báo cáo thực tập chất thải rắn đại học cần thơ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (581.04 KB, 29 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
---------o0o---------

BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH

XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Nguyễn Trường Thành

Cần Thơ, tháng 11/2016

Sinh viên thực hiện:

Danh Sách Sinh Viên Thực Tập
Môn: Thực tập chất thải rắn
Điểm phúc trình

Mục Lục

Danh Mục Hình
Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn
Hình 2.1: Tủ sấy
Hình 2.2: Lò Nung
Hình 2.3: Máy chưng cất Nitơ
Hình 2.4: Sơ đồ thể hiện quá trình thí nghiệm Ủ lên men yếm khí
Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện phần trăm chất thải rắn theo từng thành phần
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo ngày

Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện lượng khí sinh ra trong 1 giờ
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện tổng lượng khí sinh ra theo ngày
Hình 3.5: Biểu đồ phần trăm sinh khí theo ngày
Danh Mục Bảng
Bảng 1.1. Thành phần của CTR
Bảng 3.1: Thông tin thu gom rác
Bảng 3.2: Thành phần của chất thải rắn
Bảng 3.3: Số liệu thí nghiệm
Bảng 3.4: Kết quả tính %N

Trang
6
13
15
17
20
23
28
29
30
30
6
21
22
24
25

Bảng 3.5: Số thể tích khí CH4 sinh ra trong thí nghiệm theo thời gian
Bảng 3.6: Thời gian đo và trung bình lượng khí sinh trên giờ

25
26

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
I.

Tổng quan về chất thải rắn

Chất thải rắn (CTR) là toàn bộ các loại vật chất được con người loại bỏ trong các hoạt
động kinh tế - xã hội của mình (bao gồm các hoạt động sản xuất, các hoạt động sống và
duy trì sự tồn tại của cộng đồng v.v…). Trong đó quan trọng nhất là các loại chất thải
sinh ra từ các hoạt động sản xuất và hoạt động sống.
Chất thải rắn đô thị là vật chất mà người tạo ra ban đầu vứt bỏ đi trong khu vực đô thị mà
không đòi hỏi được bồi thường cho sự vứt bỏ đó và chúng được xã hội nhìn nhận như là
một thứ mà thành phố có trách nhiệm thu dọn.
Như vậy CTR nói chung được hiểu là chất thải ở thể rắn, được thải ra từ quá trình sản
xuất, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt hàng ngày hoặc các hoạt động khác. CTR bao gồm
CTR thông thường và chất thải rắn nguy hại.
Nguồn gốc phát sinh CTR
CTR có thể phát sinh từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở nhiều nơi khác nhau. Tùy
thuộc vào nguồn gốc phát thải, đặc điểm của các quá trình sản xuất và thời gian mà
các CTR cũng rất đa dạng. Chúng khác nhau về khối lượng, kích thước, phân bố về
không gian cũng như thành phần đặc trưng. Việc phân loại các nguồn phát sinh CTR
đóng vai trò quan trọng trong công tác quản lý các chất thải rắn.
Trên thực tế, các CTR được phát sinh từ các nguồn như: Khu dân cư, khu thương mại
(nhà hàng, khách sạn, siêu thị, chợ…), cơ quan, công sở (trường học, trung tâm và viện
nghiên cứu, bệnh viện…), khu xây dựng và phá hủy các công trình xây dựng, nhà máy xử
lý chất thải, hoạt động công nghiệp, hoạt động nông nghiệp, khu công cộng (nhà ga, bến

tàu, sân bay, công viên, khu vui chơi, đường phố...).
Các CTR có thể được phân loại khác nhau tùy thuộc vào công tác quản lý hay xử lý
chúng. Thông thường, người ta chia các CTR dựa vào nguồn gốc phát sinh ra chúng, ví
dụ như CTR công nghiệp, CTR sinh hoạt, CTR nông nghiệp, CTR xây dựng,… Hoặc
phân chia dựa vào các hợp phần chủ yếu của chúng như CTR vô cơ, CTR hữu cơ. Hoặc
phân chia theo mức độ độc hại như CTR thông thường, CTR nguy hại,…

Nhà dân
Khu dân cư.

Chợ, bến xe, nhà ga

Giao thông, xây dựng.

Cơ quan,
trường học

Nơi vui chơi,
giải trí

Chất thải rắn

Bệnh viện,
cơ sở y tế

Hoạt động sản xuất nông nghiệp Khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp

Hình 1.1. Các nguồn phát sinh chất thải rắn
Thành phần CTR

CTR từ các nguồn phát thải khác nhau cũng khác nhau về thành phần vật lý, tỷ lệ và các
chất hóa học của nó. Hơn nữa, thành phần của CTR ở từng nguồn thải cũng có thể khác
nhau tùy thuộc vào từng địa phương, vào các mùa khí hậu, vào điều kiện kinh tế và nhiều
yếu tố khác. Nhìn chung, các CTR có một số thành phần cơ bản như được trình bày ở
bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần của CTR
Thành phần

Nguồn gốc

Ví dụ

a. Giấy

Các vật liệu làm từ giấy bột và
giấy

Các túi giấy, mảnh bìa,
giấy vệ sinh.v.v..

b. Hàng dệt

Có nguồn gốc từ các sợi

Vải, len, nylon.v.v..

c. Thực phẩm

Các chất thải từ đồ ăn thực
phẩm

Cọng rau, vỏ quả, thân cây,
lõi ngô.v.v..

