Methane Axetat, H2, CO
1.5. NGHIÊN CỨU VỀ VSVSMT VÀ CÔNG NGHỆ PHÂN HỦY KỴ KHÍ TẠO BIOGAS Ở VIỆT NAM
Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ phân hủy kỵ khí sinh methane đã được đưa vào Việt Nam từ những năm 1980 (Ngô Kế Sương và Nguyễn Lân Dũng, 1997). Với tính đơn giản trong vận hành, cơng nghệ này đã được đón nhận ở nhiều vùng nơng thơn, chuyển hóa các phụ phẩm nơng nghiệp giàu cellulose thành khí methane làm nhiên liệu đốt. Tuy nhiên, sau một thời gian được triển khai mạnh mẽ, nhiều bể biogas đã ngừng hoạt động do (i) người vận hành thiếu kiến thức khoa học trong việc duy trì tính ổn định của hệ vi sinh vật và (ii) thiếu địa chỉ cung cấp nguồn vi sinh vật sinh methane hỗ trợ cho các hệ thống hoạt động kém. Trong thời gian này, vi sinh vật tham gia vào q trình phân hủy kỵ khí trong đó có VSVSMT cũng đã được một số nhà vi sinh vật học quan tâm nghiên cứu (Kiều Hữu Ảnh và cs, 1986). Tuy nhiên, vì điều kiện phịng thí nghiệm cịn hạn chế, đóng góp về mặt khoa học của các nghiên cứu đã tiến hành trong thời gian này về VSVSMT còn ở mức khiêm tốn.
Sang những năm đầu của thế kỷ 21, Dự án Chương trình Biogas xây dựng cho ngành chăn nuôi Việt Nam do chính phủ Hà Lan tài trợ lại mang đến một sức sống mới cho phát triển cơng nghệ khí sinh học ở Việt Nam. Với sự hỗ trợ về kinh phí và cơng nghệ từ Hà Lan, bể biogas thế hệ mới đã được triển khai ở nhiều vùng nơng thơn trên cả nước, đóng góp khơng nhỏ vào việc quản lý và xử lý chất thải của ngành chăn nuôi. Mặc dù vậy, dự án này chỉ được áp dụng phổ biến công nghệ và triển khai ở các quy mơ nhỏ (hộ và nhóm hộ gia đình), trong điều kiện mơi trường nước ngọt, nhiệt độ ấm (28C ÷ 30C) và sử dụng các nguồn chất thải hữu cơ phổ biến như phân gia súc, gia cầm, phụ phẩm nông nghiệp. Đồng hành cùng với dự án chưa có các nghiên cứu khoa học về mặt vi sinh vật học để làm cơ sở chủ động vận hành công nghệ một cách ổn định trong thời gian dài.
Trong khoảng 10 năm trở lại đây, cơng nghệ phân hủy kỵ khí tạo biogas cịn nhận được sự quan tâm đặc biệt từ phía các chun gia mơi trường do tính hiệu quả trong xử lý các nguồn chất thải công nghiệp chế biến và chất thải đơ thị có hàm lượng hữu cơ cao. Các dạng công nghệ dựa trên nguyên lý phân hủy kỵ khí sinh methane như bể biogas, UASB, AF đều đã được áp dụng khá phổ biến để xử lý nước thải sản xuất bia rượu (Halico, Habeco), tinh bột sắn (Công ty cổ phần nông sản thực phẩm Quảng Ngãi APFCO), chất thải mía đường (Nhà máy đường Lam Sơn)...Mặc dù các công nghệ đã được ứng dụng và giải quyết khá tốt vấn đề xử lý chất thải của các doanh nghiệp kể trên, các hệ thống xử lý này còn chưa được tiếp cận về mặt khoa học, đặc biệt là vi sinh vật học, nguồn bùn kỵ khí với hệ VSVSMT có hoạt tính cao hồn tồn chưa được chủ động.
Năm 2012 – 2014 trong khuôn khổ dự án Semisan nghiên cứu phương án xử lý kết hợp bùn và rác thải đô thị bằng công nghệ phân hủy kỵ khí ở nhiệt độ cao và tận thu năng lượng (do trường ĐHXD HN chủ trì hợp tác với ĐH Damstard, Đức), Nguyễn Việt Anh và cs. đã bước đầu tiếp cận quần xã vi sinh vật trong bể phân hủy kỵ khí ở 55C bằng phương pháp PCR-DGGE với cặp mồi đặc hiệu cho 16S rDNA của cổ khuẩn và xác định được các chi
Methanobacterium và Methanothrix spp. (nay là Methanosaeta spp.) là các
nhóm chiếm ưu thế tại đây (Thái Mạnh Hùng và cs., 2013).
Ở Việt Nam cho đến nay chưa có cơng trình nào cơng bố về đa dạng VSVSMT ở các môi trường khác nhau, cũng như các chủng VSVSMT thuần khiết, đặc biệt ở môi trường nước lợ và nước biển. Bên cạnh đó các hệ thống xử lý chất thải hữu cơ theo nguyên lý phân hủy kỵ khí vận hành ở điều kiện mơi trường có hàm lượng muối cao cịn hồn tồn chưa được nghiên cứu ở Việt Nam.