Nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
LUAN AN TIEN SI NDCHAU GUI FILE.pdf
Nguyen Dien Chau-tomtat TIENG ANH. 18.5.2021.pdf
Nguyen Dien Chau_thong tin luan an TIENG ANH. 18.5.2021.docx
Nguyen Dien Chau_thong tin luan an TIENG VIET. 18.5.2021.docx
Nguyen Dien Chau_tomtat TIENG VIET. 18.5.2021.pdf
Nội dung tài liệu: Nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ -oOo- TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Môi trƣờng đất và nƣớc Mã ngành: 62440303 NGUYỄN ĐIỀN CHÂU TÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SƠ CHẾ GÀ RÁN CÔNG NGHIỆP BẰNG PHƢƠNG PHÁP OZONE KẾT HỢP THỦY SINH THỰC VẬT Cần Thơ, 2021
- CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGS. TS. Trương Hoàng Đan Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: Vào lúc giờ ngày tháng năm Phản biện 1: Phản biện 2: Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ. Thư viện Quốc gia Việt Nam.
- DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ [1]. Nguyen Dien Chau, Nguyen Thanh Luan and Thai Phuong Vu, 2016. Treatment effectiveness evaluation of wastewater from industrial fried chicken pre-processing prosesses by advanced oxidation processes. Journal of Science and Technology, 54 (4B) (2016) 277-284. ISSN 0866 – 708X. [2]. Nguyễn Điền Châu, Nguyễn Thành Luân và Trương Hoàng Đan, 2017. Khả năng xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng biện pháp oxy hóa nâng cao kết hợp thủy sinh thực vật. Tạp chí nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự, số đặc san NĐMT 09/2017, 39-45. ISSN 1859 – 1043. [3]. Nguyễn Điền Châu, Thái Phương Vũ và Trương Hoàng Đan, 2019. Nghiên cứu xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone hóa (Study on pretreatment of commercial fried chicken wastewater by ozonation method). Tạp chí Môi trường, số chuyên đề II (2019), 23-29. ISSN 2615 – 9597. [4]. Nguyễn Điền Châu, Võ Hoài Chân, Trương Hoàng Đan, 2019. Đặc điểm sinh học và hiệu quả xử lý chất ô nhiễm trong nước thải sơ chế gà rán công nghiệp của sậy (Phragmites spp.) trong hệ thống đất ngập nước chảy ngầm ngang. Tạp chí Khoa học Đất, số đặc biệt (57/2019), 39-44. ISSN 2525 – 2216.
- CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Trong xu thế phát triển của xã hội ngày nay, thực phẩm ăn nhanh đang là lĩnh vực có tốc độ phát triển nhanh chóng do sự tiện lợi, giá cả hợp lý và tiết kiệm được nhiều thời gian hơn đến ăn trực tiếp tại các quán ăn, nhà hàng. Theo tác giả Minh Anh (2012) có bài đăng trên tạp chí Nhịp cầu đầu tư “nhận định và đánh giá của nhiều chuyên gia kinh tế dù ảnh hưởng đáng kể của dịch Covid-19 đến nền kinh tế thế giới nhưng tiềm năng phát triển trong lĩnh vực thức ăn nhanh được dự báo tăng từ 5-6%/năm trong giai đoạn 2020 –2025”. Nước thải từ ngành sản xuất thực phẩm ăn nhanh, đặc biệt nước thải phát sinh từ quá trình tẩm ướp (sơ chế) gà rán công nghiệp là loại nước thải có chứa các hợp chất gia vị, là các hợp chất đa phân tử, có thành phần và tính chất kháng khuẩn, kháng vi sinh vật và kháng nấm (Małgorzata Jałosińska and Jacek Wilczak, 2009). Khi ướp thịt bò với rượu vang đỏ, mật ong, húng tây, kinh giới, tỏi, và cải ngựa có thể kiểm soát được tổng số vi khuẩn mesophilic hiếu khí, vi khuẩn axit lactic và quá trình oxy hóa của thịt (Daniela Istrati et al., 2011); Hoạt tính kháng nấm của các loại gia vị: Tỏi, Hành tây, Gừng, Tiêu, Đinh hương, Quế, Kết quả cho thấy hoạt chất trong Tỏi và Đinh hương ở nồng độ 20% ức chế hoàn toàn khả năng tăng trưởng của nấm (Shubhi Avasthi et al., 2010); Tinh dầu của các loại gia vị và thảo dược sử dụng rộng rãi như: Tỏi, Mù tạt, Quế, Thì Là, cây Đinh hương, Quế, Húng tây, Húng quế, Oregano, hạt Tiêu, Gừng, cây Xô thơm, Hương thảo, đều có tác dụng kháng khuẩn rất tốt (Marija M. Škrinjar and Nevena T. Nemet, 2009). Trên thực tế để xử lý nước thải phát sinh từ ngành sơ chế gà rán công nghiệp, cần hệ thống xử lý nước thải phức tạp với nhiều công đoạn xử lý hóa lý và sinh học. Vì vậy, tìm ra giải pháp xử lý nước thải sơ chế gàn rán công nghiệp theo xu hướng sinh thái thân thiện môi trường là rất cần thiết. Một số nghiên cứu sử dụng thực vật xử lý nước thải đã được thực hiện như hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng Sậy (Phragmites australis) (Trương Thị Nga và ctv., 2007); Trương Hoàng Đan và ctv. (2012) đã nghiên cứu xử lý nước thải hầm tự hoại. Nghiên khả năng xử lý ô nhiễm Nitrates, Nitroglycerin, và Nitroglycol của 3 loại thực vật là Cỏ Hương bồ, cây Sậy và cây Cỏ Nến/ Bồn Bồn (Roman Marecik et al., 2013); So sánh nghiên cứu xử lý nước thải bằng đất ngập nước thực vật là Chuối hoa và Sậy (Kavya S Kallimani and Arjun S Virupakshi, 2015). Việt Nam có nhiều loại thực vật, đặc biệt là các loại thực vật có khả năng làm sạch nhiều loại chất ô nhiễm trong nước thải. Bên cạnh đó nhiều nghiên cứu có sự kết hợp phương pháp hóa sinh trong xử lý nước thải đem lại hiệu quả, như tác giả Trương Thanh Cảnh (2010) nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc sinh học dòng bùn ngược, hiệu quả xử lý khoảng 97%, 80%, 94%, 90% và 85% tương ứng với COD, BOD5, SS, N và P; Nhóm tác giả Lê Công Nhất Phương và ctv. (2012) đã kết luận 1
- hiệu suất xử lý đạt 92% ở tải trọng 0,04 kgN-NH4/m3.ngày và 87,8% ở tải trọng 0,14 kgN-NH4/m3.ngày khi nghiên cứu xử lý Ammonium trong nước thải giết mổ bằng việc sử dụng kết hợp quá trình nitrit hóa một phần/Anammox. Nghiên cứu xử lý nước thải phát sinh từ nhà máy sản xuất dược phẩm bằng phương pháp oxy hóa nâng cao kết hợp phương pháp sinh học của Nguyễn Điền Châu (2012), ở pH = 8,0, hiệu suất xử lý COD là 8 – 30%, tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,26 – 0,35 đến 0,64 – 0,69 (tăng từ 2,0 đến 2,5 lần) đối với hệ quang hóa UV/H2O2 và ở pH bằng 2,5 cho thấy hiệu suất xử lý COD là 43 – 50%, tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,15 – 0,17 đến 0,41 – 0,43 đối với hệ quang hóa UV/H2O2/Fe2+. Nước thải sau xử lý oxy hóa nâng cao được dẫn qua mô hình bùn hoạt tính hiếu khí để kiểm chứng, cho thấy nước thải sau khi quang hóa dễ dàng thích nghi với quá trình sinh học. Theo Jiaqi Cui et al. (2014) nghiên cứu kết hợp quá trình oxy hóa ozone và lọc khí sinh học (Biological Aerated Filter – BAF) để xử lý xyanua trong nước thải mạ điện, tác giả cho biết trong điều kiện liều lượng ozone 100 mg/L, thời gian lưu nước 9h và 6h thì hiệu quả khử CN−, COD, Cu2+ và Ni2+ tương ứng là 99,7%, 81,7%, 97,8% và 95,3%. Hoặc nhóm tác giả Cao Ngọc Điệp và ctv. (2015) đã ứng dụng vi khuẩn Pseudomonas stutzeri và vi khuẩn Bacillus subtilis để loại bỏ đạm, lân trong nước thải lò giết mổ gia cầm, nhóm tác giả đã kết luận hiệu suất loại bỏ NH4+ từ 98,9%-100% và hiệu suất xử lý PO43- từ 90,6%-100%, pH trung bình 7-9 sau 1 ngày xử lý. Theo Tran Thi Thu Lan et al. (2016) đã nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ lợn bằng chủng vi khuẩn B. velezensis M2, kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả cho thấy với COD và tổng nitơ đầu vào là 1.260 mg/L, 137 mg/L sau 12 giờ hiệu suất xử lý COD và tổng nitơ tương ứng là 93,2% và 83,5%. Còn nhóm nghiên cứu Mai Hùng Thanh Tùng và Nguyễn Thị Diệu Cẩm (2017) đã nghiên cứu xử lý hơn 90% COD trong nước thải chế biến sữa bằng phương pháp lọc sinh học hiếu khí kết hợp với Bèo cái; Hoặc đã có một số nghiên cứu kết hợp phương pháp ozone với phương pháp sinh học được thực hiện và đạt được một số kết quả có thể kể đến như nhóm tác giả Nguyễn Xuân Hoàng và ctv. (2017) đã tiền xử lý nước rỉ rác bằng keo tụ điện hóa kết hợp Fenton- ozone. Hay nhóm tác giả Phan Nguyễn Tường và ctv. (2020) đã khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo sau bể biogas bằng công nghệ lọc sinh học kết hợp bãi lọc thực vật, nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý BOD5 là 40 - 45%, Amoni là 50 - 70%, TSS là 70 - 80% và độ đục là 48 - 50%. Tuy nhiên, các nghiên cứu trong và ngoài nước sử dụng phương pháp ozone hóa kết hợp với thủy sinh thực vật trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải vẫn còn rất hạn chế (Nguyễn Điền Châu và ctv., 2017). Việc áp dụng phương pháp ozone hóa như một giai đoạn tiền xử lý nhằm làm mất hoạt tính của các chất trong gia vị trong nước thải kết hợp thủy sinh thực vật hứa hẹn tiềm năng lớn trong nghiên cứu xử lý ô nhiễm nước. 2