1. Các chất cháy được

d. Cỏ, gỗ củi, rơm rạ

Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ gỗ, tre, rơm…vv

Đồ dung bằng gỗ như bàn,
ghế, đồ chơi, vỏ dừa.v.v..

e. Chất dẻo

Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ chất dẻo

Phim cuộn, túi chất dẻo,
chai, lọ…vv

f. Da và cao su

Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ da và cao su

Bóng, giày, ví và bao cao
su…vv

a. Các kim loại sắt

Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ sắt mà dễ bị nam
châm hút

Vỏ hộp, dây điện, hàng rào,
dao.v.v..

b. Các kim loại phi sắt

Các vật liệu không bị nam
châm hút

Vỏ nhôm, giấy bao gói, đồ
đựng…vv

c. Thủy tinh

Các vật liệu và sản phẩm được
chế tạo từ thủy tinh

Chai lọ, đồ đựng bằng thủy
tinh, bóng đèn…vv

d. Đá và sành sứ

Bất cứ các loại vật liệu không
cháy khác ngoài kim loại và

thủy tinh

Vỏ chai, ốc, xương, gạch,
đá…vv

Tất cả các vật liệu khác không
phân loại trong bảng này. Loại
này có thể chia thành hai phần:
kích thước lớn hơn 5mm và
loại nhỏ hơn 5mm

Đá cuội, cát, đất, tóc…vv

2. Các chất không cháy

3. Các thành phần khác

a. Các chất hỗn hợp

Tính chất của chất thải rắn :
Những tính chất vật lý quan trọng nhất của chất thải rắn đô thị là khối lượng riêng, độ
ẩm, kích thước, sự cấp phối hạt, khả năng tích ẩm của CTR.
Những tính chất vật lý quan trọng nhất của chất thải rắn đô thị là khối lượng riêng, độ
ẩm, kích thước, sự cấp phối hạt, khả năng tích ẩm của CTR.
a.

Tỷ trọng hay Khối lượng riêng của CTR

Tỷ trọng của CTR là trọng lượng của một đơn vị vật chất tính trên 1 đơn vị thể tích chất
thải (kg/m3 ).

Bởi vì tỷ trọng của chất thải rắn thay đổi tuỳ thuộc vào những trạng thái của chúng như:
xốp, chứa trong các thùng chứa container, không nén, nén… nên khi báo cáo dữ liệu về
khối lượng hay thể tích chất thải rắn, giá trị tỷ trọng phải chú thích trạng thái của các mẫu
rác một cách rõ ràng vì dữ liệu tỷ trọng rất cần thiết được sử dụng để ước lượng tổng khối
lượng và thể tích rác cần phải quản lý.
Tỷ trọng của chất rắn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố: vị trí địa lý, mùa trong năm,
thời gian lưu giữ chất thải. Do đó cần phải thận trọng khi lựa chọn giá trị thiết kế. Tỷ
trọng của chất thải đô thị dao động trong khoảng 180 – 400 kg/m3 , điển hình khoảng 300
kg/m3.
Khối lượng riêng của rác sinh hoạt ở các khu đô thị lấy từ các xe ép rác thường giao động
trong khoảng từ 178kg/m3 đến 415kg/m3 và giá trị đặc trưng thường vào khoảng 297
kg/m3.
b.

Độ ẩm của chất thải rắn

Độ ẩm của chất thải rắn thường được biểu diễn theo một trong hai cách: tính theo thành
phần phần trăm khối lượng ướt và thành phần phần trăm khối lượng khô. Trong lĩnh vực
quản lý chất thải rắn, phương pháp khối lượng ướt thông dụng hơn.
Ẩm độ tương đối và vật chất khô tương đối: là độ ẩm và vật chất được sấy ở 105 0C trong
thời gian một giờ.
Ẩm độ tuyệt đối và vật chất khô tuyệt đối: là độ ẩm và vật chất được sấy ở 105 0C cho đến
khi trọng lượng không đổi.
Lưu ý:
% ẩm độ tương đối luôn nhỏ hơn % ẩm độ tuyệt đối.
% vật chất khô tương đối luôn lớn hơn %vật chất khô tuyệt đối.
% ẩm độ + %vật chất khô luôn bằng 100%.
Kích thước và sự phân bố kích thước

c.

Kích thước và sự phân bố kích thước của các thành phần có trong chất thải rắn đóng vai
trò quan trọng đối với quá trình thu hồi vật liệu, nhất là khi sử dụng phương pháp cơ học
như sàng quay và các thiết bị tách loại từ tính.
d.

