Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Thiết kế hệ thống lên men kị khí theo mẻ dựa vào hướng dẫn VDI 4630 và xác định sản lượng khí sinh học của các chất nền tại làng nghề chế biến thực phẩm

Luận văn được thực hiện nhằm thiết kế hệ thống lên men kị khí theo mẻ dựa vào hướng dẫn VDI 4630 và xác định sản lượng khí sinh học của các chất nền tại làng nghề chế biến thực phẩm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Thiết kế hệ thống lên men kị khí theo mẻ dựa vào hướng dẫn VDI 4630 và xác định sản lượng khí sinh học của các chất nền tại làng nghề chế biến thực phẩm ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------O0O------------ Bùi Diệu Linh THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÊN MEN KỊ KHÍ THEO MẺ DỰA VÀO HƯỚNG DẪN VDI 4630VÀ XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG KHÍ SINH HỌC CỦA CÁC CHẤT NỀN TẠI LÀNG NGHỀ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Chuyên ngành: Quản Lí Chất Thải và Xử Lí Vùng Ô Nhiễm (Chương trình đào tạo quốc tế) TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2011 Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS. TSKH. Peter Werner PGS. TS. Nguyễn Thị Diễm Trang Phản biện 1: PGS. TS. Cao Thế Hà Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Thị Hà Luận văn sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn, họp tại trường Đại họcKhoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Vào hồi 10 giờ 30, ngày 14 tháng 12 năm 2011. Có thể tìm hiểu luận văn tại Trung tâm tư liệu – Thư viện Đại học Quốc gia Hà NộiGiới thiệuTrong bối cảnh thế giới và khu vực đang đối mặt với thách thức về năng lượng và biếnđổi khí hậu cũng như sự nỗ lực vươn lên của các nước nông nghiệp- đang phát triển,sự tận dụng các dạng năng lượng tái chế ngày càng được nâng cao. Không nằm ngoàixu hướng đó, Việt Nam là một quốc gia ứng dụng khí sinh học thay thế nhiên liệu hóathạch. Sản xuất và ứng dụng khí sinh học mang lại ích lợi to lớn về nhiều mặt: cungcấp nhiên liệu sạch, bảo vệ môi trường, thúc đẩy sự phát triển kinh tế, góp phần vàohiệu quả vào công tác quản lý rác và nước thải. Vì thế các nghiên cứu về khí sinh họcngày càng thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học Việt Nam. Tuy nhiên, tại phòngthí nghiệm Hóa Môi trường, ĐH KHTN Hà Nội còn thiếu quy trình tiêu chuẩn để tiếnhành các thí nghiệm nghiên cứu về khí sinh học. Trong khi đó, hướng dẫn VDI 4630của Đức cung cấp các phương pháp nghiên cứu về quá trình lên men kị khí.Đề tàiThiết kế hệ thống lên men kị khí theo mẻ dựa vào hướng dẫn VDI 4630 và xác địnhsản lượng khí sinh học của các chất nền khác nhau tại làng nghề chế biến thực phẩm.Nhiệm vụThiết kế một hệ thống lên men kị khí theo mẻ tại phòng thí nghiệm Hóa Môi Trường,Đại học quốc gia Hà Nội dựa vào hướng dẫn VDI 4630. Sử dụng hệ thống này để đánhgiá chất lượng các loại bùn chủng lấy từ các nguồn quanh Hà Nội, chọn ra loại bùnchủng có thể tiếp tục sử dụng cho thí nghiệm đánh giá các chất nền. Chất nền thamkhảo là natri axetat. Các chất nền cần nghiên cứu là rác thải (bỗng gạo, bỗng sắn, bèotây, phân lợn) tại làng Đại Lâm- làng nghề sản xuất rượu và nuôi lợn được lấy mẫu, sơchế, lên men. Các thông số trong quá trình gồm: sản lượng biogas, thành phần biogas(mêtan và cacbonic), pH, rắn tổng, hữu cơ bay hơi tổng, nhu cầu oxi hóa học tổng. Sảnlượng biogas tính trên khối lượng chất nền, khối lượng sinh khối, khối lượng CODchất nền và mức độ phân hủy kị khí của các chất nền được tính toán cụ thể.Mục đíchHọc tập phương pháp thiết kế và đánh giá thí nghiệm của VDI 4630, áp dụng vào thựctiễn tại phòng thí nghiệm Việt Nam. Cung cấp thông tin về sản lượng biogas của cácchất nền cho dự án INHAND. Thực hiện mục tiêu chuyển giao công nghệ và đào tạocủa dự án INHAND về vấn đề tích hợp quản lý nước, nước thải, chất thải và nănglượng tại các làng nghề Việt Nam.Mục lụcGiới thiệuCác từ viết tăt1. Tổng quan 1.1. Cơ sở lý thuyết của phân hủy kị khí 1.2. Sản phẩm của quá trình lên men2. Vật liệu và phương pháp 2.1. Phương pháp thiết lập hệ thống và tiến hành thí nghiệm của VDI 4630 2.2. Phương pháp lấy mẫu, chuẩn bị mẫu, xác định các thông số quá trình 2.3. Quá trình thực nghiệm và công thức tính toán3. Kết quả và thảo luận 3.1. Chất lượng các bùn chủng 3.2. Sản lượng và thành phần khí sinh học của các chất nền 3.2.1. Sản lượng khí sinh học 3.2.2. So sánh sản lượng khí sinh học với lý thuyết và văn bản khác 3.2.3. Thành phần khí sinh học 3.3. Đánh giá mức độ phân hủy TS, VS, COD của bùn đầu ra4. Kết luậnCác từ viết tắtabs tuyệt đốiB mẫu trắng (chỉ có bùn chủng và nước)C/ CR mẫu bỗng sắnCOD Nhu cầu oxi hóa họcInoc. Bùn chủnglN lit ở điều kiện chuẩnmlN millilit ở điều kiện chuẩnP/ PM Mẫu phân lợnR Mẫu tham khảoRR Mẫu bỗng gạoSA Natri axetateSLR tỉ lệ bùn tảiTS Rắn tổngVS Chất hữu cơ bay hơi tổngW/ WH Mẫu bèo tây1. Tổng quan1.1. Cơ sở lý thuyết của phân hủy kị khíLên men tạo mêtan bao gồm bốn giai đoạn trong đó các chất hữu cơ phân hủy bởi cácvi sinh vật kị khí trong môi trường không có oxi. Các chất cao phân tử nhưcacbohidrat, chất béo, protein phân hủy qua các hợp chất phân tử lượng thấp (các axitbéo, ancol) để tạo thành mêtan, thành phần chính của khí sinh học (xem hình 1.1) Hình 1-1: Bốn giai đoạn của quá trình phân hủy kị khí (Weiland, 2003) Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 Giai đoạn 4 Thủy phân Axit hóa Axetat hóa Mêtan hóa H2/ CO2 Sinh khối Đường Biogas Polisaccarit Amino axit CH4/ CO2 Protein Axit béo Chất béo Axit cacboxylic Axetat ...