Ảnh hưởng của chế phẩm enchoice trong điều kiện có và không có sục khí lên nước thải cao su

n kỹ sƣ GVHD SVTH TS. Bùi Xuân An Nguyễn Khoa 02126051 CNSH28 Tp. Hồ Chí Minh Tháng 8/2006 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NÔNG LÂM UNIVERSITY HỒ CHÍ MINH DEPARMENT OF BIOTECHNOLOGY ----©---- THE EFFECTUAL ENCHOICE IN THE CONTEXT HAVE OR NOTHING TO BLOW THE GAS ON WASTE WATER OF RUBBER GRADUATION THESIS Professer Student Dr. Bùi Xuân An Nguyễn Khoa 02126051 Hồ Chí Minh. 8/2006 i i Lời Cảm Tạ Tôi xin chân thành cảm tạ: Ban Giám hiệu Trƣờng Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm Bộ Môn Công nghệ sinh học, cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tại trƣờng. TS Bùi Xuân An đã hết lòng hƣớng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp. Ban Giám đốc công ty Environmental Choices. Bộ phận quản lý – xử lý nƣớc thải Công ty cao su Mardec. Các anh chị tại Trung Tâm Công Nghệ Quản Lý Môi Trƣờng và Tài Nguyên, đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong thời gian thực tập tốt nghiệp. Sự giúp đỡ của bạn Phan Hồ Giang. Các bạn bè thân yêu của lớp CNSH K28 đã chia sẽ những buồn vui, cũng nhƣ đã hết lòng hổ trợ, giúp đở chúng tôi trong thời gian thực tập. Sinh viên thực hiện Nguyễn Khoa ii ii TÓM TẮT NGUYỄN KHOA, Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Tháng 7/2006 “ ẢNH HƢỞNG CỦA CHẾ PHẨM SINH HỌC ENCHOICE TRONG ĐIỀU KIỆN CÓ VÀ KHÔNG CÓ SỤC KHÍ LÊN NƢỚC THẢI CAO SU ”. Bố trí thí nghiệm: Nƣớc thải cao su đƣợc xử lý với 3 nồng độ Enchoice khác nhau, trong điều kiện có và không có sục khí. Thí nghiệm đƣợc thực hiện 3 lần.Sau đó ta đem các mẫu nƣớc thải thực hiện đánh giá cảm quan về mùi và phân tích các chỉ tiêu lý-hóa. Nhằm xác định và đánh giá ảnh hƣởng của các nồng độ và điều kiện sục khí tác động lên quá trình xử lý nƣớc thải cao su của chế phẩm Enchoice. Địa điểm thực hiện thí nghiệm: Trung Tâm Công Nghệ Quản Lý Môi Trƣờng và Tài Nguyên. Thời gian tiến hành: 04/05/2006 – 05/08/2006. Mẫu nƣớc thải đƣợc lấy từ công ty chế biến mủ cao su Mardec, Bình Dƣơng. Những kết quả đạt đƣợc: Mùi hôi thối và các khí độc hại đều cải thiện đáng kể. Xác định điều kiện sục khí là nhân tố cần thiết để gia tăng hoạt động của chế phẩm Enchoice. Chế phẩm Enchoice thực sự hiệu quả, góp phần cải thiện đáng kể nồng độ NH3 có trong nƣớc thải cao su. Hiệu quả việc xử lý nƣớc thải cao su chịu sự ảnh hƣởng lớn của nồng độ chế phẩm Enchoice sử dụng. Các chỉ tiêu pH, BOD, COD giảm nhẹ khi đƣợc xử lý bởi chế phẩm sinh học Enchoice. iii iii MỤC LỤC CHƢƠNG TRANG Trang tựa Lời cảm tạ ............................................................................................................... i Tóm tắt ................................................................................................................... ii Mục lục .................................................................................................................iii Danh sách các hình ................................................................................................ v Danh sách các bảng ............................................................................................... vi 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................. 3 2.1 Sơ lƣợc nguồn gốc và đặc điểm nƣớc thải cao su ................................. 3 2.1.1.Quy trình sản xuất cao su ............................................................ 3 2.1.2. Nguồn gốc và thành phần nƣớc thải cao su ............................... 3 2.1.3. Ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải cao su .................................. 5 2.1.4. Các phƣơng pháp xử lý .............................................................. 7 2.2 Sơ lƣợc về chế phẩm sinh học Enchoice .............................................. 8 2.2.1. Giới thiệu chung ........................................................................ 9 2.2.2. Thành phần................................................................................. 9 2.2.3. Tính chất hoạt động ................................................................... 9 2.2.4. Cơ chế hoạt động ..................................................................... 10 2.2.5. Công dụng ................................................................................ 11 2.2.6. Liều lƣợng ................................................................................ 11 2.2.7. Giá thành .................................................................................. 11 2.2.8. Những điều lƣu ý khi sử dụng chế phẩm ................................. 11 2.2.9. Tình hình nghiên cứu - ứng dụng chế phẩm Enchoice ............ 12 3. PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ..................................................................... 13 3.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm ...................................................... 13 3.2. Bố trí thí nghiệm ................................................................................ 13 3.3. Mô tả thí nghiệm ................................................................................ 15 iv iv 3.4 Vật liệu dùng trong thí nghiệm ........................................................... 16 3.5. Các chỉ tiêu theo dõi .......................................................................... 17 3.5.1. Đánh giá cảm quan về mùi hôi ................................................ 17 3.5.2. Các chỉ tiêu về hoá-lý .............................................................. 17 3.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................. 18 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................... 19 4.1. Đánh giá cảm quan về mùi ............................................................... 19 4.2. Chỉ tiêu NH3 ....................................................................................... 21 4.3. Chỉ tiêu H2S ....................................................................................... 23 4.4. PH ...................................................................................................... 