VI. Ý NGHĨA KHOA HỌC, TÍNH MỚI VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
2.2.3. Quá trình phân hủy sinh học TPHC trong ựiều kiện thiếu khắ
Khác với quá trình phân hủy sinh học trong ựiều kiện kỵ khắ, quá trình phân hủy sinh học phân hủy TPHC trong ựiều kiện thiếu khắ thực chất là quá trình sinh học hiếu khắ nhưng ắt và thiếu oxy. Oxy có ựược bằng con ựường hoàn toàn tự nhiên nhưng kiểm soát ựược, trong quá trình ủ vẫn xảy ra quá trình nitrat hóa nhưng ở mức ựộ thấp. Quá trình phân hủy sinh học thiếu khắ xảy ra qua các giai ựọan khác nhau và nhiệt ựộ là thông số chỉ thị ựể nhận biết các giai ựoạn nào ựang diễn ra cũng như ựể giám sát ựiều khiển quá trình:
- Giai ựoạn thắch nghi: là giai ựoạn cần thiết ựể vi sinh vật thắch nghi với TPHC mới ựưa vào. VSV từng bước sinh sôi bằng cách sử dụng các chất (tinh bột, ựường, Cenlulo, axit hữu cơ) có trong thành phần CTRSH. Nhiệt ựộ khối ủ tăng dần.
Thời gian giai ựoạn thắch nghi nhanh, chậm phụ thuộc vào thành phần TPHC bị phân hủy thối rữa nhanh hay chậm.
- Giai ựoạn tăng trưởng: giai ựoạn này ựặc trưng bởi sự gia tăng số lượng VSV, cường ựộ hoạt ựộng của chúng và tăng nhiệt ựộ.
- Giai ựoạn ưa nhiệt: ở giai ựoạn này nhiệt ựộ tăng cao nhất (có thể ựến 60-70oC) và mức ựộ hoạt ựộng của VSV cũng như mức ựộ phân hủy cao nhất. đây cũng là giai ựoạn ổn ựịnh CTRSH và hiệu quả tiêu diệt các mầm bệnh cao nhất và diễn ra 2-5 tuần.
- Giai ựoạn trưởng thành: là giai ựoạn giảm nhiệt ựộ bằng nhiệt ựộ môi trường. Thời gian của giai ựoạn này dài ngắn tùy theo chất nền, ựiều kiện môi trường, kỹ thuật vận hành có thể kéo dài vài tuần hoặc nhiều hơn.
Quá trình phân hửy sinh học thiếu khắ các chất hữu cơ xãy ra thực chất mang tắnh chất của quá trình sinh học hiếu khắ nhưng ắt oxy (thiếu oxy). Thiếu oxy là do quá trình ựược cấp khắ hoàn toàn tự nhiên, không có ựảo trộn khối ủ cũng không có cấp khắ cưỡng bức.
Tuy trong ựiều kiện thiếu khắ nhưng cũng diễn ra quá trình nitrat hóa ở cường ựộ thấp hơn so với quá trình hiếu khắ cưỡng bức. đầu tiên phân hủy các hợp chất hữu cơ chứa Nitơ thành Nitrit với sự tham gia của VSV Nitrosomonas và sau ựó phân hủy thành Nitrat với sự tham gia của VSV Nitrobacter:
Nitrosomonas Nitrobacter Các chất hữu cơ chứa Nitơ → NH4+ → NO2- → NO3-
Tốc ựộ thoát khắ của quá trình thiếu khắ tỷ lệ với việc cấp oxy tự nhiên và tốc ựộ của quá trình phân hủy và trong quá trình phân hủy này cũng sinh các chất khắ.
Các yếu tố ảnh hưởng ựến quá trình phân hủy thiếu khắ ựáng quan tâm nhất là: nhiệt ựộ, ựộ ẩm, ựiều kiện cấp khắ tự nhiên, ựộ giảm thể tắch khối ủ,Ầ
- Nhiệt ựộ là thông số quan trọng ựể nhận biết và kiểm soát quá trình phân hủy TPHC trong quá trình thiếu khắ;
- độ ẩm ảnh hưởng ựáng kể ựến quá trình sinh học phân hủy các TPHC. Với ựộ ẩm lớn hơn 70% mội trường có thể chuyển sang kỵ khắ sẽ gây mùi ựặc trưng do khả năng tạo thành H2S;
- Cấp khắ tự nhiên phụ thuộc vào thời tiết, phụ thuộc vào các mùa trong năm,Ầ nhưng yếu tố này ựóng vai trò quan trọng khi áp dụng mô hình ủ thiếu khắ tại vùng đNN bởi không tốn năng lượng, quản lý ựơn giản và thắch hợp với các vùng dân cư phân tán, cụm dân cư quy mô nhỏ,Ầ