Ứng Dụng Mật Rỉ Đường Trong Xử Lý Nước Thải

Mật rỉ đường là nguồn dinh dưỡng bổ sung cho vi sinh trong quá trình xử lý hiếu khí tại các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp nghèo dinh dưỡng.

Mật rỉ đường cung cấp nguồn cacbon hữu cơ lý tưởng, chứa khoảng 40% C, rẻ tiền, giàu cacbon, hoàn toàn không chứa nito. Nó rất dễ dàng thêm hệ thống bằng cách hòa với nước và tạt đều khắp bể.

Và đây là nguồn cung cấp cabon hữu cơ chủ yếu cho vi sinh vật trong các hệ thống xử lý nước thải có phương pháp xử lý sinh học.

Ngoài ra dùng mật rỉ đường, cần tính toán hàm lượng bổ sung vừa đủ tránh dẫn đến tình trạng tăng độ màu trong nước sau xử lý.

1- Đánh giá số liệu phân tích nguồn nước thải

Để bổ sung dinh dưỡng bằng mật rỉ đường nhằm cung cấp nguồn Cacbon từ bên ngoài cho hệ thống xử lý nước thải bằng vi sinh. Cần đánh giá phân tích các số liệu nước thải đầu vào đầu ra để tính toán hàm lượng dinh dưỡng bổ sung cần thiết.

Dựa theo như kết quả phân tích trên cùng với nghiên nghiên cứu hồ sơ thiết kế hệ thống xử lý nước thải chúng ta đánh giá những chỉ tiêu không đạt theo QCVN. Cần bổ sung nguồn Cacbon từ bên ngoài, bổ sung bùn cơ chất, men vi sinh tăng nồng độ hàm lượng bùn trong bể hiếu khí

2- Cơ chế xử lý chất ô nhiễm tại bể sinh học

Tại bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính, các tạp chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan được xử lý và chuyển hóa thành bông bùn sinh học. Các máy thổi khí hoạt động luân  phiên và hệ thống phân phối khí tinh dạng đĩa có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ hơn 10mm sẽ cung cấp oxi cho bể.

Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ thành carbonic và nước, chuyển hóa nitơ hữu cơ và amonia thành nitrat NO^3-. Mặt khác, hệ thống phân phối khí còn có chức năng xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính, tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các chất cần xử lý. Tải trọng chất hữu cơ của bể thổi khí thường dao động từ 0.32 – 0.64 kgBOD/m³.ngày.đêm và thời gian lưu nước dao động từ 8-12h.

Oxy hóa và tổng hợp:

CHONS (chất hữu cơ) + O₂ + Chất dinh dưỡng + Vi khuẩn hiếu khí –>CO₂ + H₂O + NH₃ + C₅H₇O₂N (tế bào vi khuẩn mới) + Sản phẩm khác Hô hấp nội bào: C₅H₇O₂N (tế bào) + 5O₂ + Vi khuẩn –> 5CO₂ + 2H₂O + NH₃ + E

Bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành carbonic CO₂ và nước H₂O, vi khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobater còn oxy hóa ammonia NH₃ thành nitrite NO₂^– và cuối cùng là nitrate NO₃^–

Vi khuẩn Nitrisomonas: 2NH₄⁺ + 3O₂ –>2NO₂^– + 4H⁺ + 2H₂O

Vi khuẩn Nitrobater: 2NO₂^– + O₂ –> 2 NO₃^–

Tổng cộng: NH⁴⁺ + 2O₂ –> NO₃^– + 2H⁺ + H₂O

Lượng oxy O2 cần thiết để oxy hóa hoàn toàn ammonia NH₄⁺ là 4,57 gO2/gN bị oxy hóa với 3,43 gO₂/g được dùng cho quá trình nitrite và 1,14 gO₂/gNO₂^– bị oxy hóa.

Trên cơ sở phương trình tổng hợp sau:

NH₄⁺ + 1.863O₂ + 0.098CO₂ –> 0.0196C₅H₇O₂N + 0.98NO₃^– + 0.0941H₂O +1.98H⁺

Cho thấy, mỗi một (01) g nitơ ammonia (N-NH3) chuyển hóa thì 4.25g oxy O2 được sử dụng, 0.16 g tế bào mới (C₅H₇O₂N) được hình thành, 0.08 g carbon vô cơ được sử dụng để tạo thành tế bào mới.

Các vi sinh vật trong vùng thiếu khí sẽ xảy ra các quá  trình nitrat hóa và khử nitrat hóa. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là khí nitơ, một loại khí trơ không ảnh hưởng đến môi trường. Cơ chế của quá trình như sau:

Quá trình nitrat hóa: NH₄⁺ + 1,863O₂ + 0,098CO₂ –> 0,0196C₅H₇O₂N + 0,98NO₃^– +  0,0941H₂O +1,98H⁺

Quá trình khử nitrat: CHONS + NO₃^– –> N₂ + CO₂ + C₅H₇O₂N + H₂O + OH^–

3- Đề xuất phương án bổ sung bùn vi sinh cơ chất và chất dinh dưỡng.

Bổ sung bùn vi sinh cơ chất: Bùn vi sinh cơ chất lấy tại hệ thống xử lý nước thải tương tự dạng bùn cô đặc.

