Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý đến sự giải phóng photpho từ bùn thải

Nghiên cứu khả năng giải phóng photpho (P) ra khỏi bùn có ý nghĩa rất quan trọng để thu hồi vàtái sử dụng P cho ngành công nghiệp phân bón. Nghiên cứu này tiến hành đánh giá ảnh hưởng củanhiệt độ và thời gian xử lý đến sự giải phóng P, nitơ (N), một số cation (Ca2+, Mg2+) và các chất hữucơ (tính theo nhu cầu oxi hoá học, COD) ra khỏi bùn thải. Kết quả cho thấy ở 50oC tốc độ giải phóngcủa photphat (PO43--P) và tổng P (TP) tương đối thấp. Khi nhiệt độ tăng dần lên 80oC,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý đến sự giải phóng photpho từ bùn thảiTạp chí Khoa học và Phát triển 2010: Tập 8, số 4: 675 - 683 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ¶NH H¦ëNG CñA NHIÖT §é Vμ THêI GIAN Xö Lý §ÕN Sù GI¶I PHãNG PHOT PHO Tõ BïN TH¶I Effects of Treatment Temperature and Time on Phosphorus Release from Waste Activated Sludge Đỗ Khắc Uẩn1, 2*, Rajesh banu3, Kaliappan S.3, Ick-Tae Yeom1 1 Department of Civil and Environmental Engineering, Sungkyunkwan University, Korea 2 Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 3 Department of Civil Engineering, Anna University Tirunelveli, India * Địa chỉ email tác giả liên hệ: dokhacuan@yahoo.com TÓM TẮT Nghiên cứu khả năng giải phóng photpho (P) ra khỏi bùn có ý nghĩa rất quan trọng để thu hồi và tái sử dụng P cho ngành công nghiệp phân bón. Nghiên cứu này tiến hành đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý đến sự giải phóng P, nitơ (N), một số cation (Ca2+, Mg2+) và các chất hữu cơ (tính theo nhu cầu oxi hoá học, COD) ra khỏi bùn thải. Kết quả cho thấy ở 50oC tốc độ giải phóng của photphat (PO43--P) và tổng P (TP) tương đối thấp. Khi nhiệt độ tăng dần lên 80oC, tốc độ này diễn ra rất nhanh trong khoảng 2 h đầu tiên và giảm dần khi tăng thời gian xử lý. Ở cùng nhiệt độ và thời gian xử lý, hàm lượng chất rắn lơ lửng (MLSS) càng cao thì P được giải phóng càng nhiều. Tổng nitơ (TN) cũng giải phóng nhanh trong quá trình xử lý, nhưng nồng độ của amoni (NH4+-N), nitrat (NO3--N), nitrit (NO2--N) đều rất thấp. Sự giải phóng của Mg2+ tăng lên theo nhiệt độ và thời gian xử lý, trong khi đó Ca2+ lại suy giảm. Ở nhiệt độ càng cao, COD giải phóng càng lớn. MLSS giảm nhanh khi tăng nhiệt độ và thời gian xử lý. Kết luận chung: điều kiện thích hợp để giải phóng P và các chất vô cơ, hữu cơ ra khỏi bùn là 60oC, thời gian xử lý 2 h. Từ khóa: Bùn thải, giải phóng nitơ, giải phóng photpho, giảm khối lượng bùn, nhiệt độ. SUMMARY Study on the potential of the phosphorus (P), which released from wasted sludge, plays an important role in P recovery and reuse for fertilizer industry. In the present study, the effects of temperature and time on the release of P, nitrogen (N), organic matters (Calcullated as Chemical Oxygen demand COD), and some cations (Ca2+, Mg2+) from wasted sludge were examined. As a result, at 50°C the rate of phosphate (PO43—P) và total P (TP) release was relative low. When temperatures were increased up 80°C the releasing rates were much higher in the first two hour and then reduced gradually afterwards. At the same treatment temperature and time, the higher mixed liquid suspended solids (MLSS) concentration the higher P release was achieved. Total N (TN) was released quickly during sludge treatment, but ammonium (NH4+-N), nitrate (NO3--N), nitrite (NO2--N) concentrations were very low. Mg2+ release was increased with treatment temperature and time, whereas Ca2+ release was reduced. The more COD was released at higher temperature. MLSS concentration was reduced rapidly when treatment temperature and time were increased. In conclusion, 60°C and 2 hrs were considered as the proper conditions for the release of phosphorus, inorganic as well as organic compounds from wasted sludge. Key words: Nitrogen release, phosphorus release, sludge reduction, temperature, wasted sludge. 675 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian xử lý đến sự giải phóng photpho từ bùn thải1. §ÆT VÊN §Ò sè ph−¬ng ph¸p kh¸c còng ®· ®−îc nghiªn cøu, vÝ dô ph©n gi¶i bïn b»ng nhiÖt Photpho (P) lμ nguyªn tè ®a l−îng ®ãng (Shanableh, 2000; Dwyer vμ cs., 2008), xö lývai trß rÊt quan träng cho sù sèng cña tÊt c¶ bïn b»ng ozon (O3) (Yan vμ cs., 2009;c¸c loμi bao gåm c¸c lo¹i vi khuÈn, thùc vËt, Campos vμ cs., 2009), hoÆc xö lý bïn b»ng®éng vËt vμ c¶ con ng−êi (Karl, 2000). Tuy hydro peroxit (H2O2) (Saayman vμ cs., 1996;nhiªn, P l¹i kh«ng thÓ tæng hîp ®−îc b»ng Kim vμ cs., 2009). Trong c¸c ph−¬ng ph¸pph−¬ng ph¸p nh©n t¹o. Trong tù nhiªn, P lμ nªu trªn, ph−¬ng ph¸p xö lý nhiÖt cã nhiÒunguån tμi nguyªn kh«ng cã kh¶ n¨ng tù triÓn väng nhÊt nÕu nguån n¨ng l−îng chophôc håi (Stanley, 2001). C¸c nguån dù tr÷ P qu¸ tr×nh xö lý ®−îc tËn thu tõ nguån khÝtrªn thÕ giíi ®· vμ ®ang bÞ khai th¸c víi tèc sinh häc sinh ra tõ c«ng ®o¹n ph©n gi¶i yÕm®é t¨ng n ...