Xử lý nitơ trong nước thải sẽ làm sạch không khí

Trước khi xả nước ra sông và biển, các nhà máy xử lý nước thải đã biến đổi về mặt hóa học các dưỡng chất có chứa nitơ hòa tan để hạn chế tác động đến môi trường nước. Hiện nay, theo báo cáo của các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ, thì việc cắt giảm lượng nitơ có khả năng phản ứng trong nước thải, sẽ làm sạch khí quyển bằng cách giảm phát thải nitơ oxit (N2O), một loại khí nhà kính có tác động mạnh. Các nhà nghiên cứu cho rằng, biện pháp xử lý bổ sung này...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xử lý nitơ trong nước thải sẽ làm sạch không khíXử lý nitơ trong nước thải sẽ làm sạch không khíTrước khi xả nước ra sông và biển, các nhà máy xử lý nước thải đã biến đổivề mặt hóa học các dưỡng chất có chứa nitơ hòa tan để hạn chế tác động đếnmôi trường nước. Hiện nay, theo báo cáo của các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ,thì việc cắt giảm lượng nitơ có khả năng phản ứng trong nước thải, sẽ làmsạch khí quyển bằng cách giảm phát thải nitơ oxit (N2O), một loại khí nhàkính có tác động mạnh. Các nhà nghiên cứu cho rằng, biện pháp xử lý bổsung này có thể được bù đắp một phần nhờ giảm sử dụng năng lượng củanhà máy và tăng doanh thu từ các thị trường giao dịch khí thải.Các nhà máy xử lý nước thải đã sử dụng các vi khuẩn chuyển đổi các hóachất thành các dạng ít độc hại hơn, chẳng hạn như nitrat để hạn chế phát thảicác dạng ni tơ gây thiệt hại lớn cho môi trường. Nhưng do qui trình nàykhông loại bỏ nitơ trong nước, nên vi khuẩn trong môi trường có thể tiêu thụnitơ và sản sinh ra N2O. Theo đánh giá của Ủy ban liên chính phủ về biếnđổi khí hậu, về lâu dài, N2O gây tác động nóng lên toàn cầu mạnh hơn gấp300 lần so với CO2.Một phương pháp xử lý nước gọi là khử nitơ có thể loại bỏ khả năng nướcthải hình thành N2O bằng cách sử dụng nhiều vi khuẩn khác nhau để chuyểnđổi nitrat thành khí N2 trơ. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy không thực hiệnqui trình này vì chỉ có một số bang yêu cầu và vì còn liên quan đến việc xâydựng cơ sở hạ tầng.James Wang, hiện công tác tại Cục Hải dương học và Khí quyển quốc gia,Hoa Kỳ và các cộng sự đã đánh giá tiềm năng giảm phát thải N2O từ quátrình khử nitơ cũng như chi phí cho các nhà máy xử lý thực hiện qui trìnhnày. Họ đã sử dụng mô hình về phát thải N2O của Cơ quan Bảo vệ môitrường để tính lượng khí thải ra dựa vào lượng ni tơ chảy vào và chảy ra từmột nhà máy xử lý nước thải. Sử dụng dữ liệu từ các nghiên cứu trước vềdòng nitơ trong các nhà máy ở Hoa Kỳ và đánh giá sự thay đổi của các dữliệu đó nhờ qui trình khử ni tơ, các nhà nghiên cứu đã đưa ra kết luận, biệnpháp xử lý này có thể giảm phát thải N2O ở mức 48.000 tấn/năm.Sau đó, các nhà nghiên c ứu còn quan tâm đến mức doanh thu mà các nhàmáy xử lý nước thải có thể đạt được nếu họ tham gia vào thị trường giaodịch khí thải. Trong thị trường này, một nhà máy giảm phát thải khí nhà kínhcó thể bán tín dụng các bon cho các công ty phát thải CO2 trên mức giới hạnđề ra. Các nhà khoa học đã nghiên cứu nhiều mức cắt giảm N2O và ước tínhgiá thị trường cho phát thải CO2. Kết quả là doanh thu từ giảm phát thải N2Ocó thể bù đắp từ 0,2 - 68% chi phí vận hành và bảo dưỡng cho các nhà máykhử ni tơ.Khử ni tơ cũng có thể giảm hóa đơn năng lượng của nhà máy. Các vi khuẩngiảm nitrat cũng thực hiện hai bước xử lý mà một nhà máy phải hoàn thànhtrước khi xả nước thải, đó là ôxy hóa chất hữu cơ và tăng độ kiềm của nước.Dựa vào thiết kế của nhà máy và giá điện ở Hoa Kỳ, nhóm nghiên cứu đãtính các khoản tiết kiệm năng lượng từ việc loại bỏ hai bước đó có thể bùđắp khoảng 1-11% chi phí cho một cơ sở khử nitơ.