đặc tính chất thải rắn hữu cơ từ chợ ........................................................................ 83
4.2. Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp trên mô hình phòng thí nghiệm .............................. 84
4.2.1. Xác định tỷ lệ phối trộn đợt thí nghiệm 1................................................................ 84
4.2.2. Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp đợt thí nghiệm 2 và 3 ...................................... 90
4.2.3. Phân tích động học đối với mô hình phòng thí nghiệm ......................................... 98
4.3. Đánh giá hiệu quả quá trình và xác định liều lượng nạp thích hợp trên mô hình hiện
trường .................................................................................................................................. 102
4.3.1. Kết quả nghiên cứu tại các đợt thí nghiệm 4, 5, 6 trong điều kiện mùa đông . 102
4.3.2. Kết quả nghiên cứu đợt thí nghiệm 7 trong điều kiện môi trường mùa hè ........ 113
4.4. Cân bằng vật chất và phân tích động học đối với mô hình hiện trường...................... 120
4.4.1. Cân bằng hàm lượng chất rắn bay hơi ................................................................... 121
4.4.2. Phân tích động học quá trình phân hủy kỵ khí hỗn hợp phân bùn bể tự hoại và
chất thải hữu cơ trong quá trình nạp liệu.......................................................................... 122
Kết luận chƣơng 4 .................................................................................................125
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................126
1. KẾT LUẬN........................................................................................................................ 126
2. KIẾN NGHỊ ....................................................................................................................... 127
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ........................................................................................128
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ I
PHỤ LỤC


i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh


Phân bùn

QCVN

-

Quy chuẩn Việt Nam

RC

-

Chất thải hữu cơ từ chợ

SS

Suspended Solid

Chất rắn lơ lửng

TKN

Total Kjeldahn Nitro

Tổng nitơ Kjeldahl

TNHH

-


Ủy ban nhân dân thành phố

URENCO

-

Công ty môi trường đô thị

VFA

Volatile Fatty Acid

Axit béo bay hơi

VS

Volatile Solid

Chất rắn bay hơi

WHO

World Health Organization

Tổ chức y tế thế giới


ii

DANH MỤC BẢNG



iii

Bảng 4.8. Thành phần khí tại các bình phản ứng ở điều kiện mùa hè ......................96
và mùa đông ..............................................................................................................96
Bảng 4.9. Hiệu suất chuyển hóa VS sau 40 ngày tại các bình phản ứng trong ........97
điều kiện mùa hè và mùa đông ..................................................................................97
Bảng 4.10. Thông số động học mô hình Gompertz cải tiến của đợt thí nghiệm trong
phòng thí nghiệm.......................................................................................................99
Bảng 4.11. Thành phần khí tại 3 đợt thí nghiệm trên mô hình thực nghiệm ngoài
trời ...........................................................................................................................111
Bảng 4.12. Thành phần khí trên mô hình thực nghiệm ngoài trời trong điều kiện
mùa hè và mùa đông ...............................................................................................119
Bảng 4.13. Thông số động học mô hình Gompertz cải tiến của đợt thí nghiệm trên
mô hình hiện trường trong điều kiện mùa hè ..........................................................122


iv

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Quá trình hình thành phân bùn trong bể tự hoại [1].................................... 7
Hình 1.2. Sơ đồ các phương án xử lý phân bùn có chi phí thấp và vừa [25], [79] ... 13
Hình 1.3. Phân bùn bể tự hoại được chôn lấp tại thành phố Thái Nguyên. .............. 19
Hình 1.5. Sơ đồ công nghệ xử lý phân bùn tại Tràng Cát Hải Phòng [32] ............... 21
Hình 1.6. Sân phơi bùn tại bãi rác Khánh Sơn – Đà Nẵng [22] ................................ 22
Hình 2.1. Quá trình chuyển hóa sinh học kỵ khí chất hữu cơ [90] ........................... 42
Hình 2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỷ lệ sinh khí ở ba chế độ lên men lạnh, lên
men ấm và lên men nóng [98] ................................................................................... 46
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên tắc cân bằng hàm lượng VS bể phản ứng kỵ khí ............... 53

Hình 4.16. Lượng khí sinh ra theo ngày tại 3 đợt thí nghiệm trên mô hình thực
nghiệm ngoài trời trong điều kiện mùa đông .......................................................... 108
Hình 4.17. Lượng khí tích lũy tại 3 đợt thí nghiệm trên mô hình thực nghiệm ngoài
trời trong điều kiện mùa đông ................................................................................. 110
Hình 4.18. Sự thay đổi nhiệt độ ở đợt thí nghiệm 7 trên mô hình thực nghiệm ngoài
trời trong điều kiện mùa hè ..................................................................................... 114
Hình 4.19. Sự thay đổi pH trong nước đầu ra trên mô hình thực nghiệm ngoài trời
trong điều kiện mùa hè và mùa đông ...................................................................... 114
Hình 4.20. Sự thay đổi độ kiềm trên mô hình thực nghiệm ngoài trời trong điều kiện
mùa hè và mùa đông ............................................................................................... 115
Hình 4.21. Sự thay đổi hàm lượng COD trên mô hình thực nghiệm ngoài trời trong
điều kiện mùa hè và mùa đông ................................................................................ 116
Hình 4.22. Lượng khí sinh ra theo ngày trên mô hình thực nghiệm ngoài trời trong
điều kiện mùa hè và mùa đông ................................................................................ 117
Hình 4.23. Lượng khí tích lũy trên mô hình thực nghiệm ngoài trời trong điều kiện
mùa hè và mùa đông ............................................................................................... 118
Hình 4.24. Sơ đồ cân bằng hàm lượng VS trong bể phản ứng đợt thí nghiệm thứ 7
trên mô hình hiện trường trong điều kiện mùa hè ................................................... 121
Hình 4.25. Hiệu suất sinh khí từ thí nghiệm và tính toán từ mô hình Gompertz cải
tiến giai đoạn nạp liệu trên mô hình ngoài trời ....................................................... 123
Hình 4.26. Quan hệ tuyến tính giữa 1/t và 1/t.ln(dyt/dt) trong giai đoạn nạp liệu trên
mô hình ngoài trời ................................................................................................... 124


Luận án đủ ở file: Luận án full