L. ọc khous bịt tum Qsi * Coc khoua lụt I»f t ọ»
Nguyễn Phương Thảo, Nguyễn Việt Anh
Nguyễn Việt Anh
TÓM TẮT:
Các tác giả đã sử dụng phán mểm GPS-X để mô phỏng quá trình xử lý kỵ khí kết hợp bùn bể tự hoại và rác hữu cơ (chât
Các tác giả đã sử dụng phán mểm GPS-X để mô phỏng quá trình xử lý kỵ khí kết hợp bùn bể tự hoại và rác hữu cơ (chât
Khoa Kỹ thuật Môi trường,Trường Đại học Xây dựng.
1. Giới thiệu chung
Xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí
Xử lý kỵ khí đã được chứng minh là công nghệ hữu hiệu để xử lý nước thải, rác thải và bùn cặn giàu hữu cơ. Từ quá trinh phân hủy ky khí, khí sinh học (biogas) được sinh ra là m ột nguôn năng lượng sạch, chuyển hóa thành nhiệt năng và điện năng, đem lại lợi ích kinh tế. Trong điéu kiện không có oxy, các chất hữu cơ có thể bị phân hủy nhờ vi sinh vật và sản phẩm cuối cùng là CH4, C02. Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ nhờ vi khuẩn kỵ khí gốm có các giai đoạn sau: (1) thủy phân, (2) axlt hóa, (3) sinh métan (Hình 1).
C * í:-h ìi p ít * n b u r đ v v * .< P Ịá t U t ( V ĩ h v t-Ạ p í u n (» s « , p h í m EIUA' * ax:l
t« Itrvng loa (hydro eacbon. i u « .--- „ h, ong „ho hon ' — * búmic* — CH, ( n
b « , « >. U.OT, >.» to.r.g I! (. 0
Hìnhl. Quá trình phân hủy sinh học các chát hữu cơtrong điếu kiện kỵ khí
Quá trình xử lý kỵ khí chất thải hữu cơ, thu khí biogas để sản xuất điện năng và nhiệt năng đã được nghiên cứu và áp dụng tại nhiều nước phát triển. Các nghiên cứu đã chí ra việc xử lý kết hợp các dòng chất thải với thành phấn và tỷ lệ phổi trộn hợp lý cho phép tạo điểu kiện môi trường thích hợp và nâng cao hiệu suất xử lý. Bên cạnh đó, chê độ lên men nóng (50-55°C) có nhiều ưu điểm hơn chế độ lên men ấm (30 - 35°C), tạo ra nhiễu khí biogas với tỷ lệ metan cao, rút ngắn thời gian phân hủy, đống thời tiêu diệt hết các mẩm bệnh, cho phép sử dụng bùn sau phân hủy làm phân bón an toàn [1], Nghiên cứu này tập trung vào hai đói tượng chất thải giàu hữu cơ là bùn bể tự hoại và rác hữu cơ (lấy chất thải thực phẩm làm đại diện).
Phẩn mềm GPS-X mô phỏng quá trình xử lý kỵ khí
Trên thế giới đã có nhiều mô hình được phát triển đê’ mô phỏng quá trình xử lý nước thải và bùn cặn. ĐỔI với quá trình phân hủy kỵ khí bùn cặn và nước thải, mô hình ADM1 được coi là mô hình hữu hiệu và được sử dụng rộng rãi nhất, được thiết lập bởi nhóm các chuyên gia của Hiệp hội nước quốc tế (IWA). Trong ADM1 quá trình xử lý chất thải được mô tả thành 19 quá trình thành phần, bao gổm 1 quá trình phân hủy, 3 quá trình thủy phân, 8 quá trình chuyển hóa và 7 quá trình phân hủy chất rắn [3].
Phần mểm thương mại GPS-X được phát triển bởi hãng Hydromantis (Canada) là m ột trong những phẩn mềm có nhiều tính năng và được đánh giá cao, cho phép mô phỏng đổng thời nhlểu quá trình xử lý nước thải và bùn cặn [2], [4], [6]. Mục đích của việc sử dụng m ô hình m ô phỏng toán học để xác định các thông số động học, dự báo các quá trình diễn ra trong bể phản ứng. việc sử dụng mô hình cho phép xác định được các thông só động học của chất thải, cho phép tiế t kiệm thời gian và chi phí nghiên cứu thực nghiệm.
Khả năng phân hủy kỵ khí của chất thải phụ thuộc vào nhiệt độ, thành phần, tính chất của bùn cặn và môi trường trong bể phản ứng.