Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thu hồi đồng thời amoni và photphat từ nước thải biogas để làm phân bón

Người đăng

Ẩn danh
143
0
0

Phí lưu trữ

30.000 VNĐ

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ AMONI VÀ PHOTPHAT

1.1. Một số tính chất hóa học của amoni và photphat

1.1.1. Một số tính chất hóa học của amoni

1.1.2. Một số tính chất hóa học của photphat

1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm amoni và photphat

1.2.1. Nguồn gây ô nhiễm trong tự nhiên

1.2.2. Nguồn gây ô nhiễm do con người

1.2.3. Độc tính của các hợp chất nitơ, photpho đối với con người và hệ sinh thái

1.3. Quá trình chuyển hóa nitơ và photpho

1.3.1. Quá trình chuyển hóa nitơ

1.3.2. Quá trình chuyển hóa photpho

1.4. THU HỒI ĐỒNG THỜI AMONI VÀ PHOTPHAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA MAP

1.4.1. Giới thiệu về MAP

1.4.2. Tính chất của MAP

1.4.3. Cân bằng kết tủa

1.4.4. Độ tan của MAP

1.4.5. Sự chuyển pha vì nhiệt của MAP

1.4.6. Ứng dụng của MAP

1.5. NƯỚC THẢI BIOGAS

1.5.1. Các quá trình sinh hóa xảy ra trong hầm biogas

1.5.2. Các đặc trưng của nước thải biogas

1.5.3. Các phương pháp xử lý nước thải biogas

2. CHƯƠNG 2: HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU

2.1. Hóa chất thí nghiệm

2.2. Thiết bị thí nghiệm

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI BIOGAS, NƯỚC ÓT

2.4.1. Phân tích thành phần của nước thải biogas

2.4.2. Phân tích thành phần của nước ót

2.5. KHẢO SÁT CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CHO PHẢN ỨNG KẾT TỦA MAP

2.5.1. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol

2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của pH

2.5.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng

2.6. NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG KẾT TỦA MAP

2.6.1. Ảnh hưởng của một số ion kim loại

2.6.2. Ảnh hưởng của một số axit hữu cơ

2.6.3. Ảnh hưởng của COD

2.7. NGHIÊN CỨU THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƯỚC THẢI BIOGAS

2.7.1. Sử dụng hóa chất công nghiệp

2.7.2. Sử dụng nước ót

2.8. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SẢN PHẨM KẾT TỦA

2.8.1. Phân tích thành phần hóa học của kết tủa

2.8.2. Phân tích các đặc trưng của kết tủa

2.9. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MAP LÀM PHÂN BÓN

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI BIOGAS, NƯỚC ÓT

3.1.1. Thành phần của nước thải biogas

3.1.2. Thành phần của nước ót

3.2. XÁC ĐỊNH CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CHO PHẢN ỨNG KẾT TỦA MAP

3.2.1. Tỷ lệ mol

3.2.2. Thời gian phản ứng

3.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHẢN ỨNG KẾT TỦA MAP

3.3.1. Ảnh hưởng của một số ion kim loại

3.3.1.1. Ảnh hưởng của K+
3.3.1.2. Ảnh hưởng của Ca2+
3.3.1.3. Ảnh hưởng của Mn2+
3.3.1.4. Ảnh hưởng của Fe2+
3.3.1.5. Ảnh hưởng của Ni2+
3.3.1.6. Ảnh hưởng của Al3+

3.3.2. Ảnh hưởng của một số axit hữu cơ

3.3.2.1. Ảnh hưởng của axit axetic
3.3.2.2. Ảnh hưởng của axit suxinic
3.3.2.3. Ảnh hưởng của axit xitric
3.3.2.4. Ảnh hưởng của axit ascorbic

3.3.3. Ảnh hưởng của COD

3.4. HIỆU QUẢ THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƯỚC THẢI BIOGAS

3.4.1. Sử dụng hóa chất công nghiệp

3.4.2. Sử dụng nước ót

3.5. THÀNH PHẦN VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA SẢN PHẨM KẾT TỦA

3.5.1. Thành phần hóa học của kết tủa

3.5.2. Các đặc trưng của kết tủa

3.6. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ THU HỒI AMONI VÀ PHOTPHAT TỪ NƯỚC THẢI BIOGAS DẠNG PILOT

3.6.1. Quy trình công nghệ

3.7. KẾT QUẢ BƯỚC ĐẦU SỬ DỤNG MAP LÀM PHÂN BÓN

KẾT LUẬN. KẾT LUẬN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas

Nghiên cứu thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas đang trở thành một chủ đề nóng trong lĩnh vực xử lý nước thải và sản xuất phân bón. Nước thải biogas thường chứa nồng độ amoni cao, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Việc thu hồi amoni và photphat không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu quý giá cho sản xuất phân bón. Phương pháp kết tủa MAP (Magnesium Ammonium Phosphate) đã được chứng minh là hiệu quả trong việc thu hồi đồng thời cả hai chất này.

1.1. Tầm quan trọng của việc thu hồi amoni và photphat

Amoni và photphat là hai chất gây ô nhiễm nghiêm trọng trong nước thải biogas. Chúng không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn gây ra hiện tượng phú dưỡng, ảnh hưởng đến sự sống của các sinh vật thủy sinh. Việc thu hồi chúng từ nước thải không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn tạo ra sản phẩm có giá trị cho nông nghiệp.