25 4.5. Chỉ tiêu BOD ..................................................................................... 26 4.6. Chỉ tiêu COD ..................................................................................... 28 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 30 6. TÀI LIỆU KHAM KHẢO ............................................................................... 31 7. PHỤ LỤC ......................................................................................................... 32 Bảng đánh giá cảm quan về mùi ............................................................... 32 Kết quả phân tích thống kê ....................................................................... 33 Số liệu đƣợc cung cấp bởi Nguyễn Trịnh Phƣơng Uyên .......................... 39 v v Danh Sách Các Hình Hình Trang Hình 2.1 Chế phẩm Enchoice gốc loại 100 ml ...................................................... 8 Hình kết quả thí nghiệm ....................................................................................... 40 vi vi Danh Sách Các Bảng Các Bảng Trang Bảng 2.1: Thành Phần chất ô nhiễm trong nƣớc thải chế biến mủ cao su ............. 4 Bảng 2.1: Một số tiêu chuẩn nƣớc thải công nghiêp̣ ............................................. 6 Bảng 4.1: Kết quả đánh giá cảm quan mùi nƣớc thải cao su của 11 ngƣời ......... 20 Bảng 4.2: Kết quả phân tích NH3 sau 24h trong 3 lần thực hiện thín nghiệm ..... 22 Bảng 4.3: Kết quả phân tích H2S sau 24h trong 3 lần thực hiện thí nghiệm ...... 24 Bảng 4.4: Chỉ số pH trong các nghiệm thức ........................................................ 26 Bảng 4.5: Chỉ số BOD trong các nghiệm thức ..................................................... 27 Bảng 4.6: Chỉ số COD trong các nghiệm thức ..................................................... 29 Đồ Thị Đồ thị 4.1: Tỷ lệ đánh giá mùi ở các nghiệm thức sau 24 h ................................ 21 Đồ thị 4.2: Hiệu suất xử lý NH3 (%) so với đối chứng ........................................ 23 Đồ thị 4.3: Hiệu suất xử lý H2S (%) so với đối chứng......................................... 25 Đồ thị 4.4 Chỉ số pH sau khi đƣợc xử lý Enchoice so với đối chứng .................. 26 Đồ thị 4.5: Hiệu suất xử lý BOD (%) so với đối chứng ...................................... 28 Đồ thị 4.6: Hiệu suất xử lý COD (%) so với đối chứng ...................................... 29 1 Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Đặt vấn đề Trong quá trình phát triển kinh tế và hội nhập quốc tế của nƣớc ta, vấn đề xử lý ô nhiễm môi trƣờng, do các chất thải-các khu công nghiệp-nông nghiệp và trong sinh họat hằng ngày ở các khu dân cƣ thành phố lớn, trung tâm kinh tế là một vấn đề tất yếu. Đối với nƣớc ta cây cao su là một cây công nghiệp có giá trị kinh tế rất cao. Các sản phẩm đƣợc làm từ mủ cây cao su gắn liền với cuộc sống hằng ngày của chùng ta. Nƣớc thải và mùi đƣợc tạo ra từ việc sơ chế-chế biến cao su nếu thải ra môi trƣờng ngoài mà chƣa đƣợc xử lý có nguy cơ ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc ngầm, môi trƣờng không khí và ảnh hƣởng đến sức khoẻ và cuộc sống ngƣời dân.Vì vậy, đây hiện là vấn đề đang đƣợc sự quan tâm của nhiều ngƣời. Nƣớc thải cao su đƣợc xem là một trong những loại nƣớc thải có nồng độ ô nhiễm rất cao bởi các thành phần COD, ammonium và photpho. Nƣớc thải chế biến cao su từ mủ nƣớc thƣờng có pH thấp (4-6) do việc sử dụng acid để làm đông tụ cao su, trong đó nƣớc thải phát sinh từ chế biến mủ tạp có pH khoảng 6-7. Hàm lƣợng N-NH3 trong nƣớc thải cao chủ yếu là do việc sử dụng amoniac là chất chống đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và tồn trữ mủ, đặc biệt là trong chế biến mủ ly tâm. Bên cạnh đó, hàm lƣợng photpho trong nƣớc thải cũng rất cao (88,1-109,9mg/l) (Nguyễn Thị Phƣơng Loan, 2004). Hiện nay có một số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải cao su đang đƣợc sử dụng: - Phƣơng pháp xử lý cơ học: lọc qua lƣới, vật liệu cát, lắng hoặc ly tâm… - Phƣơng pháp sinh hoá: sử dụng các vi sinh vật, các chế phẩm Enzym… Ô nhiễm của nƣớc thải cao su thông thƣờng đƣợc đánh giá qua các chỉ số sau: mùi hôi, nồng độ các khí (NH3, H2S), độ pH, BOD (Biochemical Oxygen Deman), COD (Chemical Oxygen Deman). Việc sử dụng chế phẩm Enzym (Enchoice) đƣợc đánh giá là khả thi, vì theo nhận định của nhà sản xuất loại chế phẩm Enzym này không chỉ cải thiện thành phần nƣớc thải mà nó còn góp phần đáng kể vào việc khử mùi. Trong nghiên cứu này chúng ta tập trung 2 vào nghiên cứu và đánh giá hiệu quả xử lý mùi hôi thoát ra từ nƣớc thải cao su khi sử dụng chế phẩm Enchoice, ở điều kiện ở Việt Nam. 1.2. Mục Tiêu Nghiên Cứu 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Khảo sát một số điều kiện liên quan đến việc xử lý nƣớc thải cao su bằng chế phẩm sinh học Enchoice, từ đó ứng dụng xử lý nƣớc thải cao su hiệu quả hơn, hợp lý hơn. 1.2.2. Mục tiêu chuyên biệt Khảo sát một số yếu tố liên quan đến việc sử dụng chế phẩm Enchoice để xử lý nƣớc thải cao su: nồng độ chế phẩm sử dụng, tác động sục khí. Đánh giá tác động lẫn nhau của các yếu tố. Các chỉ tiêu cần đánh giá: mùi, nồng độ các khí (NH3, H2S), độ pH, BOD, COD. Đề xuất phƣơng pháp sử dụng chế phẩm Enchoice sao cho có hiệu quả. 1.3. Giới hạn Nghiên cứu này đƣợc thực hiện trong phòng thí nghiệm. Thời gian thực hiện 04/05/2006 – 05/08/2006. Không đánh giá đƣợc hiệu quả kinh tế. 3 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Sơ lƣợc nguồn gốc và đặc điểm nƣớc thải cao su 2.1.1. Quy trình sản xuất cao su Qui trình chế biến sản phẩm mủ cao su gồm các giai đoạn chính: + Biến đổi vật lý cao su sống để có thể hòa trộn các hóa chất cần thiết gọi là giai đoạn hóa dẻo cao su. + Giai đoạn hòa trộn các hóa chất vào cao su đã hóa dẻo tạo thành hỗn hợp cao su. + Giai đoạn định hình hỗn hợp cao su (tờ cán, trắc diện liên tục đùn ép, dung dịch), và định hình sản phẩm sơ bộ. + Giai đoạn lƣu hóa. 2.1.2. Nguồn gốc và thành phần nƣớc thải cao su Các thành phần gây ô nhiễm nƣớc thải có nguồn gốc từ nguyên liệu nhƣ: các protein, các lipid, hydrocacbon, acid béo