b. :
3.2.4 Một số nghiín cứu về công nghệ USBF
3.2.4.1 So sânh giữa USBF vă lọc kỵ khí dòng chảy ngược (AF)
Một số nghiện cứu đê tìm ra rằng trong mô hình lọc kỵ khí có dòng chảy ngược cho thời gian lưu bùn lđu nhất vă lượng bùn sinh ra lă thấp nhất.
Cũng theo một số nghiín cứu mô hình lọc kỵ khí dòng chảy ngược hoạt động tốt hơn mô hình hybrib với lớp vật liệu chiếm 2/3 từ trín xuống. (Nurdan Buyukkamaci*, Ayse Filibeli)
So sânh AF vă USBF khi xử lý nước thải nhă mây chế biến bơ sữa quy mô phòng thí nghiệm (Pedro R. Cordoba, *Alejandro P. franccese, and Faustino Sineriz)
AF vă USBF hoạt động ở tải trọng thay đổi từ 1-8 g COD/l. ngăy. Sau 120 ngăy hoạt động, thay đổi tải trọng bằng câch thay đổi tải trọng COD đầu văo, thời gian lưu nước duy trì 1 ngăy. Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Ở cùng điều kiện hoạt động nhưng UABF đạt hiệu quả xử lý COD cao hơn AF.
Ở tải trọng 4 g COD/l/ngăy, hiệu quả xử lýû COD của AF đạt 85,1 % vă của USBF lă 92 %. Khi 2 mô hình hoạt động ở tải trọng hữu cơ cao nhất lă 8g COD/l/ngăy, hiệu quả khử COD của USBF lă 90,1% còn của AF lă 83,8%.
Khi tải trọng tăng cao hơn nữa, hiệu quả khử COD của mô hình USBF cũng không giảm sút như ở mô hình AF.
Ở tải trọng 2g COD/l. ngăy, lượng khí biogas sinh ra mô hình AF đạt 0,86 l/l.ngăy còn mô hình USBF lă 0,98 l/l.ngăy.
Mô hình thí nghiệm năy có chất lượng nước tăng 40% vă lượng khí sinh ra tăng 65% so với AF.
Sau 4 tuần hoạt động, đê hình thănh bùn hạt trong bể USBF với đường kính 1.5mm.
Chương3 : Tổng quan về lai hợp vă hệ hybrid UASB- lọc kỵ khí
3.2.4.2 Nghiín cứu so sânh USBF vă một số công nghệ khâc
So sânh hiệu quả xử lý của USBF vă UASB theo nhiệt độ (B. Lew, S.Tarre, M. Belavski, M, Green) ( http://gwri-ic.technion.ac.il)
Vận hănh 2 mô hình UASB vă USBF xử lý nước thải sinh hoạt ứng với những điều kiện nhiệt độ khâc nhau: 28, 20, 14 vă 10o C. Ứng với mỗi nhiệt độ, taị cùng một thời điểm t, với vận tốc nước văo thấp hơn 0,35 m/h.
Ở 28oC vă 20oC thì hiệu quả xử lý COD của 2 mô hình lă như nhau. Ở 28oC lă 82% vă 20oC lă 72%.
Nhưng ở 14oC vă 10oC, hiệu quả xử lý COD của mô hình UASB cao hơn mô hình USBF. Ơû 14oC hiệu quả xử lý COD của mô hình UASB lă 70% vă của mô hình USBF lă 60%. Còn ở nhiệt độ 10oC hiệu quả xử lý COD của mô hình UASB lă 48% vă mô hình USBF lă 38%.
So sânh UASB vă USBF khi xử lý nước thải trong quâ trình sản xuất nước ngọt (S.V.Kalyuzhnyi, J.Valadez Saucedo, and J. Rodriguez Martinez)
Vận hănh 2 mô hình UASB vă USBF để xử lý kỵ khí nước thải trong sản
xuất nước ngọt (SDW) ở nhiệt độ 35oC.
Kết quả cho thấy ở tải trọng 8 g COD/L.d (2 thâng đầu nghiín cứu), cả hai mô hình có hiệu quả xử lý COD thường cao hơn 80%.
Cảø hai mô hình có thể xử lý SDW với pH có giâ trị lă 11.0.
Ở tải trọng cao mô hình USBF xử lý tốt hơn UASB. Khi tăng tải trọng từ 10 – 12 g COD/l.ngăy, USBF tiếp tục duy trì hiệu quả xử lý lớn hơn 80%. Trong khi đó hiệu quả xử lý của UASB giảm còn 60-70%.
Hăm lượng biogas ổn định ( CH4: 60 – 65% , CO2 ..) đối với cảø hai mô hình.