- Do vậy “Nghiên cứu giải pháp xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật” đã được thực hiện. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone kết hợp thủy sinh thực vật. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1/ Khảo sát và đánh giá được thành phần, đặc tính, khối lượng nước thải phát sinh từ nhà máy Jollibee Việt Nam. 2/ Xác định được điều kiện phù hợp cho quá trình tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa. 3/ Đánh giá được khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone hóa kết hợp cây Sậy (Phragmites australis). 4/ Đề xuất được giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone hóa kết hợp đất ngập nước kiến tạo trồng sậy. 1.3. Nội dung nghiên cứu 1.3.1. Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp Tiến hành khảo sát hiện trạng phát sinh nước thải sơ chế gà rán của nhà máy Jollibee. 1.3.2. Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phƣơng pháp ozone hóa Thí nghiệm 1: Đánh giá ảnh hưởng của giá trị pH đến hiệu quả xử lý nước thải của ozone. Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ ozone đến hiệu quả xử lý nước thải. Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý nước thải của ozone. Thí nghiệm 4: Hiệu quả xử lý nước thải bằng phương pháp ozone hóa. 1.3.3. Nội dung 3: Nghiên cứu sử dụng cây Sậy (Phragmites australis) xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán công nghiệp Thí nghiệm 5: Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của cây Sậy và xác định nồng độ ô nhiễm thích hợp cho cây sinh trưởng và phát triển (Quy mô phòng thí nghiệm). Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng sậy đến sự tăng trưởng và khả năng làm sạch chất ô nhiễm (Quy mô phòng thí nghiệm). Thí nghiệm 7: Đánh giá khả năng loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone hóa kết hợp đất ngập nước kiến tạo trồng sậy chảy ngầm ngang (thực hiện ngoài hiện trường). 1.3.4. Nội dung 4: Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán cho nhà máy Jollibee Việt Nam 3
- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sơ chế gà rán bằng phương pháp ozone hóa kết hợp với Sậy trồng trong hệ thống đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm ngang. 1.4. Phạm vi đối tƣợng nghiên cứu 1.4.1. Phạm vi Phạm vi thời gian: Từ năm 2015 đến năm 2019. Phạm vi không gian: Các thí nghiệm được tiến hành tại Nhà máy Jollibee Việt Nam tại Khu công nghiệp Tân Kim – huyện Cần Giuộc – tỉnh Long An. Phân tích mẫu tại Viện Môi trường và Tài nguyên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh và Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên – Trường Đại học Cần Thơ. Phạm vi nội dung: Nghiên cứu kết hợp phương pháp ozone hóa với đất ngập nước trồng sậy để xử lý nước thải sơ chế gà rán. 1.4.2. Đối tƣợng nghiên cứu Nước thải sơ chế gà rán công nghiệp lấy tại nhà máy Jollibee Việt Nam và cây Sậy lấy tại Cần Giuộc – Long An. 1.5. Ý nghĩa của luận án Ý nghĩa của luận án vừa mang tính lý thuyết vừa mamg tính thực tế, bước đầu đã xử lý được một phần các chất ô nhiễm trong nước thải sơ chế gà rán nhằm giảm thiểu ô nhiễm và có thể áp dụng cho xử lý tiếp theo bằng sậy. 1.5.1. Ý nghĩa khoa học 1/ Ý nghĩa khoa học quan trọng đầu tiên của luận án là xác định được mối tương quan và dự báo theo chuỗi thời gian thông qua các thí nghiệm ở các tỷ lệ nước thải khác nhau khi sử dụng ozone, điện cực và ozone kết hợp điện cực than để xác định các thông số tối ưu cho quá trình tiền xử lý nước thải. Các mối tương quan được thể hiện qua các phương trình hồi quy trong quá trình thí nghiệm. 2/ Ý nghĩa khoa học thứ hai của luận án là từ kết quả nghiên cứu tác giả đã nghiên cứu quá trình động học của XLNT sau xử lý bằng cây Sậy. Xác định được hiệu suất xử lý nước thải, đánh giá được sự phát triển của thân cây; bộ rễ; mật độ cây trồng thích hợp. Kết quả nghiên cứu được phân tích, luận giải theo xu thế tuyến tính với các phương trình hồi quy. 3/ Ý nghĩa khoa học thứ ba: Luận án là nguồn tài liệu khoa học cho các nghiên cứu chuyên sâu có liên quan đến lĩnh vực này; Là nguồn tham khảo để đưa vào giảng dạy tại các ngành Kỹ thuật môi trường, Công nghệ môi trường, Quản lý môi trường, Kỹ thuật tài nguyên nước ở các trường đại học, cao đẳng; Là cơ sở khoa học để ứng dụng trong xử lý nước thải tại các cơ sở sơ chế gà rán công nghiệp tương tự. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn 1/ Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần nâng cao nhận thức của xã hội trong việc bảo vệ môi trường và xử lý ô nhiễm môi trường theo hướng sinh thái. 2/ Luận án đã đề xuất công nghệ xử lý nước thải áp dụng cho nhà máy Jollibee; tính toán sơ bộ chi phí vận hành và giá thành xử lý cho nhà máy; Đóng góp này mang ý nghĩa thực tế với nhà máy Jollibee. 3/ Kết quả nghiên cứu của luận án đem lại hiệu quả trong xử lý loại hình nước thải sơ chế gà rán. 4
- 1.6. Điểm mới của luận án 1/ Lần đầu tiên nghiên cứu sự kết hợp sử dụng phương pháp ozone hóa và Sậy trong hệ thống đất ngập nước kiến tạo để xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp. 2/ Xác định được pH và nồng độ ozone phù hợp cho quá trình tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa đối với nước thải sơ chế gà rán công nghiệp. 3/ Luận án đã đánh giá được hiệu quả hấp thu N, P và sự phát triển của nhu mô xốp trong cây Sậy. 4/ Xây dựng được mô hình hồi quy tổng quát xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp của quá trình tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa và quá trình xử lý sậy. 5/ Đề xuất được công nghệ xử lý nước thải sơ chế gà rán công nghiệp bằng phương pháp ozone hóa (có tác nhân điện cực) kết hợp với Sậy trồng trong hệ thống đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm ngang. CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về đối tƣợng nghiên cứu Nước thải từ quá trình tẩm ướp gà bao gồm: BOD5, COD, TSS, TN, TP, Amoni, dầu mỡ động thực vật, Thành phần cơ bản của gia vị tẩm ướp: hành, tỏi, ớt, gừng, sữa, muối, hạt nêm, Cây Sậy (Phragmites australis/ Phragmites spp), họ Lúa/ cỏ (Poaceae) Theo Lê Anh Tuấn (2011) tại vùng Đồng bằng Sông Cửu Long, trong điều kiện đất ngập nước bão hoà hoặc cận bão hoà, chiều cao của Sậy (từ gốc lên phát hoa) có thể đạt kích thước tối đa là 3,5 - 4,0 m. Rễ Sậy là loại rễ chùm đặc trưng với mật độ dày cao ở độ sâu 30 - 60 cm dưới mặt đất. Cây Sậy được sử dụng rộng rãi trong việc xử lý các loại nước thải khác nhau bằng đất ngập nước kiến tạo (Kadlec et al., 2000; Jan Vymazal and Lenka Krőpfelová, 2005). 2.2 Phƣơng pháp Ozone hoá trong xử lý nƣớc thải Advanced Oxidation Processes – AOPs là phương pháp oxy hóa nâng cao. Sự tiến bộ của nó hơn các phương pháp thông thường là tạo ra gốc hoạt hóa hydroxyl (*OH) có tính linh động cao và khả năng oxy hóa mạnh hơn các biện pháp oxy hóa thông thường (Đặng Xuân Hiển, 2011 được trích dẫn bởi Nguyễn Thị Ngọc Bích, 2013). Ngày nay nhiều nghiên cứu đã ứng dụng các quá trình ozone hóa như một khâu tiền xử lý các thành phần độc hại hoặc khó phân hủy trong nước thải. Quá trình tiền oxy hóa bằng ozone được sử dụng rộng rãi nhằm giảm sự hình thành sản phẩm phụ khử trùng, bằng cách phá hủy cấu trúc của NOM (Natural organic matters – chất hữu cơ tự nhiên) qua đó giảm hình thành THMs (Trihalomethanes) theo C. N. Chang (2002) được trích dẫn bởi Lê Ngọc Kim Ngân và Nguyễn Phước Dân (2017). Theo Wu J.J et al. (2008) được trích dẫn bởi Nguyễn Như Sang và ctv. (2012), AOPs dùng O3 oxy hóa diễn ra theo 2 cách, một là trực tiếp, các phân tử O3 phản ứng trực tiếp với các hợp chất hòa tan và hai là gián tiếp, các gốc *OH tạo thành từ quá trình phân hủy O3 phản ứng với các hợp chất hòa tan trong nước thải. 2.3 Xử lý nƣớc thải bằng thuỷ sinh thực vật 2.3.1 Giới thiệu thuỷ sinh thực vật Theo Lê Anh Tuấn và ctv. (2009) thủy sinh thực vật chia thành 4 loại chính: 1/ Nhóm sống chìm dưới nước (Submerged plants); 2/ Nhóm sống trôi nổi trên mặt 5
