Phương pháp sinh học kỵ khí

Đề Tài Phương Pháp Sinh Học Kỵ Khí Khái niệm chung Q tình phân hủy kỵ khí q trình phân hủy hợp chất hữu vô trong điều kiện khơng có oxy phân tử thơng qua hoạt động sống vi sinh vật kỵ khí  Sản phẩm trình hợp chất ổn định hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2 Cơ sở trình xử lý sinh học kỵ khí • • • Cơ sở phân hủy kỵ khí Q trình phân hủy kỵ khí Các nhóm VSV tham gia q trình xử lý kỵ khí • Các yếu tố kiểm sốt q trình kỵ khí Sản phẩm q trình phân hủy kỵ khí Chất hữu Vi sinh vật kỵ khí CH4+CO2 Các giai đoạn phân hủy kỵ khí  Giai đoạn thủy phân (xảy bên màng tế bào): Quyết định đến tốc độ tổng hợp chất hữu Giai đoạn axit hóa: Chuyển hóa sản phẩm thủy phân thành axit Phản ứng acetat Giai đoạn metan hóa Phản ứng sinh metan Phản ứng khử sunfat Các yếu tố ảnh hưởng  pH  Nhiệt độ  Chất dinh dưỡng  Thế oxy hóa khử  Độc tính H2S  Độc tính NH3, NH4+  Ảnh hưởng Ca2+  Ảnh hưởng kim loại nặng Các nhóm VSV tham gia q trình xử lý kỵ khí • • • • Nhóm 1: VK thủy phân – Hydrolytic bacteria (chiếm 50% tổng số VSV) Nhóm 2: VK lên men acid – Fermentative acidogenic bacteria Nhóm 3: VK acetic – Acetogenic bacteria Nhóm 4: VK metan - Methanogens Ưu - Khuyết điểm Ưu điểm • • • • • • Tiêu thụ lượng Khí methan sinh sử dụng làm nhiên liệu Yêu cầu dinh dưỡng thấp Hiệu suất xử lý cao đạt 80 – 90% Lượng bùn tạo ít, ổn định, dễ loại bỏ, chi phí xử lý thấp Vốn đầu tư khơng cao, diện tích sử dụng nhỏ Ưu điểm Bùn kỵ khí bảo quản năm mơi trường khơng có dưởng chất mà hoạt tính bùn vẩn giử nguyên 15 oC => giảm thời gian khời động hệ thống Vốn đầu tư không cao, diện tích đất sử dụng nhỏ hệ thống hiếu khí Nhược điểm • • Vi khuẩn tạo khí methan nhẹ cảm với mơi trường Vi khuẩn kỵ khí tăng trưởng chậm nên giai đoạn khởi động hệ thống tương đối lâu • • • Khi nước thải có chứa hợp chất lưu huỳnh xử lý gây mùi khó chịu Bản chất hóa học sinh học phức tạp Vận hành hệ thống phức tạp đòi hỏi chun mơn cao Cơng nghệ xử lý kỵ khí Cơng nghệ xử lý kỵ khí Sinh trưởng lơ lửng Xáo trộn Tiếp xúc kỵ hồn tồn khí Sinh trưởng dính bám UASB Lọc kỵ khí Tầng lơ lửng Vách ngăn Các cơng trình qúa trình phân hủy kỵ khí Q trình kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng • • • Q trình phân hủy kỵ khí xáo trộn hồn tồn Xáo trộn liên tục khơng tuần hồn bùn Thích hợp cho xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu hòa tan cao, xử lý bùn hữu • Trong trình phân hủy sinh khối phân phân bố tồn thể tích Q trình kỵ khí dính bám • • • • Do khả bám dính tốt màng vi sinh dẫn đến lượng sinh khối bể tăng Chất rắn khơng bám dính lấy khỏi bể xả đáy rửa ngược Thời gian trung bình tế bào lưu khoảng 100 ngày Ứng dụng xử lý nước thải nồng độ thấp Các cơng trình q trình phân hủy kỵ khí Bể UASB  Nguyên tắc hoạt động:  Dòng nước thải hướng lên qua lớp bùn gồm hạt hình thành từ trình sinh học  Việc xử lý diễn nước chảy tới tiếp xúc với hạt bùn