tự do và các acid amine tự do. Các thành phần độc hại có nguồn gốc từ quá trình chế biến là NH3 và các acid hữu cơ. Nƣớc thải chế biến cao su dƣợc hình thành chủ yếu từ các công đọan nhồi trộn, làm đông, gia công cơ học và nƣớc rửa máy móc, bồn chứa. Đặc tính ô nhiễm của nƣớc thải ngành sản xuất mủ cao su bao gồm: 4 Bảng 2.1: Thành phần chất ô nhiễm trong nƣớc thải chế biến mủ cao su ( Nguyeãn Văn Phƣớc, 2004) Nhìn chung nƣớc thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4.2-5.2 do việc sử dụng acid để làm đông tụ mủ cao su. Các hạt cao su tồn tại trong nƣớc ở dạng huyền phù với nồng độ rất cao. Các hạt huyền phù này là những hạt cao su đã đông tụ nhƣng chƣa kết lại thành mảng lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán dẹp. Nếu lƣu nƣớc thải trong một thời gian dài và không có sự xáo trộn thì các huyền phù này sẽ tự nổi lên và kết dính lại thành từng mảng lớn trên bề mặt nƣớc. Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ tƣơng và keo phát sinh trong quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén ly tâm và cả trong giai đoạn cán đông. Trong nƣớc thải còn chứa một lƣợng lớn protein hoà tan, acid formic (dùng trong quá trình làm đông), và N-NH3 (dùng trong quà trình kháng đông). Hàm luợng COD trong nƣớc thải là khá cao có thể lên đến 15.000 mg/L. Tỷ lệ BOD/COD của nƣớc thải là 0,60-0,88 rất thích hợp cho quá trình xử lý sinh học. Nƣớc thải trong quá trình chế biến mủ cao su là loại nƣớc thải khó xử lý, bởi nó không chỉ chứa kim loại nặng, chất rắn... mà còn có mùi hôi thối rất khó chịu. Trong đó, nguồn gốc mùi hôi thối là amoniac, sulfur hydro, các acid béo bay hơi có tác động không nhỏ đến sức khoẻ của con ngƣời. Stt Thành phần Đơn vị Nƣớc thải qua công đọan Sản xuất mủ cốm Sản xuất ly tâm Đánh đông Cán cắt cốm 1 pH 4.70-5.49 5.27-5.59 4.50-4.81 2 COD mg O2/L 4358-13127 1986-5793 3560-28450 3 BOD mg O2/L 3859-9780 1529-4880 1890-17500 4 SS Mg/L 360-5700 249-1070 130-1200 5 N-NH3 Mg/L 649-890 152-214 123-158 5 2.1.2. Ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải cao su 2.1.2.1. Ô nhiễm không khí Việc ô nhiễm không khí do tác động của nƣớc thải cao su đƣợc thể hiện ở các chỉ tiêu sau: Amonia (NH3): NH3 là một trong các tiêu chuẩn để đánh giá ô nhiễm không khí. Là chất khí không màu, mùi khai, dể tan trong nƣớc, nhẹ hơn không khí (d = 0,59). Ở pH thấp NH3 sẽ hoà tan trong nƣớc và tồn tại ở dạng NH4 +, pH cao khí NH3 bốc hơi vào không khí gây mùi khó chịu (Trần Thị Ngọc Diệu, 2001). Khi con ngƣời hít phải khí NH3 trên mức nồng độ cho phép là 25 mg/m 3 sẽ có triệu chứng chóng mặt, rát mắt, đau đầu. Nếu hít phải nhiều sẽ gây viêm và tổn thƣơng đƣờng hô hấp. Cụ thể là bị viêm phổi và các bệnh về phổi, mức độ từ nhẹ đến nặng nhƣ sau: lƣỡi khô và phồng rộp; bỏng trong cổ họng, ho; ho co giật; khó thở một phần do co thắt phản xạ họng; mù từng phần hoặc toàn phần; phù phổi; tử vong do xuất huyết phổi hoặc do mất phản xạ vì khó thở. Hydro Sunfur (H2S): Là sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí có mùi trứng thối, nặng hơn không khí (d = 1,19) tan trong nƣớclà loại khí rất độc tác động trực tiếp lên hệ thần kinh khi ngửi phải. Nồng độ cho phép là 15 mg/m3, đó là loại khí gây kích ứng các niêm mạc, kết mạc và đƣờng hô hấp, hệ thần kinh trung ƣơng khi con ngƣời hít phải. Tùy theo mức độ từ nặng đến nhẹ mà ngƣời nhiễm khí này sẽ bị mất tri giác bất ngờ, co giật và dãn đồng tử; động kinh, ho khạc ra máu; ứ tiết phế quản, cảm giác yếu mệt và dễ tử vong do ngạt. Ngoài ra trong nƣớc thải cao su còn có một số các chất khí khác nhƣ mùi hôi và CO2. 6 2.1.2.2. Ô nhiễm nguồn nƣớc Ở Việt Nam trƣớc đây hầu hết các công ty sản xuất và gia công cao su đều không có hệ thống xử lý nguồn nƣớc đƣợc dùng trong quá trình sản xuất. Nên toàn bộ lƣợng nƣớc thải đi theo đƣờng mƣơng xả trực tiếp vào trong sông, suối dẫn đến tình trạng ô nhiễm. Việc đánh giá sự ô nhiễm nƣớc đã đƣợc nhà nƣớc đƣa vào bộ luật và ban hành văn bản TCVN để áp dụng. Các thông số thƣờng dùng để đánh giá ô nhiễm nƣớc: pH, hàm lƣợng chất rắn, màu, độ đục, lƣợng oxy hoà tan, BOD, COD… Sau đây là một số chỉ tiêu cơ bản trích trong TCVN 1995 - Tiêu chuẩn nƣớc thải công nghiêp̣ : Bảng 2.1: Một số tiêu chuẩn nƣớc thải công nghiệp Các chỉ tiêu Giới hạn tối đa pH 5,5-9 BOD5 (mg/l) 50 COD (mg/l) 100 NH3 (mg/l) 1 H2S (mg/l) 0,1 Colifrom(MNP/100ml) 10000 (Bộ khoa học và công nghệ, 1995 ) 2.1.2.3. Ô nhiễm đất Ô nhiễm đất do nƣớc thải cao su: bao gồm các loại ô nhiễm chịu sự tác động của các hoá chất còn tồn dƣ, các hợp chất hữu cơ hay vô cơ hình thành trong quá trình sản xuất và chế biến cao su, các VSV mang mầm bệnh. Đây là bƣớc ô nhiễm trung gian, trƣớc khi sự ô nhiễm thấm xuống các mạch nƣớc ngầm. 7 2.1.3. Các phƣơng pháp xử lý 2.1.3.1. Phƣơng pháp cơ học Nƣớc thải có thành phần hết sức phức tạp. Trong nƣớc thải cao su không chỉ chứa các thành phần hóa-sinh học hoà tan, các loại vi sinh vật (VSV), mà còn chứa các chất khó tan-không tan (các chất vô cơ hoặc hữu cơ). Các chất không tan hoặc ít tan trong nƣớc có thể có kích thƣớc nhỏ và có thể có kích thƣớc lớn. Dựa vào tỷ trọng của chúng để loại chúng ra khỏi môi trƣờng nƣớc trƣớc khi tiến hành bƣớc xử lý kế tiếp. Đây là khâu ban đầu không thể thiếu trong quy trình xử lý nƣớc thải cao su. Bản chất của quá trình xử lý cơ học là gồm những quá trình mà khi nƣớc thải qua quá trình đó sẽ không làm thay đổi tính chất sinh học và hoá học của nƣớc thải. Xử lý cơ học là quá trình tiền xử lý nhằm loại đi các chất rắn có kích thƣớc và có tỷ trọng lớn. Tuỳ vào thành phần, đặc điểm của nƣớc thải cao su ta có thể áp dụng: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng 1, bể tách béo, bể điều hoà… 2.1.3.2. Phƣơng pháp hoá học Là phƣơng pháp sử dụng các chất hoá học, bể phản ứng để thực hiện sự đông tụ (kết tủa), oxi-hoá, trung hoà mục đích nhằm phân huỷ hoặc phân giải các chất độc hại có trong nƣớc thải; tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn xử lý sau. 2.1.3.3. Phƣơng pháp sinh học (nguồn: Nguyễn Đức Lƣợng, 2003) Trong tự nhiên có một số loài VSV trong quá trình sống chúng có khả