1.2. Các nghiên cứu hiện tại về thu hồi amoni và photphat

Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas có thể thực hiện hiệu quả thông qua các phương pháp hóa học và sinh học. Tuy nhiên, ở Việt Nam, nghiên cứu này còn mới mẻ và cần được phát triển hơn nữa để đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải và sản xuất phân bón.

II. Vấn đề và thách thức trong thu hồi amoni và photphat

Mặc dù có nhiều lợi ích từ việc thu hồi amoni và photphat, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình này. Các vấn đề như nồng độ amoni cao, sự hiện diện của các ion kim loại và các chất hữu cơ trong nước thải biogas có thể ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi. Ngoài ra, việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng cũng là một thách thức lớn.

2.1. Nồng độ amoni và ảnh hưởng đến quá trình thu hồi

Nồng độ amoni trong nước thải biogas thường rất cao, điều này có thể gây khó khăn trong việc tách loại chúng. Cần có các phương pháp hiệu quả để giảm thiểu nồng độ này trước khi tiến hành thu hồi.

2.2. Sự hiện diện của các ion kim loại và chất hữu cơ

Các ion kim loại và chất hữu cơ có thể gây cản trở trong quá trình thu hồi amoni và photphat. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất thu hồi là rất cần thiết để cải thiện quy trình.

III. Phương pháp kết tủa MAP trong thu hồi amoni và photphat

Phương pháp kết tủa MAP đã được chứng minh là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để thu hồi đồng thời amoni và photphat từ nước thải biogas. Phương pháp này không chỉ đơn giản mà còn tiết kiệm chi phí, đồng thời tạo ra sản phẩm có giá trị cho nông nghiệp.

3.1. Nguyên lý hoạt động của phương pháp kết tủa MAP

Phương pháp kết tủa MAP hoạt động dựa trên nguyên lý tạo thành muối kết tủa giữa amoni, photphat và magie. Quá trình này diễn ra trong môi trường kiềm, giúp thu hồi hiệu quả cả hai chất này.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi

Các yếu tố như pH, tỷ lệ mol giữa các ion và thời gian phản ứng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất thu hồi amoni và photphat. Cần nghiên cứu kỹ lưỡng để xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình này.

IV. Ứng dụng thực tiễn của sản phẩm MAP trong nông nghiệp

Sản phẩm MAP thu hồi từ nước thải biogas có thể được sử dụng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng. Với thành phần dinh dưỡng phong phú, MAP không chỉ cung cấp amoni và photphat mà còn giúp cải thiện độ màu mỡ của đất.

4.1. Lợi ích của việc sử dụng MAP làm phân bón

MAP cung cấp nguồn dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp. Hơn nữa, việc sử dụng MAP còn giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ nước thải.

4.2. Kết quả nghiên cứu ứng dụng MAP trong thực tiễn

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng MAP làm phân bón có thể mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện năng suất cây trồng. Các thử nghiệm thực địa cho thấy cây trồng phát triển tốt hơn khi được bón MAP so với các loại phân bón thông thường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas không chỉ mang lại lợi ích cho môi trường mà còn tạo ra nguồn nguyên liệu quý giá cho sản xuất phân bón. Với sự phát triển của công nghệ và các phương pháp nghiên cứu, triển vọng trong lĩnh vực này là rất lớn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp kết tủa MAP là một giải pháp hiệu quả trong việc thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas. Các điều kiện tối ưu đã được xác định, mở ra hướng đi mới cho việc xử lý nước thải.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hiệu suất thu hồi và mở rộng ứng dụng của sản phẩm MAP trong nông nghiệp. Việc phát triển các công nghệ mới và tối ưu hóa quy trình sẽ là chìa khóa cho sự thành công trong lĩnh vực này.

18/07/2025
Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu thu hồi đồng thời amoni và photphat từ nước thải biogas để làm phân bón

Bạn đang xem trước tài liệu:

Luận án tiến sĩ hus nghiên cứu thu hồi đồng thời amoni và photphat từ nước thải biogas để làm phân bón

Tài liệu "Nghiên cứu thu hồi amoni và photphat từ nước thải biogas để sản xuất phân bón" mang đến cái nhìn sâu sắc về quy trình thu hồi các chất dinh dưỡng quan trọng từ nước thải biogas, nhằm sản xuất phân bón hữu cơ. Nghiên cứu này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tạo ra nguồn phân bón bền vững, góp phần vào nền nông nghiệp xanh. Các phương pháp thu hồi amoni và photphat được trình bày chi tiết, cùng với những lợi ích kinh tế và môi trường mà chúng mang lại cho người đọc.

Để mở rộng thêm kiến thức về các phương pháp xử lý nước thải, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận văn thạc sĩ khoa học môi trường nghiên cứu biến tính vỏ chuối để xử lý nước thải làng nghề đúc đồng đại bái tỉnh bắc ninh, nơi nghiên cứu ứng dụng vỏ chuối trong xử lý nước thải. Ngoài ra, tài liệu Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sản xuất sữa bằng công nghệ asbr tại công ty cổ phần elovi việt nam cũng cung cấp cái nhìn về công nghệ xử lý nước thải trong ngành sản xuất thực phẩm. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận văn nghiên cứu ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải giết mổ gia súc, một nghiên cứu liên quan đến công nghệ xử lý nước thải trong ngành chăn nuôi. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các giải pháp xử lý nước thải hiện nay.