- nước (Floating plants); 3/ Nhóm sống vươn lên mặt nước (Emergent plants); 4/ Nhóm các loài thực vật có lá nổi trên mặt nước (Floating leaved plant). 2.3.2 Vai trò của thủy sinh thực vật trong xử lý nƣớc thải Vai trò quan trọng thứ nhất của thực vật ở khu đất ngập nước là các tác động lý học, các phần cơ thể của thực vật làm ổn định bề mặt của khu đất ngập nước, giảm vận tốc dòng chảy làm tăng khả năng lắng và giữ lại các chất rắn của nước thải trong khu đất ngập nước nhân tạo, tăng thời gian tiếp xúc giữa thực vật và nước thải, do đó gia tăng khả năng hấp thu đạm. Bộ rễ cây phát triển theo chiều sâu và chiều ngang tạo thành một mạng lưới kết dính các hạt đất với nhau tạo thành một diện tích bề mặt lớn để hấp thu đạm và các ion. Các khí khổng trong cây giúp vận chuyển oxy từ lá xuống rễ, sau đó đưa ra khu vực đất xung quanh tạo nguồn oxy để cho các hoạt động phân hủy các chất ô nhiễm của các vi sinh vật hiếu khí (Hans Brix and Schierup, 1990); 2.3.3 Cơ chế vận chuyển chất ô nhiễm trong đất ngập nƣớc Theo Lê Anh Tuấn và ctv. (2009), các chất ô nhiễm trong nước thải khi đi qua đất ngập nước đều được làm sạch một phần hoặc toàn bộ nhờ các tiến quá trình vật lý, hóa học và sinh học bên trong đất ngập nước phối hợp. Theo lý thuyết, chất ô nhiễm trong nước thải bị loại bỏ trong đất ngập nước kiến tạo khi nó di chuyển qua môi trường xốp của đất nền và vùng rễ của cây trồng. Các màng mỏng bọc quanh từng cọng rễ là nơi dẫn xuất oxygen từ không khí thâm nhập vào cây trồng. Các chất rắn lơ lửng bị loại bỏ nhờ quá trình lắng tụ khi đi vào vùng nước tương đối tĩnh lặng của khu đất ngập nước kiến tạo chảy mặt hoặc bị cản lọc vật lý do các thành phần hạt của đất cát khi vào khu đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm. Các hợp chất hữu cơ bị phân hủy trong đất ngập nước do sự hiện diện các vi khuẩn hiếu khí và yếm khí. Sự nitrát hóa với sự hiện diện của vi khuẩn và tiếp theo sau đó là quá trình khử nitrát hóa sẽ phóng thích nitrogen dạng hơi ra không khí. Chất phosphorus kết tụ cùng phức hợp sắt, nhôm và canxi lưu lại trong vùng rễ của đất. Các vi trùng, vi khuẩn nguy hại sẽ bị suy giảm do quá trình lọc và hút bám của các màng sinh học trong môi trường đất đá của hệ thống chảy ngầm. CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phƣơng pháp luận nghiên cứu Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa các phương pháp khác nhau: từ khảo sát hiện trạng phát thải của nhà máy, lược khảo tài liệu, thiết lập và vận hành mô hình từ quy mô phòng thí nghiệm đến quy mô ngoài hiện trường, lấy mẫu phân tích theo quy chuẩn, tính toán xử lý số liệu trên cơ sở các mô hình thống kê, luận giải từng vấn đề trên cơ sở so sánh với các nghiên cứu khác nhau cả trong và ngoài nước. 6
- Hình 3.1: Các bước thực hiện luận án 3.2. Nội dung nghiên cứu 1 Hình 3.2: Mô hình thí nghiệm nội dung nghiên cứu 2 Khảo sát hiện trạng phát sinh nước thải sơ chế gà rán công nghiệp tại nhà máy Jollibee. Mẫu nước thải sẽ được thu trực tiếp tại hố thu của dây chuyền sơ chế 7
- gà rán công nghiệp. Thời điểm lấy mẫu: lấy mẫu liên tục từ thứ hai đến chủ nhật, thời gian lấy mẫu từ 09-10h sáng. Tổng số lượng mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 07 mẫu x 8 chỉ tiêu (pH, EC, dầu mỡ, COD, BOD5, DO, TN, TP) = 56 chỉ tiêu (lần phân tích). 3.3. Nội dung nghiên cứu 2 3.3.1 Thí nghiệm 1 Giá trị pH của nước thải được điều chỉnh bằng dung dịch NaOH 1N đến các giá trị lần lượt là 7, 8, 9 sau đó bơm vào bể phản ứng và sục Ozone với nồng độ 0,2g/h trong thời gian 60 phút. Trong đó, mẫu pH = 7 được xem là pH của nước thải (pH nước thải chưa điều chỉnh có giá trị pH gần bằng 7). Mỗi 15 phút, mẫu nước thải sau quá trình ozone hóa được thu qua van xả và phân tích các chỉ tiêu pH, BOD5, COD. Tỷ lệ BOD5/COD trong nước thải là căn cứ thực nghiệm để theo dõi hiệu quả xử lý chất hữu cơ trong nước thải và làm tiền đề cho quá trình xử lý sinh học tiếp theo. Độ lặp thí nghiệm: 03 lần. Tổng số mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 3 giá trị pH x 5 giá trị thời gian x 3 lần lặp x 3 chỉ tiêu (pH, COD, BOD5,) = 235 chỉ tiêu. 3.3.2 Thí nghiệm 2 Thí nghiệm ở pH tìm thấy ở thí nghiệm 1, các nồng độ Ozone lần lượt là 0,15g/h, 0,2g/h, 0,25g/h, 0,3g/h, 0,35g/h, 0,4g/h (sử dụng tác nhân điện cực than hiệu điện thế 12V) với độ lặp lại 3 lần. Khảo sát trong 120 phút với tần suất lấy mẫu là 15 phút/lần. Mẫu nước thải sau khi lấy qua van xả của mô hình thí nghiệm được đem đi phân tích các chỉ tiêu pH, BOD5, COD để đánh giá khả năng loại bỏ các chất hữu cơ, đồng thời tìm ra nồng độ ozone xử lý tối ưu nhất cho thí nghiệm. Tổng số lượng mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 6 giá trị lượng ozone x 9 giá trị thời gian x 3 lần lặp x 3 chỉ tiêu (pH, COD, BOD5,) = 486 chỉ tiêu. 3.3.3 Thí nghiệm 3 Thí nghiệm ở pH tìm thấy ở thí nghiệm 1, chọn nồng độ ozone tìm thấy ở thí nghiệm 2 (sử dụng tác nhân điện cực than hiệu điện thế 12V) với độ lặp lại 3 lần. Khảo sát trong 90 phút với tần suất lấy mẫu là 15 phút/lần. Mẫu nước thải sau khi lấy qua van xả của mô hình thí nghiệm được đem đi phân tích các chỉ tiêu pH, BOD5, COD để đánh giá khả năng loại bỏ các chất hữu cơ, đồng thời tìm ra thời gian xử lý tối ưu nhất cho thí nghiệm. Tổng số mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 01 giá trị lượng ozone x 7 giá trị thời gian x 3 lần lặp x 3 chỉ tiêu (pH, COD, BOD5,) = 63 chỉ tiêu. 3.3.4 Thí nghiệm 4 Thí nghiệm được thực hiện: 1/ Chỉ sử dụng điện cực than hiệu điện thế 12V; 2/ Chỉ sử dụng ozone với nồng độ 0,3g/h; 3/ Kết hợp ozone với nồng độ 0,3g/h và 8
- điện cực than hiệu điện thế 12V. Thí nghiệm được khảo sát với 20L nước thải với độ lặp lại 3 lần và được thu mẫu 15 phút một lần trong thời gian 120 phút. Sau đó mẫu được đem đi phân tích các chỉ tiêu pH, BOD5, COD Tổng số mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 3 nghiệm thức x 9 giá trị thời gian x 3 lần lặp x 3 chỉ tiêu (pH, COD, BOD5,) = 243 chỉ tiêu. 3.4. Nội dung nghiên cứu 3 Sậy được chuẩn bị đồng đều về kích cỡ (chiều cao mỗi cây 30±2cm). Sậy được rửa bằng nước sạch (nước cấp dùng cho sinh hoạt) để loại bỏ các chất bám dính trên bề mặt thân và rễ. Cây được cân trọng lượng và đo các chỉ tiêu sinh trưởng ban đầu, sau đó nuôi dưỡng 01 tuần bằng nước sạch trước khi tiến hành bố trí và ghi nhận các số liệu thí nghiệm. 3.4.1 Thí nghiệm 5 Mật độ Sậy ở mỗi nghiệm thức là 25 cây/m2 tương ứng 5 cây/xô. Xô nhựa cao 52 cm, đường kính 50 cm, được khoan và gắn van xả đáy; dưới cùng là lớp đá 1x2 có chiều cao là 20 cm; tiếp theo là lớp cát dày 25 cm; trên cùng là khoảng cách an toàn có chiều cao 7 cm. Sậy được trồng ngoài trời, có che chắn để hạn chế ảnh hưởng của điều kiện tác động bên ngoài. Nước thải đã qua tiền xử lý bằng ozone được tưới vào trong nghiệm thức trồng Sậy thông qua hệ thống phân phối nước. Nước thải được nạp theo mẻ với thời gian lưu nước là 03 ngày. Thời gian thực hiện của mỗi nghiệm thức là 48 ngày. Thí nghiệm 5 được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Hình 3.3a: Sậy bắt đầu trồng ở thí Hình 3.3b: Sậy phát triển tốt ở thí nghiệm 5. nghiệm 5. 3.4.2 Thí nghiệm 6 Mật độ Sậy lần lượt là 20 cây/m2, 25 cây/m2, 30 cây/m2, 35 cây/m2 tương ứng 6 cây/nghiệm thức, 8 cây/nghiệm thức, 10 cây/nghiệm thức, 12 cây/nghiệm thức. Thí nghiệm với 1 nghiệm thức đối chứng (gồm cát, đá và nước thải) và 4 nghiệm thức khảo sát (20 cây/m2, 25 cây/m2, 30 cây/m2, 35 cây/m2) với 04 lần lặp lại. 9
- Thùng nhựa cao 70cm, chiều dài 140cm, chiều rộng 110cm, được chia thành 4 phần đều nhau, ở mỗi phần được khoan và gắn van xả đáy; dưới cùng là lớp đá 3x4 có chiều cao là 20cm, tiếp theo là lớp đá 1x2 có chiều cao là 10cm; trên cùng là lớp cát dày 30cm; phía trên là khoảng cách an toàn có chiều cao 10cm. Nước thải được cấp vào là 50 Lít. Sậy được trồng ngoài trời, có che chắn để hạn chế ảnh hưởng của điều kiện tác động bên ngoài. Nước thải đã qua tiền xử lý bằng ozone được tưới vào trong nghiệm thức trồng Sậy thông qua hệ thống phân phối nước. Nước thải được nạp theo mẻ với thời gian lưu nước là 03 ngày. Thời gian thực hiện của mỗi nghiệm thức là 48 ngày. Thí nghiệm 6 được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Hình 3.4a: Thùng nhựa để làm mô hình Hình 3.4b: Vật liệu cát. 3.4.3 Thí nghiệm 7 Thí nghiệm được thực hiện trong các mô hình dạng đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm ngang xây bằng bê tông, cuối mô hình có van xả nước dưới đáy. Mỗi mô hình có kích thước Dài x Rộng x Cao là 8m x 0,4m x 0,5m, chiều cao lớp vật liệu bao gồm cát và đá là 0,45m. Chọn sậy con cao 30cm, mật độ trồng là 30 cây/m2. Hình 3.5 a: Sậy mới Hình 3.5b: Van thu nước Hình 3.5c: Sậy trồng ở trồng ở thí nghiệm 7 sau thí nghiệm 7. thí nghiệm 7. Thí nghiệm gồm 01 nghiệm thức đối chứng (Nước thải + Cát, đá) và 01 nghiệm thức thí nghiệm (Nước thải + Cát, đá + Sậy) với 03 lần lặp lại. Nước thải sau quá trình ozone được phân phối vào mỗi nghiệm thức với lưu lượng là 0,33m3, bảo 10