năng sử dụng các chất hữu cơ các chất khoáng có trong nƣớc thải để tạo dƣỡng chất, tạo năng lƣợng, sinh trƣởng và nhờ vậy mà sinh khối của chúng tăng lên. Trong quá trình sống của mình vi sinh vật (VSV) luôn tiến hành quá trình trao đổi chất với môi trƣờng bên ngoài. Đây là quá trình trao đổi trực tiếp (do cơ thể VSV ở dạng đơn bào) nên việc trao đổi chất xảy ra rất nhanh, do vậy việc đƣa VSV vào quá trình xử lý nƣớc thải để phân huỷ các chất bẩn, các chất độc hại có trong nƣớc thải rất khả thi. Bản chất của việc sử dụng hệ VSV để loại bỏ các chất ô nhiễm dựa trên cơ sở quá trình chuyển hoá vật chất trong hệ 8 sinh thái thông qua chuỗi thức ăn. Sản phẩm sau cùng của tiến trình phân huỷ do VSV chỉ gồm: khí CO2, Nitơ, nƣớc, dạng khử, ion sunfat, H2S và sinh khối. Vì ở đây các VSV chỉ sử dụng các chất có cấu trúc đơn giản, các chất hữu cơ hoà tan, các chất khoáng có tỷ trong thấp phân tán trong nƣớc nên chỉ dùng phƣong pháp sau khi loại các tạp chất, các chất không tan, các chất có cấu trúc hoá học phức tap bởi các quá trình cơ học và hoá học. Cho đến nay dựa vào tính chất, môi trƣờng, hoạt động sống của chúng ngƣời ta phân ra 2 loại : VSV hiếu khí: là những chủng VSV có khả năng phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện có Oxy và tạo ra CO2, H2O, NH3, năng lƣợng, sinh khối…Các VSV này đƣợc gọi là bùn hoạt tính. VSV kỵ khí: là những VSV thực hiện quá trình phân huỷ phân giải các chất hữu cơ trong môi trƣờng kỵ khí. Quá trình phân huỷ kỵ khí các hợp chất hữu cơ thƣờng xảy ra theo hai giai đoạn chính: g.đoạn lên men acid, g.đoạn lên men kiềm. Các sản phẩm bao gồm rất nhiều khí CO2, CH4, H2S, idol, scatol… 2.2. Sơ lƣợc về chế phẩm sinh học Enchoice (nguồn công ty Environmetal Choices, 2004) Hình 2.1 Chế phẩm Enchoice gốc loại 100 ml 2.2.1 Giới thiệu chung Theo nguồn tin của công ty Enviromental Choices, Inc. đây là sản phẩm men hữu cơ tổng hợp đƣợc sản xuất tại Mỹ và đã đƣợc Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ (USDA) cấp phép sử dụng cho những ứng dụng tẩy rửa đặc biệt, khử mùi, kiểm soát côn trùng nhƣ ruồi, muỗi, tại các nhà máy chế biến thực phẩm, thịt gia súc, gia cầm trên phạm vi toàn liên bang. 9 2.2.2 Thành phần Là sản phẩm hoàn toàn hữu cơ tổng hợp từ những thành phần thực vật bao gồm: mật đƣờng mía, các loại men, tảo, các chất hoạt động bề mặt, acid citric, acid lactic và nƣớc. 2.2.3 Tính chất hoạt động Thúc đẩy phản ứng thông qua xúc tác của các loại enzyme trong thành phần men tổng hợp. Khử mùi thông qua phản ứng hoá học thay đổi tính chất của ammonia, hydro sulfua và các loại acid béo không ổn định. Chế phẩm có tác dụng khử mùi tức thời, hiệu quả với nhiều loại mùi khác nhau. Hoạt động tốt trong môi trƣờng hiếu khí (có oxygen). Hoạt động tốt trong dãy biến thiên nhiệt độ rộng (từ nhiệt độ trên điểm đông đến 55oC). Độ pH khoảng 4,5 và hoạt động hiệu quả trong môi trƣờng có độ pH trung bình từ 3,5 đến 9,5 Hoàn toàn không nguy hiểm và độc hại đối với con ngƣời, các hệ sinh thái biển, động vật và thực vật. Không gây dị ứng, không nguy hiểm, không cháy, nổ. Không cần áp dụng các biện pháp an toàn khi vận chuyển cũng nhƣ cho ngƣời sử dụng sản phẩm. ENCHOICE khi đƣợc sử dụng đúng tỷ lệ thích hợp sẽ hoàn toàn không tạo ra mùi - kể cả mùi hôi hay mùi thơm tự nhiên của chế phẩm. 2.2.4 Cơ chế hoạt động Cơ chế hòa tan Khi đƣợc hòa tan trong nƣớc và phun dƣới dạng sƣơng vào không khí, các enzyme trong từng giọt nƣớc tác động làm thay đổi tính chất phân cực của giọt nƣớc. Khi tính phân cực yếu đi, tính hòa tan đối với hầu hết các loại mùi hôi sẽ tăng lên. Đồng thời, các chất hoạt động bề mặt hình thành một lớp màng mỏng bao phủ giọt nƣớc, gây ra hiện tƣợng tích điện âm trên bề mặt giọt nƣớc. Hiện tƣợng này làm cho các giọt nƣớc đẩy nhau (tƣơng tự hiện tƣợng đẩy nhau của điện tích) và do đó tồn tại ở trạng thái sƣơng 10 trong thời gian dài hơn. Lực tĩnh điện đồng thời tạo ra lực hấp dẫn các phân tử mùi lên bề mặt giọt nƣớc và sau đó bị hút vào trong giọt nƣớc. Tính hòa tan này tạo ra hiện tƣợng tăng tỷ trọng của giọt nƣớc dẫn đến hiện tƣợng hợp nhất và làm mất mùi hôi thông qua quá trình bốc hơi. Các mùi hôi chúng ta ngửi thấy là do quá trình mùi bốc hơi. Một khi phân tử mùi bị “bẫy” trong trạng thái hòa tan, nó sẽ không gây mùi, ngoại trừ trƣờng hợp khi một số ít phân tử mùi trở lại trạng thái bốc hơi. Sự thay đổi tính phân cực của nƣớc cũng đồng thời làm tăng tỷ lệ khí hòa tan - lƣợng khí hòa tan trong dung dịch tƣơng ứng với lƣợng khí trở lại trạng thái bốc hơi – và có tác dụng chặn mùi quay trở lại. Tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp khi ta đứng cạnh một hồ nƣớc và ngửi thấy mùi hôi, thực ra chúng ta không ngửi thấy mùi trong hồ nƣớc, mà chúng ta chỉ ngửi thấy mùi thoát hơi lên từ mặt hồ. Khi các phân tử mùi bị bẫy trong giọt nƣớc hoặc bị hút dính vào bề mặt của giọt nƣớc, không tồn tại ở trạng thái tự do, thì cơ quan khứu giác của chúng ta không phát hiện mùi. Cơ chế đệm ENCHOICE có chứa một số acid hữu cơ nhƣ acid citric và các muối acid tạo thành “Dung dịch đệm”. Các dung dịch đệm có khả năng trung hòa cả hai loại khí gốc acid và gốc kiềm, quan trọng hơn, chúng làm tăng tỷ lệ hòa tan của các loại khí gốc acid và gốc kiềm trong nƣớc. Cơ chế đệm không những làm tăng tỷ lệ khí hòa tan mà còn giúp trung hòa một phần các khí gốc acid và kiềm. 2.2.5 Công dụng Khử mùi rất hiệu quả, đặc biệt là những mùi có nguồn gốc từ các khí ammonia (NH3), hydro sulfua (H2S) và một số khí gây mùi hôi thối khó chịu. Làm giảm và diệt ruồi, muỗi, và các loài côn trùng nhỏ, nhƣng tuyệt đối an toàn cho môi trƣờng, con ngƣời và các loại động thực vật. Kích thích tăng trƣởng vi sinh, đặc biệt trong môi trƣờng hiếu khí. Tẩy nhờn hiệu quả. Cải thiện đáng kể tính chất và thành phần nƣớc thải. Thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong thành phần nƣớc thải. 11 2.2.6. Liều lƣợng Liều dùng thông thƣờng là 1-2 ml chế phẩm Enchoice gốc ứng với 1 khối (m3) nƣớc thải gốc (nƣớc thải công nghiệp). 