TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC KỊ KHÍ
3.1CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KỊ KHÍ
Hình 3.1. Các giai đoạn phân hủy kỵ khí
Trong đĩ, các phản ứng hĩa học chính bao gồm:
Cao p.tử CO2 + H2 + CH3COO- + C2H5COOH + C3H8COOH CH3COO- + H2O CH4 +HCO3- + Q
4H2 + HCO3- +H2O CH4 + H2O + Q
Để thực hiện các quá trình trên 2 nhĩm vi khuẩn cần thiết cho phân hủy kị khí thường hiện diện là Nhĩm vi khuẩn biến dưỡng cellulose và nhĩm vi khuẩn sinh khí metan. Sự tăng trưởng của vi khuẩn và các vi khuẩn trong bể Biogas tùy thuộc loại cơ chất sử dụng và điều kiện nhiệt độ.
Nhĩm vi khuẩn biến dưỡng cellulose:
Những vi khuẩn này đều cĩ enzym cellulosase và nằm rải rác trong các họ khác nhau, hầu hết các trực trùng, cĩ bào tử. Chúng cĩ mặt trong các họ: Clostridium,
Plectridium, Caduceus, Endosponus, Terminosponus. Chúng biến dưỡng trong điều
kiện yếm khí cho ra: CO2, H2 và một số chất tan trong nước như Format, Acetat, Alcool methylic, Methylamine. Các chất này đều được dùng để dinh dưỡng hoặc tác chất cho nhĩm vi khuẩn sinh khí metan.
Nhĩm vi khuẩn sinh khí metan:
Mỗi lồi vi khuẩn metan chỉ cĩ thể sử dụng một số chất nhất định. Do đĩ việc lên men kỵ khí bắt buộc phải sử dụng nhiều lồi vi khuẩn metan. Cĩ như vậy quá trình lên men mới đảm bảo triệt để. Điều kiện cho các vi khuẩn metan phát triển mạnh là phải cĩ lượng CO2 đầy đủ trong mơi trường, cĩ nguồn nitơ (khoảng 3,5 mg/g bùn lắng), tỷ lệ C/N = 1:20 tốt nhất là cung cấp nitơ từ cacbonnat amon, clorua amon.
Trong quá trình lên men kỵ khí các lồi vi sinh vật gây bệnh bị tiêu diệt khơng phải do nhiệt độ mà do tác động tổng hợp của nhiều yếu tố khác nhau, trong đĩ cĩ mức độ kỵ khí, tác động của các sản phẩm trao đổi chất, tác động cạnh tranh dinh dưỡng... Mức độ tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong quá trình kỵ khí từ 80 đến 100% (đối với Myobacterium: thời gian lưu trong bể biogas từ 6-20 ngày).Việc thống kê 2 nhĩm vi khuẩn trên là cơ sở cho việc lựa chọn các chế phẩm sinh học tham gia xử lý nước thải với mục tiêu tăng tải trọng và thu hồi hiệu quả hàm lượng khí sinh học.