CH3COOH CH4 + CO2
4CH3OH 3CH4 + CO2 + 2H2O
4(CH3)3N + H2O 9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3
Để duy trì sự ổn định của các quá trình xử lý yếm khí, phải duy trì được tình trạng can bằng động của quá trình theo 3 bước đã nêu trên. Muốn vậy phải :
- Không có oxy
- Không có hàm lượng quá mức của kim loại nặng - Giá trị ph của hỗn hợp từ 6.6 đến 7.6.
- Phải duy trì độ kiềm đủ khoảng 1000-1500mg/l làm dung dịch đệm để ngăn cản pH giảm xuống dưới 6.2
- Nhiệt độ của hỗn hợp (nước thải) từ 27-380c.
- Phải có đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P = 350:5:1 và nồng độ thấp của các kim loại sắt, nikel, đồng ....
Trong xử lý nước thải người ta cĩ áp dụng loại hình cơng nghệ UASB (kị khí với dịng nước chảy ngược qua nền bùn)
Cơng nghệ UASB: Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ớng dẫn vào hệ thớng phân phới đảm bảo phân phới đều nước trên diện tích đáy bể. Nước thải đi từ dưới lên với vận tớc V=0.6-0.9m/h. Hỡn hợp bùn kị khí hấp phụ chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành khí ( khoảng 70-80% là methane, 20-30% là CO2). Bọt khí sinh ra bám vào hạt bùn cặn nởi lên trên làm xáo trợn và gây ra dòng tuần hoàn cục bợ trong lớp cặn lơ lửng, khi hạt cặn nởi lên trên va phải tấm chắn vỡ ra, khí thoát lên trên, cặn rơi xuớng dưới. Hỡn hợp bùn và nước đã tách hết khí ra cửa vào ngăn lắng. Nước thải trong ngăn lắng tách bùn lắng xuớng đáy tuần hoàn lại vùng phản ứng yếm khí. Nước trong dâng lên trên được thu vào máng theo ớng dẫn sang bể làm sạch hiếu khí. Khí biogas được giàn ớng thu về bình chứa rời theo ớng dẫn khí đớt đi ra ngoài
Có nhiều điểm thuận lợi và khơng thuận lợi trong việc xử lý kỵ khí các hợp chất hữu cơ so với các quá trình xử lý hiếu khí
- Xử lý được nước thải cĩ hàm lượng chất hữu cơ cao, tối đa là 4000 mg/ l, BOD 500 mg/l, điều này khơng thể thực hiện được ở các bể sinh học hiếu khí hay chỉ áp dụng ở những bể đặc biệt như Aerotank cao tải. So với Aerotank (0,3 – 0,5 kgBOD/m3/ngày) thì bể UASB chịu được tải trọng gấp 10 lần khoảng 3 – 8 kgBOD/m3/ngày, từ đĩ giảm được thể tích bể.
- Cĩ thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống. Khí methane tạo ra là loại sản phẩm hữu dụng dùng làm nhiên liệu
- Sau khi phơi khơ và tách nước, bùn có thể được sử dụng làm phân bón cho đất
- Giảm lượng bùn sinh học, do đĩ giảm được chi phí xử lý bùn.
- Khơng tốn năng lượng cho việc cấp khí vì đây là bể xử lí sinh học kị khí, đối với các bể hiếu khí thì năng lượng này là rất lớn.
- Xử lí các chất độc hại, chất hữu cơ khĩ phân hủy rất tốt. Khả năng chịu sốc cao do tải lượng lớn. Ít tốn diện tích.
Nhược điểm
- Quá trình phân hủy chậm
- Tớc đợ phát triển của các vi khuẩn sinh methane quá thấp
- Tớc đợ phát triển thấp đòi hỏi phải có thời gian lưu nước dài trong bể phân hủy để quá trình ởn định chất thải xảy ra
- Hoạt đợng trong khoảng pH hẹp và khơng chịu được đợ axit cao
- Cần phải thêm chất kiềm để vượt qua đợ axit do CO2 được tạo thành trong suớt quá trình phân hủy