Khả năng tích ẩm của chất thải rắn

Khả năng tích ẩm là tổng lượng ẩm mà chất thải có thể tích trữ được. Đây là thông số có
ý nghĩa quan trọng trong việc xác định lượng rò rỉ sinh ra từ bãi chôn lấp phần nước dư
vượt quá khả năng tích trữ của chất thải rắn sẽ thoát ra ngoài thành nước rò rỉ. Khả năng
tích ẩm sẽ thay đổi tùy theo điều kiện nén ép rác và trạng thái phân hủy của chất thải.
Khả năng tích ẩm của chất thải rắn sinh hoạt của khu dân cư và khu thương mại trong
trường hợp không nén ra được có thể dao động trong khoảng 50-60%.
Nitơ tổng số
Nitơ tổng số là tất cả các dạng nitơ có trong cơ thể hay các mô. Nitơ có trong thành phần
amino acid của protein là nitơ protein. Nitơ không có trong thành phần protein như của
các muối vơ cơ, acid nitric, các amino acid tự do, các peptid, ure và các dẫn xuất ure,
purin và pirimidin… là nitơ phi protein.
Nitơ tổng số = nitơ protein + nitơ phi protein
Phương pháp xác định tổng nitơ (Phương pháp Kjeldahl)
Phương pháp này ra đời vào ngày 7 tháng Ba năm 1883 và được sử dụng rộng rãi trong
thực tiễn. Phương pháp Kjeldahl được dung để xác định thành phần Nito tổng số.
Nguyên lý phương pháp Kjeldahl: Khi cho chất hữu cơ tác dụng với axit sunfuric đun sôi,
cacbon và hiđro của chất hữu cơ được oxi hoá đến SO2, CO2 và H2O, nitơ còn lại ở dạng
khử và chuyển sang dạng amoni sunfat. Để xác định nitơ ở dạng này có thể dùng phương
pháp chuẩn độ hoặc so màu.

Quá trình phân hủy chất thải lên men kỵ khí
Quá trình phân hủy chất thải lên men kỵ khí là quá trình biến đổi sinh học dưới tác dụng
của vi sinh vật trong điều kiện yếm khí, áp dụng đối với chất thải rắn có hàm lượng chất
rắn từ 4 – 8% (bao gồm: chất thải rắn của con người, động vật, các sản phẩm thừa từ
nông nghiệp, và chất hữu cơ trong thành phần của chất thải rắn đô thị). Sản phẩm cuối
cùng của quá trình là khí metan, khí CO2, và chất mùn ổn định dùng làm phân bón.
Trong thực tế nồng độ chất thải rắn bay hơi có thể được xác định một cách gián tiếp bằng
cách đo lượng khí metan sinh ra. Đối với một quá trình phân hủy, tốc độ khử các chất rắn

bay hơi có khả năng sinh học hầu như bằng tốc độ sinh khí metan (Gujer và Zehnder,
1983; brummeler, 1993).
Công nghệ ủ kỵ khí cũng được sử dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới, đặc biệt ở Ấn
Độ, chủ yếu thực hiện ở qui mô nhỏ.
Vi khuẩn kỵ khí
Chất hữu cơ

Các chất đơn giản + CO2 + CH4+ NH3+ H2S

Ưu điểm và nhược điểm của quá trình phân hủy lên men yếm khí
Ưu điểm: Chi phí đầu tư ban đầu thấp; Sản phẩm phân hủy có thể kết hợp xử lý với phân
hầm cầu và phân gia súc cho phân hữu cơ có hàm lượng dinh dưỡng cao; Đặc biệt là thu
hồi khí CH4 làm nguồn cung cấp nhiệt phục vụ cho các nhu cầu đung nấu, lò hơi,…
Nhược điểm: Thời gian phân hủy thường kéo dài 4-12 tháng, lâu hơn xử lý hiêú khí. Các
chất khí sinh ra từ quá trình phân hủy kị khí chủ yếu là H 2S, NH3 gây mùi hôi khó chịu.
Hơn nữa các vi khuẩn gây bệnh không bị tiêu diệt do quá trình phân hủy xảy ra ở nhiệt độ
thấp.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ủ
Kích thước nguyên liệu: nguyên liệu càng nhỏ thì khả năng tiếp xúc giữa nguyên liệu và
vi sinh vật càng dễ dàng, từ đó các vi sinh vật dễ tiếp cận các dưỡng chất và phân hủy

nhanh hơn. Ngoài ra, các nguyên liệu càng nhỏ thì khối lượng phân hủy càng lớn và dễ
dàg cho bình chứa hơn.
Mức độ kỵ khí: khí sinh học được sinh ra do hoạt động của nhiều vi sinh vật, trong đó các
vi khuẩn sinh methane là quan trọng nhất. những vi khuẩn này chỉ sống trong môi trường
tuyệt đối không có oxy (kỵ khí bắt buộc). Vì vậy, đảm bảo cho môi trường phân hủy
tuyệt đối kỵ khí là một yếu tố quan trọng đầu tiên.
Nhiệt độ: nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Nhiệt độ từ 25-40 0C là
khoảng nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm, thường là 35 0C. Nhiệt độ từ 50-650C
là nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt, thường là 55 0C. Nói chung khi nhiệt độ
tăng thì tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng từ 40-45 0C thì tốc độ sinh khí