2.2.7. Giá thành Sản phẩm đƣợc bán trên thị trƣờng Việt Nam với giá là 1.000.000 vnđ / 1 lít chế phẩm gốc. 2.2.8. Những điều lƣu ý khi sử dụng chế phẩm 2.2.8.1 Bảo quản Tránh ánh sáng. Để nơi mát nhƣng không để trong tủ lạnh. Đậy kín, kị khí. Không chứa bằng bình thuỷ tinh. Dùng trong hạn sử dụng 2.2.8.2 Sử dụng Pha loãng bằng nƣớc sạch, không dùng nƣớc nhiễm bẩn hoặc nhiễm clo, hoặc các loại hóa chất khác. Phun sƣơng dung dịch Enchoice đã pha loãng xung quanh nơi cần khử mùi hôi, hoặc hoà tan Enchoice hoàn toàn vào nƣớc thải cần xử lý. Tiến hành sục khí dung dịch đã pha Enchoice (dung dịch cần xử lý) để tăng hiệu quả của chế phẩm. 2.2.9. Tình hình nghiên cứu - ứng dụng chế phẩm Enchoice Tình hình nghiên cứu trong nƣớc Đề tài: “Khảo sát khả năng diệt muỗi của chế phẩm Enchoice” do Nguyễn Thị Ngọc Lệ thực hiện (2005). Đề tài nghiên cứu xử lý nƣớc thải cao su tại cơ sở chế biến công ty cao su Phƣớc Hoà do Trịnh Phƣơng Uyên kỹ sƣ công ty Environmental Choices thực hiện (2005). 12 Hiện nay Công ty cao su Mardec hiện đang nghiên cứu ứng dụng chế phẩm sinh học vào trong xử lý nƣớc thải cao su. Tuy nhiên, chƣa có nghiên cứu nào về các điều kiện nhƣ: nhiệt độ, nồng độ, môi trƣờng, hiệu quả kinh tế trong điều kiện Việt Nam. 13 Phần 3. PHƢƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1. Địa điểm và thời gian thí nghiệm Địa điểm - Chạy mô hình và thực hiện phân tích các chỉ tiêu tại Trung Tâm Công Nghệ Quản Lý Môi Trƣờng và Tài Nguyên. - Địa điểm lấy mẩu nƣớc thải cao su: công ty cao su Mardec, Bình Dƣơng. Thời gian - Viết đề cƣơng chuẩn bị thí nghiệm từ 4/05/2006 – 05/05/2006. - Thí nghiệm đƣợc tiến hành từ 26/05/2006 – 02/07/2006. - Tổng kết số liệu từ 03/07/2006 – 05/07/2006. - Viết khoá luận tốt nghiệp từ 06/07/2006 – 05/08/2006. 3.2. Bố trí thí nghiệm Sơ đồ thí nghiệm Nƣớc thải cao su Xử lý Enchoice Xử lý Enchoice ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Không sục khí Có sục khí 14 Ghi chú: - ĐC: là mẫu nƣớc thải cao su chƣa qua bất kỳ quy trình xử lý nào. - A1, A2, A3 là các mẫu nƣớc thải cao su đƣợc xử lý với Enchoice theo tỷ lệ lần lƣợt: 1ml/1m3 nƣớc thải, 2ml/1m3 nƣớc thải, 3ml/1m3 nƣớc thải. Trong cùng điều kiện là không tiến hành sục khí. - B1, B2, B3 là các mẫu nƣớc thải cao su đƣợc xử lý với Enchoice theo tỷ lệ lần lƣợt: 1ml/1m3 nƣớc thải, 2ml/1m3 nƣớc thải, 3ml/1m3 nƣớc thải. Trong cùng điều kiện có tiến hành sục khí. Đây là thí nghiệm 2 yếu tố và đƣợc bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên RCBD (Randomized Complete Block Design) với 3 lƣợng chế phẩm Enchoice khác nhau (1 ml / 1m 3 nƣớc thải, 2 ml / 1m3 nƣớc thải, 3ml / 1m3 nƣớc thải) và chia làm 2 nhóm: không có sục khí, có sục khí. Thí nghiệm bao gồm 7 nghiệm thức, mỗi nghiệm thức đƣợc lặp lại 3 lần. Mỗi lần lặp lại tƣơng ứng với 1 khối: Lần lặp lại 1: ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Lần lặp lại 2: ĐC A2 A3 A1 B2 B3 B1 Lần lặp lại 3: ĐC A3 A1 A2 B3 B1 B2 15 3.3. Mô tả thí nghiệm Do điều kiện của phòng thí nghiệm không cho phép, nên thí nghiệm đƣợc tiến hành với lƣợng nƣớc thải tính theo đơn vị Lít (L) Việc lấy nƣớc thải của nhà máy chế biến mủ cao su Mardec Bình Dƣơng đƣợc lấy vào 3 thời điểm: o Ngày 26-05-2006 o Ngày 15-06-2006 o Ngày 28-06-2006 Các mẫu nƣớc thải đƣợc lấy tại cùng 1 vị trí, ngay tại nơi thoát nƣớc của nguyên khu xƣởng 1 (khu xƣởng chỉ chuyên sản xuất mủ tạp), mẫu sau khi lấy đƣợc vận chuyển trong thời gian ngắn (khoảng 4h) về phòng thí nghiệm, để lấy mẫu đối chứng (ĐC) và tiến hành xử lý. Lƣợng mẫu lấy về có tổng thể tích 30 lít. Các xô nhựa dung tich 8 lít dùng trong thí nghiệm đã đƣợc rửa sạch. Ta chia lƣợng mẫu vào các xô với thể tích ở mỗi xô là 5 lít. Pha chế chế phẩm: thí nghiệm đƣợc thực hiện với 3 nồng độ gồm: 1 ml / 1m3 nƣớc thải, 2 ml / 1m3 nƣớc thải, 3ml / 1m3 nƣớc thải. Dựa trên cơ sở phòng thí nghiệm, với thể tích nƣớc thải cao su ở mổi xô (mỗi nghiệm thức) là 5 lít, do đó ta cần phải có lƣợng chế phẩm gốc Enchoice tƣơng ứng với 3 nồng độ đƣợc nói ở trên là: 0,005 ml, 0,01 ml, 0,015 ml. Ta sử dụng micropipette để lấy đúng chính xác lƣợng Enchoice đã tính toán. Đem lƣợng chế phẩm Enchoice đã đƣơc tính toán ứng với mỗi xô hoà và khuấy cho tan đều vào trong nƣớc thải. Cùng lúc đó tiến hành sục khí 3 xô B1, B2, B3 .Sau đó bắt đầu ghi nhận lại thời gian. Thời gian thực hiện thí nghiệm diễn ra trong 24 h. Việc đánh giá cảm quan về mùi đƣơc thực hiện sau 24h thực hiện thí nghiệm ứng với các mẫu: ĐC, A1, A2, A3, B1, B2, B3. Sau đó nƣớc thải đƣợc cho vào chai 16 nhựa dung tích 0,5 lit rồi mới tiến hành cho ngửi cảm quan. Đánh giá cảm quan đƣợc thực hiện đồng bộ 1 lần. Ứng với 3 lần lấy mẫu nƣớc thải thí nghiệm cũng đƣợc lập lại 3 lần. Sau mỗi lần thực hiện thí nghiệm ta có 7 nghiệm thức đƣợc đem phân tích. Trong các chỉ tiêu phân tích gồm một số chỉ tiêu đặc trƣng đánh giá nƣớc thải (pH, BOD, COD) nhƣng ta vẫn chủ yếu tập trung vào việc đánh giá mùi (NH3, H2S, mùi hôi). Riêng với các chỉ tiêu pH, BOD, COD ta chỉ tiến hành phân tích 1 lần để có kết quả thực hiện việc đánh giá sự cải thiện về mặt thành phần của nƣớc thải cao su. 3.4. Vật liệu dùng trong thí nghiệm Trong thí nghiệm ta sử dụng chế phẩm Enchoice đƣợc cung cấp bởi công ty Environmental-Choices. Nƣớc thải cao su lấy từ Công ty cao su Mardec Sài Gòn đặt tại ấp 3, xã Trừ Văn Thố, Huyện Bến Cát, Tỉnh Bình Dƣơng. Các dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm: - Sử dụng 6 xô nhựa dung tích 8 lít. - Dùng 3 máy bơm khí cùng loại (hiệu Boss, Trung Quốc) có công suất là 4 - 4,5w (20 lít không khí trong 1 phút), có 1 đầu thổi khí, thƣờng dùng sục khí trong hồ cá. - Sử dụng 3 ống dây chiều dài 1 m dùng cho máy sục khí. - Sử dụng 3 cục đá bọt dùng để tạo bọt khí, giúp việc sục khí diển ra có hiệu quả - Micropipette loại 1 μl – 100 μl. Các hoá chất thiết bị dùng trong phân tích các chỉ tiêu lý hoá: o Máy đo pH (hiệu HANNA instruments). o Tủ sấy có thể điều chỉnh nhiệt độ 150 0C. o Cân điện tử. o Máy chƣng cất đạm. o Pipet các loại 1ml - 2 ml - 10 ml - 25 ml. 17 o Ống nghiệm có nút vặn, bình tam giác 50 ml - 500 ml, chai BOD, ống đong. o Các hóa chất cần thiết cho việc phân tích. 3.5. Các chỉ tiêu theo dõi 3.5.1. Đánh giá cảm quan về mùi hôi - Việc