clo-fenol là chất độc nguy hiểm nhất trong tất cả cỏc Hydrocacbon mạch vũng. Chỳng hầu như khụng bị phõn huỷ bởi cỏc vi sinh vật cú trong thiết bị yếm khớ, vỡ cú cấu trỳc vũng rất bền vững. Mức độ ảnh hưởng của cỏc chất hữu cơ mạch vũng:
Cresol > phenol > chlorophenol >hydroxyphenols..v.v.
Một số kim loại nặng ở nồng độ cực thấp thỡ cú ảnh hưởng tốt cho quỏ trỡnh với vai trũ là nguyờn tố vi lượng (Ni,Cu,Fe...) nhưng nếu ở nồng độ lớn sẽ làm giảm quỏ trỡnh phõn huỷ yếm khớ và là chất độc trong quỏ trỡnh tạo bựn.
Ngoài ra cũn cú một số chất khỏc gõy độc hại cho quỏ trỡnh xử lý yếm khớ như: CN-, H2S, tamin, một số muối... Hàm lượng giới hạn độc của một số chất được thể hiện trong Bảng 14.
Bảng Ngưỡng gõy ức chế của một số chất đối với quỏ trỡnh yếm khớ
Chất Nồng độ gõy ức chế (mg/l)
Axit dễ bay hơi >2000
NH3 1500-3000(tại pH>7.6) H2S >200; >3000 gõy độc Ca++ 2500-4500; 8000 gõy độc Mg++ 1000-1500; 3000 gõy độc Ka+ 2500-4500; 12000 gõy độc Na+ 3500-5500;8000 gõy độc Cu 0.5
Cd 150
Fe 1710
Cr+6 3
Cr+3 500
Ni 2
f/. Thế oxy hoỏ khử (hàm lượng H2) trong giai đoạn tạo axit axetic
Sự oxy hoỏ cỏc sản phẩm như propionat, butyrat, lactat, etanol được thực hiện khi khụng cú cỏc vi khuẩn cú khả năng sử dụng hydro. Về mặt nhiệt động, quỏ trỡnh oxy hoỏ - khử khú thực hiện hoặc khụng thể thực hiện được khi ỏp suất riờng phần của H2 lớn.
Lactat + H2O acetat + 2H2 + CO2 + 4,8 kj/mol Etanol + H2O acetat + 2H2 - 9,6 kj/mol
Butyrat + H2O acetat + 2H2 - 48,1 kj/mol Propionat + H2O acetat + 3H2 + CO2 - 76 kj/mol
Khi ỏp suất riờng phần của H2 nhỏ, về mặt nhiệt động phản ứng lại cú thể thực hiện được, biến đổi năng lượng xảy ra đủ để tổng hợp ATP và đủ cho sự phỏt triển vi khuẩn. Như vậy cỏc vi khuẩn ở giai đoạn này rất nhạy cảm với sự xuất hiện của hydro (để khử propionat ỏp suất riờng phần H2 phải thấp hơn 10Pa.
Thế oxy húa khử ảnh hưởng tới quỏ trỡnh phõn giải yếm khớ theo nguyờn lý Le Chatelier về chuyển dịch cõn bằng hoỏ học: “Mọi sự thay đổi của cỏc yếu tố xỏc định trạng thỏi của một hệ cõn bằng sẽ làm cho cõn bằng chuyển dịch về phớa chống lại những thay đổi đú”. Khớ H2 sinh ra từ cỏc phản ứng trờn nếu khụng được giải phúng sẽ gõy ra ỏp lực lớn (nồng độ cao), làm cho cõn bằng chuyển dịch về phớa khụng sinh ra H2 nữa và hiệu quả lờn men axit axetic giảm xuống.
Nhờ cú quỏ trỡnh metan hoỏ làm giảm nồng độ axetat, mặt khỏc H2 được cỏc vi khuẩn mờtan hoỏ sử dụng để khử CO2 tạo khớ CH4 nờn nồng độ khớ H2 giảm, cõn bằng sẽ chuyển dịch theo hướng tạo ra sản phẩm a.axetic và H2. Khi quỏ trỡnh này diễn ra liờn tục thỡ hiệu quả xử lý nước thải rất cao.
Quỏ trỡnh mờtan hoỏ bằng khử CO2 duy trỡ và ổn định ỏp suất riờng phần của H2
thấp để khụng gõy ức chế cho cỏc vi khuẩn lờn men axit axetic. Cú thể núi quỏ trỡnh mờtan hoỏ và lờn men axetat cú mối quan hệ tương hỗ và ảnh hưởng trực tiếp lẫn nhau trong xử lý yếm khớ. Nếu như chỉ một trong hai quỏ trỡnh bị suy giảm tất yếu sẽ dẫn đến cả hệ thống xử lý bị ngưng trệ, hiệu quả xử lý giảm.
4.3.3.4. Cỏc dạng thiết bị xử lý yếm khớ
Cỏc thiết bị xử lý yếm khớ nước thải rất phong phỳ từ loại đơn giản như hầm Biogas đến loại phức tạp như thiết bị UASB.
- Tạo mụi trường đồng nhất bằng khuấy trộn, đối lưu tự nhiờn hoặc bơm tuần hoàn.
- Tỏch pha khớ (Biogas) và pha rắn (sinh khối và cặn lơ lửng)ra khỏi nước thải sau xử lý.
1. Thiết bị yếm khớ tiếp xỳc:- Sơ đồ thiết bị: - Sơ đồ thiết bị:
Sơ đồ thiết bị yếm khớ tiếp xỳc
Trong thiết bị (1) gồm 1 mụtơ khuấy được vận hành liờn tục. Khớ biogas được dẫn ra cho đun nấu, gia nhiệt cũn nước thải sau khi chảy ra khỏi thiết bị (1) được cho chảy vào thiết bị lắng (2) để tỏch bựn. Bựn được tuần hoàn lại thiết bị lờn men cũn nước trong ra ngoài theo van chảy tràn.
2. Thiết bị yếm khớ giả lỏng:
- Sơ đồ thiết bị: Khớ biogas Dũng ra Bơm Bựn tuần hoàn Dũng vào 1 2