Thứ Hai, 18/01/2021 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luậtPhòng, chống dịch bệnh COVID-19
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin trong nước
Cập nhật: Thứ Hai, ngày 23/11/2020

Tối ưu công nghệ xử lý yếm khí nước thải giàu hữu cơ
Trong thời gian qua, tốc độ phát triển kinh tế-xã hội nhanh chóng đã đặt ra nhu cầu cấp thiết trong việc xử lý nước thải giàu chất hữu cơ.
Chăn nuôi heo tại hộ gia đình. Ảnh: Đức Thụy/Báo Gia Lai
Cùng với các đồng nghiệp ở Nhật Bản, các nhà khoa học tại trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội đã thành công trong nghiên cứu mô hình hóa công nghệ yếm khí xử lý nước thải chăn nuôi, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý ô nhiễm nước từ hoạt động nông nghiệp, đồng thời mở ra tiềm năng ứng dụng cho nhiều đối tượng nước thải khác.
 

Đem toán ứng dụng vào tối ưu công nghệ môi trường

Nước thải chăn nuôi nói riêng và những loại nước thải giàu chất hữu cơ trong quá trình sản xuất, chế biến hoặc sinh hoạt thường ngày của con người nói chung đều tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng nếu không được xử lý đúng cách. Hiện nay, việc xử lý nước thải giàu hữu cơ chủ yếu thông qua các biện pháp sinh học, sử dụng vi sinh vật yếm khí (Anaerobic), thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Oxic) để phân hủy các thành phần hữu cơ, kết hợp với một số phương pháp khác để xử lý, đảm bảo các yêu cầu về môi trường trước khi xả ra nguồn tiếp nhận.

Tuy nhiên, không phải lúc nào việc xử lý cũng đạt được hiệu quả như mong muốn. Các công đoạn xử lý nước thải phải được kiểm soát quá trình vận hành, thời gian, nhiệt độ và mức oxy thích hợp, đồng thời phải bổ sung những chất dinh dưỡng cần thiết như nitơ, phốtpho hoặc các thành phần vi lượng đảm bảo cho vi sinh vật phát triển. Thêm vào đó, quá trình phân hủy nhiệt động học các thành phần hữu cơ nhờ vi sinh vật cũng diễn ra rất phức tạp, liên quan đến nhiều phản ứng hóa học và tạo nhiều sản phẩm trung gian. Do vậy, việc nâng cao hiệu quả xử lý thông qua tối ưu hóa quá trình phân hủy là hết sức cần thiết.

Để góp phần giải quyết vấn đề này, từ năm 2017 đến nay, trong khuôn khổ Nhiệm vụ KH&CN theo Nghị định thư của Bộ Khoa học và Công nghệ, các nhà nghiên cứu của trường ĐH Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN) đã kết hợp với ĐH Kitakyushu (Nhật Bản) để phát triển phần mềm mô phỏng nhằm tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải. Thông qua phân tích và tính toán, phần mềm sẽ đưa ra các giải pháp giúp nâng cao hiệu suất xử lý nước thải, ví dụ như điều chỉnh lưu lượng nước, thời gian lưu trong bể yếm khí hoặc tỷ lệ thành phần đầu vào mà vẫn đảm bảo kết quả đầu ra theo yêu cầu.

“Ở Việt Nam, việc áp dụng toán vào môi trường đã được nghiên cứu áp dụng từ lâu, chủ yếu dùng để đánh giá lan truyền các chất ô nhiễm trong môi trường, phân bố các chất ô nhiễm hay dự báo phát thải. Tuy nhiên, xây dựng một thuật toán nhằm tối ưu hóa quá trình công nghệ môi trường để giải quyết khó khăn trong một lĩnh vực cụ thể - ở đây là công nghệ xử lý yếm khí nước thải giàu hữu cơ từ chăn nuôi - thì thực sự là một hướng đi mới,” Chủ nhiệm đề tài PGS. TS Nguyễn Thị Hà, khoa Môi trường, trường ĐH Khoa học Tự nhiên, chia sẻ. Họ đã kết hợp với các nhà toán học tại khoa Toán, trường ĐH Khoa học Tự nhiên để xây dựng phần mềm mô phỏng các phản ứng sinh hóa và quá trình nhiệt động học khi phân hủy yếm khí nước thải chăn nuôi giàu hữu cơ trong hệ MBR.

