Luận án tiến sĩ kỹ thuật môi trường nghiên cứu chế tạo ecobioblock ebb cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải

Luận án tiến sĩ nghiên cứu kỹ thuật môi trường nghiên cứu chế tạo ecobioblock ebb cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Hoàng Lương
• Người hướng dẫn: PGS. Tăng Thị Chính
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải
• Loại tài liệu: Luận án tiến sỹ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khám phá Luận án tiến sĩ EBB cải tiến xử lý nước thải

Luận án tiến sĩ kỹ thuật môi trường "Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và amoni trong một số nguồn nước thải" của NCS Hoàng Lương là một công trình khoa học có giá trị thực tiễn cao. Nghiên cứu này giải quyết trực tiếp thách thức ô nhiễm nguồn nước đang gia tăng tại Việt Nam do quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa. Trọng tâm của luận án là phát triển một giải pháp bền vững, chi phí thấp dựa trên công nghệ EBB (Eco-Bio-Block), một phát minh có nguồn gốc từ Nhật Bản. Thay vì nhập khẩu vật liệu với chi phí cao, nghiên cứu này đề xuất một phiên bản vật liệu ecobioblock cải tiến, được chế tạo hoàn toàn từ các nguyên liệu sẵn có trong nước. Sản phẩm này không chỉ hứa hẹn nâng cao hiệu quả xử lý nước mà còn góp phần giảm giá thành đầu tư và vận hành các hệ thống xử lý nước thải. Mục tiêu của luận án không chỉ dừng lại ở việc chế tạo thành công khối gạch sinh học xử lý nước, mà còn tập trung vào việc đánh giá một cách khoa học và toàn diện hiệu quả của nó trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm phổ biến như chất hữu cơ (thể hiện qua chỉ số COD và BOD) và amoni. Đây là những tác nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng trong nhiều loại nước thải, từ sinh hoạt đến công nghiệp. Luận án mở ra một hướng đi mới, ứng dụng các nguyên tắc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học tiên tiến vào điều kiện thực tế của Việt Nam, hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn và bảo vệ môi trường bền vững.

1.1. Bối cảnh và tính cấp thiết của nghiên cứu EBB cải tiến

Việt Nam đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Theo thống kê, chỉ khoảng 15% nước thải sinh hoạt đô thị được thu gom và xử lý đúng cách, phần còn lại xả thẳng ra môi trường. Điều này gây áp lực lớn lên hệ sinh thái các thủy vực, đặc biệt là tại các thành phố lớn. Các công nghệ xử lý truyền thống thường đòi hỏi diện tích xây dựng lớn và chi phí vận hành cao, không phù hợp với nhiều địa phương. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển một vật liệu lọc sinh học hiệu quả cao, chi phí thấp như Ecobioblock EBB cải tiến là cực kỳ cấp thiết. Luận án này đáp ứng nhu cầu thực tiễn, đề xuất một giải pháp "Made in Vietnam" có khả năng thay thế hàng nhập khẩu, giúp các địa phương chủ động hơn trong việc cải tạo chất lượng nước ao hồ và các nguồn nước mặt khác.

1.2. Mục tiêu của luận án kỹ thuật môi trường về công nghệ EBB

Mục tiêu chính của luận án là làm chủ công nghệ chế tạo vật liệu ecobioblock cải tiến từ nguồn nguyên liệu địa phương, an toàn và thân thiện môi trường. Cụ thể, nghiên cứu nhằm: (1) Tạo ra sản phẩm EBB cải tiến có tính năng tương đương hoặc vượt trội so với sản phẩm nhập khẩu nhưng với giá thành cạnh tranh hơn; (2) Đánh giá khả năng và hiệu suất xử lý COD và BOD cũng như xử lý amoni trong nước thải của vật liệu mới; (3) Thử nghiệm ứng dụng vật liệu trong các điều kiện thực tế khác nhau, bao gồm xử lý nước thải sinh hoạt, nước hồ ô nhiễm, nước rỉ rác và nước thải bệnh viện. Thành công của luận án sẽ cung cấp một cơ sở khoa học vững chắc cho việc nhân rộng ứng dụng công nghệ EBB tại Việt Nam, góp phần giải quyết bài toán môi trường một cách hiệu quả.

