Xử lý ô nhiễm môi trường bằng phương pháp sinh học

XỬ LÝ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC (BIOREMEDIATION) CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM NGUYỄN VĂN KHOA HUỲNH THỊ YẾN OANH BÙI THỊ TÔN THẤT TRƯƠNG THỊ HUYỀN TRANG LUYỆN THỊ NGÂN NGUYỄN XUÂN KHÁNH NGUYỄN MINH THIỆN PHAN MINH TIẾN NGUYỄN THỊ PHƯỞNG PHAN THỊ PHƯƠNG THANH NGUYỄN TRUNG TUYẾN NỘI DUNG: (gồm 6 phần) CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM KHÁI NIỆM NGUYÊN LÝ XỬ LÝ Ô NHIỄM ĐẤT XỬ LÝ KHÍ THẢI XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC I.CÁC CHẤT GÂY Ô NHIỄM HYDROCARBON(BTEX,PAHs) HỢP CHẤT CLO (PCE, TCE, PCBs) HỢP CHẤT VÒNG THƠM CHỨA NITO (TNT) HỢP CHẤT VÔ CƠ(NO3-, NH4+) KIM LOẠI NẶNG (Cd, Cr, Pl, Zn, Cu) II. KHÁI NIỆM BIOREMEDIATION ? - Phương pháp sử dụng vi sinh vật để phân rã hoặc bẻ gãy chất ô nhiễm thành những chất đơn giản không độc hoặc ít độc đối với môi trường mà chủ yếu là CO2 và nước III. NGUYÊN LÝ Sinh lý của vi khuẩn Cơ chế “đồng hoá” chất ô nhiễm III. NGUYÊN LÝ (tt) Biến đổi chất ô nhiễm theo cơ chế trực tiếp III. NGUYÊN LÝ (tt) Biến đổi chất ô nhiễm theo cơ chế gián tiếp CÁC DẠNG CÔNG NGHỆ Biostimulation (kích thích sinh học ) Bioaugenzymetation (tăng sinh học ) - nuôi cấy sinh khối trong dạng hạt ở các bể phản ứng sinh metan -công nghệ DNA tái tổ hợp IV. XỬ LÝ Ô NHIỄM ĐẤT KHÁI NIỆM CÁC KĨ THUẬT 1. Khái niệm Là tất cả những hiện tượng làm nhiễm bẩn môi trường đất bởi các chất ô nhiễm 2. Các kĩ thuật ứng dụng: Kĩ thuật bùn nhão Kĩ thuật đống ủ Kĩ thuật cung cấp khí Kĩ thuật bùn nhão Kĩ thuật đống ủ Kĩ thuật đống ủ (tt) Kĩ thuật cấp khí V.XỬ LÝ KHÍ THẢI A_ loại bỏ các hợp chất vô cơ dễ bay hơi XỬ LÝ KHÍ THẢI (tt) B_ loại bỏ các hợp chất sulfua và nitrogen từ khí ống khói Máy lọc Hơi đốt bể khử nitrogen kị khí UASB LÒ phản ứng sinh học hiếu khí N2 và chất nhận e- S dạng rắn VI. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC Ô NHIỄM BẰNG BIOREMEDIATION NỘI DUNG TÁC NHÂN GÂY Ô NHIỄM CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NGUỒN Ô NHIỄM NƯỚC Từ sinh hoạt, sản xuất : phần lớn chứa chất hữu cơ. Từ công nghiệp : chứa các kim loại nặng độc hại , điển hình như là chì ,thủy ngân, arsen, cadimi …. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HỆ THỐNG LÀM SẠCH NƯỚC THẢI BẰNG CÁC HỒ SINH HỌC XỬ LÝ DẦU TRÀN CÔNG NGHỆ TẠO NƯỚC SẠCH BẰNG MÀNG LỌC SINH HỌC. MỘT SỐ THÀNH TỰU KHÁC 1.HỆ THỐNG LÀM SẠCH NƯỚC THẢI BẰNG CÁC HỒ SINH HỌC a.Quá trình hình thành nguồn ô nhiễm trong nuôi trồng thủy sản Quá trình nuôi tạo thành lớp bùn ô nhiễm kiềm hãm sự phát triển hoặc làm chết tôm,cá… Nồng độ chất ô nhiễm được biểu thị một số chỉ tiêu chung : chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa-BOD (biochemical Oxygen Demand) b.Phương pháp xử lý bằng hồ sinh học Hồ sinh học: được gọi là hồ oxy hóa hay hồ chứa lắng, bao gồm một chuỗi từ 3 – 5 hồ. Trong hồ, nước thải được làm sạch bằng quá trình tự nhiên thông qua các tác nhân là tảo và vi khuẩn, bao gồm các loại hồ sau: Hồ hiếu khí (Aerobic pond) Hồ hiếu-kỵ khí (Facultative pond) Hồ kỵ khí ( Anaerobic pond) Hồ hiếu khí (Aerobic pond) Độ sâu từ 0,2 – 0,4m, diện tích đất rất lớnTải lượng BOD:250 – 300kg/ngày cho một diện tích hồ rộng khoảng 1ha Hệ sinh vật dùng trong bùn hoạt động gồm nhiều nhóm khác nhau,Actinomyces, Bacillus, Bacterium,Pseudomonas,Micrococuss.. Quá trình xử lý diễn ra như sau -Cho bùn hoạt tính cho vào bể xử lý. -Tiến hành sục khí làm cho nước bão hòa oxy và bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. -Tiến hành quá trình lắng hỗn hợp để lọc phần nước sạch và tách phần cặn bã. Sơ đồ xử lý nước thải hiếu khí Hồ hiếu-kỵ khí (Facultative pond) Độ sâu từ 0,7 – 1,8m Thời gian lưu nước phụ thuộc vào hiệu suất xử lý, dao động từ 5-30 ngày Nhiệt độ tối ưu > 150C Tải lượng BOD 100 – 150 kg/ha/ngày Ưu: chi phí vận hành bằng 0 Nhược: mất diện tích lớn. Chất thải có hàm lượng ô nhiễm lớn thì hiệu quả xử lý không triệt để, khó kiểm soát được mùi Hồ kỵ khí (Anaerobic pond) Độ sâu là nước là 2,4 – 3,6m Thời gian lưu nước từ 2-5 ngày Diện tích nhỏ hơn hồ hiếu khí nhiệt độ tối ưu là 30 – 350C pH: 6,5-7,5 Các nhóm vi sinh vật hoạt động trong quá trình Methanococcus, Methanobacterium, Methanosarcina Operation of the Anaerobic Pond  2. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ TRÀN DẦU BẰNG ENRETECH -1 Enretech – 1 là gì? Đó sản phẩm có chứa các loại vi sinh tồn tại sẵn có trong tự nhiên. Các vi sinh này chỉ tồn tại và phát triển trong xơ bông Enretech-1 Khi có nguồn thức ăn là các hydrocarbon và độ ẩm thích hợp, các vi sinh này sẽ phát triển nhanh chóng về lượng và "ăn" dầu, chuyển hóa các chất độc hại thành vô hại. Đặc tính Hấp thụ nhanh các hợp chất hydrocarbon ở mọi dạng nguyên, nhũ tương từng phần hay bị phân tán. Cô lập các chất lỏng mà nó hấp thụ, không nhả lại môi trường. Phân hủy hydrocarbon bằng vi sinh tự nhiên có sẵn trong các xơ bông của Enretech-1. Không độc hại đối với sức khoẻ con người, động thực vật và môi trường. Phạm vi sử dụng Sử dụng cho ứng cứu khẩn cấp các sự cố tràn dầu trên đất, xử lý tại chỗ đất cát bị nhiễm dầu. Khi việc thu gom dầu tràn bằng các biện pháp cơ học (phao quây, bơm hút, tấm thấm...) không thể thực hiện được ở trên/trong đất, bờ sông, bờ biển, các dải đá... bị nhiễm dầu thì Enretech-1 là giải pháp xử lý hiệu quả kinh tế nhất và triệt để nhất Giới hạn hoạt động Điều kiện thích hợp:nhiệt độ 25-300C, độ ẩm 40%, pH 6-8. ( 80% hydrocarbon bị phân hủy sau 30 ngày ) Khi nhiệt độ : 400C, vi sinh ngừng hoạt động và phát triển. Thời gian hydrocarbon bị phân hủy hoàn toàn nhanh hơn rất nhiều so với thời gian xơ bông 3. Công nghệ xử lý nước sạch bằng màng lọc nano và vi khuẩn Cơ chế Các sinh vật đơn bào này ăn các chất gây ô nhiễm có ở trong nước Nước sau đó được lọc thông qua các màng xốp có chức năng giống như một cái sàng. Tuy nhiên, những cái lỗ ở những cái sàng này rất nhỏ, và một số lỗ nhỏ đến nỗi chỉ có thể nhìn thấy được bằng tỉ lệ nano. Kích thước lỗ lọc của các màng lọc này có thể từ 10 micron đến một nanometre Ưu điểm Công nghệ màng lọc hiện nay được sử dụng trong các quá trình xử lý nước có thể làm giảm đi tính hiệu quả vì các màng lọc bị tắc nghẽn các chất gây ô nhiễm. Bằng cách sử dụng công nghệ bioremaditation, các màng lọc có thể được xả rửa ngay trong hệ thống khép kín mà không cần phải tháo màng lọc ra Các phế phẩm có giá trị calo rất cao, và có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Triển vọng Ứng dụng trong các quá trình làm cho việc sử dụng nước khả quan hơn, có thể cung cấp nước cho khu vực khan hiếm nguồn nước. Chế tạo nước uống từ nước biển. 4.Một số thành tựu khác Tại Peru, Viện Y học nhiệt đới Lima đã dùng vi khuẩn nuôi trong dừa để phòng chống sốt rét. Theo phương pháp này, khuẩn Bacilus thuringienss H - 14 độc hại với muỗi nhưng vô hại đối với sinh vật khác được cấy vào quả dừa. Phương pháp này có khả năng diệt bọ gậy cao, chỉ cần 3 quả dừa có cấy vi khuẩn này vào một hồ nước thông thường đã có thể đảm bảo khả năng kiểm soát trong vòng 2 tháng (tt) Nhiều mỏ vàng ở Australia các nhà nghiên cứu đã tìm ra vi khuẩn NT26 có khả năng phân giải arsen để giải độc arsen hòa tan trong nước. Trung Quốc, dùng các bè nổi di động gọi là Restorer để cung cấp vi sinh vật hữu ích trong việc xử lý nước các con kênh bị ô nhiễm CÁC TÀI LiỆU THAM KHẢO  1. Hoàng Huệ, 1996. Xử lí nước thải. Nxb Xây dựng. Hà Nội. 2. Bá Hưng, 2003. Xử lí nước thải nuôi tôm bằng rong biển. Báo Nhân dân, ngày 26/5. 3. Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 1999. Giáo trình công nghệ xử lí nước thải. Nxb Khoa học Kỹ thuật. Hà Nội. www.oilspill.com.vn www.vnexpress.net www.biotechvn.com.vn _______ HẾT________