Thực nghiệm và mô phỏng

Nhóm nghiên cứu bắt đầu bằng việc điều tra thực địa và lấy mẫu phân tích tại chín cơ sở chăn nuôi ở ba tỉnh Vĩnh Phúc, Hà Tĩnh, Đồng Nai nhằm đánh giá đặc tính dòng của nước thải chăn nuôi lợn. Cùng với các đồng nghiệp tại Viện Công nghệ Môi trường (Viện Hàn lâm Khoa học công nghệ Việt Nam), dự án đã xây dựng được một hệ thống xử lý yếm khí quy mô phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi (mẫu thực tế).

Hệ thống pilot này sử dụng công nghệ vật liệu mang cố định FBR và công nghệ màng lọc di chuyển MBR, có công suất 10m3/ngày đêm. Kết quả phân tích cho thấy hiệu quả xử lý yếm khí của hệ thống đạt 70 - 80 % giá trị COD trong nước thải, tạo ra 0,28 lít biogas/g COD chuyển hóa, với tỷ lệ khí metan trong khí thoát ra đạt 65-70%. Có thể nói, hiệu quả của bể yếm khí hoàn toàn đáp ứng yêu cầu để nước thải đầu ra tiếp tục được xử lý hiếu khí và đi đến một số công đoạn tiếp, đạt tiêu chuẩn xả thải hiện hành đối với nước thải chăn nuôi (QCVN 62-MT/2016-BTNMT).

PGS. TS Nguyễn Thị Hà cho biết họ đã sử dụng dữ liệu từ hệ thống pilot này để làm đầu vào cho việc xây dựng phần mềm mô phỏng bởi “các hệ thống xử lý nước thải nói chung hiện có ở Việt Nam chỉ phân tích các chỉ tiêu đầu vào, đầu ra theo yêu cầu về môi trường nhằm đáp ứng quy chuẩn mà không phân tích các thông số về sản phẩm trung gian như các loại axit béo dễ bay hơi, protein và đường. Đây lại là những thông số mà thuật toán mô phỏng rất cần”.

Để khắc phục, nhóm nghiên cứu đã bổ sung các thông số giả định và số liệu phân tích từ mô hình thực nghiệm. “Chúng tôi tiến hành chạy mô phỏng, đối chiếu kết quả thực tế của hệ xử lý pilot với mô hình mô phỏng, từ đó hiệu chỉnh thông số tính toán cho phù hợp thực tế. Thực tế, quá trình xây dựng, hoàn thiện phần mềm này mất gần một năm.” PGS. TS Nguyễn Thị Hà nói. Theo chị, khi hoàn thiện được mô hình mô phỏng và áp dụng mở rộng trong việc nghiên cứu thiết kế hệ thống công nghệ xử lý nước thải mới, nhóm nghiên cứu “có thể giảm đáng kể số lượng thí nghiệm khảo sát cần thực hiện, từ 100 thí nghiệm xuống còn 20-30 thí nghiệm, giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian và chi phí”.

Tuy nhiên, người đứng đầu dự án nhấn mạnh rằng mô hình này mới chỉ áp dụng cho một công đoạn cụ thể (xử lý yếm khí) của một đối tượng cụ thể (nước thải chăn nuôi). Để đạt yêu cầu đầu ra, nước thải sau đó phải tiếp tục xử lý hiếu khí và trải qua một vài công đoạn khác. “Điều may mắn là nước thải chăn nuôi sau khi xử lý yếm khí đã giảm được 70-80% mức độ ô nhiễm hữu cơ, tổng chất rắn lơ lửng và có đầu ra tương đương với nước thải sinh hoạt, phù hợp để xử lý hiếu khí”, PGS. TS Nguyễn Thị Hà tiết lộ, “Do vậy trong thời gian tới, chúng tôi sẽ tiếp tục cùng đồng nghiệp ở ĐH Kitakyushu mở rộng mô hình mô phỏng cho những công đoạn xử lý nước thải chăn nuôi tiếp theo để phù hợp với tình hình thực tiễn ở Việt Nam.”

Việc mô phỏng các công nghệ xử lý nước thải giàu hữu cơ cho các ngành có nguy cơ gây ô nhiễm cao như sản xuất, chế biến tinh bột, mía đường, thủy sản… cũng có thể thực hiện tương tự. “Trên nền tảng phần mềm tối ưu đã xây dựng, chúng tôi sẽ chỉ mất khoảng 2-3 tháng để hiệu chỉnh các biến và thông số đầu vào phù hợp với đối tượng mới,” đại diện nhóm nghiên cứu nói thêm. Họ cho biết sẽ chia sẻ bản quyền sử dụng phần mềm với các đối tác của dự án và một số cơ sở có hệ thống xử lý yếm khí đủ dữ liệu đầu vào cho mô hình.