II. Thách thức xử lý nước thải hữu cơ và amoni tại Việt Nam

Việc xử lý các chất hữu cơ và amoni trong nước thải là một trong những thách thức lớn nhất của ngành môi trường Việt Nam. Nước thải sinh hoạt, chăn nuôi, thủy sản, và đặc biệt là nước rỉ rác chứa hàm lượng COD, BOD và amoni rất cao. Các hợp chất này khi không được xử lý triệt để sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng, làm suy giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, gây chết hàng loạt các loài thủy sinh và bốc mùi hôi thối, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Các phương pháp xử lý hóa lý truyền thống như keo tụ, tạo bông tuy có hiệu quả nhưng lại phát sinh bùn thải hóa học khó xử lý và chi phí hóa chất cao. Trong khi đó, các phương pháp sinh học truyền thống như bể bùn hoạt tính lại cần diện tích lớn và dễ bị ảnh hưởng bởi sự biến động của tải lượng ô nhiễm. Ecobioblock EBB cải tiến được xem là giải pháp tiềm năng để khắc phục những nhược điểm này. Bằng cách tạo ra một môi trường sống lý tưởng cho vi sinh vật trên một giá thể vi sinh cố định, công nghệ này tăng cường mật độ vi sinh, từ đó đẩy nhanh tốc độ phân hủy chất hữu cơ và quá trình nitrat hóa, giúp xử lý hiệu quả cả COD và amoni trong một không gian nhỏ gọn. Đây là một hướng tiếp cận quan trọng, đặc biệt đối với các khu đô thị có mật độ dân cư cao hoặc các cơ sở sản xuất có diện tích hạn chế.

2.1. Hạn chế của các công nghệ xử lý nước thải sinh học cũ

Các công nghệ sinh học truyền thống, dù hiệu quả, vẫn tồn tại nhiều hạn chế. Hệ thống bùn hoạt tính lơ lửng đòi hỏi bể lắng thứ cấp lớn để tách bùn và có nguy cơ thất thoát sinh khối, làm giảm hiệu quả xử lý. Các hệ thống lọc sinh học với vật liệu lọc cố định truyền thống dễ bị tắc nghẽn, yêu cầu bảo trì thường xuyên và khó kiểm soát sự phát triển của màng lọc biofilm. Những vấn đề này dẫn đến chi phí vận hành và bảo dưỡng cao, đồng thời yêu cầu nhân lực có trình độ kỹ thuật. Công nghệ EBB với cấu trúc khối rỗng, tự làm sạch bề mặt một phần, giúp khắc phục được các nhược điểm này, mang lại sự ổn định và bền vững hơn cho hệ thống xử lý.

2.2. Nhu cầu cấp thiết về một vật liệu lọc sinh học tối ưu

Thị trường hiện nay cần một loại vật liệu lọc sinh học đáp ứng đồng thời nhiều tiêu chí: diện tích bề mặt riêng lớn để tăng mật độ vi sinh, độ rỗng cao để tránh tắc nghẽn, độ bền cơ học tốt, trơ về mặt hóa học và đặc biệt là chi phí hợp lý. Vật liệu ecobioblock cải tiến được nghiên cứu trong luận án này chính là câu trả lời cho nhu cầu đó. Việc kết hợp các vật liệu xây dựng tái chế hoặc sẵn có như keramzit, zeolit với xi măng và chế phẩm vi sinh tạo ra một sản phẩm vừa hiệu quả, vừa bền vững, mở ra tiềm năng thương mại hóa và ứng dụng rộng rãi, từ các hệ thống xử lý quy mô lớn đến các module xử lý phân tán tại nguồn.

