Microbe-Lift IND và SA trong xử lý nước rỉ rác, giảm mùi hôi

Thông tin cơ bản

Một công ty xử lý chất thải xây dựng (C&D) ở Ohio gặp phải tình trạng các thông số trong nước rỉ rác (nước thải chảy ra từ bãi rác), ví dụ như BOD, COD, TSS (tổng lượng chất rắn lơ lửng), a-mô-ni-ắc và phốt-phát, tăng cao. Lượng khí H₂S sản sinh cũng tăng cao đặc biệt là vào cuối ngày khi nhiệt độ tăng lên. Vào những giai đoạn có mưa lớn, nước sẽ được tái tuần hoàn ngược trở lại khu vực bãi rác để thuận tiện hơn cho quá trình bay hơi và giảm thiểu lượng nước rỉ rác đổ vào hệ thống xử lý nước thải công cộng

Lượng chất hữu cơ cao khiến cho nhu cầu ô-xy tăng lên vừa đủ để làm giảm thế ô-xy hóa khử trong bãi rác, đặc biêt là vào cuối giờ chiều khi nhiệt độ trở nên ấm hơn và các hoạt động sinh học đạt mức cao nhất.  Thế ô-xy khử thấp (-27 mv hoặc thấp hơn) kết hợp với thành phần sulfate trong các tấm vữa gây ra phản ứng khử sulfate tạo thành H₂S, thực hiện bởi các vi khuẩn khử sulfate (SRBs). Chính bởi lượng H₂S tạo thành này mà công ty phải nhận những phản ảnh/phàn nàn từ khu vực xung quanh cũng như chịu giám sát của Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA), vì hàm lượng H₂S đã vượt quá tiêu chuẩn an toàn. Nước rỉ rác được vận chuyển đến hệ thống xử lý nước thải công cộng với chi phí khá cao, vì nước rỉ rác không được phép đi qua hệ thống thu gom nước thải của địa phương do nồng độ H₂S vượt ngưỡng cho phép.  

Quy trình làm giàu sinh học - Bioaugmentation

Dựa trên những kinh nghiệm thành công trong việc kiểm soát H₂S tại những nhà máy xử lý rác thải xây dựng (C&D) ở New Hampshire, nhà máy ở Ohio quyết định thử kết hợp với các sản phẩm sinh học với mong muốn giảm các thông số kiểm soát nước rỉ rác, nhất là các thông số về hàm lượng hữu cơ, và kiểm soát hàm lượng H₂S bằng cách giảm lượng H₂S sản sinh và bằng cách ô-xy hóa lượng H₂S tạo thành. Vào ngày 25/04/2005, sản phẩm MicrobeLift IND và MicrobeLift SA được đưa vào sử dụng tại bãi rác này, bằng cách pha loãng sản phẩm với nước và sau đó sử dụng hệ thống tuần hoàn nước rỉ rác để phun xịt dung dịch pha loãng vào bãi rác. Hệ thống phun xịt/tưới tiêu này được sử dụng để làm bay hơi nước rỉ rác, và do đó giảm lượng nước rỉ rác phải vận chuyển đến hệ thống xử lý nước thải công, cũng như hạ nhiệt độ của bãi rác vào giờ chiều. Trong hai tuần đầu tiên, sản phẩm được sử dụng với liều lượng 2 gallon/ ngày. Sau đó giảm xuống còn 1 gallon/ngày. Cả hai sản phẩm được sử dụng cùng lúc và với liều lượng ngang bằng nhau.

Kết quả:

Trong vòng 15 ngày, lượng BOD giảm 23% và COD giảm 70%. Lượng a-mô-ni-ắc và phốt-phát cũng giảm 19% và 50%, chủ yếu nhờ vào quá trình hấp thu dị dưỡng. Lúc đầu, tổng lượng chất rắn lơ lửng tăng lên, nhưng sau đó giảm xuống dưới mức ban đầu.  Kết quả này là nhờ vào sự phát triển của vi khuẩn trong các chất hữu cơ (vi khuẩn ăn/tiêu hóa chất hữu cơ), tiếp sau đó là quá trình hô hấp nội sinh khi mà lượng chất hữu cơ này bị tiêu hủy dần và giảm đi (thể hiện qua chỉ số BOD và COD) làm cho tỷ lệ Thức ăn/Khối lượng (F/M – Food/Mass) giảm. Biểu đồ các thông số nước rỉ rác theo thời gian được biểu diễn trong Hình 1.

Hình 1: Các thông số kiểm soát từ nước rỉ rác từ bãi rác xây dựng ở Ohio

Ngay sau khi hàm lượng chất hữu cơ giảm đi, hàm lượng H₂S trong nước rỉ rác và trong không khí xung quanh khu vực bãi rác giảm mạnh xuống dưới ngưỡng phát hiện. Biểu đồ hàm lượng H2S trong nước rỉ rác được biểu diễn trong Hình 2.

Hình 2 – Lượng H₂S trong nước rỉ rác, đo tại thời điểm 5 giờ chiều.

Dựa trên kết quả đạt được, có thể rút ra 02 kết luận.

- Thứ nhất, phương pháp làm giàu sinh học sử dụng MicrobeLift IND và MicrobeLift SA có thể giúp ích trong việc giảm thành phần hữu cơ trong nước rỉ rác, thể hiện qua chỉ số BOD và COD. Chúng tôi cho rằng sự không đồng nhất trong mức sụt giảm của BOD và COD là vì giá trị BOD thấp một cách không tự nhiên, do những ức chế gây bởi lượng hữu cơ cao. COD có giá trị cao hơn, như đã được biểu thị trong lần kiểm tra phân tích mẫu lần đầu tiên (ngày 25/04). Một nguyên nhân khả dĩ nữa đó là nhờ vào khả năng trao đổi chất linh hoạt của các vi sinh vật trong sản phẩm MicrobeLift IND vàMicrobeLift SA. Các vi khuẩn này có thể phân hủy hữu hiệu các thành phần hữu cơ trong nước rỉ rác.

- Thứ hai, chúng tôi tự tin rằng, sự sụt giảm H₂S là nhờ 02 yếu tố tác động từ MicrobeLift IND và MicrobeLift SA. Yếu tố thứ nhất: sự sụt giảm các vật chất hữu cơ làm cho hàm lượng hữu cơ thấp đi đồng thời làm giảm nhu cầu ô-xy (trước đây nhu cầu ô-xy cao đã gây bất lợi cho phản ứng khử sulfate). Thứ hai, một lượng ô-xy vi lượng được sử dụng bởi các vi khuẩn ô-xy hóa S^2- tồn tại trong sản phẩm để ô-xy hóa bất kỳ lượng H₂S nào được sản sinh. Sự kết hợp của 02 yếu tố tác động này là nguyên nhân khả dĩ nhất gây nên sự sụt giảm H₂S một cách nhanh chóng và mạnh mẽ. Lượng H₂S giảm xuống ngưỡng có thể phát hiện chỉ sau một thời gian ngắn sử dụng sản phẩm. Nhìn chung, dự án đã vô cùng thành công, và giải pháp sử dụng vi sinh rất kinh tế này mà bãi rác LaFarge đã ứng dụng từ năm 2005 đã được giới thiệu đến 10 nhà máy khác trong khu vực. 

Nguồn : Ecological Laboratories và nhà mày xử lý nước rỉ rác ở Ohio, Mỹ