đánh giá mùi hôi đƣợc thực hiện trực tiếp sau 24h đối với mẫu đối chứng ĐC và các mẫu nƣớc thải đƣợc xử lý bởi Enchoice. - Trong hoàn cảnh cho phép việc thực hiện xin ý kiến cảm quan đƣợc tiến hành với 11 ngƣời. Mỗi ngƣời ngửi lần lƣợt từng chai nhựa tƣơng ứng đƣợc lấy ra từ các các xô sau đó đánh dấu vào bảng đánh giá cảm quan (xem trong phần phụ lục) đã đƣợc soạn sẵn và không có sƣ trao đổi ý kiến với nhau. Để đảm bảo kết quả thu đƣợc khách quan. 3.5.2. Các chỉ tiêu về hoá-lý (nguồn Giáo Trình Phân Tích hóa Môi Trƣờng) pH: sử dụng máy đo pH (pH kế) - Mẫu ban đầu là mẫu ĐC. Mẫu ngay khi đem về đƣợc tiến hành cho đo pH. - Sau đó ta lần lƣợt tiến hành đo pH ở các nghiệm thức, sau khi xử lý nƣớc thải bằng chế phẩm Enchoice. NH3: sử dụng phƣơng pháp chƣng cất và chuẩn độ với chỉ thị hổn hợp. H2S: đƣơc đo theo phƣơng pháp Iodine. Oxy sinh hoá (BOD): theo phƣơng pháp Winkler. Oxy hoá học (COD): theo phƣơng pháp oxy hoá bằng K2Cr2O7. 18 3.6. Phƣơng pháp xử lý số liệu Sử dụng các phần mềm Microsoft Word, Microsoft Excel, Statgraphics Version 7.0 để thống kê phân tích, vẽ biểu đồ và đánh giá kết quả thu đƣợc. 19 Phần 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Đánh giá cảm quan về mùi Mùi tác động và có sự ảnh hƣởng trực tiếp lên khứu giác của con ngƣời. Đánh giá cảm quan về mùi mang tính chất khách quan, là tiêu chuẩn cần thiết khi đánh giá hiệu quả việc xử lý mùi hôi. Sau đây là kết quả đánh giá cảm quan của 11 ngƣời sau khi ngửi trực tiếp: Bảng 4.1: Kết quả đánh giá cảm quan mùi nƣớc thải cao su của 11 ngƣời Các nghiệm thức Mức độ mùi Rất nặng Nặng Vừa Nhẹ Rất nhẹ ĐC 11 0 0 0 0 A1 9 2 0 0 0 A2 9 2 0 0 0 A3 8 3 0 0 0 B1 1 5 5 0 0 B2 0 4 6 1 0 B3 0 3 7 1 0 20 Và biểu đồ đánh giá cảm quan: 0 2 4 6 8 10 12 ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Các nghiệm thức S ố Ng ườ i Nhẹ Vừa Nặng Rất nặng Đồ thị 4.1: Tỷ lệ đánh giá mùi ở các nghiệm thức sau 24 h Nhận xét: Tất cả những ngƣời tham gia đánh giá đều có cùng đánh giá mức độ mùi ở nghiệm thức ĐC là rất nặng. Sau khi tiến hành xử lý với chế phẩm Enchoice thi các mẫu nƣớc thải lần lƣợt đƣợc đánh giá và các kết quả thể hiện sự khác biệt rỏ rệt giữa các mẫu có thực hiện việc sục khí với các mẫu không thực hiện công đoạn này. Trong điều kiện sục khí: việc tăng dần lƣợng Enchoice cũng đồng nghĩa với việc mùi hôi đƣợc giảm thiểu. tuy nhiên ở các nghiệm thức B2 và B3 sự chênh lệch không lớn lắm. Ở trƣờng hợp không tiến hành sục khí kết quả thu đƣợc không có sự khác biệt đáng kể, mặc dù lƣợng chế phẩm Enchoice cho vào các nghiệm thức tăng dần. Điều này cho thấy nếu thiếu quá trình sục khí thì hiệu quả sử dụng chế phẩm sẽ diễn ra chậm và không phát huy tác dụng. Nhìn chung trong cuộc khảo sát trên chế phẩm Enchoice đã làm giảm thiểu đƣợc mùi hôi, mùi sau khi xử lý chỉ hầu hết chỉ ở mức vừa không còn nặng mùi nhƣ lúc ban đầu. 21 Kết quả trên cho thấy tối đa chỉ có 7/11 số ngƣời đánh giá cảm quan cho răng mùi nhẹ chiếm khoảng 63.6% vẫn còn thấp hơn so với kết quả thu đƣợc trong nghiên cứu của Phan Hồ Giang (2006) là 100% đều đánh giá mùi nhẹ. Tuy chế phẩm Enchoice trong cả 2 nghiên cứu đều dùng để xử lý nƣớc thải cao su, nhƣng nguyên nhân của sự khác biệt là do nồng độ Enchoice tối đa trong thí nghiệm này là 3ml/1m 3 , thấp hơn rất nhiều so với thí nghiệm của Phan Hồ Giang là 25ml/m3. Bên cạnh đó ta cũng phải kể đến các yếu tố về điều kiện ngoại cảnh, nguồn nƣớc thải… Số lƣợng ngƣời tham gia vào việc đánh giá cảm quan về mùi không nhiều nên kết quả thu đƣợc có độ chính xác không cao. Vì vậy, nếu có thể cần gia tăng số lƣợng ngƣời đánh giá hoặc thiết kế bảng đánh giá cảm quan đi sâu về phần định lƣợng để kết quả có độ tin cậy cao hơn. 4.2. Chỉ tiêu NH3 Hàm lƣợng NH3 thoát ra từ nƣớc thải cao su là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm. Sau 3 lần lặp lai thí nghiệm ta có kết quả phân tích chỉ tiêu NH3 nhƣ sau: Bảng 4.2: Kết quả phân tích NH3 sau 24h trong 3 lần thực hiện thí nghiệm Các nghiệm thức Chỉ tiêu NH3 (mg/l) Hiệu suất xử lý NH3 (%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung Bình SD Khác biệt thống kê ĐC 108,7 102,5 117,6 109,6 4,38 a 0% A1 99,1 89,6 113,1 100,6 6,82 a 8,21% A2 96,9 86,8 107,6 97,1 6,00 ab 11,41% A3 94,7 84,6 104,8 94,7 5,83 ab 13,59% B1 84 67,2 86,3 79,2 6,02 bc 27,74% B2 78,4 58,3 82,3 73 7,43 c 33,39% B3 75,5 50,4 72,8 66,2 7,95 c 39,6% (Ký tự: a, b, c khác biệt có ý nghĩa P<0.005) 22 Từ bảng số liệu trên ta có đồ thị sau: 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Hi ệu su ất (% ) ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Các nghiệm thức NH3 Đồ thị 4.2: Hiệu suất xử lý NH3 (%) so với đối chứng Nhận xét: So với mẫu ĐC thì hiệu quả xử lý cao nhất là ở nghiệm thức B3 (39,6%) và thấp nhất là ở nghiệm thức A1 (8,21%) Qua đồ thị 4.2, ta thấy khi tiến hành xử lý nƣớc thải cao su bởi Enchoice thì các kết quả thu đƣợc cho thấy lƣợng NH3 đều giảm. Lƣợng NH3 giảm tƣơng ứng với việc tăng dần nồng độ Enchoice.ở các nghiệm thức: A1, A2, và A3 (8,21%, 11,41% và 13,59%) hay B1, B2và B3 (27,74%, 33,39% và 39,6%). Hiệu quả xử lý NH3 so với mẫu đối chứng ĐC cho thấy sự khác biệt lớn giữa 2 trƣờng hợp có và không có tiến hành sục khí, mặc dù sử dụng cùng 1 nồng độ chế phẩm Enchoice: A1 so với B1 (8,21% so với 27,74%), A2 so với B2 (11,41% so với 33,39%), A3 so với B3 (13,59% so với 39,6%). Cho dù trong điều kiện không tiến hành sục khí có sử nồng độ Enchoice cao hơn thì kết quả so với trƣờng hợp có sục khí vẩn có sự khác biệt: A3 so với B1 (13,59% so với 39,6%). Theo phân tích thống kê: o Trƣờng hợp có tiến hành sục khí có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê so với trƣờng hợp không tiến hành sục khí. 23 o Trong cùng nồng độ Enchoice sử dụng ở các nghiệm thức: A2 với B2 hay A3 với B3 đều có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê sinh học. Lƣợng NH3 giảm sau 3 lần thực hiện thí nghiệm gần giống nhƣ số liệu của Trịnh Phƣơng Uyên (2005) thực hiện tại công ty cao su Phƣớc Hoà. Nhƣng lƣợng giảm NH3 không bằng: 39,6% so với 47,2%. Trong các mẫu đƣợc xử lý bởi Enchoice so với đối chứng thì lƣợng NH3 còn lại cao nhất ứng với nghiệm thức A1 của lần 3: 113.1 mg/l (96,2%) và thấp nhất là ở nghiệm thức B2 của lần 2: 50,4 mg/l, tuy đã giảm đƣợc 50,8% nhƣng lƣợng NH3 còn lại vẫn còn cao hơn (1mg/l) tiêu chuẩn cho phép (TCVN-1995). 