giảm vì khoảng nhiệt độ này không thích hợp cho cả 2 loại vi khuẩn, nhiệt độ trên 60 0C
tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị kiềm hãm hoàn toàn ở 650C trở lên.
pH: nên được điều chỉnh ở mức 6.5-7.5, khi pH nhỏ hơn 6.4 sẽ ảnh hưởng đến vi khuẩn
sinh methane.
Độ kiềm: nên được giữ ở khoảng 1000-5000 mg/L để tạo khả năng đệm tốt cho nguyên
liệu nạp.
EC: độ dẫn điện là cách biểu thị bằng số khả năng dẫn điện của dung dịch. khả năng này
phụ thuộc vào sự hiện diện của các ion; tổng nồng độ ion, hoạt độ, hóa trị của chúng và
nhiệt độ lúc đo.
Tỷ lệ C/N: để đảm bảo năng suất sinh khí của mẻ ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt
được tỉ số C/N là 25/30 bởi vì các vi khuẩn sử dụng C nhanh hơn sử dụng đạm 25-30 lần.
Tỉ lệ C/N quá cao thì quá trình phân hủy xảy ra chậm, ngược lại thì quá trình bị ngừng trệ
vì tích lũy nhiều ammoniac - một độc tố đối với vi khuẩn khi nồng độ cao.
II. Các nghiên cứu liên quan
Trần Thị Bích Thảo thực hiện đề tài “ Nghiên cứu đặc tính chất thải rắn hữu cơ đô thị cho
mục đích phân hủy yếm khí” đã kết luận rằng mẫu CTR hữu cơ đô thị có đặc tính cơ bản:
TS: 30,6% ; VS: 52,0%TS; C/N: 37,3%. Điều này cho thấy rằng CTR hữu cơ đô thị Hà
Nội có tiềm năng xử lý bằng công nghệ phân hủy yếm khí thu hồi biogas.

Lê Thị Phú (2012) thực hiện đề tài “ Phân tích một số thành phần của rác thải sinh hoạt
của khu giảng đường và khách sạn sinh viên của trường đại học dân lập Hải Phòng” đã
xác định thành phần rác chiếm đa số là rác hữu cơ, ẩm độ của rác tương đối cao ( 80%),
hàm lượng tổng nitơ trong rác cao có triển vọng trong hướng xử lý làm phân bón cho cây
trồng.

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH
I.

TỶ TRỌNG - THÀNH PHẦN CỦA CHẤT THẢI RẮN

Mục tiêu bài thực hành: Nắm vững cách xác định các thành phần và tính chất của chất
thải rắn như tỉ trọng và nhận diện các thành phần của rác bao gồm thành phần có thể phân
hủy sinh học, không phân hủy sinh học, có thể cháy,… là cơ sở quan trọng trong thiết kế,
lựa chọn công nghệ xử lý và đề xuất các chương trình quản lý CTR thích hợp.

1. Dụng cụ
-

Chuẩn bị lượng rác có thể tích lớn hơn thể tích của dụng cụ dùng để xác định tỉ

2.

trọng của rác (thu từ các thùng rác).
Thùng gỗ có thể xác định với các kích thước sau (0,8 x 0,8 x 0,4)m.
Cân bàn loại 100kg và 1kg.
Leng, kẹp gấp.
Bao tay, khẩu trang.
Bọc nilong, dây thun buộc.

Phương pháp tiến hành

•

Xác định tỷ trọng
-

Dùng cân loại 100kg cân trọng lượng thùng gỗ dùng để xác định tỷ trọng rác.
Ghi nhận giá trị M1 (kg).
Cho rác vào đầy thùng chứa, nhấc thùng lên khỏi mặt đất (khoảng 0,2 – 0,3m)

-

thả thùng xuống, lặp lại 3 lần. Sau đó cho rác thêm vào vừa đầy thùng.
Cân thùng gỗ có chứa rác, ghi nhận giá trị M2 (kg).

Xác định tỷ trọng của rác theo đơn vị (tấn/m3) d =

M 2 − M1
1
×
V
1000

Trong đó: M1 là trọng lượng thùng gỗ, M2: là trọng lượng thùng gỗ có chứa rác
(kg), V: Thể tích thùng gỗ (m3)

-

Xác định thành phần

Đổ rác ra khỏi thùng dùng leng trộn đều mẫu rác bằng cách vun thành đống hình

-

côn nhiều lần. Chia hình côn đã trộn đều đồng nhất làm 4 phần bằng nhau.
Lấy 2 phần chéo nhau và tiếp tục trộn thành 1 đống hình côn mới. Tiếp tục thực

•

hiện thao tác trên cho đến khi đạt được mẫu thí nghiệm có khối lượng khoảng 20
-

-30kg.
Mẫu CTR sẽ được phân loại thủ công. Mỗi thành phần sẽ được đặt vào một khay
riêng. Sau đó, cân các khay và ghi khối lượng của các thành phần. Để thu được số
liệu có độ chính xác, nên lấy mẫu nhiều lần (ít nhất 2 lần).