- đảm chiều cao lớp nước là 0,4m theo dạng mẻ với thời gian lưu nước là 03 ngày, tiến hành liên tục trong 48 ngày. Tổng số lượng mẫu nước thải và chỉ tiêu phân tích 2 nghiệm thức thí nghiệm x 3 lần lặp x 12 thời điểm lấy mẫu (6 lần nước vào + 6 lần nước thải ra) x 7 chỉ tiêu/ mẫu = 504 chỉ tiêu. Tổng số lượng mẫu thực vật và chỉ tiêu phân tích 1 nghiệm thức thí nghiệm (nghiệm thức đối chứng không trồng sậy) x 3 lần lặp x 7 thời điểm lấy mẫu x 15 chỉ tiêu/ mẫu = 315 chỉ tiêu. 3.5. Phƣơng pháp phân tích số liệu Phân tích nước thải: Giá trị pH, EC và DO (Đo bằng máy ngoài hiện trường (C5010 – Consort); giá trị COD (SMEWW 5220C : 2012); giá trị BOD5 (TCVN 6001-1: 2008); TN (TCVN 6638 : 2000) và TP (SMEWW 4500-P.B&D : 2012) Phân tích mẫu thực vật: TN trong sậy (TCVN 6498 : 1999); TP trong sậy (TCVN 8940 : 2011); Nhu mô xốp (Chụp và đo bằng kính hiển vi điện tử Model CH10MOF; Olympus optical Co., LTD. Japan); Sinh khối tươi và sinh khối khô (Sậy được xác định trọng lượng ở đầu và cuối thí nghiệm, mẫu được sấy ở 105ºC để xác định sinh khối khô) và Diện tích lá (Tính bằng phần mềm ImageJ) 3.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm IBM SPSS 22 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) phân tích phương sai đa nhân tố nhằm xác định hiệu quả xử lý các chỉ tiêu COD, BOD5, TN, TN trong nước thải của Sậy cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý của các thí nghiệm trong đề tài nghiên cứu. So sánh trung bình của các thông số trên dựa vào kiểm định T-Test và Duncan ở mức ý nghĩa 5%. Sử dụng kiểm định T-Test để so sánh chất lượng nước đầu vào và đầu ra của hệ thống với Quy chuẩn nước thải công nghiệp (QCVN 40:2011/BTNMT). Phân tích mối tương quan và hồi quy đa biến của nồng độ N, P và các điều kiện thí nghiệm khác như thời gian lưu, mật độ với sinh trưởng, tích lũy và khả năng xử lý nước của hệ thống. Sử dụng phần mềm Sigmaplot 12.5 (San Jose, California, USA) để vẽ biểu đồ. CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nội dung nghiên cứu 1 Đến thời điểm 3/2021, Jollibee đã có hơn 120 cửa hàng tại Việt Nam trải rộng trên toàn quốc, riêng Thành phố Hồ Chí Minh chiếm 40% hệ thống cửa hàng trên toàn quốc. Sản phẩm đa dạng như: Gà giòn vui vẻ, mỳ Ý sốt bò bằm, gà sốt cay Công ty có công suất sản xuất 3.880 tấn sản phẩm/năm. Diện tích nhà xưởng là 6.160m2. Kết quả khảo sát nước thải sơ chế gà rán lấy từ nhà máy Jollibee có nồng độ COD dao động từ khoảng 1.345 mgO2/l đến 1.425 mgO2/L, nồng độ BOD5 dao động từ 570 – 610 mgO2/L. 11
- Nước thải phát sinh từ nhà máy sơ chế gà rán Jollibee có lưu lượng phát thải 3 không lớn (70m / ngày đêm). Có các thành phần ô nhiễm như COD, BOD5, TSS, Nitơ, Phospho, dầu mỡ động thực vật Nước thải phát sinh chủ yếu do quá trình rửa thịt gà, rửa các thiết bị phối trộn hỗn hợp gia vị và rửa các thiết bị chứa gà để tẩm ướp. Công nghệ xử lý nước thải hiện hữu là công nghệ A/O: là quá trình xử lý nito, phospho, chất hữu cơ tổng hợp. Hệ thống xử lý nước thải phức tạp, trong quá trình vận hành phải sử dụng nhiều loại hóa chất (PAC, Polymer, Soda, ) tiêu tốn nhiều điện năng và phát sinh ra bùn thải. Do vậy việc nghiên cứu giải pháp xử lý loại nước thải này theo hướng sinh thái là điều cần thiết. 4.2 Nội dung nghiên cứu 2 4.2.1 Thí nghiệm 1 – Đánh giá ảnh hƣởng của giá trị pH đến hiệu quả xử lý nƣớc thải của Ozone 20 15 10 H (%)H 5 0 0 10 20 30 40 50 60 70 Thời gian (phút) Hình 4.1: Hiệu suất xử lý COD ở các giá trị pH khác nhau Tỷ lệ BOD5/COD của nước thải sau khi qua oxy hóa bằng ozone ở các điều kiện pH khác nhau đều tăng lên so với tỷ lệ BOD5/COD của nước thải trước khi xử lý. Ở thí nghiệm điều chỉnh pH = 7, tỷ lệ BOD5/COD có khoảng biến thiên mạnh, sau thời gian phản ứng 15 phút, tỷ lệ này đã tăng trên 0,43 và giá trị đạt 0,49 ở thời gian phản ứng 60 phút, cao nhất trong “Thí nghiệm 1”. Ở thí nghiệm pH = 8 và pH = 9, tỷ lệ BOD5/COD sau thời gian phản ứng 15 phút có xu hướng tăng đều. Tuy nhiên, sau thời gian phản ứng 60 phút, tỷ lệ BOD5/COD có xu hướng ổn định ở khoảng dao động 0,47 - 0,48. Điều này phù hợp với nghiên cứu xử lý nước thải dệt nhuộm bằng ozone của Mehmet F. Sevimli and Hasan Z. Sarikaya (2002) “Quá trình Ozone quá làm tăng tỷ lệ BOD5/COD khi tăng thời gian phản ứng”; “Tỷ lệ BOD5/COD tăng theo thời gian phản ứng của quá trình ozone hoá cho đến khi chúng đạt tới giá trị tối đa và sau đó quá trình oxy hoá vẫn tiếp tục diễn ra để oxy hoá chính những sản phẩm đã oxy hoá trước đó dẫn đến việc tỵ lê BOD5/COD sẽ lại giảm khi thời gian phản ứng quá lâu”; “Tỷ lệ BOD5/COD ban đầu chỉ có 0,2 nhưng tỷ lệ đó tăng lên đến 0,4 sau khi qua phản ứng ozone hoá sau 15 phút. Tiếp tục tăng thời gian phản ứng tỷ lệ BOD5/COD có thể dao động trong khoảng 0,56 – 0,76.” 4.2.2 Thí nghiệm 2 – Đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ Ozone đến hiệu quả xử lý nƣớc thải Jollibee 12
- Có sự xuất hiện âm của hiệu suất xử lý BOD5, điều này cho thấy nồng độ BOD5 tăng lên cao hơn so với nồng độ BOD5 trước phản ứng, như vậy các hợp chất cồng kềnh phức tạp không có khả năng phân hủy sinh học đã được chia cắt (oxy hóa cắt mạch) sau quá trình phản ứng thành các chất có thể phân hủy sinh học. Phù hợp với nghiên cứu xử lý hợp chất 2,4 – dichlorophenol của Antonio Marco et al. (1997), nồng độ BOD5 ban đầu là 0 (zero) điều này có nghĩa là nước thải không có khả năng phân hủy sinh học, khi quá trình oxy hoá xảy ra, nồng độ BOD5 tăng dần, giá trị BOD5 tăng song song với giá trị COD giảm dần từ đó tỷ lệ BOD5/COD tăng từ khoảng 0,05 – 0,1 lên 0,4 – 0,5. Tỷ lệ BOD5/COD phản ánh đặc tính phân hủy sinh học của nước thải. Ta có thể thấy được sau khi phản ứng ozone hóa xảy ra, tỷ lệ BOD5/COD thay đổi so với trước khi thí nghiệm. Khoảng thay đổi mạnh mẽ xảy ra ở nghiệm thức nồng độ Ozone từ 0,2 – 0,35g/h, đặc biệt ở nghiệm thức lượng ozone 0,3g/h giá trị tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,68 – 0,71 từ 45 đến 75 phút phản ứng. Tác giả Audrey Battimelli et al. (2010) chỉ ra rằng quá trình tiền xử lý bằng ozone ở liều lượng 0,5g O3/ 1g COD đã làm tăng tỷ lệ phân hủy sinh học từ 0 đến 33% và không gây độc tính đến sinh trưởng của bùn hoạt tính, hiệu quả khử nitơ đạt 45%. Tác giả Alvares et al, (2001) kết luận rằng những điều kiện ozone hoá đã làm tăng tỷ lệ BOD5/COD và tỷ lệ BOD5/TOC từ đó cho thấy được sự tăng lên của khả năng phân huỷ sinh học. Nhận định sơ bộ ở khoảng thời gian phản ứng từ 45 đến 90 phút, sự thay đổi của các thông số COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD cho thấy đây là khoảng thời gian hiệu quả của quá trình oxy hóa bằng Ozone và điện cực đối với nước thải sơ chế gà rán Jollibee. Và liều lượng ozone phù hợp cho quá trình oxy hóa nước thải là ở nồng độ 0,3g/h. 50 0,15gO3/h 0,25gO3/h 0,35gO3/h 0,2gO3/h 0,3gO3/h 0,4gO3/h 40 30 H (%)H 20 10 0 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian (phút) Hình 4.2: Hiệu suất xử lý COD ở các giá trị ozone khác nhau Mô hình hồi quy tổng quát có dạng như sau: Y = f(X1, X2) 13
- Trong đó: Y: Hiệu suất xử lý COD (%) là biến phụ thuộc; X1: Lượng ozone (g/h) là biến độc lập; X2: Thời gian (phút) là biến độc lập. Sự tương quan giữa biến độc lập và biến phụ thuộc trong mô hình hồi quy tổng quát được biểu diễn thành phương trình hồi quy có dạng: Y = α + α 1*X1 + α 2*X2 + Phương trình hồi quy như sau: H_COD = 5,579 – 0,251*Lượng ozone + 2,541*Thời gian+1,03-15 4.2.3 Thí nghiệm 3 – Khảo sát ảnh hƣởng thời gian phản ứng đến hiệu quả xử lý nƣớc thải Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả làm giảm COD, BOD5 tăng theo thời gian phản ứng, hiệu quả xử lý COD sau 30 phút phản ứng là 15,43% và sau 60 phút phản ứng là 51,43%; Tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,32 trước phản ứng lên 0,54 (tăng 1,68 lần). Đến 90 phút phản ứng, hiệu quả xử lý COD tăng thêm được 3% nhưng tỷ lệ BOD5/COD vẫn ở 0,54. Như vậy các hợp chất khó phân hủy sinh học đã được chuyển thành những hợp chất đơn giản hơn, điều này có thể giải thích do lượng gốc oxy hóa sinh ra phản ứng theo xu hướng không chọn lọc nên khi lặp lại thí nghiệm không có các hiệu quả làm giảm COD gần bằng nhau; tuy nhiên khi nhìn nhận ở góc độ tổng quát kết quả nghiên cứu vẫn cho thấy quy luật oxy hóa chất hữu cơ không chọn lọc của phương pháp ozone, tỷ lệ làm giảm COD đạt trên 15% sau thời gian phản ứng 30 phút. Theo Zhiran Xia and Liming Hu (2019), phương pháp ozone cho thấy hiệu quả rõ rệt sau 30 phút phản ứng, hiệu quả loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ bền như Benzen và Chlorobenzene đạt trên 95%. Còn Desislava Bögner et al. (2018) khi nghiên cứu tiền xử lý bùn thải bằng ozone đã khẳng định các axit béo mạch dài gồm 16 đến 18 nguyên tử cacbon bị phân chia sau 40 phút xử lý bằng Ozone. 60 0.6 c a b 50 0.5 40 0.4 /COD 30 0.3 5 d H (%)H BOD 20 0.2 e f 10 0.1 0 0.0 0 15 30 45 60 75 90 Thời gian (phút) Hình 4.3 Hiệu suất xử lý COD và tỷ lệ BOD5/COD. 14