III. Phương pháp chế tạo vật liệu Ecobioblock EBB cải tiến

Điểm cốt lõi và sáng tạo của luận án nằm ở quy trình chế tạo vật liệu ecobioblock cải tiến. Thay vì sử dụng đá núi lửa như phiên bản gốc của Nhật Bản, nghiên cứu đã tìm tòi và thử nghiệm các loại vật liệu thay thế phổ biến tại Việt Nam. Quá trình này bao gồm việc xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu giữa các thành phần cốt liệu, chất kết dính và phụ gia để tạo ra một khối vật liệu vừa có độ bền cơ học cần thiết, vừa đảm bảo cấu trúc rỗng lý tưởng. Cấu trúc này không chỉ là khung đỡ vật lý mà còn là một giá thể vi sinh cố định hoàn hảo. Các lỗ rỗng bên trong khối EBB tạo ra một không gian khổng lồ cho vi sinh vật dị dưỡng và vi sinh vật tự dưỡng trú ngụ và phát triển, hình thành nên một lớp màng lọc biofilm dày đặc và hoạt tính cao. Luận án đã tiến hành các thực nghiệm chi tiết để xác định các thông số quan trọng như độ rỗng, thể tích rỗng, và diện tích bề mặt riêng của vật liệu. Kết quả cho thấy vật liệu EBB cải tiến có những đặc tính vật lý ưu việt, sẵn sàng cho việc cấy vi sinh và ứng dụng vào xử lý nước thải. Việc làm chủ được công nghệ chế tạo này là một bước tiến quan trọng, giúp giảm sự phụ thuộc vào sản phẩm nhập khẩu và thúc đẩy ngành công nghiệp môi trường trong nước.

3.1. Lựa chọn vật liệu xây dựng tái chế và nguồn gốc địa phương

Luận án đã lựa chọn các vật liệu chủ đạo bao gồm sỏi nhẹ keramzit, zeolit, cát, xi măng và than hoạt tính. Sỏi nhẹ keramzit và zeolit là những vật liệu có cấu trúc xốp, trọng lượng nhẹ và diện tích bề mặt riêng lớn, lý tưởng để làm giá thể vi sinh cố định. Than hoạt tính được bổ sung nhằm tăng cường khả năng hấp phụ một số chất ô nhiễm. Việc sử dụng các vật liệu xây dựng tái chế hoặc có nguồn gốc địa phương này không chỉ giúp giảm đáng kể giá thành sản phẩm mà còn phù hợp với định hướng phát triển bền vững.

3.2. Kỹ thuật cấy vi sinh vật vào khối gạch sinh học EBB

Sau khi chế tạo thành công khối vật liệu, bước tiếp theo là cấy các chủng vi sinh vật hữu ích. Luận án đã sử dụng chế phẩm Sagi-Bio 2, một tổ hợp các chủng vi sinh có khả năng phân hủy mạnh mẽ chất hữu cơ và thực hiện quá trình nitrat hóa. Quá trình cấy được thực hiện trong môi trường dinh dưỡng được kiểm soát để đảm bảo vi sinh vật thích nghi và phát triển thành một hệ sinh thái ổn định bên trong khối gạch sinh học xử lý nước. Kỹ thuật sinh học phân tử DGGE cũng được sử dụng để đánh giá sự đa dạng của cộng đồng vi sinh vật, khẳng định sự tồn tại và hoạt động hiệu quả của chúng.