II.

Sau đó cân các thành phần này và tính % theo khối lượng.
TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

Mục tiêu bài thực tập:
Nắm vững cách xác định các tính chất của chất thải rắn như độ ẩm, các thành phần có thể
phân hủy sinh học, không phân hủy sinh học, có thể cháy ,..là cơ sở quan trọng trong thiết
kế, lựa chọn cộng nghệ xữ lý và đề xuất các chương trình quản lý CTR thích hợp.
1.

2.

a.

Dụng cụ
- Tủ sấy
- Lò vô cơ
- Cân phân tích
- Cân 1kg
- Đĩa nhôm
- Kẹp gắp
Phương pháp tiến hành
Xác định % độ ẩm và % vật chất khô

Một mẫu chất thải rắn bao gồm vật chất và nước (chứa trong vật chất). Để xác định % độ
ẩm (lượng nước có trong mẫu) và % vật chất khô (vật chất còn lại sao khi mất nước) thì
tiến hành sấy mẫu ở nhiệt độ ở 1050C trong tủ sấy.
Địa điểm: Phòng thí nghiệm Chất thải rắn - Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên Nhiên
- Đại học Cần Thơ.
Loại chất thải rắn: Rác thải sinh hoạt

Hình 2.1: Tủ sấy

i.

% Độ ẩm tương đối và % vật chất khô tương đối: là độ ẩm và vật chất được sấy ở
1050C trong 1h.
Cách 1 : Cân khối lượng dĩa M1 (g)
Cân khối lượng mẫu M2 (g)
Cho mẫu đã cân vào dĩa ở trên rồi sấy ở 105 0C trông thời gian 1 giờ, đặt dĩa có mẫu (sau
sấy) vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân xác định M3 (g).

% Độ ẩm tương đối
% Vật chất khô tương đối =100% - % Độ ẩm tương đối
Hoặc;
% Vật chất khô tương đối
% Độ ẩm tương đối = 100% - % Vật chất khô tương đối
Cách 2: Cân khối lượng dĩa M1 (g)
Cho mẫu vào dĩa (đã xác định khối lượng) ở trên nồi rồi cân cả dĩa và mẫu, xác định
được khối lượng M2 (g). Sau đó sấy dĩa ở 105 0C trông thời gian 1 giờ, đặt dĩa có mẫu (sau
sấy) vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân xác định M3 (g).
% Độ ẩm tương đối
% Vật chất khô tương đối =100% - % Độ ẩm tương đối
Hoặc:
% Vật chất khô tương đối
% Độ ẩm tương đối = 100% - % Vật chất khô tương đối
ii. % Độ ẩm tuyệt đối và % vật chất khô tuyệt đối: là độ ẩm và vật chất được sấy ở
1050C đến nhiệt độ không đổi. Cách tiến hành và cách tính giống như trên nhưng ở

trọng lượng không đổi.
II.2
Chất hữu cơ dễ bay hơi : là khối lượng bị mất đi khi đem mẫu CTR đã sấy ở
1050C được nung trong 1 giờ ở nhiệt độ 5500C trong lò kín.

Hình 2.2 : Lò nung
 Cách tiến hành :
- Đánh số thứ tự ở đáy cốc sứ bằng viết chì
- Đặt cốc sứ vào lò nung ở 5500C trong 30 phút, sau đó đặt cốc sứ vào bình

hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân khối lượng cốc, xác định khối trọng lượng
-

M1 (g).
Cân khối lượng mẫu chất thải rắn, xác định trọng lượng M 2 (g). Cho mẫu

-

vào các cốc sứ đã được đánh số thứ tự.
Đặt các cốc sứ có mẫu vào lò vô cơ ở 550 0C, nung trong khoảng 2 giờ, sau
đó đặt vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân khối lượng có có mẫu, xác

-

III.

định khối lượng M3 (g).
Lưu ý : phần còn lại trong cố chính là phần tro, còn phần chât dễ bay hơi

được tính như sau :
% tro
% chất hữu cơ dễ bay hơi = 100 - % tro
%C
XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG SỐ

Mục tiêu bài thực hành: Giúp sinh viên nắm vững cách xác định hàm lượng nitơ tổng
số là cơ sở quan trọng trong việc thiết lập các nghiệm thức mẻ ủ.
1.