lơ lửng  Khí tạo thành tạo thành dòng tuần hồn cục bộ, giúp cho việc hình thành hạt sinh học giữ cho chúng ổn định  Một khí tạo bám vào bùn, lên với khí tự  Các hạt lên chạm vào màng ngăn khử bọt khí, làm khí bám vào hạt bung giải phóng khỏi hạt  Khí tự khí bung giải phóng khỏi hạt thu hồi vào mái vòm  Nước thải chứa bùn lơ lửng bùn sinh học qua ngăn lắng tách khỏi nước  Để giữ cho lớp bùn trạng thái lơ lửng, tốc độ nước lên khoảng 0,6 – 0,9m/h  Hoạt động tải trọng cao  Ưu điểm: Chịu tải trọng hữu lớn Rất bùn tạo Ít u cầu dinh dưỡng Sinh khí metan Có thể ngưng hoạt động thời gian dài mà giữ bùn Nhược điểm:  Tăng sinh khối chậm  Nhạy cảm với t0 , pH, chất độc  Dễ ổn định  Khơng xử lý hồn tồn chất ô nhiễm Hoạt động bùn bể UASB • • • Đóng vai trò định việc phân hủy chuyển hóa chất hữu Chia thành vùng rõ rệt chiều cao¼bể từ đáy tính lên Lớp bùn hình thành hạt cặn keo tụ nồng độ -7% Lớp bùn lơ lửng nồng độ 1000 – 3000 mg/l • Nồng độ cao bùn cho phép bể làm việc với tải trọng chất hữu cao Hồ sinh học (hồ ổn định) • • • • Dựa vào khả tự làm nước, chủ yếu vi sinh vật thủy sinh khác Có khả loại chất hữu cơ, chất vô Vi sinh vật chịu nồng độ kim lọai nặng cao (>30mg/l) Có thể q trình hiếu khí, kỵ khí, tùy tiện Ưu – nhược điểm Ưu điểm Đơn giản Đầu tư Chi phí hoạt động rẻ Quản lý đơn giản Hiệu cao Nhược điểm  Thời gian xử lý lâu  Chiếm diện tích lớn  Phụ thuộc thời tiết khí hậu  Có thể bị nhiễm đối tượng  khác chảy tràn Có thể sinh mùi mơi trường kỵ khí Ao hồ kỵ khí • • • • • • • • • • • Các loại hồ sâu Vi sinh vật không cần oxy hòa tan, sử dụng oxy hợp chất nitrat, sunfat Sản phẩm kỵ khí CH4, H2S, CO2, nước Thường dùng cặn lắng phân hủy cặn lắng vùng đáy Tải trọng BOD cao khơng cần vai trò tảo Chiều sâu – 6m Diện tích mặt thống khơng lớn Thời gian lưu nước dài Vào mùa hè khử 65 -80%, mùa đông khử 45 – 65% BOD Hồ có ngăn: ngăn làm việc,1 ngăn dự phòng vét bùn Cửa dẫn nước vào đặt chìm Kết luận • • Q trình phân hủy kỵ khí khả phân hủy chất hữu vi sinh vật điều kiện khơng có oxy Thường áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ BOD, COD cao Xử lý phương pháp sinh học kỵ khí dựa vào khả vi sinh vật sử dụng chất khác có nước thải làm nguồn dinh dưỡng để sơng biến đổi chất, giải phóng khỏi nước chất nhiễm bẩn hữu đảm bảo nhu cầu cho phát triển chúng  ... xử lý sinh học kỵ khí • • • Cơ sở phân hủy kỵ khí Q trình phân hủy kỵ khí Các nhóm VSV tham gia q trình xử lý kỵ khí • Các yếu tố kiểm sốt q trình kỵ khí Sản phẩm q trình phân hủy kỵ khí Chất... Bản chất hóa học sinh học phức tạp Vận hành hệ thống phức tạp đòi hỏi chun mơn cao Cơng nghệ xử lý kỵ khí Cơng nghệ xử lý kỵ khí Sinh trưởng lơ lửng Xáo trộn Tiếp xúc kỵ hồn tồn khí Sinh trưởng... phân hủy kỵ khí khả phân hủy chất hữu vi sinh vật điều kiện oxy Thường áp dụng để xử lý nước thải cơng nghiệp có nồng độ BOD, COD cao Xử lý phương pháp sinh học kỵ khí dựa vào khả vi sinh vật