https://khoahocphattrien.vn/
Tin, bài cùng lĩnh vực
Lần đầu tiên Việt Nam làm chủ công nghệ hấp khử trùng rác thải y tế (13/01/2021)
Lâm Đồng: Hiệu quả từ mô hình sản xuất khoai tây thương phẩm gắn với liên kết tiêu thụ sản phẩm (13/01/2021)
Nâng cao năng suất lao động dựa trên khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo (13/01/2021)
ISO 14024: Nhãn sinh thái “thích hợp với môi trường” (13/01/2021)
Làm chủ công nghệ tính toán mưa, lũ lớn cho các lưu vực sông liên quốc gia trong điều kiện hạn chế hoặc không có dữ liệu đo đạc (12/01/2021)
Máy in 3D “Made in Vietnam” (12/01/2021)
Hàng loạt địa phương triển khai áp dụng hệ thống truy xuất nguồn gốc sản phẩm, hàng hóa (12/01/2021)
Tăng cường đổi mới hoạt động đo lường, hỗ trợ doanh nghiệp nâng cao sức cạnh tranh (12/01/2021)
Bảo quản thực phẩm bằng màng sinh học kết hợp tinh dầu thực vật (12/01/2021)
Đưa liên kết bốn nhà: nhà nước, nhà khoa học, nhà doanh nghiệp và nhà nông, ngày càng thực chất và bền chặt (11/01/2021)
Việt Nam thuộc tốp đầu ASEAN về số lượng tiêu chuẩn quốc gia (11/01/2021)
Đưa khoa học và công nghệ thành động lực, tạo bứt phá nâng cao năng suất chất lượng (07/01/2021)
Chiết xuất catechin từ lá chè xanh (07/01/2021)
Bảo đảm các thực phẩm uy tín, chất lượng đều có chỉ dẫn địa lý (06/01/2021)
Nhiều thành tựu khoa học và công nghệ đóng góp tích cực cho tăng trưởng kinh tế quốc gia (06/01/2021)
Phụ phẩm từ chế biến gia cầm: Nguyên liệu quý sản xuất Glucosamine (06/01/2021)
Chất lượng sản phẩm – yếu tố then chốt giúp xuất khẩu tăng trưởng bền vững (06/01/2021)
Phát triển kinh tế số - cơ hội cải thiện năng suất lao động (06/01/2021)
Phát triển KHCN, đổi mới sáng tạo phải được xem là khâu đột phá (04/01/2021)
Hệ thống Blife: Hỗ trợ chức năng giao tiếp và phục hồi ngôn ngữ (04/01/2021)
Công nghệ tuyển nổi trong khai thác đất hiếm (04/01/2021)
Các chương trình KH&CN quốc gia: Thu hút doanh nghiệp đầu tư cho KH&CN (04/01/2021)
Việt Nam tiến hành thử nghiệm Vaccine COVID-19 mới (04/01/2021)
Làm chủ nền tảng chuyển đổi số (04/01/2021)
Hệ thống đo mưa tự động giúp giảm nhẹ thiên tai (04/01/2021)
Triển lãm quốc tế đầu tiên về đổi mới sáng tạo tại Việt Nam (04/01/2021)
Tiềm lực khoa học công nghệ được củng cố (28/12/2020)
Nhà máy số - xu hướng tất yếu của sản xuất công nghiệp 4.0 (28/12/2020)
Tăng năng lực cạnh tranh cho doanh nghiệp khoa học và công nghệ (28/12/2020)
Thức ăn công nghiệp nuôi cua lột cho hiệu quả cao (28/12/2020)
Chuyển đổi số trong y tế: Để khám bệnh là thói quen chủ động (28/12/2020)
Cái bắt tay giữa các tổ chức phát triển và startup (28/12/2020)
Đơn đăng ký bảo hộ chỉ dẫn địa lý tăng mạnh nhất từ trước đến nay (28/12/2020)
20 sáng kiến góp phần giải quyết các vấn đề cộng đồng (28/12/2020)
Robot trí tuệ nhân tạo trợ giảng đầu tiên của Việt Nam (28/12/2020)
Ứng dụng KH&CN giải quyết các mục tiêu phát triển bền vững (28/12/2020)
Đẩy mạnh hoạt động truy xuất nguồn gốc đối với xuất khẩu rau quả (25/12/2020)
Công nghệ số phải tạo bứt phá trong phát triển (25/12/2020)
Tiềm năng phát triển năng lượng tái tạo ở Việt Nam (25/12/2020)
Tổng kết Chương trình Khoa học và Công nghệ ứng phó với biến đổi khí hậu, quản lý tài nguyên và môi trường giai đoạn 2016 - 2020 (25/12/2020)
Sản xuất omega 6, 7, 9 từ vi khuẩn tía quang hợp: Triển vọng thương mại hóa cao (25/12/2020)
Công bố 10 sự kiện khoa học công nghệ nổi bật năm 2020 (25/12/2020)
Quyết định tặng Giải thưởng Chất lượng Quốc gia cho 61 doanh nghiệp (23/12/2020)
Khuyến khích khởi nghiệp sáng tạo, hướng đến tận dụng các nền tảng công nghệ mới (23/12/2020)
Ứng dụng công nghệ sinh học để phát triển sản phẩm từ dược liệu (23/12/2020)
50 sản phẩm công nghệ số Make in Viet Nam đầu tiên sẽ được vinh danh (22/12/2020)
Tập trung nguồn lực, phát triển hệ sinh thái khởi nghiệp sáng tạo quốc gia (22/12/2020)
Liệu pháp gen CRISPR hứa hẹn khả năng điều trị 2 bệnh nguy hiểm về máu (21/12/2020)
USTH khai trương “công xưởng sáng tạo" (21/12/2020)
Nhà khoa học Việt tìm cách trồng diêm mạch trong vùng hạn mặn (17/12/2020)
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS
Ứng dụng trên Android
Quyết định số 11/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc ban hành Chương trình công tác trọng tâm năm 2021 của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Nghị định số 154/2018/NĐ-CP về việc Nghị định Sửa đổi, bổ sung, bãi bỏ một số quy định về điều kiện đầu tư, kinh doanh trong lĩnh vực quản lý nhà nước của Bộ Khoa học và Công nghệ và một số quy định về kiểm tra chuyên ngành.