Dụng cụ

-

Erlen 250mL

-

Buret 20mL

-

Ống phân hủy Kjendahl

-

Hệ thống phân hủy và chưng cất Kjendahl

-

Cân điện tử

-

Các hóa chất cần thiết:
•

Chỉ thị màu hỗn hợp: Hòa tan 20mg metyl đỏ vào 10 mL ethyl alcohol 95%
(hoặc isopropyl alcohol) và hòa tan 10 mg methylene xanh trong 5 mL ethyl

alcohol. Hòa 2 dung dịch này lại, pha dung trong tháng.
• Dung dịch acid boric: Hòa tan 20g H3PO4 trong nước, thêm 10 mL chỉ thị màu

•
•
•
•

2.
-

hỗn hợp, hòa tan thành 1 L, sử dụng trong 1 tháng.
Dung dịch H2SO4 0,02N
Dung dịch H2SO4 đậm đặc
Viên chất xúc tác Kjendahl AA20
Dung dịch NaOH 32%
Hình 2.3: Máy chứng cất Nitơ

Phương pháp tiến hành
Mẫu được sấy khô nghiền nhỏ sau đó cân khối lượng từ 0,1-1g cho vào ống Kjendahl.
Sau đó cho 1 muỗng xúc tác vào, cẩn thận cho 10mL H2SO4 đậm đặc vào ống
Kjendahl. Làm mẫu trắng tương tự nhưng với nước cất.

-

Giai đoạn phân hủy mẫu: Đặt ống Kjendahl vào lò nung ở 390 0C cho đến khi dung
dịch trở thành trong, màu trắng sáng và khói trắng dày đặc trong ống Kjendahl không
còn nữa (ít đi). Tắt bếp để nguội.
Phương trình phản ứng giai đoạn phân hủy:
Sample+ H2SO4

-

Giai đoạn chưng cất mẫu: Mở van nước của hệ thống ngưng tụ, khởi động máy chưng
cất. Cài đặt máy chưng cất theo các bước sau:
•

Step 1: 3-5 giây (cung cấp NaOH 32% trong 5 giây, khoảng 40mL NaOH 32%)

•

Step 2: 5 giây (chờ phản ứng trong 5 giây)

•

Step 3: 300 giây (chưng cất trong 300 giây)

•

Step 4: 95 (hiệu suất hơi nước sử dụng trong chưng cất là 95%).

Phương trình phản ứng giai đoạn chưng cất:

B(OH)3 + H2O + NH3 NH4+ + B(OH)4-

Giai đoạn chuẩn độ:


Đong 25mL dung dịch acid Boric vào trong erlen 250mL, đặt vào hệ thống chưng
cất nối nhanh ống Kjendahl vào hệ thống chưng cất, đầu ra nhún chìm trong dung
dịch acid Boric.



Sau khi chưng cất xong, chuẩn độ dung dịch chưng cất thu được bằng H 2SO4
0.02N, chuyển từ màu xanh sang tím.

-

Các hiện tượng xảy ra:
•

Trong 300 giây, dung dịch trong erlen chuyển từ màu tím sang xanh, màu xanh
trong dung dịch ngày càng đậm dần, chứng tỏ lượng nitơ có trong mẫu cao.

•

NaOH + (NH4)2SO4 -> Na2SO4 + NH4OH

•

NH4OH ( t0)-> NH3 + H2O

•

Sau đó chuẩn độ bằng dung dịch H2SO4 0.02N, dung dịch chuyển từ màu xanh
sang tím.

•

Tính %N:
%N =

(V − V0 ) xNx0.014 x100
M

Trong đó:
V: Lượng H2SO4 chuẩn độ mẫu thật (mL).

V0: Lượng H2SO4 chuẩn độ mẫu trắng (mL).
N: Nồng độ H2SO4 chuẩn độ.
M: khối lượng mẫu đem phân tích.
IV.

Ủ LÊN MEN YẾM KHÍ

Mục tiêu bài thực tập: Giúp cho sinh viên nắm vững cách bố trí thí nghiệm và quá trình
xử lý rác bằng phương pháp ủ lên men yếm khí
1.

2.

Dụng cụ
•

Bộ thí nghiệm lên men yếm khí

•

Bao tay

•

Nhiệt kế

•

Tủ sấy

•

Cân

•

Ống đong

•

Dao

•

Bọc chứa mẫu

•

Máy PH

•

Máy đo EC

•

Khẩu trang

Phương pháp tiến hành

2.1 Mô hình thí nghiệm: Quá trình yếm khí dung để lên men chất nền được thực hiện
với 2 bộ bình lên men yếm khí, gồm 2 loại:
•

Một bộ bình có dung dich hấp thụ ở bình 2 là nước để xác định tổng lượng khí
thải

•

Một bộ có dung dịch hấp thụ ở bình 2 là NaOH 5% để xác định khối lượng khí
CH4

Trong đó mỗi bộ có 3 bình bố trí như sau:
•

Bình 1 có thể tích 5 lít dùng để chứa nguyên liệu hỗn hợp

•

Bình 2 có thể tích 3 lít dùng chứa đung dịch hấp thụ ( nước hoặc NaOH)