IV. Cơ chế xử lý COD BOD và amoni của gạch sinh học EBB

Hiệu quả vượt trội của Ecobioblock EBB cải tiến đến từ sự kết hợp của hai cơ chế chính: hấp phụ vật lý và phân hủy sinh học. Bề mặt xốp của vật liệu, đặc biệt là zeolit và than hoạt tính, ban đầu hoạt động như một chất hấp phụ, nhanh chóng loại bỏ một phần amoni và các chất hữu cơ hòa tan ra khỏi nước. Tuy nhiên, vai trò quan trọng và bền vững hơn nằm ở hoạt động của hệ vi sinh vật phát triển bên trong. Lớp màng lọc biofilm dày đặc trên bề mặt các lỗ rỗng là nơi diễn ra các quá trình sinh hóa phức tạp. Tại đây, các vi sinh vật dị dưỡng sử dụng chất hữu cơ (BOD, COD) làm nguồn thức ăn và năng lượng, phân hủy chúng thành các sản phẩm đơn giản và an toàn hơn như CO2 và nước. Song song đó, trong điều kiện đủ oxy, các vi sinh vật tự dưỡng đặc hiệu sẽ thực hiện quá trình nitrat hóa, oxy hóa amoni (NH4+) thành nitrit (NO2-) và sau đó là nitrat (NO3-). Trong các vùng vi thiếu khí sâu bên trong khối EBB, quá trình khử nitrat cũng có thể xảy ra, chuyển hóa nitrat thành khí nitơ (N2) và thoát ra ngoài, hoàn thành chu trình loại bỏ nitơ. Sự cộng sinh của các nhóm vi sinh vật khác nhau trong một không gian nhỏ gọn giúp gạch sinh học xử lý nước EBB có khả năng xử lý đồng thời nhiều loại chất ô nhiễm.

4.1. Vai trò của màng lọc biofilm trong quá trình nitrat hóa

Lớp màng lọc biofilm không chỉ là nơi cư trú mà còn là một "nhà máy xử lý vi mô". Nó bảo vệ vi sinh vật khỏi các cú sốc về tải lượng và độc tính. Đặc biệt, nó tạo điều kiện cho các vi khuẩn nitrat hóa phát triển, vốn là loài sinh trưởng chậm và nhạy cảm. Mật độ vi khuẩn cao trong biofilm giúp quá trình nitrat hóa diễn ra hiệu quả, là yếu tố then chốt trong việc xử lý amoni trong nước thải.

4.2. Quá trình xử lý COD và BOD nhờ vi sinh vật dị dưỡng

Quần thể vi sinh vật dị dưỡng trong khối EBB có vai trò chủ đạo trong việc phân hủy các chất hữu cơ phức tạp. Chúng tiết ra các enzyme ngoại bào để bẻ gãy các phân tử lớn thành các chất đơn giản hơn, sau đó hấp thụ và chuyển hóa chúng bên trong tế bào. Quá trình này làm giảm đáng kể chỉ số xử lý COD và BOD, giúp làm sạch nguồn nước. Việc cung cấp một giá thể vi sinh cố định như EBB đảm bảo một quần thể vi sinh vật dị dưỡng ổn định và hoạt động liên tục.

V. Kết quả ứng dụng thực tiễn Ecobioblock EBB cải tiến

Luận án không chỉ dừng lại ở nghiên cứu trong phòng thí nghiệm mà còn triển khai các mô hình ứng dụng thực tế để đánh giá hiệu quả của Ecobioblock EBB cải tiến. Các kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu suất xử lý rất khả quan trên nhiều loại nước thải khác nhau, khẳng định tính linh hoạt và tiềm năng ứng dụng rộng rãi của công nghệ này. Trong các mô hình xử lý nước hồ ô nhiễm và nước thải sinh hoạt, vật liệu EBB cải tiến đã chứng minh khả năng loại bỏ COD và amoni với hiệu suất cao, giúp cải tạo chất lượng nước ao hồ một cách rõ rệt. Đối với các nguồn nước thải có mức độ ô nhiễm cao và thành phần phức tạp hơn như nước rỉ rác và nước thải bệnh viện, công nghệ EBB cũng cho thấy hiệu quả xử lý đáng kể. Các số liệu phân tích trước và sau xử lý được trình bày chi tiết trong luận án, cung cấp bằng chứng khoa học thuyết phục về hiệu năng của sản phẩm. Kết quả nghiên cứu đã so sánh hiệu quả của EBB cải tiến với các vật liệu khác và các công trình đã công bố, cho thấy tính cạnh tranh và ưu việt của giải pháp này. Đây là cơ sở quan trọng để đề xuất nhân rộng mô hình, đặc biệt là trong bối cảnh các quy định về chất lượng nước thải ngày càng nghiêm ngặt.