- 4.2.4 Thí nghiệm 4 – Kiểm chứng hiệu quả xử lý nƣớc thải của Điện cực ozone và ozone có tác nhân điện cực Điện cực + Ozone Ozone Điện cực 50 Điện cực Ozone Điện cực + Ozone 0.55 40 0.50 30 0.45 /COD 5 H (%)H 20 BOD 0.40 10 0.35 0 0 20 40 60 80 100 120 0.30 -20 0 20 40 60 80 100 120 Thời gian (phút) Thời gian (phút) Hình 4.4a: Hiệu suất xử lý COD Hình 4.4b: Tỷ lệ BOD5/COD sau thí nghiệm. Đối với thí nghiệm chỉ dùng tác nhân điện cực: Hiệu quả làm giảm COD thấp, sau 90 phút phản ứng biên độ dao động của hiệu quả làm giảm COD<4%; Tỷ lệ BOD5/COD dao động trong biên độ từ 0,36 đến 0,41, hầu như không thay đổi. Có thể giải thích, dưới tác dụng của năng lượng điện hóa, các hợp chất không phân hủy sinh học không bị kích thích phân chia. Đối với thí nghiệm chỉ dùng tác nhân oxy hóa là ozone: Hiệu quả klàm giảm COD tăng nhẹ theo thời gian phản ứng, tuy nhiên đến 60 phút phản ứng hiệu quả làm giảm COD vẫn ở khoảng 8%; Tỷ lệ BOD5/COD dao động trong biên độ từ 0,41 đến 0,47, không có sự đột phá. Đối với loại nước thải sơ chế gà rán Jollibee, liều lượng ozone thí nghiệm 0,3g/h không khử được các cơ chất phức tạp, liều lượng này chỉ có thể oxy hóa một số hợp chất dễ phân hủy sinh học trong nước thải thành các chất đơn giản như CO2 và H2O. Đối với thí nghiệm sử dụng ozone kết hợp điện cực than: hiệu quả làm giảm COD, tăng theo thời gian phản ứng, sau 30 phút phản ứng là 15,49% và sau 60 phút phản ứng là 33,53%; Tỷ lệ BOD5/COD tăng từ 0,33 lên 0,53 (tăng 1,61 lần). Như vậy các hợp chất khó phân hủy sinh học đã được chuyển thành những hợp chất đơn giản hơn. Phù hợp với nghiên cứu sừ dụng quá trình điện hóa ozone để xử lý nước thải sinh hoạt, tác giả Gelavizh Barzegar et al. (2019) đã chỉ ra 85% COD và 70% TOC được loại bỏ trong thời gian điện phân 60 phút, ở mức pH = 7.0, nồng độ ozone là 47,4mg/L và điện cực Fe với cường độ dòng điện 15 mA/cm². Kết quả phân tích tương quan ở các nghiệm thức thí nghiệm ozone, điện cực và ozone kết hợp tác nhân điện cực có hệ số R2 lần lượt là 0,802; 0,793 và 0,919. Như vậy cho thấy nghiệm thức Ozone kết hợp tác nhân điện cực than có mức tương quan rất chặt chẽ và độ tin cậy cao hơn hai nghiệm thức còn lại. Dự báo theo chuỗi thời gian (Mô hình xu thế tuyến tính): 1c/ Ở thí nghiệm chỉ sử dụng điện cực, sau 195 phút thí nghiệm, hiệu quả khử COD đạt 5,51% và tỷ lệ BOD5/COD đạt 0,42 (nếu đạt đến giá trị cao nhất của dự báo sẽ là 7,44% và 0,46). 2/ Ở thí nghiệm chỉ sử dụng ozone, sau 195 phút thí nghiệm, hiệu quả khử COD đạt 15
- 18,77% và tỷ lệ BOD5/COD đạt 0,4 (nếu đạt đến giá trị cao nhất của dự báo sẽ là 25,29% và 0,48). 3/ Ở thí nghiệm kết hợp sử dụng ozone và điện cực, sau 195 phút thí nghiệm, hiệu quả khử COD đạt 78,59% và tỷ lệ BOD5/COD đạt 0,66 (nếu đạt đến giá trị cao nhất của dự báo sẽ là 96,14% và 0,72). Tóm lại Kết quả thí nghiệm cho thấy tiềm năng lớn của phương pháp Ozone kết hợp điện phân làm quá trình tiền xử lý nước thải sơ chế gàn rán Jollibee. Sự thay đổi của các thông số COD, BOD5 và tỷ lệ BOD5/COD cho thấy từ 45 đến 90 phút là khoảng thời gian hiệu quả của quá trình oxy hóa Ozone và điện cực đối với nước thải này. Quá trình làm giảm các hợp chất bền trong nước thải bằng ozone cho hiệu quả tăng theo thời gian phản ứng. Thời gian phản ứng của hệ oxy hóa có sự thay đổi lớn từ 45 - 90 phút phản ứng. Đây là khoảng thời gian phù hợp cho quá trình tiền xử lý nước thải. Liều lượng ozone 0,3g/h cho thấy hiệu quả làm giảm COD đạt khoảng 42%. Tỉ lệ BOD5/COD sau phản ứng tăng trên 1,6 lần so với ban đầu cho thấy việc áp dụng các phương pháp sinh học tiếp theo là khả thi. Thông số tối ưu đề nghị cho quá trình tiền xử lý nước thải sơ chế gà rán Jollibee bằng ozone có tác nhân điện cực than là pH = 7, nồng độ Ozone = 0,3g/h và thời gian phản ứng 60 phút. 4.3 Nội dung nghiên cứu 3 4.3.1 Thí nghiệm 5 – Nghiên cứu khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của cây Sậy và xác định nồng độ ô nhiễm thích hợp cho cây sinh trƣởng và phát triển (Quy mô phòng thí nghiệm) 4.3.1.1 Hiệu suất xử lý nƣớc thải: Sau 48 ngày thí nghiệm: kết quả cho thấy: 1/ Hiệu suất làm giảm TN đối với nghiệm thức lượng nước thải thí nghiệm 6L/3ngày (Q6), 9L/3ngày (Q9) và 12L/3ngày (Q12) dao động từ 80,25% - 88,95%; 74,97% - 87,08% và 70,63% - 84,33%; 2/ Hiệu quả làm giảm TP đối với nghiệm thức lượng nước thải thí nghiệm 6L/3ngày (Q6), 9L/3ngày (Q9) và 12L/3ngày (Q12) dao động từ 80,84% - 89,03%;76,87% - 86,84% và 76,21% - 85,53%. 3/ Hiệu suất làm giảm COD đối với nghiệm thức lượng nước thải thí nghiệm 6L/3ngày (Q6), 9L/3ngày (Q9) và 12L/3ngày (Q12) dao động từ 69,88% - 85,45%; 65,28% - 83,64% và 61,14% - 81,36%; và đối với COD tương ứng là 80,30% - 89,17%; 80,02 % - 88,75%; 74,86% - 87,50%; 16
- Hình 4.5: Hiệu suất xử lý nước thải. Bảng 4.1: Kết quả thống kê phương sai 3 nhân tố (giá trị Sig.) ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý nước thải Lƣợng Tƣơng tác Nồng Thời nƣớc Thông số độ gian thải (Y) (Z) X*Y X*Z Y*Z X*Y*Z (X) H_TN 0,000 0,000 0,000 0,000 0,161 0,000 0,001 H_TP 0,000 0,000 0,000 0,074 0,896 0,000 0,849 H_COD 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 H_BOD5 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 pH 0,218 0,801 0,152 0,586 0,680 0,045 0,623 DO 0,031 0,000 0,000 0,095 0,198 0,000 0,208 EC 0,002 0,000 0,000 0,000 0,003 0,000 0,000 Nhân tố X (lượng nước thải); nhân tố Y (nồng độ) và nhân tố Z (thời gian). *P<0,05; P<0,01; P<0,001: khác biệt có ý nghĩa 5%, 1% và 0.1%; ns: không khác biệt có ý nghĩa thống kê. Các phương trình hồi quy như sau: H_TN = 54,7 – 2,308*Lượng nước thải + 3,563*Nồng độ + 7,904*Thời gian - 9,1-15 H_TP = 56,367 – 1,410*Lượng nước thải + 3,078*Nồng độ + 7,706*Thời gian -2,01-14 H_COD = 37,740 – 3,449*Lượng nước thải + 7,017*Nồng độ + 9,186*Thời gian + 6,72-15 -15 H_BOD5 = 58,696 – 3,124*Lượng nước thải + 3,085*Nồng độ + 7,925*Thời gian + 6,08 17
- 4.3.1.2 Sinh trƣởng, phát triển của Sậy Sậy phát triển tốt trong môi trường nước thải ở tất cả các mức nồng độ. 1/ Trọng lượng tươi tăng từ 17 đến 25 lần so với ban đầu; Thời gian 12 ngày đầu của thí nghiệm, trọng lượng tươi của sậy ở các nghiệm thức 6L và 9L không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê; 2/ Trọng lượng khô tăng từ 16 đến 25 lần so với ban đầu; Ở nghiệm thức nồng độ 100%, trọng lượng khô của sậy ở các nghiệm thức 6L và 9L không có sự khác biệt mang ý nghĩa thống kê; Ở các nồng độ 25%, 50% và 75%, trọng lượng khô của sậy ở hầu hết các nghiệm thức đều cho kết quả khác biệt mang ý nghĩa thống kê; 3/ Chiều cao của sậy đạt mức từ 151,5 – 162,5cm/cây; ở nghiệm thức nồng độ pha loãng 75% chiều cao của sậy đạt mức từ 148,75 – 160,75cm/cây; ở nghiệm thức nồng độ 50% chiều cao của sậy đạt mức từ 147,25 – 156cm/cây; ở nghiệm thức nồng độ 25% chiều cao của sậy đạt mức từ 140,5 – 150,75cm/cây; nghiệm thức đối chứng cho kết quả chiều cao cây chỉ đạt 126,75cm ở thời điểm kết thúc thí nghiệm. Tất cả các nghiệm thức đều cho kết quả khác biệt có ý nghĩa thống kê. 4/ Ở 12 ngày đầu thí nghiêm tốc độ tăng trưởng tương đối của sậy là 0,147 – 0,194 g/g/ngày, đến ngày thứ 40 tốc độ này dao động ở mức 0,056 – 0,07 g/g/ngày. So sánh với kết quả nghiên cứu của Truong Hoang Dan and Hans Brix (2017), thì tốc độ tăng trưởng tương đối của cây Điên điển (Sesbania sesban) ở hầu hết các loại đất khu vực đồng bằng sông Cửu Long (trừ đất nhiễm mặn) là 0,08g/g/ ngày; Trong một nghiên cứu khác của Trương Hoàng Đan và ctv. (2008), khi thí nghiệm trồng cây Điên điển (Sesbania sesban) ở các điều kiện ngập nước khác nhau, tốc độ tăng trưởng tương đối của cây cũng ở mức 0,06 g/g/ ngày. Hình 4.6: Tỷ lệ nhu mô xốp của sậy. Tóm lại: Sậy có khả năng sinh trưởng, phát triển và làm giảm các chất ô nhiễm trong nước thải sơ chế gà rán đã qua tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa. 18
