Xử lý yếm khí nước thải bằng UASB là một trong những phương pháp sinh học xử lý hiệu quả nước thải giàu chất hữu cơ đồng thời thu khí biogas. Show Quá trình này thích hợp với các loại nước thải có chất hữu cơ từ 3000 mg/l đến 10000 mg/l. Có thể đến 20000 mg/l Xử lý bằng UASB thích hợp cho xử lý nước thải một số ngành như: Nước thải ngành thủy sản, nước thải ngành sản xuất cồn, nước thải ngành giấy… b. Nguyên tắc của quá trình lên men yếm khí tạo biogas:Nguyên tắc của qúa trình này là sử dụng vi sinh vật yếm khí và tùy tiện để để phân hủy các hợp chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học thu khí biogas. c. Cơ chế của quá trình phân giải yếm khí:Cơ chế của quá trình phân giải yếm khí các chất hữu cơ gồm 3 giai đoạn Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân. Dưới tác dụng của các enzim thủy phân (Hyđrolaza) của vi sinh vật, các hợp chất hữu cơ phức tạp như: gluxit, lipit và protein…được phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản thành các chất hữu cơ đơn giản như: Đường, peptit, glyxerin, axit hữu cơ, axit amin… Cơ chế của một số chất đơn giản:  Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men axit hữu cơ. Các sản phẩm thủy phân sẽ được phân giải yếm khí tạo thành các axít hữu cơ có phân tử lượng nhỏ hơn như axít butyric, axit propionic, axit axetic, axit foocmic. Trong quá trình lên men axit hữu cơ, một số axit béo phân tử lượng lớn được chuyển hóa tạo axit axetic dưới dạng của các vi khuẩn axetogen. Ví dụ một số cơ chế đơn giản sau: Ngoài ra, sự lên men cũng tạo thành các chất trung tính như: Rượu, andehyt, axeton, các chất khí CO2, H2, NH3, H2S và một lượng nhỏ khí Indol, scatol… Trong giai đoạn này BOD và COD giảm không đáng kể do đây chỉ là giai đoạn phân cắt các chất phức tạp thành các chất đơn giản hơn và chỉ có rất nhỏ một phần chuyển thành CO2 và NH3 , đặc biệt độ pH của môi trường có thể giảm. Giai đoạn 3: Giai đoạn tạo khí mêtan. Đây là giai đoạn quan trọng nhất của quá trình Dưới tác dụng của các vi khuẩn mêtan hóa, các axit hữu cơ, các chất trung tính…bị phân giải tạo thành khí mêtan Sự hình thành khí mêtan có thể theo hai cơ chế sau: - Do decacboxyl hóa các axit hữu cơ: - Do khử CO2 trong đó chất nhường điện tử là H2 hoặc các chất mang H+ trung gian: II. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí:- Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp đối với vi sinh vật ưu ấm là 35 – 37 oC, còn đối với vi sinh vật ưa nóng là 55 – 60 oC, như vậy có thể điền chỉnh nhiệt độ cho quá trình khoảng 42 – 43oC Khi nhiệt độ tăng thì vận tốc phản ứng của quá trình tăng nhưng quá trình đối lưu khí trong bể tăng nên khí CO2 và H2 dễ thoát ra ngoài do đó dễ mất 30% CH4 tạo ra nhờ khử CO2 và làm giảm hiệu quả thu khí biogas. - pH:Ở giai đoạn 1và 2 thì pH ảnh hưởng không nhiều đến vi sinh vật vì các vi sinh vật của giai đoạn này có thể thích ứng được với môi trường axit. Ở giai đoạn 3 vi khuẩn metan rất nhạy cảm với pH. pH phù hợp là 6.5 – 7.5 nhưng tốt nhất là 6.8 – 7.2 hay 7.3 – 7.8 tùy thuộc vào từng chuẩn vi khuẩn mêtan khác nhau. Nhưng nhìn chung pH khoảng pH>=7. Nếu pH < 6.2 hiệu quả thu metan giảm 30%. Nếu pH < 6 kéo dài trong 1 tuần thì vi khuẩn metan có thể chết. - Tỷ lệ C/N:Tỷ số C/N = 30/1 là tỷ số thích hợp. C/N > 30: N nhỏ do đó dinh dưỡng không đủ để vi sinh vật tổng hợp tế bào vì vậy kéo dài thời gian xử lý. C/N3 trong môi trường yếm khí và trở thành chất độc kìm hãm vi sinh vật cho nên hiệu quả xử lý giảm. So sánh với bể aeroten (C/N = 20/1) thì nhu cầu N của xử lý yếm khí thấp hơn vì hệ số tạo sinh khối đối với biện pháp hiếu khí là khoảng 0.25 lớn hơn nhiều so với phương pháp yếm khí chỉ khoảng 0.05 – 0.136. - Các chất kiềm hãm: Các chất kìm hãm đối với vi sinh vật của qúa trình này là:
Môi trường yếm khí là như thế nào?Sinh vật yếm khí hay sinh vật kỵ khí là các sinh vật không cần cung cấp oxy cho sự tăng trưởng. Nó có thể phản ứng tiêu cực hoặc thậm chí tử vong nếu oxy hiện diện. Phương pháp ủ yếm khí là gì?Phương pháp ủ phân kỵ khí là quá trình phân hủy xảy ra bằng cách sử dụng các vi sinh vật không cần oxy để tồn tại. Ở phương pháp này, các vi sinh vật kỵ khí chiếm ưu thế và tạo ra các hợp chất trung gian như khí metan, axit hữu cơ, hydro sunfua và các chất khác. Yếm khí tạo ra bao nhiêu ATP?Lời giải chi tiết: Quá trình đường phân sẽ tạo ra được các sản phẩm là 2 phân tử axit pyruvate, 2 phân tử ATP (adenosine triphosphate), 2 phân tử NADH (nicotinamide adenine dinucleotide) và 2 phân tử nước (H2O). Vi khuẩn yếm khí có ở đâu?Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc là thành phần chính của hệ vi sinh vật bình thường trên màng nhầy, đặc biệt là khoang miệng (nướu, răng và hầu), đường tiêu hóa dưới (GI) và âm đạo; những vi khuẩn kỵ khí này gây bệnh khi hàng rào niêm mạc bình thường bị phá vỡ. |