5.1. Hiệu quả trong xử lý nước thải sinh hoạt và nước hồ

Thử nghiệm tại hồ Khương Thượng (Hà Nội), một thủy vực bị ô nhiễm hữu cơ nặng, cho thấy hệ thống sử dụng EBB cải tiến đã làm giảm đáng kể nồng độ COD, amoni và cải thiện độ trong của nước. Tương tự, với mô hình xử lý nước thải sinh hoạt, hiệu suất loại bỏ BOD có thể đạt trên 90% và amoni trên 85%, đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải hiện hành. Những kết quả này cho thấy tiềm năng lớn trong việc phục hồi các hồ đô thị và xử lý nước thải phân tán.

5.2. Tiềm năng ứng dụng cho xử lý nước rỉ rác bệnh viện

Đối với nước rỉ rác, một trong những loại nước thải khó xử lý nhất, vật liệu ecobioblock cải tiến hoạt động như một giai đoạn tiền xử lý sinh học hiệu quả, giúp giảm tải lượng hữu cơ và amoni cho các công đoạn xử lý phía sau. Trong xử lý nước thải bệnh viện, ngoài việc loại bỏ các chất ô nhiễm thông thường, cấu trúc của EBB còn giúp giữ lại một phần vi sinh vật gây bệnh. Các kết quả này mở ra hướng ứng dụng đa dạng cho gạch sinh học xử lý nước EBB trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và dịch vụ khác nhau.

VI. Tương lai công nghệ EBB và tiềm năng tại Việt Nam

Luận án tiến sĩ của NCS Hoàng Lương đã đặt một nền móng vững chắc cho việc phát triển và ứng dụng công nghệ EBB tại Việt Nam. Bằng việc làm chủ quy trình chế tạo từ nguyên liệu trong nước, nghiên cứu đã phá vỡ rào cản về chi phí, giúp công nghệ tiên tiến này trở nên dễ tiếp cận hơn. Tương lai của Ecobioblock EBB cải tiến rất rộng mở, không chỉ giới hạn ở việc xử lý các nguồn nước thải đã được nghiên cứu. Công nghệ này có thể được tùy biến và tích hợp vào nhiều hệ thống xử lý khác nhau, từ các nhà máy xử lý tập trung quy mô lớn đến các hệ thống module nhỏ gọn cho các khu dân cư, nhà hàng, khách sạn. Tiềm năng trong lĩnh vực xử lý nước thải chăn nuôi và xử lý nước thải thủy sản cũng rất lớn, nơi nồng độ amoni và chất hữu cơ thường rất cao. Hướng phát triển trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa hơn nữa thành phần vật liệu, nghiên cứu các chủng vi sinh vật đặc hiệu cho từng loại nước thải, và tự động hóa quy trình sản xuất để hạ giá thành. Với những đóng góp khoa học và giá trị thực tiễn, luận án tiến sĩ kỹ thuật môi trường này không chỉ là một công trình nghiên cứu xuất sắc mà còn là một giải pháp thiết thực, góp phần vào sự nghiệp bảo vệ môi trường bền vững của quốc gia.

6.1. Tổng kết những đóng góp mới và sở hữu trí tuệ

Đóng góp mới quan trọng nhất của luận án là việc xây dựng thành công quy trình công nghệ chế tạo vật liệu ecobioblock cải tiến với chi phí thấp từ vật liệu nội địa. Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả xử lý vượt trội của vật liệu thông qua các số liệu khoa học tin cậy. Các kết quả này đã được công bố trên các tạp chí khoa học uy tín và đăng ký sở hữu trí tuệ, khẳng định tính mới và sáng tạo của công trình. Đây là một nền tảng quan trọng, tương tự như các công trình luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường trước đó nhưng ở một cấp độ sâu hơn và toàn diện hơn.