•

Bình 3 có thể tích 3 lít dùng để chứa lượng dung dịch hấp thị bị khí dẩy ra

Nguyên lý:
Nguyên liệu phân hủy tạo khí, lượng khí tạo ra ở bình 1 đi đến bình 2, sẽ đẩy nước ở bình
2 qua bình 3 một lượng đúng bằng thể tích khí tạo ra ở bình 1.Còn đối với bộ bình có
bình 2 là dung dịch NaOH 5% thì nguyên lý cũng tương tự,nhưng lượng khí tạo ra sao
khi qua bình 2 thì CO2 bị NaOH hấp thị theo phản ứng:
CO2 + 2NaOH
Na2CO3 + CO2 + H2O

Na2CO3 + H2O
2 NaHCO3

Lượng khí còn lại đẩy nước qua bình 3 chính là CH4 (thật ra lượng khí này còn có các khí
khác như: NH3, H2S… nhưng do chúng chiếm tỉ lệ rất thấp – nhỏ hơn 5% – nên có thể bỏ
qua).

Van đóng/mở

x

Ủ
Đo lượng nước sinh ra ( khóa van đóng/mở, đo lượng

Thực hiện ủ lên men yếm khí theo sơ đồ sau:

Hình 2.4: Sơ đồ thể hiện quá trình thí nghiệm Ủ lên men yếm khí

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
TỶ TRỌNG - THÀNH PHẦN CHẤT THẢI RẮN

I.

Bảng 3.1: Thông tin thu gom rác
Nhóm
1

Số lượng
5

Thời gian
11h

Ngày
25/10/2016

2
3

5
5

10h
10h

25/10/2016
25/10/2016

4
5

5
5

9h
9h

25/10/2016
25/10/2016

Loại rác: rác thải sinh hoạt
Khối lượng rác: mrác=mthùng+rác-mthùng = 32,6 - 12,5 = 20,1(kg)
Trong đó: mrác: Khối lượng rác làm thí nhiệm
mthùng+rác: Khối lượng thùng khi chứa rác làm thí nghiệm
mthùng: Khối lượng thùng khi không có rác
-

Tỷ trọng rác được tính theo công thức:
Trong đó:
+ d: tỷ trọng của rác
+ m: Khối lượng rác
+ V: Thể tích rác, thể tích V được tính theo công thức: V= a.b.c
Với a,b,c lần lượt là chiều dài, chiều rộng, chiều cao của thùng
 V = a.b.c = 0,8 x 0,8 x 0,4 = 0,256 (m3)

Địa điểm
Căn tin khoa

Môi trường
KTX Khu B
Khoa Môi
Trường
Cổng C ĐHCT
KTX khu A



= 78,5 (kg/m3) = 0,0785 (tấn/ m3)
Vậy tỷ trọng rác là 0,09 (tấn/ m3)
*Nhận xét: với tỷ trọng rác là 0,0785 (tấn/ m3) cho thấy rác ở khu vực thu gom
có khối lượng nặng, nguyên nhân chủ yếu có thể do rác thải sinh hoạt nên có
ẩm độ cao, tích trữ nhiều nước.

Công thức phần trăm khối lượng theo từng thành phần:
% mi =

Trong đó:
mi: khối lượng rác theo từng thành phần
mt: tổng khối lượng rác ban đầu
Ví dụ trường hợp của thành phần rác là nhựa có khối lượng là 2.9 kg và có tổng lượng
rác ban đầu là 20.1 kg thì ta sẽ tính được thành phần phần trăm của giấy là:
%mgiấy= == 14,43%
Các thành phần của rác còn lại thì làm tương tự.
Bảng 3.2: Thành phần của chất thải rắn
STT

Thành Phần Rác

1
2
3
4
5
6

Thức ăn thừa
Nhựa
Hộp xốp
Giấy
Bao Nilong
Ống hút

Khối Lượng (kg)
Chất Hữu Cơ

Phần Trăm (%)
7
2,9
0,5
2,6
2,2
0,1

34,83
14,43
2,48
12,94

10,94
0,49

0,15
4,5
0,15

0,75
22,39
0,75

Chất Vô Cơ
7
8
9

Kim loại
Thành phần khác
Chất nguy hại

Hình 3.1: Biểu đồ thể hiện phần trăm chất thải rắn theo từng thành phần

Nhận xét: Thành phần rác khu vực khá đa dạng, trong đó rác thải hữu cơ chiems một
lượn lớn, đặc biệt là thức ăn thừa, chiếm 34,83% tổng khối lượng rác khảo sát. Nếu có
thể tận dụng tốt có thể thu hồi để ủ phân compost cho trồng trọt
TÍNH CHẤT CỦA CHẤT THẢI RẮN

II.

