- Nguyên lý vận hành: Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí,
Chương 3– KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2.2. Tạo hạt gel chứa bùn kỵ khí BKM bằng cơng nghệ màng vi bao
Alginate là vật liệu vi bao được sử dụng rộng rãi để đóng gói vi sinh vật trong các ứng dụng về xử lý mơi trường bởi nó thuộc nhóm màng tự nhiên, dễ phân hủy sinh học nên rất thân thiện mơi trường, khơng có nguy cơ gây ra ơ nhiễm thứ cấp như màng tổng hợp [19]. Bên cạnh đó, các thao tác vi bao trên vật liệu alginate khá đơn giản, khơng địi hỏi các thiết bị hiện đại, có thể chủ động điều chỉnh độ cứng cũng như kích thước hạt gel tạo ra theo từng đối tượng vi sinh vật và mục đích sử dụng.
Các thơng số của quy trình tạo hạt gel alginate được lựa chọn như sau: tỷ lệ phối trộn dịch huyền phù/Na-alginate 4% là 1:1, thời gian để tĩnh trong CaCl2 5,5% là 1 giờ. Các hạt gel alginate được tạo ra có hình cầu, màu xám đen, kích thước khá đồng đều với đường kính 4,5 mm (tương đương với thể tích 47 mm3 mỗi hạt) (Hình 3.9B). Để đảm bảo điều kiện kỵ khí cho vi sinh vật trong bùn BKM, đặc biệt là methanogen, các hạt gel alginate tiếp tục được bảo quản trong mơi trường hồn tồn khơng có oxy (Hình 3.9A).
Hình 3.9. Chế phẩm vi sinh BKMA chứa bùn kỵ khí BKM vi bao trong alginate
(A – Bình serum kỵ khí, B – Hạt gel alginate chứa tổ hợp BKM)
Tác giả Lều Thọ Bách và cs. thuộc Trường đại học Xây dựng (2014) đã nghiên cứu tạo hạt gel alginate chứa bùn kỵ khí sử dụng dung dịch keo PVA- alginate (PVA 10%, Na-alginate 1%) và dung dịch cố định chứa CaCl2 với nồng độ lớn hơn 5%. Các hạt gel sau đó được kiểm tra đặc tính cơ lý, độ bền hóa học, khả năng phân hủy hữu cơ và sinh khí. Ở quy mơ mẻ 0,5 lít, với cơ chất là nước thải nhân tạo, thành phần hữu cơ là glucose, bổ sung chế phẩm 10%, khí sinh học xuất hiện trong bình ni sau 5 ngày, đạt ổn định ~ 280 ml/ngày sau 16 ngày thử nghiệm, hiệu xuất loại COD cao nhất đạt 87 % [1]. Youngsukkasem và cs. (2012), đã vi bao bùn kỵ khí trong gel alginate sử dụng CaCl2 với nồng độ 2,6% sau đó kiểm tra khả năng sinh khí methane của sản phẩm dựa vào lượng khí methane sinh ra và COD bị loại. Với cơ chất acetate (300 g/l), propionate (100 g/l), butyrate (100 g/l), methanol (100 g/l) và glucose (100 g/l), các hạt gel alginate có hiệu suất sinh methane đạt cao nhất ~ 30 mlCH4/gCOD [79].