6.2. Hướng phát triển vật liệu lọc sinh học chi phí thấp

Thành công của EBB cải tiến mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho việc nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu lọc sinh học thế hệ mới. Trọng tâm sẽ là việc tận dụng các nguồn phế thải công nghiệp và nông nghiệp (như xỉ lò, tro bay, trấu, xơ dừa) làm nguyên liệu đầu vào. Việc này không chỉ tạo ra các sản phẩm xử lý môi trường giá rẻ mà còn giải quyết bài toán chất thải rắn, hiện thực hóa mô hình kinh tế tuần hoàn. Việc tiếp tục nghiên cứu để nâng cao hiệu quả và mở rộng phạm vi ứng dụng của các giá thể vi sinh cố định sẽ là một lĩnh vực đầy tiềm năng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; import java. Tính cấp thiết của luận án import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { Việt Nam đang trong thời điểm then chốt của quá trình phát triển đô thị, với setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); tổng số đô thị đạt mức 862 vào năm 2020, tăng 7,5% so với năm 2016. Tỷ lệ đô thị add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.magenta); hóa toàn quốc tăng từ 36,7% vào năm 2016, lên 39,3% vào năm 2020, và dự kiến đạt } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout(). Đô thị hóa đồng nghĩa với tập trung dân cư và phát triển công nghiệp, góp phần tăng trưởng kinh tế.

Bên cạnh những mặt tích cực, quá trình đô thị hóa ở Việt Nam cũng tạo ra nhiều thách thức và vấn đề cấp bách liên quan đến ô nhiễm môi trường. Môi trường nước mặt ở một số thành phố lớn bị ô nhiễm do các hoạt động đô thị hóa, công nghiệp hóa. Hệ thống thoát nước tại các đô thị chỉ đáp ứng được 60% nhu cầu thoát nước. Nhiều hệ thống thoát nước không đồng bộ với hệ thống xử lý nước thải tập trung, dẫn đến hiệu quả xử lý kém chất lượng [2].

Nước thải sinh hoạt được ước tính bằng khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt, thường chứa các tạp chất khác nhau, trong đó 52% là các hợp chất hữu cơ và 48% là các hợp chất vô cơ. Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn chứa nhiều loại sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng. Theo thống kê, hiện trên toàn quốc chỉ có khoảng 15% nước thải sinh hoạt đô thị được thu gom và xử lý tại 43 nhà máy xử lý nước thải tập trung với tổng công suất thiết kế đạt 926.000m3/ngày đêm, chủ yếu ở các đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Quảng Ninh… Phần còn lại chưa được thu gom, xử lý hiện đang được xả thải trực tiếp, gây ô nhiễm nghiêm trọng các thủy vực tiếp nhận. Các địa phương, đặc biệt là các đô thị lớn, đã và đang có nhiều nỗ lực để đầu tư mới và nâng cấp các hệ thống xử lý nước thải sẵn có, nhằm giảm thiểu các tác động tiêu cực tới môi trường.