Xác định phần trăm độ ẩm và phần trăm vật chất khô
-

Phần trăm độ ẩm tương đối và phần trăm vật chất khô tương đối
Khối lượng khay: M1 = 60,65 (g)
Khối lượng mẫu: M2 = 229,23 (g)
Cho mẫu đã cân vào khay và tiến hành sấy 1h trong điều kiện nhiệt độ 105oC, sau
khi sấy, đặt khuya vào bình hút ẩm đợi đến nhiệt độ phòng và tiến hành cân xác
định M3 = 231,29 (g)
 Phần trăm vật chất khô tương đối = = 74,4%
 Phần trăm độ ẩm tương đối= 100%- % vật chất khô tương đối

= 100-74,4 = 25,6%
Phần trăm độ ẩm tuyệt đối và phần trăm vật chất khô tuyệt đối
-

Khối lượng khay: M1 = 60,65 (g)
Khối lượng mẫu: M2 = 229,23 (g)

Cho mẫu đã cân vào đĩa ở trên rồi sấy ở 1050C cho đến khối lượng không đổi, đặt đĩa có
mẫu(sau sấy) vào bình hút ẩm đến nhiệt độ phòng. Cân, xác định M3 = 93,13 (g)
 Phần trăm vật chất khô tuyệt đối =
 Phần trăm độ ẩm tuyệt đối = 100- phần trăm vật chất khô tuyệt đối

= 85,83%
Chất hữu cơ dễ bay hơi
Là khối lượng chất thải rắn sau khi đã được nung ở 105oC được tiếp tục nung ở 550oC
trong lò kín:
Khối lượng cốc M1 = Cốc 1+ Cốc 2 = 66,92+ 65,82 = 132,74 (g)
Khối lượng cốc sau khi nung M3 = 141,98 (g)

Khối lượng chất đem nung M2 = 31,6 (g)
 Phần trăm tro =
 Phần trăm chất hữu cơ dễ bay hơi = 100%- % tro = 70,8%
 Phần trăm C = = 39,3%
III.

XÁC ĐỊNH NITƠ TỔNG

Tính toán kết quả:

N (%) =
Trong đó:
V: Lượng H 2SO4 chuẩn độ mẫu thật
Vo : Lượng H 2SO4 chuẩn độ mẫu trắng
N: Nồng độ H2SO4 chuẩn độ
M: Khối lượng mẫu đem phân tích
Với nồng độ H2SO4: 0,02 (N)
Bảng 3.3: Số liệu thí nghiệm
Mẫu
1
2
3

Thể tích H2SO4 dùng (mL)
7,3
7,8
8,2

Khối lượng mẫu (g)

0,18
0,2
0,2

Bảng 3.4: Kết quả tính %N
Mẫu
1
2
3
Trung bình
IV.

%N (%)
1,135
1,092
1,148
1,125

Ủ LÊN MEN YẾM KHÍ

Kết quả thí nghiệm
Bảng 3.5: Số thể tích khí CH4 sinh ra trong thí nghiệm theo thời gian
Thời gian bố trí thí nghiệm: 13h18 ngày 25/10/2016
Lượng nước
STT

Ngày

Giờ

(mL)

Nhiệt độ
(oC)

1

25/10/16

13h15

0

29

Người đo
Cả nhóm

2

26/10/16

10h50

620

31

Nguyễn Thị Cẩm Nhung

3

27/10/16

14h49

1100

29

Danh Thị Kim Phiến

4

28/10/16

15h25

455

32

Lê Thị Thảo

5

29/10/16

11h45

895

28

Hồ Thanh Tuyền

6

30/10/16

13h55

1090

31

Lê Huỳnh

7

31/10/16

11h30

879

31

Lâm Thị Hồng Nhi

8

01/11/16

12h40

1250

31

Nguyễn Thị Diễm Hương

9

02/11/16

12h15

1550

30

Phan Kim Uyên

10

03/11/16

11h22

840

31

Lê Thị Cẩm Tú

11

04/11/16

10h57

1300

29

Lê Phan Đình Huấn

12

05/11/16

11h54

1100

28

Trương Minh Nhật

13

06/11/16

11h03

1920

29

Trần VInh Hiển

14

07/11/16

10h

1505

31

Lâm Thị Mỹ Quyên

15

08/11/16

11h07

270

31

Huỳnh Văn Phụng

16

09/11/16

12h48

1345

31

Trần Huỳnh Như

17

10/11/16

15h07

1360

32

Nguyễn Minh Hiền

18

11/11/16

14h35

970

32

Trần thị ngọc anh

19

12/11/16

13h

620

32

Nguyễn văn điền

20

13/11/16

13h15

1134

32.5

21

14/11/16

13h30

670

34

Lê Thị Thức

22

15/11/16

12h45

1255

32

Huỳnh Thị Phi Yến

23

16/11/16

13h50

925

32.5

24

17/11/16

14h

1200

29

Đoàn Minh Sang

25

18/11/16

13

900

30

Lý Hùng

∑ =25153

Nguyễn Công Thành

Trương Thạch Ái Châu

Bảng 3.6: Thời gian đo và trung bình lượng khí sinh trên giờ
Ngày

Giờ đo (h)

VH20/h (mL/h)

1

20,4

30,39

2

28

39,29