- Theo kết quả nghiên cứu và phân tích bằng mô hình hồi quy, cả 3 nhân tố lượng nước thải, nồng độ nước thải và thời gian đều tác động đến khả năng làm giảm các chất ô nhiễm trong nước thải và khả năng sinh trưởng của sậy. Tuy nhiên nhân tố thời gian đóng vai trò quyết định và có tác động thuận chiều với biến phụ thuộc (H_COD, H_ BOD5, H_TP, H_TN, trọng lượng tươi, chiều cao, ) Nghiệm thức thí nghiệm ở Q12 và nồng độ nước thải 100%, sau 48 ngày thí nghiệm cho thấy sậy vẫn sinh trưởng và phát triển tốt, khả năng làm giảm chất ô nhiễm TN, TP, BOD5 và COD lần lượt là 70,63%, 76,21%, 77,72% và 61,14% (tăng 11,54%, 12,97%, 18,28% và 21,61% so với ngày đầu). Tỷ lệ diện tích khoang chuyển khí/ diện tích lắt cắt ngang thân sậy tăng theo thời gian thí nghiệm, đối với các nghiệm thức tưới bằng nước thải thì tỷ lệ này tăng 2,31 – 3,26 lần, trong khi đó nghiệm thức đối chứng chỉ cho kết quả tăng 1,5 – 2 lần so với ban đầu. Điều này cho thấy có mối liên hệ tỷ lệ thuận giữa nồng độ các chất ô nhiễm trong nước và tỷ lệ diện tích khoang chuyển khí/ diện tích lắt cắt ngang thân sậy. Mô hình hồi quy tổng quát có dạng như sau: Y’ = f(Z1, Z2, Z3) Trong đó: Y: Hiệu suất xử lý (%) là biến phụ thuộc; Z1: Lượng nước thải (lít) là biến độc lập; Z2: Nồng độ nước thải (% pha loãng) là biến độc lập; Z3: Thời gian (ngày) là biến độc lập. Sự tương quan giữa biến độc lập và biến phụ thuộc trong mô hình hồi quy tổng quát được biểu diễn thành phương trình hồi quy có dạng: Y’ = β + β1*Z1 + β2*Z2 + β3*Z3 + ’ Các phương trình hồi quy như sau: H_TN = 54,7 – 2,308*Lượng nước thải + 3,563*Nồng độ + 7,904*Thời gian - 9,1-15 H_TP = 56,367 – 1,410*Lượng nước thải + 3,078*Nồng độ + 7,706*Thời gian -2,01-14 H_COD = 37,740 – 3,449*Lượng nước thải + 7,017*Nồng độ + 9,186* Thời gian + 6,72-15 -15 H_BOD5 = 58,696 – 3,124*Lượng nước thải + 3,085*Nồng độ + 7,925* Thời gian + 6,08 4.3.2 Thí nghiệm 6 – Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trƣởng phát triển và hấp thu N P của Sậy 4.3.2.1. Hiệu suất xử lý nƣớc thải Hiệu quả khử các chất ô nhiễm TN, TP, BOD5 và COD đều đạt giá trị khoảng từ 77% trở lên, tương ứng dao động từ 77,39 – 80,57%, 81,77 – 87,26%, 88,29 – 88,94% và 83,03 – 85,56%. Cụ thể: 1/ Ở mật độ trồng 20 cây sậy/m2, hiệu quả khử TN, TP, BOD5 và COD lần lượt là 77,39%, 81,77%, 88,84% và 83,94% (tăng 27,69%, 25,94%, 16,43% và 17,41% so với ngày đầu). 2/ Ở mật độ trồng 25 2 cây sậy/m , hiệu quả khử TN, TP, BOD5 và COD lần lượt là 78,36%, 82,21%, 88,94% và 84,53% (tăng 28,08%, 24,79%, 15,65% và 17,71% so với ngày đầu). 3/ 2 Ở mật độ trồng 30 cây sậy/m , hiệu quả khử TN, TP, BOD5 và COD lần lượt là 80,57%, 87,26%, 88,29% và 85,56% (tăng 30,24%, 29,46%, 14,62% và 18,45% so 2 với ngày đầu). 4/ Ở mật độ trồng 35 cây sậy/m , hiệu quả khử TN, TP, BOD5 và COD lần lượt là 80,32%, 82,86%, 89,7% và 83,03% (tăng 30,43%, 24,8%, 15,97% và 15,61% so với ngày đầu). 5/ Ở nghiệm thức đối chứng, hiệu quả khử các chất ô nhiễm TN, TP, BOD5 và COD chỉ dưới 6,92%, tương ứng 0,32%, 5,14%, 6,92% và 3,74%. 19
- Hình 4.7: Biểu diễn chất lượng nước (H_TP, H_TN, H_COD, H_BOD5) theo từng mật độ trồng. 4.3.2.2 Ảnh hƣởng của mật độ trồng đến khả năng sinh trƣởng, phát triển và hấp thu N, P của Sậy Khả năng tích lũy N: Sau 48 ngày thí nghiệm, lượng TN tích lũy trong rễ ở các mật độ trồng 20 cây/m2, 25 cây/m2, 30 cây/m2, 35 cây/m2 tương ứng với trọng lượng khô của sậy là 0,377%, 0,387%, 0,405% và 0,409%. Tương tự trong thân lá là 0,578%, 0,587%, 0,643% và 0,607%. Ta nhận thấy lượng TN chiếm trong thân và lá cao hơn trong rễ, kết quả này tương tự ghi nhận của N và P đến tỷ lệ hàm lượng N:P của loài Lác (S. Validus) (Zhenhua Zhang et al., 2008). Một nghiên cứu khác cũng cho thấy khi trồng sậy (Phragmites australis) và cỏ ống (Glyceria maxima) ở điều kiện NH4-N cao thì lượng N tích lũy trong cây sậy cao hơn trong cỏ ống (Edita Munzarova et al., 2006). Khả năng tích lũy P: Sau 48 ngày thí nghiệm, lượng TP tích lũy trong rễ ở các mật độ trồng 20 cây/m2, 25 cây/m2, 30 cây/m2, 35 cây/m2 tương ứng với trọng lượng khô của sậy là 0,089%, 0,091%, 0,104% và 0,102%. Tương tự trong thân lá là 0,089%, 0,094%, 0,100% và 0,090%. Ta nhận thấy lượng TP chiếm trong trong rễ có phần nhỉnh hơn thân lá. Nghiên cứu của Rong Mao et al. (2016) chỉ ra rằng hàm lượng P ghi nhận cao nhất ở cỏ Deyeuxia là 0,24% và cỏ Glyceria là 0,23%. Nghiên cứu khác cho thấy cỏ Mồm mỡ có xu hướng tích lũy P trong mô cây nhiều hơn khi 20
- nồng độ P trong môi trường tăng cao. Hàm lượng P trong rễ cao hơn trong thân (Lê Diễm Kiều, 2019). Nguyễn Điền Châu, 2019b, cho biết hàm lượng Phosphorus trong thân lá thấp là do thân chủ yếu được sử dụng để vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng, Phosphorus lại là một chất cần thiết để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng trong quá trình quang hợp và hô hấp của lá. 1.0 1.0 0.8 0.8 a a a a 0.6 0.6 b c a a a b b b a a a b b a 0.4 b b 0.4 b b c c Trọng lượng khô (%) khô lượng Trọng (%) khô lượng Trọng 0.2 0.2 0.0 0.0 3 24 48 3 24 48 Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Hình 4.8a: Khả năng tích luỹ TN trong Hình 4.8b: Khả năng tích luỹ TN trong rễ sậy thân, lá sậy. 0.15 0.15 0.12 0.12 a a a a a a a a b a a b b 0.09 0.09 b a a c b b c b c a b 0.06 0.06 Trọng lượng khô (%) khô lượng Trọng (%) khô lượng Trọng 0.03 0.03 0.00 0.00 3 24 48 3 24 48 Thời gian (ngày) Thời gian (ngày) Hình 4.8c: Khả năng tích luỹ TP trong rễ Hình 4.8d: Khả năng tích luỹ TP trong sậy thân, lá sậy. 21
- Các phương trình hồi quy TN_thân = 0,379 + 0,001*Mật độ + 0,058*Ngày + TN_rễ = 0,221 – 6,5-5*Mật độ + 0,06*Ngày + TP_thân = 0,042 + 0,0*Mật độ + 0,015*Ngày + TP_rễ = 0,039 + 0,0*Mật độ + 0,015*Ngày + Tóm lại: 1/ Nghiên cứu cho thấy sậy tích luỹ đạm ở thân lá, nhiều hơn so với rễ sậy; Sự tích lũy ở lân cho kết quả ngược lại, tuy nhiên giá trị chênh lệch không đáng kể (ví dụ ở mật độ 30 cây/m2, sau 48 ngày thí nghiệm thì tích lũy TP trong rễ là 0,104% còn trong thân là 0,100%). 2/ Khi khảo sát với các mật độ khác nhau, ta có thể kết luận rằng cây sậy có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trong cả 4 mật độ (20, 25, 30, 35 cây/m2). Thời gian và mật độ trồng đều có ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của sậy. Trong đó, thời gian chiếm ảnh hưởng lớn, còn mật độ trồng ảnh hưởng không đáng kể đến sự phát triển. Điều này thể hiện rõ ràng nhất qua phân tích mô hình hồi quy, cụ thể: - Ở hiệu quả xử lý nước thải, yếu tố mật độ hầu hết chỉ chiếm mức độ đóng góp < 13%, cá biệt có giá trị DO sau xử lý là 23% và pH sau xử lý là 38%. - Ở khả năng tích lũy TN và TP, yếu tố mật độ hầu hết chiếm mức độ đóng góp < 14,29%. Tuy nhiên, xét trên tất cả những khía cạnh, có thể nhận thấy ở mật độ trồng 30 cây/m2 có hiệu quả xử lý nước thải đạt giá trị tốt nhất. 4.3.3 Thí nghiệm 7 – Thí nghiệm đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải sơ chế gà rán của Sậy trồng trong hệ thống đất ngập nƣớc chảy ngầm theo phƣơng ngang 4.3.3.1 Sinh trƣởng của sậy Bảng 4.2: Các chỉ tiêu Sinh trưởng của Sậy Chỉ Thờ i g i a n F t i ê u N g à y 3 N g à y 6 N g à y 1 2 N g à y 2 4 N g à y 3 6 N g à y 4 8 T L t ư ơ i 1 1 , 2 8 ± 0 , 0 6 f 1 5 , 4 ± 0 , 0 9 e 1 9 , 2 2 ± 0 , 1 6 d 2 4 , 7 5 ± 0 , 0 6 c 5 2 , 0 9 ± 0 , 0 5 b 8 2 , 5 7 ± 0 , 8 2 a 6.473,966 ( g / c â y ) T L k h ô 2 , 8 2 ± 0 , 0 5 f 3 , 4 5 ± 0 , 0 8 e 4 , 7 4 ± 0 , 1 1 d 6 , 9 9 ± 0 , 0 8 c 1 8 , 0 2 ± 0 , 1 5 2 2 , 9 0 ± 0 , 3 a 3.093,205 ( g / c â y ) b C h . c a o 3 1 ± 0 , 0 f 4 2 , 3 ± 1 , 4 5 e 6 0 , 3 ± 1 , 2 0 d 7 7 ± 1 , 1 5 c 1 4 2 ± 1 , 4 5 b 1 6 6 ± 2 , 0 8 a 1.617,969 ( c m ) C h d à i r ễ 1 7 , 6 7 ± 0 , 8 8 f 2 1 ± 0 , 5 8 e 2 9 , 3 3 ± 1 , 2 0 d 3 5 , 3 3 ± 0 , 3 3 c 4 2 , 3 3 ± 0 , 8 8 b 5 0 , 6 7 ± 1 , 2 0 a 1 9 5 , 5 6 8 * * * ( c m / c â y ) C h d à i 6 7 , 6 7 ± 2 , 6 0 e 1 1 7 ± 4 , 7 3 d 195,67±4,81 c 229,67±4,67 b 4 3 5 ± 7 a 4 5 4 ± 1 2 , 7 7 a 5 4 6 , 9 7 7 * * * lá ( cm) Những giá trị trong cùng một hàng có ký tự a, b, c, giống nhau thì không khác biệt về mặt thống kê theo kiểm định Duncan, P<0,001 Tăng trưởng của Sậy sau 48 ngày thí nghiệm: Sậy đạt chiều cao trung bình 166 cm/cây (tốc độ tăng trung bình 3 cm/ngày/cây), trọng lượng tươi, chiều dài rễ và tổng độ dài lá đạt giá trị trung bình lần lượt 82,57 g/cây (tăng 7,3 lần so với ban 22
- đầu), 50,67 cm/cây (tăng 2,87 lần) và 454cm/cây (tăng 6,7 lần). Phép kiểm định Duncan cho thấy các sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê (p<0,05). Sự phát triển của bộ rễ Sậy (tăng 9,46 lần trọng lượng khô so với ban đầu) vừa là giá bám, vừa cung cấp oxy trực tiếp cho các vi sinh vật chuyển hóa các hợp chất hữu cơ cao phân tử thành những chất vô cơ mà thực vật thủy sinh có thể dùng để sinh trưởng và gia tăng sinh khối. Như vậy cho thấy quá trình hấp thu dinh dưỡng trong nước thải đã kích thích quá trình tăng trưởng của Sậy. Bên cạnh đó, cũng cho thấy cây sậy đã thích nghi và phát triển tốt trong môi trường nước thải, gia tăng trọng lượng bằng việc hấp thu các chất dinh dưỡng trong môi trường nước. Tuy nhiên, chưa ghi nhận sự gia tăng đáng kể ở chỉ tiêu chiều dài rễ. Chiều dài rễ đạt 50,67 cm/cây ở ngày thứ 48, tăng 2,87 lần so với ban đầu. Tác giả Todd E. Minchinton and Mark D. Bertness (2003) chỉ ra rằng trong môi trường đất ngập nước cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, sự tăng trưởng về chiều dài rễ là không cần thiết cho việc tìm kiếm các chất dinh dưỡng để sinh trưởng, phát triển. Mô chuyển khí thân và rễ sậy 80 a 60 b 40 c a Tỷ lệ (%) d b e c f d 20 e f 0 3 6 12 24 36 48 Thời gian (ngày) Hình 4.9: Tỷ lệ nhu mô xốp ở thân và ở rễ sậy Bảng 4.3: Diễn biến tỷ lệ nhu mô xốp ở thân và rễ sậy theo thời gian Tỷ lệ Thờ i g i a n F (%) N g à y 3 N g à y 6 N g à y 1 2 N g à y 2 4 N g à y 3 6 N g à y 4 8 836,212 Thân 9,91±0,27f 14,98±0,32e 18,97±0,13d 23,02±0,12c 28,08±0,91b 32,64±0,7a Rễ 17,89±0,3f 23±0,3e 27,88±0,25d 34,85±0,34c 57,93±0,19b 70,81±1,25a 4072,407 Những giá trị trong cùng một hàng có ký tự a, b, c, giống nhau thì không khác biệt về mặt thống kê theo kiểm định Duncan, P<0,001 23