Quy hoạch thoát nước Hà Nội đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 ban hành kèm theo Quyết định số 725/QĐ-TTg ngày 10/5/2013 của Thủ tướng Chính phủ đặt mục tiêu tỷ lệ dân số được phục vụ thu gom và xử lý nước thải trong phạm vi quy hoạch đạt 90% đến năm 2030 và đạt 100% đến năm 2050. Đề án chống ngập và xử lý nước thải Thành phố Hồ Chí Minh cũng hướng tới việc thu gom và xử lý đạt chuẩn 80% tổng lượng nước thải sinh hoạt của thành phố vào năm 2025. 2 Các công nghệ xử lý nước thải khá đa dạng, tùy thuộc điều kiện cụ thể từng vùng, package buoi3; từng địa phương, công suất cần có của nhà máy/trạm XLNT tập trung. Việc quản lý, import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), vận hành, bảo dưỡng hiệu quả các hạng mục công trình của các nhà máy, trạm XLNT be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); đặt ra là một vấn đề lớn, đòi hỏi các chủ đầu tư và các bên liên quan phải nghiêm túc setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); tuân thủ quy định, quy chế và hướng dẫn kỹ thuật, đảm bảo tính bền vững của hệ bn.magenta); } public static void main(String[] args) { thống.setVisible(true); Hiện nay, có nhiều công nghệ xử lý nước thải đã được đưa vào thực tế và đã cho nhiều kết quả tốt.

Tuy nhiên, các công nghệ truyền thống thường đòi hỏi mặt bằng khá lớn, khó đáp ứng được với những thành phố lớn có mật độ dân cư đông. Việc nghiên cứu, ứng dụng các loại vật liệu thân thiện môi trường nhằm cải tiến và nâng cao hiệu suất xử lý, giảm chi phí đầu tư, chi phí vận hành và mặt bằng cho xây dựng hệ thống đã và đang được quan tâm thực hiện. Eco-Bio-Block (EBB) là vật liệu có xuất xứ từ Nhật Bản, được chế tạo từ các hạt đá xốp zeolit có trong nham thạch của núi lửa, chứa nhiều khoáng chất, và được gắn kết bằng xi măng để tạo thành các khối chất rắn phù hợp với địa hình lắp đặt. Cơ chế hoạt động XLNT của EBB được thực hiện thông qua vai trò của các VSV gắn trong khối với mật độ cao.

EBB làm sạch nguồn nước một cách tự nhiên nhờ có diện tích bề mặt cao trên 100 m2/g. Trong khối EBB còn chứa các nhóm vi sinh vật hữu ích như Bacillus subtilis nato, có khả năng phân hủy mạnh các chất hữu cơ, nitrat hóa amoni và giảm mùi hôi trong nước một cách đáng kể. EBB là một khối sinh thái, làm sạch nguồn nước nhanh mà không gây hại cho thực vật và cá, sản phẩm này là sản phẩm độc quyền của M/s, công ty TNHH Koyoh, Nhật Bản, được cấp bằng sáng chế số 4065402 năm 2008. Hiện nay, EBB được sử dụng khá rộng rãi tại nhiều nước để XLNT nhằm làm tăng hiệu suất xử lý, đồng thời giảm thời gian lưu và mặt bằng cần thiết cho xây dựng hệ thống.

Tuy nhiên, suất đầu tư của hệ thống XLNT sẽ bị tăng cao nếu sử dụng vật liệu EBB nhập khẩu. Việc cải tiến vật liệu EBB bằng các vật liệu nội địa và thử 3 nghiệm hiệu quả của vật liệu cải tiến trong XLNT sẽ là cơ sở khoa học khách quan package buoi3; cho việc đưa loại vật liệu này vào các hệ thống XLNT tại Việt Nam.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); Với cách tiếp cận như trên, luận án “Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và Amoni trong một số nguồn add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.red); nước thải” tập trung nghiên cứu và chế tạo các khối EBB bằng các vật liệu sẵn có ở bw.magenta); } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); Việt Nam như cát, kezamzit, zeolit, xi măng, than cacbon và chế phẩm vi sinh Sagi - } } Bio 2. Trên cơ sở vật liệu EBB cải tiến, luận án sẽ đánh giá hiệu quả xử lý một số loại hình nước thải bằng vật liệu này để hướng tới việc phát triển, ứng dụng thêm công nghệ mới, thân thiện với môi trường để XLNT, phù hợp với điều kiện phát triển kinh tế - xã hội ở Việt Nam. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ➢ Đối tượng nghiên cứu: + Luận án tập trung xác định hàm lượng các vật liệu phối trộn với nhau để tạo thành vật liệu EBB cải tiến + Đánh giá hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ và amoni của vật liệu EBB cải tiến trên 1 số đối tượng nước thải sinh hoạt, nước hồ ô nhiễm, nước rỉ rác và nước thải bệnh viện.

