Than sinh học đóng vai trò như chất hấp phụ tuyệt vời trong môi trường nước và khí thải. Đây là nguồn nguyên liệu rẻ, chi phí thấp và thân thiện với môi trường khi tham gia điều hòa đất, làm nhiên liệu sinh học, hấp thụ cacbon và xử lý nước thải ô nhiễm.
Việc ứng dụng vật liệu này được xem là cách tiếp cận hoàn toàn chính xác đối với nền kinh tế tuần hoàn như tái sử dụng, tái chế chất thải.
Than sinh học trong xử lý nước thải
Khả năng hấp thụ chất ô nhiễm
Than sinh học chứa hàm lượng cacbon cao với nhiều nhóm chức oxy. Đặc tính lý hóa của than thay đổi theo nguyên liệu, kích thước, nhiệt phân, nhiệt độ, thời gian gia nhiệt. Nó có tác dụng hấp phụ đáng kể chất ô nhiễm hữu cơ như thuốc kháng sinh, phenol, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu,…. Những lợi ích của than sinh học:
- Ứng dụng cho nhiều giai đoạn khác nhau để nâng cao hiệu quả và khả năng thu hồi nhiều sản phẩm phụ.
- Đóng vai trò như vật liệu giàu chất dinh dưỡng để tạo đất khi nó hấp thụ tốt các thành phần như nito, photpho, chất hữu cơ, kim loại nặng,…
- Cải thiện khả năng lắng của bùn khi hấp thụ hết chất ức chế cùng hợp chất độc hại hoặc tạo bề mặt cố định của VSV.
Và một trong những khả năng nổi trội của nó là xử lý nước thải chăn nuôi, hấp phụ tốt chất hữu cơ, kim loại nặng, nito, photpho.
- Đối với kim loại nặng: phụ thuộc vào sự trao đổi ion trên bề mặt than sinh học, liên kết hóa học để tăng cường loại bỏ Ni, Cu, Pb và Cd.
- Đối với nito và photpho: khi dùng than sinh học sẽ giúp giảm hàm lượng chất dinh dưỡng, vì thế mà hạn chế hiện tượng phú dưỡng, nguồn nước dễ dàng được tái chế, tái sử dụng hiệu quả hơn.
- Đối với chất hữu cơ: chủ yếu loại bỏ hóa chất, thuốc kháng sinh, VOC, hydrocacbon. Ngoài ra, người ta còn ứng dụng để xử lý nước thải rỉ rác để khử chất hữu cơ độc hại bằng cách dùng than sinh học.
Xử lý bùn hoạt tính
- Thông thường, người ta dùng quy trình bùn hoạt tính để XLNT đô thị nhưng với sự hiện diện của nhiều chất khó xử lý lại cần đến giải pháp tốt hơn để đáp ứng yêu cầu nghiêm ngặt về tiêu chuẩn xả thải và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
- Khi thay thế than hoạt tính, người ta nhận thấy vai trò to lớn của nó khi XLNT. Việc bổ sung than sinh học vào bể sinh học như bể sục khí làm tăng tính ổn định như hấp thụ kim loại, tăng khả năng đệm cho hệ thống và cố định tế bào vi sinh.
- Các chất hữu cơ hòa tan trong than cũng cung cấp thêm cacbon để thúc đẩy việc khử nito.
- Bên cạnh những lợi ích của nó trong xử lý bùn sinh học thì nó cũng khá hiệu quả đối với quá trình phân hủy kỵ khí bùn và tạo ra nguồn nước đầu ra chất lượng cao.
Than sinh học trong xử lý khí thải
Than sinh học lần đầu tiên được tìm thấy trên lưu vực sông Amazon vào những năm 1960 với đặc tính màu đen, giàu chất dinh dưỡng. Nó chứa hàm lượng photpho, nito và kali cao, đặc biệt là cacbon đen. Từ đó, chúng hình thành khi các vật liệu hữu cơ phân hủy nhanh trong môi trường thiếu oxy và nhiệt độ cao.
Với những đặc tính riêng biệt, than nhận được sự chú ý từ các nhà khoa học vì khả năng tăng độ phì nhiêu của đất và cô lập CO2. Trong một nghiên cứu, người ta kết hợp vào đất để tăng cường việc thu giữ hàng tỷ tấn CO2. Đây cũng là giải pháp tối ưu để giảm hàm lượng cacbon trong khí quyển.
Bên cạnh đó, người ta còn ứng dụng chúng vào vật liệu sinh học. Đối với mỗi tấn than cho các tòa nhà, 1 tấn CO2 sẽ được thu giữ ngoài khí quyển. Nhiều cơ quan nghiên cứu trộn vôi, đất sét vào than sinh học, trong đó cacbon đen chiếm đến 80% nguyên liệu. Vì thế mà nó có thể được dùng thay cho cát.
Ngoài khả năng lưu trữ cacbon, thạch cao đất sét – than sinh học còn có đặc tính cách nhiệt, điều chỉnh độ ẩm và giảm thiểu bức xạ giúp cải thiện khí hậu bên trong tòa nhà.
Công ty xử lý nước thải Hợp Nhất chân thành cảm ơn bạn đọc đã theo dõi bài viết!