- Để hạn chế sai số tính toán, việc nghiên cứu mô chuyển khí nên được xác định theo hệ số diện tích khoang chứa khí/diện tích lát cắt ngang vì các mô này có cấu trúc quá nhỏ. (Brix, 1992 trích dẫn bởi Bùi Trường Thọ, 2010). Vì vậy trong phạm vi nghiên cứu của đề tài diện tích khoang khí của các loài cây thí nghiệm được quu đổi về hệ số diện tích khoang chứa khí/ diện tích của lát cắt ngang. Kết quả giải phẫu cho thấy các tế bào nhu mô xốp của sậy có nhiều hình dạng khác nhau: hình đa giác, hình nhiều cạnh gần tròn, sắp xếp khít nhau hay chừa các khoảng trống gọi là khuyết (nhu mô xốp/ khoang chuyển khí). Sau 48 ngày thí nghiệm, tỷ lệ diện tích nhu mô xốp/ diện tích mặt cắt ngang ở thân sậy đạt 32,64% (tăng 3,29 lần so với ban đầu) và ở rễ sậy đạt 70,81% (tăng 3,96 lần so với ban đầu). Điều này tương đồng với nghiên cứu của N. Smirnoff and R.M.M. Crawford (1983) nhu mô xốp trong các thực vật không chịu được lũ lụt thì không gian có thể chiếm 10 đến 12% tổng diện tích mặt cắt ngang của rễ, nhưng trong các thực vật chịu lũ, tổng diện tích không gian khí có thể chiếm hơn 50 đến 60% diện tích rễ . Thể tích khí dung thay đổi đáng kể giữa các loài, nhưng độ xốp thường lớn hơn so với ở thực vật ngập nước. Còn theo nghiên cứu Trương Hoàng Đan và Bùi Trường Thọ (2012), tỷ lệ diện tích nhu mô xốp/ diện tích lắt cắt của rễ Môn nước (Colocasia esculenta) tăng từ 43,18% lên 50,04% và Lục bình (Eichhornia crassipes) tăng từ 44,04% lên 51,12%. Trong nghiên cứu của Nguyễn Thành Lộc và ctv. (2015), sau 30 ngày thí nghiệm diện tích khoang khí/diện tích lát cắt rễ của cây Thủy trúc đã tăng lên 22,15% (tăng gần 1,5 lần so với mẫu đầu vào), đối với Lục bình tăng 19,63% và đối với Bèo tai tượng tăng 10,47%. Tốc độ tăng trưởng tương đối của sậy (RGR) 0.25 a 0.20 0.15 b 0.10 bc c RGR (kg/kg/ngày) RGR d 0.05 0.00 6 12 24 36 48 Thời gian (ngày) Hình 4.10: Tốc độ tăng trưởng tương đối của sậy – RGR. Tốc độ tăng trưởng tương đối của sậy (RGR) trong giai đoạn 12 ngày đầu tiên của thí nghiệm, tốc độ tăng trưởng tương đối đạt trên 0,16g/g/ngày và khác biệt 24
- có ý nghĩa thống kê (p<0,05), giai đoạn từ ngày 12 đến ngày thứ 48, tốc độ dao động khoảng từ 0,07 - 0,12g/g/ ngày khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này có thể giải thích giai đoạn đầu, sậy phát triển mạnh do đa số là cây non (chồi), cây lớn nhanh trong giai đoạn này. Sau thời gian đó, khi cây đã bắt đầu trưởng thành thì tốc độ này giảm lại. Mặt khác cũng có thể xuất hiện hiện tượng cạnh tranh nguồn dinh dưỡng và không gian phát triển. Điều này tương đồng với nghiên cứu của Trương Hoàng Đan và ctv. (2008), nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đất đến sự tăng trưởng của cây Điên điển (Sesbania Sesba). Trong nghiên cứu của Edita Tylova-Munzarova et al. (2005) đã cho thấy tốc độ tăng trưởng tương đối của sậy là 35,4 mg/g/ ngày. So sánh với nghiên cứu của Jørgen Lissner and Hans-Henrik Schierup (1997), tác giả khẳng định sau 42 ngày trồng sậy thì RGR tăng khoảng 0,04/ ngày; Còn theo nghiên cứu cây sậy (Phragmites karka) của Erum Shoukat et al. (2019) sau 30 ngày thí nghiệm RGR là 0,14 g/g/ ngày; Tác giả Jørgen Lissner et al. (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đến khả năng chịu mặn và sinh trưởng của sậy sau 60 ngày đã cho kết quả 0,12 g/g ngày. 4.3.3.2 Hiệu quả xử lý nƣớc thải của hệ thống đất ngập nƣớc chảy ngầm theo phƣơng ngang Bảng 4.4: Biến thiên các thông số chất lượng nước. Chỉ Thờ i g i a n F t i ê u N g à y 3 N g à y 6 N g à y 1 2 N g à y 2 4 N g à y 3 6 N g à y 4 8 N g h i ệ m t h ứ c pH 7 , 1 5 ± 0 , 0 5 a 7 , 1 5 ± 0 , 1 1 a 7 , 2 1 ± 0 , 0 8 a 6 , 9 8 ± 0 , 1 1 ab 7 , 0 1 ± 0 , 0 6 ab 6 , 8 4 ± 0 , 0 5 b 2 , 9 1 5 * * EC 1 3 4 4 ± 1 4 , 6 b 1 3 1 1 ± 8 , 0 8 b 1 2 2 9 ± 1 2 , 7 c 1 3 0 8 ± 1 5 , 6 b 1 8 1 0 ± 2 1 , 9 a 1 3 5 5 ± 2 3 , 7 b 1 5 1 , 7 4 7 * * * (µS/cm) COD (%) 7 1 , 1 7 ± 0 , 6 2 e 7 4 , 5 1 ± 0 , 6 6 d 7 9 , 0 1 ± 0 , 8 1 c 8 3 , 2 9 ± 0 , 7 9 b 8 7 , 1 2 ± 0 , 9 6 a 8 8 , 8 4 ± 0 , 6 8 a 8 4 , 7 9 5 * * * d d c b a a BOD 5 (%) 7 8 , 8 3 ± 0 , 9 3 7 8 , 5 7 ± 0 , 6 1 8 2 , 0 8 ± 0 , 5 1 8 6 , 4 2 ± 0 , 6 1 9 0 , 5 8 ± 0 , 5 3 9 1 , 0 0 ± 0 , 8 8 6 3 , 7 2 4 * * * DO (%) 2 , 9 9 ± 0 , 1 1 a 2 , 3 8 ± 0 , 1 4 b 2 , 9 7 ± 0 , 0 7 a 3 , 0 1 ± 0 , 0 7 a 2 , 8 5 ± 0 , 0 4 a 2 , 7 9 ± 0 , 0 5 a 7 , 2 4 4 * * TN (%) 5 3 , 6 5 ± 1 , 6 4 d 5 4 , 1 3 ± 2 , 4 2 d 7 0 , 5 7 ± 1 , 0 9 b 7 9 , 5 0 ± 1 , 5 7 a 6 9 , 6 8 ± 1 , 1 7 b 7 6 , 1 1 ± 0 , 9 8 a 4 9 , 6 7 2 * * * TP (%) 5 0 , 5 3 ± 1 , 0 5 e 6 0 , 0 4 ± 0 , 2 2 d 6 3 , 7 9 ± 0 , 9 3 c 7 3 , 0 2 ± 1 , 1 9 a 5 9 , 3 8 ± 0 , 6 9 d 6 9 , 9 4 ± 0 , 4 8 b 9 4 , 4 0 5 * * * Đ ố i c h ứ ng pH 6 , 2 4 ± 0 , 97a 6 , 3 ± 0 , 1 6 a 6 , 2 3 ± 0 , 09a 6,17± 0 , 05a 6 , 1 2 ± 0 , 0 8 a 6,25± 0 , 0 5 a 1 , 1 6 2 * EC 1428± 2 5 , 1 5 b 1309± 10, 21d 1235± 4 , 51a 1302 ± 7 , 7 6 d 1 337± 14, 11a 1383± 4 , 0 4 c 5 5 5 , 6 4 6 (µS/cm) COD (%) 7 , 26± 0 , 1 2 e 8 , 2 1 ± 0 , 07b 9 , 1 6 ± 0 , 06a 7 , 63± 0 , 05d 6 , 8 1 ± 0 , 03f 7 ,89 ± 0 , 03c 4 3 7 , 2 0 5 d c b bc a bc BOD 5 (%) 8,71± 0 , 08 9 , 61± 0 , 23 10, 19± 0 , 19 9 , 81± 0 , 0 6 1 0,9 8 ± 0 , 19 9 , 69± 0 , 59 2 0 , 5 1 9 DO (%) 1 , 72± 0 , 07ab 1 , 8 1 ± 0 , 03a 1 , 58± 0 , 0 4 b 1 , 87± 0 , 0 6 a 1 , 36± 0 , 18c 1 , 35± 0 , 0 3 c 2 0 , 3 0 4 TN (%) 4 , 2 5 ± 0 , 09a 3 , 4 3±0 , 06c 3 , 1 7±0 ,04 d 4 , 13± 0 , 04b 2 , 94± 0 , 06e 4 , 08± 0 , 07b 2 4 3 , 5 8 7 TP(%) 3 , 3 3 ± 0 ,09 b 1 , 8 4 ± 0 , 1 2 e 2 , 2 7 ± 0 , 04c 3,49± 0 , 02a 2 , 26± 0 , 08c 3 , 21± 0 , 04b 2 7 3 , 2 6 8 Những giá trị trong cùng một hàng có ký tự a,b,c, giống nhau thì không khác biệt về mặt thống kê theo kiểm định Duncan, P<0,001 Hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải của sậy trong hệ thống đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm ngang theo thứ tự tổng đạm (TN), tổng lân (TP), BOD5 và COD lần lượt là 77,85%, 70,46%, 92,25% và 89,87% (Hình 4.42). Hiệu quả xử lý COD và BOD5 do hai cơ chế, một là tác dụng lọc vật lý của cát và hai là 25
- lọc sinh học của sậy. Hiệu quả khử COD và BOD5 tăng mạnh theo thời gian, đến thời điểm 36 ngày hiệu quả khử có dấu hiệu không tăng, điều này có thể giải thích khi Sậy càng gia tăng sinh khối thì càng tiếp tục hấp thu chất dinh dưỡng có trong môi trường nước góp phần làm giảm nồng độ các chất này trong nước thải. Tuy nhiên khi già đi, sậy rụng nhiều lá già và khô mà thành phần chủ yếu là cellulose sẽ phân hủy sẽ làm tăng nồng độ COD trong nước. Một số kết quả nghiên cứu khác cho thấy: hiệu suất khử BOD5, COD và TP trên 95% và TN trên 86% (Michał Marzec et al., 2018); hiệu suất khử BOD5 là 96%, COD là 96%,TP là 87% và TN là 55% (Anna Dębska et al., 2015). Hiệu suất loại bỏ chất hữu cơ của đất ngập nước trồng sậy đối với COD dao động từ 47,4-91% (78,1±12%) và đối với BOD5 dao động từ 54,4-92,1% (79,2±9,9%) (Lê Hoàng Nghiêm, 2016). Đặng Quốc Cường và ctv. + (2014), cho biết hiệu quả xử lý NH4 và TP là 82,88% và 84,58% khi sử dụng đất ngập nước trồng lúa để xử lý nước ô nhiễm của ao ương cá Tra (Pangasianodon hypophthalmus). Tóm lại: Kết quả xử lý TN, TP, COD, BOD5 của hệ thống xử lý nước thải theo mô hình đất ngập nước chảy ngang được trồng bằng sậy hoàn toàn có khả năng xử lý loại nước thải sơ chế gà rán đã qua tiền xử lý bằng phương pháp Ozone. Sậy trồng trong hệ thống phát triển tốt, sinh khối tươi tăng 24,69 lần so với ban đầu. Hiệu suất làm giảm chất ô nhiễm trong nước thải đã qua tiền xử lý bằng Ozone của hệ thống đất ngập nước chảy ngầm ngang sau 48 ngày thí nghiệm: COD là 88%, BOD5 là 91%, TN là 76% và TP là 70%. Sậy sinh trưởng và phát triển tốt, trọng lượng tươi đạt 6.956,92 g/m2, chiều cao trung bình đạt 166cm. Sậy hấp thu 11,22% TN và 8,88% TP trong nước thải. Tỷ lệ nhu mô xốp (diện tích khoang chứa khí/diện tích lát cắt ngang) ở thân sậy tăng từ 9,91% lên 32,64% và ở rễ tăng từ 17,89% lên 70,81%. 4.4 Nội dung nghiên cứu 4 4.4.1 Tính toán máy ozone và kích thƣớc đất ngập nƣớc lượng Ozone cần cho cả hệ thống là: 15g Ozone/m3 x 75m3/ngày đêm = 1.125g Ozone/ngày đêm Chọn máy Ozone có công suất 100g/h, chế độ chạy 12h/ ngày (chạy 4 tiếng nghỉ 4 tiếng). Công suất tiêu thụ điện năng là 2kW/h lượng điện hao phí 24kWh. Sử dụng phương pháp tính theo Constructed Wetlands Manaul (2008) (UN- HABITAT, HS Number: HS/980/08E, ISBN Number: (Volume) 978-92-1-131963- 7). Vì vậy chọn kích thước mô hình là Dài x Rộng x Cao = 52m x 14m x 1,3m HRT = 6,65 ngày; HLR = 5,79cm/ngày; OLR = 137,36kgBOD/ha.ngày. 4.4.2 Phƣơng án sử dụng đất cho hệ thống đất ngập nƣớc 2 Nhà máy Jollibee tại Long An có tổng diện tích Sđất Jollibee = 6.160 m , trong đó: 1/ Diện tích cây xanh: 1.232 m2 (Thông tư số 22/2019/TT-BXD về việc ban 26
- hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Quy hoạch xây dựng thì tỷ lệ đất trồng cây xanh tối thiểu trong các lô đất xây dựng công trình nhà máy là 20%). 2/ Diện tích 2 dùng để xây dựng hệ thống xử lý nước thải: 1.000 m (chiếm 16,2% Sđất Jollibee). 3/ Diện tích đất được sử dụng cho 03 mô đun đất ngập nước theo tính toán là 2.184 m2 (52m x 14m x 3 mô đun), chiếm khoảng 35,5% Sđất Jollibee Như vậy, diện tích đất sử dụng cho mục đích trồng cây xanh và công trình xử lý nước thải hiện hữu của nhà máy Jollibee đáp ứng được việc xây dựng hệ thống đất ngập nước. 4.4.3 Thời điểm thu hoạch sậy Ahmed A. Khakafallah et al. (2017) cho rằng khả năng loại bỏ chất ô nhiễm của sậy tốt nhất khoảng 3 tháng tuổi ở lần cắt thứ nhất và thứ hai; đồng thời khuyến khích thu hoạch sậy ở tháng thứ 6. Bên cạnh đó, theo Jan Vymazal (2007) được trích dẫn bởi Trương Thị Phương Thảo và Ngô Thụy Diễm Trang (2013) thu hoạch thực vật là một trong những cơ chế loại bỏ hoàn toàn N ra khỏi hệ thống. Đây sẽ là cơ sở để quyết định chọn thời điểm thu hoạch sậy. Theo Lê anh Tuấn và ctv. (2009) thì việc thu hoạch cây cỏ hằng năm là một trong các việc quản lý tiêu biểu ở một khu đất ngập nước kiến tạo. Sau mỗi mùa tăng trưởng, cây cỏ cần thu hoạch để tránh khả năng choán chỗ khi cây chết đi. Thường cây sậy có thể thu hoạch mỗi 6 tháng bằng cách cắt bỏ phần thân phía trên gốc. Sậy thu hoạch có thể dùng như nguồn chất đốt để đun nấu, nuôi gia súc hoặc là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp giấy. Trong suốt kỳ hồi phục của cây, tiến trình xử lý nước thải không bị ảnh hưởng do hệ thống rễ cây vẫn còn giữ nguyên lại. Kết quả nghiên cứu mô hình xu thế tuyến tính, dự báo nếu tiếp tục trồng sậy đến 96 ngày thì hiệu quả xử lý TN, TP có thể đạt đến giá trị 96,3%, 84,1%, riêng COD và BOD5 xem như xử lý hoàn toàn. Ở ngày thứ 96 của thí nghiệm, trọng lượng tươi của sậy có thể đạt đến 34.248g/hệ (so với số liệu phân tích thực tế ngày thứ 48 là 19.479g/hệ). Như vậy việc thu hoạch sậy nên diễn ra khoảng 03 đến 06 tháng 1 lần nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi hệ thống bằng cách cắt phần thân trên của sậy. 4.4.4 Tận dụng sinh khối của sậy Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đốt sậy để thu nhiệt sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, ở Đức nhóm tác giả Marco Politeo et al. (2011) đã nghiên cứu đốt sậy (Phragmites australis) và nhiệt lượng thu được là 12 MJ/kg sậy khô; Trong khi đó, nghiên cứu tại Phần Lan của Martti Komulainen et al. (2008) khi đốt sậy (Thành phần nguyên tố của sậy: 47,5%C; 5,6%H; 0,3%N; 43,3%O; 0,04%S và 0,11%Cl) thì cho kết quả là 18,92 MJ/kg sậy khô; Và nghiên cứu của Brendan D. Carson et al. (2018) ở Mỹ cho biết nhiệt lượng thu được khi đốt sậy (Phragmites australis) là 17,23 MJ/kg sậy khô. Với kết quả ở thí nghiệm 7 của luận án, sinh khối khô của sậy thu được sau 48 ngày thí nghiệm là 1,092kg/m2, với diện tích hệ thống đất ngập nước tính toán là 2.184m2. Nhiệt lượng thu được = 12MJ/kg x 1,092kg/m2 x 2.184m2 = 28.619 MJ 27
- 4.4.5 Đề xuất giải pháp Nước thải của quá trình sơ chế gà rán được dẫn qua Song chắn rác để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn (thịt vụn, xương, da ) trước khi vào hố thu. Loại bỏ những tạp chất có kích thước lớn nhằm bảo vệ những thiết bị như máy bơm ở những quy trình phía sau và để đảm bảo cho quá trình tiền xử lý đạt hiệu quả tối ưu. Sau khi nước thải được đưa vào Hố thu, tại đây bố trí một máy bơm để bơm nước thải vào thiết bị phản ứng (bể Tiền xử lý). Trong bể Tiền xử lý sẽ được sục khí Ozone đồng thời có điện cực. Tại đây sẽ xảy ra phản ứng oxy hoá các chất ô nhiễm, cắt/ phân chia những mạch carbon dài thành những mạch carbon ngắn nhằm phục vụ cho quá trình xử lý bằng hệ thống đất ngập nước. Kiểm soát nồng độ COD và BOD5 đầu ra và tỷ lệ BOD5/COD, pH sao cho phù hợp với hệ thống đất ngập nước. Nước thải sau khi tiền xử lý sẽ được dẫn vào hệ thống đất ngập nước nhân tạo có trồng sậy để tiến hành quá trình xử lý cuối cùng. Sau khi ra khỏi hệ thống đất ngập nước kiến tạo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 40:2011 – cột B, tiếp tục dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung của Khu công nghiệp Tân Kim. Hình 4.11: Giải pháp xử lý nước thải sơ chế gà rán Joliiee. 4.4.6 Tính kinh tế Hiện nay, nhà máy Jollibee Việt Nam đang vận hành hệ thống xử lý nước thải với mức chi phí 20.600 đồng/m3 nước thải, bên cạnh sự tốn kém về chi phí còn gián tiếp phát thải ra môi trường (bùn thải, sử dụng nhiều hóa chất, sử dụng nhiều năng lượng điện). 28
- Khi áp dụng giải pháp tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa kết hợp đất ngập nước có trồng sậy trong xử lý nước thải gá rán Jollibee sẽ cho hiệu quả kinh tế tốt hơn so với giải pháp hiện hữu (Bảng 4.5) Bảng 4.5: So sánh chi phí đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải hiện và giải pháp do luận án đề xuất. CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Nước thải sơ chế gà rán từ nhà máy Jollibee có nồng độ COD, BOD5, TN và TP dao động trong khoảng 1.345-1.425mg/L, 570-600mg/L, 120-140mg/L và 28- 40mg/L. Lưu lượng phát thải 70 – 75 m3/ ngày đêm. Thông số tối ưu đề xuất cho quá trình tiền xử lý nước thải sơ chế gà rán bằng phương pháp ozone hóa: Giá trị pH = 7; Lượng Ozone là 0,3g/h, điện cực than có hiệu điện thế 12V; Thời gian phản ứng là 60 phút. Hiệu suất xử lý nước thải sau quá trình tiền xử lý cho thấy COD đạt 45 – 55%, BOD5 đạt 10 – 30%, và tỷ lệ BOD5/COD dao động từ 0,52 – 0,71. 29
- Nước thải sau giai đoạn tiền xử lý có thể dùng để tưới trực tiếp vào hệ thống đất ngập nước chảy ngầm ngang. Mật độ đề xuất trồng là 30 cây/m2. Sau 48 ngày thí nghiệm: Hiệu suất làm giảm chất ô nhiễm trong nước thải đã qua tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa của hệ thống đất ngập nước chảy ngầm ngang cho thấy COD là 88%, BOD5 là 91%, TN là 76% và TP là 70%; Sậy sinh trưởng và phát triển tốt, trọng lượng tươi đạt 6.956,92 g/m2, chiều cao trung bình đạt 166cm; Sậy hấp thu 11,22% TN và 8,88% TP trong nước thải. Tỷ lệ nhu mô xốp (diện tích khoang chứa khí/diện tích lát cắt ngang) ở thân sậy tăng từ 9,91% lên 32,64% và ở rễ tăng từ 17,89% lên 70,81%. Đề xuất thời gian thu hoạch bớt sinh khối sậy là 48 ngày, tối đa là 60 ngày. Xác định được mối tương quan và dự báo chuỗi thời gian thông qua các thí nghiệm của quá trình tiền xử lý bằng phương pháp ozone hóa, mô hình hồi quy tổng quát có dạng: Y = α + α1*X1 + α2*X2 + Hiệu suất xử lý = α + α 1*Lượng ozone + α 2*Thời gian + Xác định được mối tương quan và dự báo chuỗi thời gian thông qua các thí nghiệm của quá trình tiền xử lý bằng sậy, mô hình hồi quy tổng quát có dạng: Y’ = β + β1*Z1 + β2*Z2 + β3*Z3 + ’ Hiệu suất xử lý = β + β1*Lượng nước thải + β2*Nồng độ + β3*Thời gian + ’ Kết quả nghiên cứu đã khẳng định hiệu quả của việc kết hợp phương pháp ozone hóa và phương pháp đất ngập nước trong xử lý nước thải sơ chế gà rán. Đồng thời, kết quả nghiên cứu còn có thể làm cơ sở ứng dụng ở những loại hình phát thải tương tự. 5.2. Kiến nghị Nghiên cứu sử dụng những phương pháp oxy hóa nâng cao khác hoặc kết hợp nhiều phương pháp để có thể rút ngắn thời gian phản ứng của giai đoạn tiền xử lý nước thải. Nghiên cứu kết hợp hệ thống đất ngập nước chảy dọc (VF – Vertical flow) với hệ thống đất ngập nước chảy ngầm ngang (HF – Horizontal flow) để giảm diện tích đất sử dụng cho quá trình xử lý nước thải. Nghiên cứu kết hợp phương pháp sử dụng ozone có tác nhân điện cực với sậy trồng trong hệ thống đất ngập nước để xử lý nước thải của loại hình sơ chế gà rán hoặc các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự nước thải sơ chế gàn rán Jollibee. Nghiên cứu khả năng tận dụng sinh khối sậy để thu hồi năng lượng. 30