4.3. Chỉ tiêu H2S Bảng 4.3: Kết quả phân tích H2S sau 24h trong 3 lần thực hiện thí nghiệm (Ký tự :a, b khác biệt có ý nghĩa P<0.005) Các nghiệm thức Chỉ tiêu H2S (mg/l) Hiệu suất xử lý H2S (%) Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung Bình SD Khác biệt thống kê ĐC 10,8 35,2 27,3 24,4 7,18 a 0% A1 10,6 34,5 26,7 23,9 7,03 a 2,03% A2 8,3 28,9 23,2 20,1 6,14 ab 18,67% A3 7,8 23,5 21,6 17,6 4,94 ab 27,3% B1 9,4 17,2 16,5 14,4 2,49 ab 34,57% B2 6,8 13,1 14,0 11,3 2,26 ab 49,5% B3 2,4 9,1 10,3 7,3 2,45 b 71,4% 24 Từ bảng số liệu trên ta có biểu đồ sau: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Hi ệu S uấ t ( % ) ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Các nghiệm thức H2S Đồ thị 4.3: Hiệu suất xử lý H2S (%) so với đối chứng Nhận xét: Kết quả thu đƣợc cho thấy hiệu quả xử lý so với đối chứng cao nhất ở nghiệm thức B3 (71,4%) và thấp nhất là A1 (2,03%). Hiệu quả xử lý tăng tỷ lệ với việc tăng dần nộng độ Enchoice: A1, A2 và A3 (2,03%, 18,67% và 27,3%) hay B1, B2 và B3 (34,57%, 49,5% và 71,4%). Cũng nhƣ NH3, trong cùng nồng độ Enchoice sử dung thì lƣợng H2S cũng chỉ giảm nhẹ nếu xử lý nƣớc thải cao su mà thiếu điều kiện suc khí. Nhƣng khi đáp ứng đầy đủ việc cung cấp Oxy qua quá trình sục khí, thì hiệu quả xử lý H2S thay đổi rõ rệt: A1 so với B1 (2,03% so với 34,57%), A2 so với B2 (18,67% so với 49,5%), A3 so với B3 (27,3% so với 71,4%). Kết quả cũng cho thấy sự khác biệt trong cả trƣờng hợp lƣợng Enchoice sử dụng khác nhau: A3 so với B1 (27,3% so với 71,4%). Theo phân tích thống kê: o Chỉ có nghiệm thức B3 có sự khác biệt với mẫu ĐC và A1 mang ý nghĩa thống kê sinh học. So với số liệu của Trịnh Phƣơng Uyên thì hiệu suất xử lý H2Scủa Enchoice trong thí nghiệm này cao hơn: 71,4% so với 57,1%. 25 Các kết quả so với tiêu chuẩn của nhà nƣớc (TCVN-1995) vẫn không đạt mức cho phép. 4.4. pH Ta có bảng số liệu pH trung bình: Bảng 4.4: Chỉ số pH trong các nghiệm thức Các nghiệm thức pH ĐC 5,29 A1 5,17 A2 5,13 A3 5,12 B1 5,7 B2 5,84 B3 5,9 Ứng với số liệu trên ta có biệu đồ sau: 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 pH Biểu đồ 4.4 Chỉ số pH sau khi đƣợc xử lý Enchoice so với đối chứng 26 Nhận xét: Trong mẫu ĐC, mẫu nguyên ta đo đƣợc độ pH là 5,29 mang tính acid yếu, do ảnh hƣởng từ amonia, và các hoá chất khác đƣợc dùng trong quá trinh chế biến cao su. Kết quả đo pH cho thấy: Trƣờng hợp xử lý Enchoice kết hợp sục khí: độ pH đã thay đổi chuyển dần về mức trung tính. Điều này tạo điều kiện thuận cho các VSV hiếu khí phát triển. Trƣờng hợp chỉ hoàn toàn xử lý với Enchoice thì độ pH lại giảm nhẹ 5,29  5,17- 5,13-5,12. Điều này cho thấy nếu không đƣơc bổ sung liên tục oxy, chế phẩm Enchoice sẽ bị kiềm hãm không hoạt hoá hết. 4.5. Chỉ tiêu BOD Bảng 4.5: Chỉ số BOD trong các nghiệm thức Các nghiệm thức Chỉ tiêu BOD5 (mg/l) Hiệu suất xử lý BOD (%) so với ĐC ĐC 2350 0% A1 2300 2,1% A2 2280 3% A3 2240 4,7% B1 2140 8,9% B2 1820 22,6% B3 1710 27,2% 27 Ứng với số liệu trên ta có biệu đồ sau: 0 5 10 15 20 25 30 H iệ u su ất (% ) ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Các nghiệm thức BOD Biểu đồ 4.5: Hiệu suất xử lý BOD (%) so với đối chứng Nhận xét: Tuy kết quả cho thấy hàm lƣợng BOD đều giảm ở các mẫu nƣớc thải nhƣng với các mẫu có kèm sục khí thì có sự chênh lệch khá lớn: A3 < B3 (4,7% < 27,2%) lớn hơn 6 lần. Chỉ tiêu BOD trong các nghiệm thức có giảm nhẹ so với ban đầu, nghiệm thức B3 giảm thấp nhất là 27.2%. So với đề tài của Trịnh Phƣơng Uyên (2005) vẫn không bằng (52%). Sự khác biệt là do thành phần nƣớc thải ở 2 trƣờng hợp khác nhau. Nƣớc thải trong thí nghiệm là từ phân xƣởng sản xuất mủ tạp khác với Trịnh Phƣơng Uyên là nƣớc thải lấy từ dây chuyền sản xuất mủ Skim. Do việc phân tích, ghi nhận số liệu ứng với chỉ tiêu BOD chỉ thực hiện 1 lần nên kết quả trên không có ý nghĩa về mặt thống kê sinh học. 28 4.6. Chỉ tiêu COD Bảng 4.6: Chỉ số COD trong các nghiệm thức Các nghiệm thức Chỉ tiêu COD (mg/l) Hiệu suất xử lý COD (%)so với ĐC ĐC 3490 0% A1 3410 2,3% A2 3380 3,2% A3 3310 5,2% B1 3310 5,2% B2 2940 15,8% B3 2760 20,9% Ứng với số liệu trên ta có biểu đồ sau: 0 5 10 15 20 25 H iệ u su ất (% ) ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Các nghiệm thức COD Biểu đồ 4.6: Hiệu suất xử lý COD (%) so với đối chứng Nhận xét: Kết quả trên cho thấy lƣợng COD có giảm nhẹ, ứng với sự tăng dần nồng dộ Enchoice sử dụng. 29 Yếu tố sục khí có tác động làm tăng hiệu quả xử lý của chế phẩm Enchoice. Nếu tính theo hiệu suât xử lý thi lƣợng COD giảm thiểu sau khi xử lý bởi Enchoice là 20,9% kém nhiều so với kết quả của Trịnh Phƣơng Uyên (61,7%). Tƣơng tự với chỉ tiêu BOD5 , chỉ tiêu COD sau các thí nghiệm cũng chỉ giảm nhẹ, tuy nhiên kết quả cho thấy hàm lƣợng COD còn cao hơn rất nhiều so với chỉ tiêu cho phép theo quy định TCVN-1995. 30 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết luận Sau khi thực hiện các thí nghiệm, phân tích và đánh giá kết quả thu đƣợc; ta có kết luận sau: Hiệu quả xử lý của Enchoice tăng khi ta tăng nồng độ sử dụng. Điều kiện sục khí là yếu tố cần thiết để chế phẩm Enchoice hoạt động hiệu quả, do vậy nên kết hợp điều kiện sục khí và nồng độ Enchoice hợp lý để tăng hiệu quả xử lý. Việc bổ sung chế phẩm Enchoice góp phần giảm thiểu mùi hôi, và hàm lƣợng các khí độc hại giảm đi đáng kể (H2S, NH3). Độ pH tăng dần về mức trung tính (pH=7) khi xử lý nƣớc thải cao su kết hợp với sục khí. Chế phẩm Enchoice chƣa thực sự hiệu quả đối với các chỉ tiêu BOD, COD. Mặc dù kết quả lƣợng BOD, COD có giảm. 5.2. Đề nghị Nếu có điều kiện nên thực hiện các thí nghiệm xác định lƣợng thời gian cấn thiết để Enchoice hoạt hoá hoàn toàn. Cần phải có những nghiên cứu đánh giá hiệu quả kinh tế của chế phẩm Enchoice trong điều kiện thực tế. Nên tiến hành các bƣớc xử lý sơ bộ nƣớc thải (xử lý cơ học, xử lý hoá học) trƣớc khi xử lý tiếp bằng chế phẩm Enchoice. Với nƣớc thải cao su nên kết hợp sử dụng chế phẩm Enchoice với việc xử lý bằng vi sinh hay các chế phẩm sinh học khác nếu có điều kiện. Cần phải thực hiện nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng chế phẩm Enchoice vào nhiều loại chất thải khác nhau để có thể có kết luận toàn diện về chế phẩm Enchoice. 