Khả năng đệm của USBF tốt hơn UASB vì nồng độ VFA trong UASB cao hơn USBF. Hăm lượng NaHCO3 được thím văo UASB cao hơn so với USBF, nhưng pH thường thấp hơn.
So sânh UASB, USBF vă Anaerobic Baffled Reactor (ABR) (M. Drtil, L. Mrafkova, J. Derco, J.Buday)
Nghiín cứu được tiến hănh để so sânh hiệu quả của 3 mô hình : UASB, USBF, vă ABR.
Vận hănh 3 mô hình với nước thải nhđn tạo gồm CH3COONa vă glucozo với dinh dưỡng vă COD 6000 mg/l. ở điều kiện 37oC , bùn lấy từ bểâ phđn huỷ kỵ khí.
Kết quả cho thí nghiệm cho thấy:
Độï xâo trộn trong mô hình USBF vă UASB gấp 2 lần so với ABR
pH vă nồng độ VFA trong USBF vă UASB (lấy mẫu theo chiều cao) ít thay đổi hơn trong ABR (lấy mẫu theo ngăn).
Sinh khối sinh ra ở ABR lă thấp nhất. Đối với UASB, sinh khối khoảng Bv 6 kg COD/m3 .ngăy vă ở USBF lă Bv 12 kg COD/m3 .ngăy.
Nhu cầu NaHCO3 để duy trì pH cho ABR lớn hơn 2 lần so với UASB vă USBF.
Hiệu quả xử lý COD ở cả 3 mô hình khoảng từ 80-90%. ABR có tốc độ sinh bùn hạt nhanh nhất.
3.2.4.3 Nghiín cứu xử lý một số loại nước thải bằng USBF
Nghiín cứu hiệu quả xử lý của USBF trín nước thải luộc gỗ (JoSe M. Fernadez)
Hiện nay, công nghệ USBF đê được ứng dụng cho xử lý một số loại nước thải. Theo JoSe M. Fernadez khi âp dụng công nghệ Hybrid kết hợp UASB vă UAnF cho xử lý nước thải luộc gỗ, hiệu quả xử lý COD đạt 90 – 93% ở tải trọng 6,5-8,5 kg COD/m3 ngăy.
Bùn sau 120 ngăy vận hănh đê tạo hạt, hiệu suất ổn định.
Nghiín cứu xử lý nước thải bằng USBF (Nurdan Buykkamaci, Ayse Filibeli)
Chương3 : Tổng quan về lai hợp vă hệ hybrid UASB- lọc kỵ khí
USBF được nghiín cứu trong phòng thí nghiệm với nhiều loại nước thải.
Đầu tiín, thí nghiệm trín mô hình bằng nước thải tổng hợp với HRT (thời gian lưu nước) khâc nhau : 0,5 -1- 2 ngăy vă tải trọng hữu cơ từ 1-10 kg COD /m3 ngăy. Thời gian thực hiện trong vòng 2 năm. Kết quả như sau:
Hiệu quả xử lý COD đạt 77-90%.
Lượng CH4 chiếm 58% trong tổng lượng khí biogas sinh ra.
Sau đó vận hănh mô hình với nước thải bia ở tải trọng 9 kg COD/m3ngăy vă thời gian lưu nước 2 ngăy trong 1 thâng. Kết quả đạt được:
Hiệu quả xử lý COD đạt 78%.
Lượng CH4 chiếm 58% trong tổng lượng khí biogas sinh ra.
Cuối cùng, vận hănh mô hình với chế biến thịt ở tải trọng 1kg COD/m3ngăy vă thời gian lưu nước lă 2 ngăy. Lượng CH4 chiếm 70% trong tổng lượng khí biogas sinh ra.
Kết quả nghiín cứu trín cho thấy USBF phù hợp khi xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao.
Xử lý nước thải của nhă mây chưng cất rượu bằng USBF (C.B.Shivayogimath, T.K Ramanujam)
Vận hănh hệ thống lai hợp USBF để xử lý nước thải nhă mây chưng cất rượu trong 380 ngăy trong quy mô phòng thí nghiệm.
Kết quả nghiín cứu cho thấy :
Trong mô hình USBF sử dụng bùn từ bể phđn huỷ kỵ khí, bùn hạt sinh sau sau 3 thâng.
Nước thải từ nhă mây chưng cất rượu có thể được xử lý hiệu quả bằng công nghệ USBF. Với tải trọng khoảng 36 Kg COD/m3 .ngăy vă thời gian lưu nước lă 6h, hiệu quả xử lý COD đạt khoảng 80%
Quâ trình xử lý sinh ra biogas giău methane (80% với nồng độ 0.4 m3 CH4 /kg COD.
Nghiín cứu cho thấy rằng mô hình USBF lă sự lựa chọn khả thi cho xử lý nước thải có nồng độ cao giống như nước thải từ nhă mây chưng cất rượu.