Đồ án Nghiên cứu sản xuất và sử dụng khí sinh học từ nước thải ngành chế biến cao su

MỤC LỤC

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN

1.1. Đặt vấn đề 2

1.2. Mục tiêu của luận văn 3

1.3. Đối tượng nghiên cứu 3

1.4. Phạm vi nghiên cứu 4

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CAO SU

2.1. Nguồn gốc nước thải chế biến cao su 5

2.1.1. Phương pháp chế biến 5

2.1.2. Quy trình sơ chế mủ cao su 6

2.1.2.1. Quy trình chế biến mủ ly tâm 6

2.1.2.2. Quy trình chế biến cao su cốm 8

2.1.2.3. Quy trình chế biến mủ tờ 10

2.2. Đặc tính của nước thải chế biến cao su 11

2.2.1. Thành phần của nước thải chế biến cao su 11

2.2.2. Đặc tính ô nhiễm của nước thải chế biến cao su 13

2.3. Các chỉ tiêu chất lượng nước thải ngành chế biến cao su 14

2.3.1. pH 14

2.3.2. Nhu cầu oxy hóa học(COD) 14

2.3.3. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 15

2.3.4. Chất rắn lơ lửng tổng số (TSS) 15

2.3.5. Tổng Nitơ (TN) 15

2.3.6. Đạm amôni (AN) 16

Chương 3: TỔNG QUAN VỀ BIOGAS

3.1. Biogas và quá trình sản xuất biogas 17

3.1.1. Bản chất hóa học của Biogas 17

3.1.2. Cơ sở sinh học của quá trình lên men kỵ khí sinh mêtan 19

3.1.2.1. Hóa sinh học của quá trình lên men kỵ khí sinh mêtan 19

3.1.2.2. Vi sinh vật của quá trình lên men kỵ khí sinh mêtan 23

3.1.3. Nguồn nguyên liệu sản xuất khí sinh học 26

3.1.3.1. Phân người 26

3.1.3.2. Phân gia súc và gia cầm 27

3.1.3.3. Phế liệu phế thải có nguồn gốc thực vật 29

3.1.3.4. Xử lý nguyên liệu 30

3.2. Các yếu tố liên quan đến việc sản xuất khí sinh học 31

3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 32

3.2.2. Ảnh hưởng của pH 32

3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ C/N 33

3.2.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng 32

3.2.5. Ảnh hưởng của thời gian cầm giữ 34

3.2.6. Đặc tính của nguyên liệu 34

3.2.7. Tốc độ bổ sung nguyên liệu vào bể 35

3.2.8. Sự có mặt của không khí và độc tố 35

3.3. Các biện pháp xử lý khí sinh học trước khi sử dụng 31

3.3.1. Loại bỏ nước ngưng tụ 36

3.3.2. Loại bỏ hoặc giảm bớt CO2 trong hỗn hợp khí 36

3.3.3. Loại bỏ khí H2S 37

3.4. Lợi ích của khí sinh học 37

3.4.1. Lợi ích về kinh tế 37

3.4.1.1. Khí sinh học như là nguồn năng lượng 37

3.4.1.2. Khí sinh học như là một quá trình sản xuất nông nghiệp 37

3.4.2. Lợi ích về môi trường 38

3.4.2.1. Cải thiện vệ sinh môi trường 38

3.4.2.2. Bảo vệ môi trường sinh thái 38

3.4.3. Giải phóng phụ nữ, trẻ em, nâng cao trình độ văn minh 39

3.4.4. Các lợi ích khác 39

3.5. Ứng dụng của khí sinh học 39

3.5.1. Ứng dụng trong đời sống 39

3.5.1.1. Đun nấu 39

3.5.1.2. Thắp sáng 41

3.5.2. Ứng dụng trong sản xuất 43

3.5.2.1. Chạy động cơ đốt trong 43

3.5.2.2. Bảo quản hoa quả ngũ cốc 44

3.6. Các loại thiết bị khí sinh học 44

3.6.1. Các loại thiết bị khí sinh học trên thế giới 44

3.6.1.1. Thiết bị nắp nổi 44

3.6.1.2. Thiết bị nắp cố định 46

3.6.1.3. Thiết bị túi chất dẻo 47

3.6.1.4. Thiết bị có bộ phận tích khí tách riêng 48

3.6.2. Các loại thiết bị biogas phát triển ở Việt Nam 48

3.6.2.1. Hầm biogas có nắp cố định hình vòm hay phẳng 48

3.6.2.2. Hầm biogas có nắp nổi 48

3.6.2.3. Túi biogas bằng nhựa dẻo Polyethylene 48

3.6.2.4. Hầm ủ ống nằm ngang bằng bêtông và bằng composite 49

Chương 4: NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT VÀ SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC TỪ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN CAO SU

4.1. Mục đích 50

4.2. Cơ sở lý thuyết 50

4.2.1. Tình hình nghiên cứu sản xuất khí sinh học từ nước thải chế biến cao su ở trong nước 50

4.2.2. Tình hình nghiên cứu sản xuất khí sinh học từ nước thải chế biến cao su trên thế giới 50

4.2.2.1. Sản xuất khí sinh học từ nước thải chế biến cao su ở Trung Quốc 50

4.2.2.2. Sản xuất khí sinh học từ nước thải chế biến cao su ở Ấn Độ 52

4.3. Cơ sở thực nghiệm 53

4.3.1. Nguyên liệu để nghiên cứu 53

4.3.2. Xây dựng mô hình thí nghiệm 53

4.3.2.1. Bể điều hòa 54

4.3.2.2. Bể xử lý sinh học kỵ khí 54

4.3.2.3. Hệ thống thu khí 55

4.3.2.4. Hố ga 55

4.3.2.5. Lò sấy 55

4.3.3. Cách vận hành mô hình 55

4.3.4. Cách lấy mẫu để phân tích 56

4.3.5. Cách đo khí sinh học 56

4.3.5.1. Đo khí 56

4.3.5.2. Đo áp suất 57

4.4. Sử dụng khí sinh học từ nước thải chế biến cao su 58

Chương 5: BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

5.1. Kết quả phân tích nước thải trước và sau khi qua bể kỵ khí 58

5.1.1. Chỉ tiêu pH 59

5.1.2. Chỉ tiêu BOD 60

5.1.3. Chỉ tiêu COD 61

5.1.4. Chỉ tiêu TSS 61

5.1.5. Chỉ tiêu TKN 63

5.1.6. Chỉ tiêu NH3_N 64

5.2. Lượng khí sinh học thu được 66

5.3. Khối lượng cao su tờ sấy được từ khí sinh ra 68

Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6.1. Kết luận 70

6.2. Kiến nghị 71