31 Phần 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Bộ khoa học và công nghệ, 1995. Các tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường, Tập 1: Chất lượng nước, Nhà xuất bản Hà Nội. 2. Công ty Enviromental Choices, Inc. Giới thiệu tổng quát chế phẩm Enchoice. 3. Phan Hồ Giang, 2006. Đánh giá, so sánh hiệu quả của hai chế phẩm sinh học PM- 6 và Enchoice trong xử lý nƣớc thải của quá trình sản xuất mủ cao su. Khoá luận tốt nghiệp Kỹ su Công nghệ sinh học, Đại học Nông Lâm, Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam. 4. Khoa công nghệ môi trƣờng-Trung tâm nghiên cứu môi trƣờng. Giáo Trình phân tích hoá môi trường. 5. Nguyễn Đức Lƣợng và Nguyễn Thị Thuỳ Dƣơng, 2003. Công nghệ sinh học môi trường (tập 2), nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh. 6. Nguyễn Thị Phƣơng Loan, 2004. Hiện trạng nhu cầu công nghệ xử lý nước thải công nghiệp tại các tỉnh phía Nam, TT Công nghệ và Quản lý môi trƣờng (Centema), thuộc ĐHDL Văn Lang) 7. Nguyễn Văn Phƣớc, 2004. Kỹ thuật xử lý chất thải công nghiệp, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia, TP. Hồ Chí Minh. 8. Trịnh Phƣơng Uyên, 2005, Kết quả nghiên cứu xử lý nước thải cao su tại công ty cao su Phước Hoà. Công ty Enviromental Choices, Inc. CÁC TRANG WEB 1. 2. 3. 4. 32 Phụ Lục Bảng Đánh Giá Cảm Quan Về Mùi Họ và Tên ngƣời thực hiện: Yêu cầu: sau khi đƣợc ngửi các mẫu, hãy đánh dấu ( x ) xác nhận theo các mức độ mùi sau đây Mẫu thí nghiệm Các Mức Độ Mùi Rất nặng Nặng Vừa Nhẹ Rất nhẹ ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3 Ngày thực hiện Ký Tên 33 Kết quả phân tích thống kê H2S Table of means for SG1111.H2S by SG1111. NghiemThuc -------------------------------------------------------------------------------- Stnd. Error Stnd. Error 95 % LSD Level Count Average (internal) (pooled s) intervals for mean -------------------------------------------------------------------------------- 1 3 24.433333 7.1880302 5.0814790 16.724852 32.141815 2 3 23.933333 7.0366501 5.0814790 16.224852 31.641815 3 3 20.133333 6.1412087 5.0814790 12.424852 27.841815 4 3 17.633333 4.9471653 5.0814790 9.924852 25.341815 5 3 14.366667 2.4915412 5.0814790 6.658185 22.075148 6 3 11.300000 2.2649503 5.0814790 3.591519 19.008481 7 3 7.266667 2.4578672 5.0814790 -.441815 14.975148 -------------------------------------------------------------------------------- Total 21 17.009524 1.9206185 1.9206185 14.095992 19.923056 34 Multiple range analysis for SG1111.H2S by SG1111. NghiemThuc -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 7 3 7.266667 X 6 3 11.300000 XX 5 3 14.366667 XX 4 3 17.633333 XX 3 3 20.133333 XX 2 3 23.933333 X 1 3 24.433333 X -------------------------------------------------------------------------------- contrast difference +/- limits 1 - 2 0.50000 15.4170 1 - 3 4.30000 15.4170 1 - 4 6.80000 15.4170 1 - 5 10.0667 15.4170 1 - 6 13.1333 15.4170 1 - 7 17.1667 15.4170 * 2 - 3 3.80000 15.4170 2 - 4 6.30000 15.4170 2 - 5 9.56667 15.4170 2 - 6 12.6333 15.4170 2 - 7 16.6667 15.4170 * 3 - 4 2.50000 15.4170 3 - 5 5.76667 15.4170 3 - 6 8.83333 15.4170 3 - 7 12.8667 15.4170 4 - 5 3.26667 15.4170 4 - 6 6.33333 15.4170 35 4 - 7 10.3667 15.4170 5 - 6 3.06667 15.4170 5 - 7 7.10000 15.4170 6 - 7 4.03333 15.4170 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. 36 NH3 Table of means for SG1111.NH3 by SG1111. NghiemThuc -------------------------------------------------------------------------------- Stnd. Error Stnd. Error 95 % LSD Level Count Average (internal) (pooled s) intervals for mean -------------------------------------------------------------------------------- 1 3 109.60000 4.3821608 6.4438848 99.824782 119.37522 2 3 100.60000 6.8251984 6.4438848 90.824782 110.37522 3 3 97.10000 6.0052755 6.4438848 87.324782 106.87522 4 3 94.70000 5.8312377 6.4438848 84.924782 104.47522 5 3 79.16667 6.0200591 6.4438848 69.391448 88.94188 6 3 73.00000 7.4357246 6.4438848 63.224782 82.77522 7 3 66.23333 7.9549426 6.4438848 56.458115 76.00855 -------------------------------------------------------------------------------- Total 21 88.62857 2.4355595 2.4355595 84.933886 92.32326 37 Multiple range analysis for SG1111.NH3 by SG1111. NghiemThuc -------------------------------------------------------------------------------- Method: 95 Percent LSD Level Count Average Homogeneous Groups -------------------------------------------------------------------------------- 7 3 66.23333 X 6 3 73.00000 X 5 3 79.16667 XX 4 3 94.70000 XX 3 3 97.10000 XX 2 3 100.60000 X 1 3 109.60000 X -------------------------------------------------------------------------------- contrast difference +/- limits 1 - 2 9.00000 19.5504 1 - 3 12.5000 19.5504 1 - 4 14.9000 19.5504 1 - 5 30.4333 19.5504 * 1 - 6 36.6000 19.5504 * 1 - 7 43.3667 19.5504 * 2 - 3 3.50000 19.5504 2 - 4 5.90000 19.5504 2 - 5 21.4333 19.5504 * 2 - 6 27.6000 19.5504 * 2 - 7 34.3667 19.5504 * 3 - 4 2.40000 19.5504 3 - 5 17.9333 19.5504 3 - 6 24.1000 19.5504 * 3 - 7 30.8667 19.5504 * 4 - 5 15.5333 19.5504 4 - 6 21.7000 19.5504 * 38 4 - 7 28.4667 19.5504 * 5 - 6 6.16667 19.5504 5 - 7 12.9333 19.5504 6 - 7 6.76667 19.5504 -------------------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference 39 Số liệu đƣợc cung cấp bởi Nguyễn Trịnh Phƣơng Uyên. Số Lần Các Chỉ Tiêu Đánh Giá NH3 (mg/l) H2S (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Lần 1 2,65 0,21 10752 7125 Lần 2 1,41 0,09 5597 2798 Lần 3 1,4 0,09 6019 3420 Bảng hiệu suất đạt đƣợc: (đƣợc tính theo số liệu trên) Số Lần Hiệu suất đạt đƣợc ứng với các chỉ tiêu NH3 (mg/l) H2S (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Lần 1 0% 0% 0% 0% Lần 2 46,8% 57,1% 48% 61,7% Lần 3 47,2% 57,1% 44% 52% 40 Các hình tƣơng ứng các nghiệm thức thực hiện ĐC A1 A2 A3 B1 B2 B3