➢ Phạm vi nghiên cứu: + Vật liệu EBB cải tiến được nghiên cứu và chế tạo tại phòng nghiên cứu của Viện Công nghệ môi trường. + Ứng dụng vật liệu EBB cải tiến để XLNT ngoài hiện trường tại hồ Khương Thượng, nước thải nhà máy chế biến rác Phương Đình, Đan Phượng, Hà Nội và nước thải bệnh viện E Hà Nội. Mục tiêu nghiên cứu Luận án “Nghiên cứu chế tạo Eco-Bio-Block (EBB) cải tiến và đánh giá hiệu quả xử lý các chất hữu cơ và Amoni trong một số nguồn nước thải” được thực hiện nhằm các mục tiêu chính sau: ➢ Nghiên cứu tạo ra sản phẩm với EBB cải tiến phù hợp với điều kiện Việt Nam nói chung và trên địa bàn Thành phố Hà nội nói riêng, nhằm mục đích giảm giá thành 4 vật liệu và nâng cao hiệu quả xử lý, cải thiện chất lượng nước thải; Làm chủ công package buoi3; nghệ với nguồn nguyên liệu sẵn có, an toàn và thân thiện với môi trường; Hướng tới import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), giảm chi phí vận hành hệ thống XLNT thông qua giảm sử dụng năng lượng, giảm chi be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); phí lắp đặt và vận hành. setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); ➢ Góp phần giảm thiểu các chỉ tiêu COD và Amoni có trong nguồn nước thải.magenta); } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().

Nội dung nghiên cứu } Nội dung 1: Nghiên cứu, chế tạo thử nghiệm EBB cải tiến ➢ Xác định tỉ lệ phối trộn nguyên liệu chế tạo EBB cải tiến để đánh giá khả năng kết dính của vật liệu. ➢ Xác định độ rỗng, thể tích rỗng, diện tích bề mặt vật liệu EBB cải tiến đã chế tạo. Nội dung 2: Đánh giá các đặc trưng của EBB cải tiến đã chế tạo ➢ Nghiên cứu cấy VSV và đánh giá hoạt động của VSV trong vật liệu EBB cải tiến. ➢ Đánh giá hiệu suất xử lý COD và Amoni của vật liệu EBB cải tiến trong phòng thí nghiệm Nội dung 3: Ứng dụng vật liệu EBB cải tiến đã chế tạo trong xử lý một số loại hình nước thải ➢ Xử lý nước Hồ ➢ Xử lý nước rỉ rác ➢ Xử lý nước thải bệnh viện 1.

Phương pháp nghiên cứu ➢ Phương pháp phân tích: COD và Amoni ➢ Phương pháp chế tạo vật liệu EBB cải tiến - Phương pháp xác định độ rỗng của vật liệu ➢ Phương pháp đánh giá đặc trưng của vật liệu EBB cải tiến. - Phương pháp xác định hiệu quả hấp phụ Amoni của vật liệu EBB cải tiến - Phương pháp xác định hiệu quả hoạt động VSV trong EBB cải tiến bằng kỹ thuật sinh học phân tử - Phương pháp đánh giá hiệu suất xử lý COD và Amoni của vật liệu EBB cải tiến trong phòng thí nghiệm 5 ➢ Phương pháp đánh giá ứng dụng của vật liệu EBB cải tiến package buoi3; - Phương pháp đánh giá hiệu quả xử lý nước hồ import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), - Phương pháp đánh giá hiệu quả xử lý nước rỉ rác be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); Phương pháp đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện setResizable(false); - add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.