QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍ

1.1.Định nghĩa: khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiệnkhông có oxy.1.2.Phân biệt giữa kị khí và hiếu khí:-Quá trình kị khí sử dụng CO2 làm chất nhận điện tử không cần oxy-Quá trình kị khí sử dụng lượng bùn ít hơn 3-20 lần so với hiếu khí-Sản sinh khí có ích la Metan giúp giảm thiểu BOD trong bùn đã phân hủy
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍ VSMT:QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍI.Giới thiệu chung về quá trình kị khí:1.1.Định nghĩa: khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiệnkhông có oxy.1.2.Phân biệt giữa kị khí và hiếu khí:-Quá trình kị khí sử dụng CO2 làm chất nhận điện tử không cần oxy-Quá trình kị khí sử dụng lượng bùn ít hơn 3-20 lần so với hiếu khí-Sản sinh khí có ích la Metan giúp giảm thiểu BOD trong bùn đã phân hủy-Nhu cầu năng lượng cho quá trình được giảm thiểu-Quá trình xử lí kị khí thích hợp cho các loại nước thải ô nhiễm nặng-Bể phản ứng kị khí có thể hoạt động ở chế độ tải trọng cao-Hệ thống kị khí có thể phân hủy sinh học các hợp chất tổng hợp và một số hợpchất thiên nhiên khó phân hủy như ligin*Một số nhược điểm của quá trình kị khí so với hiếu khí-Diễn ra chậm hơn hiếu khí-Nhạy cảm hơn trong việc phân hủy các chất độc-Khởi động cần nhiều thời gian-Đòi nồng độ cơ chất ban đầu tương đối caoII.Mô tả quá trình:2.1.Chu trình kị khí2.1.1.Qúa trình:Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trămphản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta thường đơn giản hóachúng bằng phương trình sau đây: lên menChất hữu CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S ----------->cơ yếm khíHỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas. Thành phần củaBiogas như sau: Methane (CH4) 55 ¸ 65% Carbon dioxide (CO2) 35 ¸ 45% Nitrogen (N2) 0 ¸ 3% 1 GVHD:TRẦN THỊ THANH NHÓM 6 HUYỀN VSMT:QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍ Hydrogen (H2) 0 ¸ 1% Hydrogen Sulphide (H2S) 0 ¸ 1%2.1.2.Chu trình trong tự nhiên:- Phân hủy kỵ khí có thể chia làm 6 quá trình:1. Thủy phân polymer: thủy phân các protein, polysaccaride, chất béo.2. Lên men các amino acid và đường.3. Phân hủy kỵ khí các acid béo mạch dài và rượu (alcohols).4. Phân hủy kỵ khí các acid béo dễ bay hơi (ngoại trừ acid acetic).5. Hình thành khí methane từ acid acetic.6. Hình thành khí methane từ hydrogen và CO2.Các quá trình này có thể họp thành 4 giai đoạn, xảy ra đồng thời trong quá trìnhphân hủy kỵ khí chất hữu cơ:- Thủy phân: trong giai đoạn này, dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiếtra, các phức chất và các chất không tan (polysaccharides, protein, lipid) chuyểnhóathành các phức đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (đường, các amino acid, acidbéo).Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạtvà đặc tính dễ phân hủy của cơ chất. Chất béo thủy phân rất chậm.- Acid hóa: Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòatan thành chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol,CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới. Sự hình thành các acid có thể làm pH giảmxuống 4.0.- Acetic hoá (Acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm củagiai đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới.- Methane hóa (methanogenesis):Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân huỷ kỵ khí. Acetic, H2, CO2, acidfomic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới.Trong 3 giai đoạn thuỷ phân, acid hóa và acetic hóa, COD hầu như không giảm,COD chỉ giảm trong giai đoạn methane. 2 GVHD:TRẦN THỊ THANH NHÓM 6 HUYỀN VSMT:QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍ2.2.Một số vi sinh vật tham gia vào quá trình kị khíNhóm vi sinh vật thủy phân chát hữu cơ, nhóm vi sinh vật tạo acidClostridium spp Peptococcus anaerobus Bifidobacteriumspp Desulphovibrio spp Corynebacterium spp 3 GVHD:TRẦN THỊ THANH NHÓM 6 HUYỀN VSMT:QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍLactobacillus Actonomyces Escherichia coliStaphylococcus Vi khuẩn tạo Mêtan Hinh queMethanobacterium Methanobacilus 4 GVHD:TRẦN THỊ THANH NHÓM 6 HUYỀN VSMT:QUÁ TRÌNH XỬ LÍ CHẤT THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỊ KHÍ Dạng hình cầuMethanococcus MethanosarcinaIII.Các yếu tố kiểm soát quá trình kị khí:Quá trình lên men yếm khí có thể được khởi động một cách nhanh chóng nếunhư chất thải của một hầm ủ đang hoạt động được dùng để làm chất mồi (đưavi khuẩn đang hoạt động vào mẻ ủ). Hàm lượng chất rắn trong ...