Bổ sung nguồn chất dinh dưỡng: Nhằm tăng hàm lượng COD đầu vào cung cấp nguồn cacbon tổng hợp tế bào mới theo đúng tỉ  lệ COD:N = 100:5

Với kết quả phân tích nước thải đầu vào như trên ta cần hàm lượng dinh dưỡng như sau:

Tỉ lệ COD_nt vào : N_nt vào = 218:61 (mg/l)

Hàm lượng COD cần bổ sung cho 1 lít nước thải là: 61*12,2-218=526,2mg/l

Dùng mật rỉ đường hoặc hèm rượu để bổ sung hàm lượng COD :

Tính toán hàm lượng mật rỉ với hàm lượng 1lit chứa từ 60,000 – 10,000mg/l COD –>cần bổ sung 6,57lit mật rỉ cho 1m³ nước thải –> cần bổ sung 197,3 lít .

Tính toán lượng COD cần bổ sung tương tự cho các  nguồn dinh dưỡng khác như đường trắng, hèm rượu,…

4- Tính toán lượng mật rỉ đường thêm vào hệ thống xử lý nước thải

Nếu sau khi nuôi cấy vi sinh, hệ thống xử lý nước thải chạy vận hành ổn định, ta chỉ cần thêm một lượng chế phẩm vi sinh xử lý nước thải và dinh dưỡng mật rỉ đường, để bổ sung cho vi sinh xử lý nước thải sống và phát triển.

Để tính được lượng rỉ đường tương đối chính xác cần bón cho hệ thống xử lý nước thải thì người vận hành cần đo lượng Amonia tổng số và Nitrat (cùng với ước tính cho các Nitrogen sinh học còn lại – thông thường khoảng 50%) để có thể sử dụng lượng rỉ đường chính xác cho hệ thống xử lý nước thải.

Liều lượng sử dụng được xác định dựa vào hiện trạng hoạt động hệ thống, tình trạng bùn hoạt tính và tính toán cân đối theo tỷ lệ COD là: N: P = 100 : 5 : 1

Công thức tính thể tích mật rỉ đường dạng nước dựa trên cơ sở thể tích bể:

y = a x V

Trong đó:

• y: thể tích mật rỉ đường dạng nước cần sử dụng (L);
• a = 0.15 – 0.5 (L/m³): thể tích mật rỉ đường dạng nước trên đơn vị thể tích bể;
• V (m³): thể tích bể.

Lưu ý: Các chất dinh dưỡng trong nước thải bao gồm N và P. Trong đó: Hàm lượng Nitơ trong nước thải đầu vào được coi là đủ nếu tổng Nitơ (bao gồm Nito tự do, Nitơ – Amoni, Nitơ – Nitrit, Nitơ – Nitrat) trong nước đã xử lý là 1 – 2mg/l. Nếu cao hơn, nghĩa là hàm lượng Nitơ trong nước thải đã dư thừa thì cần chấm dứt việc bổ sung Nitơ từ ngoài (nếu có).

Các bước nuôi cấy vi sinh duy trì cho hệ thống bể

• Hoạt hóa sản phẩm bằng cách pha loãng 1kg với 10 lít nước, trong vòng 30 phút đến 1 giờ, sau đó cho thẳng vào hệ thống bể xử lý nước thải.
• Chất dinh dưỡng đảm bảo được tỷ lệ BOD là: 5:N:P = 100:5:1
• Kiểm tra pH (5 – 9), nhiệt độ (25 – 40⁰C) và DO phải được duy trì 1.0 – 2.0 mg/l.

5- Kimminhco nhà cung cấp Mật Rỉ Đường số 1 tại Việt Nam

A - Giới thiệu sản phẩm Mật Rỉ Đường: Mật rỉ đường (Mật đường, Mật rỉ, Rỉ mật, Rỉ đường, Molasses) là một sản phẩm được đặc chế từ công nghệ sản xuất đường mía. Sản phẩm đặc sánh có màu nâu đặc trưng của mật rỉ đường.

B - Tiêu chuẩn chất lượng mật rỉ đường tại kimminhco

• Thành phần: Mật rỉ đường mía và thành phần chất khô khác.
• Nồng độ: Nguyên chất
• Hàm lượng đường tổng: 45%
• Hàm lượng chất khô hòa tan: 76%
• Tỷ trọng: 1.33gr/ml

C - Thành phần cơ bản trong mật rỉ đường: Thường được chia thành 3 phần: đường, chất hữu cơ không đường và chất khoáng: Sacroza 45%, Glucoza 12%, Fructoza 10%, Axít amin 3% và các chất khác 30%

D - Ứng dụng Mật Rỉ Đường: Được sử dụng trong công nông nghiệp, thuỷ sản, phụ gia, xử lý môi trường, xử lý nước thải. Mật rỉ đường còn được sử dụng làm thức ăn trong chăn nuôi, nguyên liệu trong sản xuất cồn công nghiệp, phân bón, men vi sinh…

E - Nhà cung cấp số 1 tại việt nam: CÔNG TY TNHH TMDV PHÁT TRIỂN KỸ THUẬT KIM MINH (KIMMINHCO) là doanh nghiệp kinh doanh Mật rỉ đường hàng đầu tại Việt Nam từ năm 2015. Sản phẩm Mật rỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng cao đáp ứng yêu cầu cao của thị trường. Đặc biệt với mức giá luôn cạnh tranh nhất thị trường. Kimminhco  được khách hàng biết đến là nhà cung cấp uy tín và đối tác hàng đầu tại Việt Nam.

KMC tổng hợp