4.2.5.1. Cơ sở lý thuyết ảnh hưởng của N-NH3
Trong nước thải chế biến nông sản, thực phẩm nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng hữu cơ trong cấu trúc của axit amin, peptit, protein. Một lượng nhỏ ở dạng vô cơ (NH4+, NO3-). Trong phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ chứa nitơ NH3, NH4+ là sản phẩm của quá trình khử amin theo cơ chế:
NH4+ được các vi sinh vật yếm khí sử dụng như là nguồn cung cấp Nitơ cho tạo sinh khối. Tuy nhiên, nước thải nghiên cứu là nước thải từ công đoạn tách bột đen, được lấy từ một số hộ sản xuất tinh bột sắn quy mô nhỏ tại Làng nghề Dương Liễu, huyện Hoài Đức, Hà Nội. Đặc trưng nước thải nghiên cứu được thể hiện trong bảng 3.1. Bột sắn là một loại nông sản nghèo đạm. Hạt tinh bột sắn có kích thước khá lớn nên thời gian lắng ngắn (chỉ cần 6 ÷ 8 giờ). Toàn bộ các chất hòa tan, trong đó có các hợp chất hữu cơ chứa nitơ khuếch tán vào trong nước.
4.2.5.2. Kết quả nghiên cứu
Nước thải tách bột đen có độ ô nhiễm khá cao và biến động lớn COD = 5.000 ÷ 10.000mg/l, BOD5 = 3.100 ÷ 6.500 mg/l. Tuy nhiên hàm lượng tổng N khá nhỏ, biến
động từ 60 ÷ 120 mg/l, do đó không ảnh hưởng tới quá trình hoạt động và quá trình khí hóa của công nghệ EGSB.
Nitơ từ nguyên liệu khuyếch tán vào nước thải được chuyển hóa thành NH4+. Trong phân giải yếm khí NH4+ là sản phẩm của quá trình khử amin, NH4+ được các vi sinh vật yếm khí sử dụng như là nguồn cung cấp Nitơ cho quá trình tạo sinh khối.
Nếu hàm lượng NH4+, NO3- quá cao sẽ kìm hãm gián tiếp vi khuẩn metan hóa, do trong môi trường yếm khí một số vi khuẩn có khả năng khử nitrat thành N2, NH3 và NH4+ làm cho hàm lượng NH4+ tăng nhanh, gây ức chế quá trình khí hóa.
Nước thải sản xuất tinh bột sắn (lấy từ làng nghề Dương Liễu có hàm lượng ΣN khá nhỏ (60 – 120mg/L) nên không ảnh hưởng tới quá trình xử lý.