Báo cáo số 02/BC-SKHCN về việc Báo cáo tình hình thực hiện Nghị quyết số 52-NQ/TW ngày 27/9/2019 của Bộ Chính trị về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc CMCN 4.0

Quyết định số 06/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc phê duyệt kế hoạch lựa chọn nhà thầu gói thầu mua hóa chất, nguyên vật liệu thuộc đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ bảo tồn và phát triển cây Lan Giả hạc trên địa bàn tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 10/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá, nghiệm thu kết quả đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình nhà kính ứng dụng công nghệ 4.0 phục vụ nghiên cứu, thử nghiệm và sản xuất một số loại cây trồng có giá trị phù hợp với điều kiện tỉnh Quảng Trị

Quyết định số 07/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn nghiệm thu, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng năm 2020 của Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng

Quyết định số 08/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn nghiệm thu, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ TXTCN năm 2020 của Trạm nghiên cứu và Phát triển Nấm

Báo cáo số 03/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả thực hiện Cam kết trách nhiệm của tập thể lãnh đạo và Giám đốc Sở KH CN với BTV tỉnh ủy năm 2020

Quyết định số 3945/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Khảo nghiệm một số giống dừa xiêm có triển vọng để đánh giá khả năng thích nghi và hiệu quả kinh tế, nhằm góp phần phục vụ công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng tại tỉnh Quảng Trị"

Quyết định số 373/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Hội đồng kiểm tra định kỳ, đánh giá, nghiệm thu khối lượng thực hiện năm 2020 của đề tài cấp cơ sở: Xây dựng mô hình sản xuất giống dịch thể và nuôi trồng nấm Mối đen thương phẩm tại tỉnh Quảng Trị

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ bảo tồn và phát triển cây Lan Giả Hạc

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại thôn Quyết Tâm, xã Tân Hợp, huyện Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu nhân giống và trồng thử nghiệm cây Lan Kim Tuyến tại vùng Bắc Hướng Hóa

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: Nghiên cứu xây dựng CSDL số về di tích lịch sử cấp Quốc gia đặc biệt Thành cổ Quảng Trị và những điểm lưu niệm sự kiện 81 ngày đêm chiến dịch năm 1972, góp phần hỗ trợ phát triển du lịch Quảng Trị

Thông báo về việc kết quả xét chọn tổ chức, cá nhân chủ trì đề tài: "Nghiên cứu xây dựng giải pháp nâng cao hiệu quả đấu tranh phòng, chống tội phạm sử dụng công nghệ cao trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Quy chế tiếp công dân của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Trị
Nội quy tiếp công dân
Thống kê lượt truy cập
Số người online 914
Hôm nay 967
Hôm qua 4.150
Tất cả 2.990.390

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này