trên Thế giới và Việt Nam
Theo thống kê năm 2006 của cơ quan năng lượng quốc tế (IEA), 88% nhu cầu năng lượng trên thế giới được đáp ứng bởi các nguồn năng lượng không tái tạo, chủ yếu là dầu mỏ, than đá và khí gas tự nhiên. Quá trình khai thác, chiết xuất và đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch này gây tác động xấu đến môi trường tự nhiên, hơn nữa chúng lại đang dần trở nên cạn kiệt [33]. Sự khan hiếm năng lượng toàn cầu đã khiến gia tăng chú ý đối với công nghệ công nghệ xử sinh học kỵ khí xử lý nước thải công nghiệp có thu hồi khí sinh học như là một quá trình sản xuất năng lượng.
Nghiên cứu tại đại học Sardar Patel, Ấn Độ, xử dụng thiết bị bể kỵ khí màng sinh học cố định dòng chảy ngược (Anaerobic Upflow Fixed-film Bioreactor) để tạo ra khí sinh học. Thể tích khí tối đa đạt được là 3,3 L/Lthiết bị.ngày có hàm lượng metan 69%, với thời gian lưu thủy lực là 2 ngày, ở nhiệt độ 40ºC [36].
Một nghiên cứu khác được thực hiện trong vòng 3 tháng ở quy mô pilot với nước thải công nghiệp sữa, cũng sử dụng thiết bị kị khí màng sinh học cố định dòng chảy ngược, cho hiệu suất xử lý COD đạt 85% và BOD đạt 90% ở tải trọng hữu cơ 6 kgCOD/m3.ngày, hiệu suất sinh metan đạt được 0,32 - 0,34 m3/kgCODphân hủy. Lưu lượng khí biogas 770 L/ngày, có thể đáp ứng toàn bộ năng lượng yêu cầu cho bơm và khuấy trộn [4].
Nước thải nhà máy sản xuất cà phê San Juanillo ở Costa Rica được áp dụng công nghệ xử lý kỵ khí bằng hệ UASB, với tải trọng OCD 4000 kg/ngày, hiệu suất xử lý COD trung bình đạt 80%, thể tích khí sinh học thu được lớn nhất là 1000 m3/ngày. Lượng khí sinh ra được đốt lò hơi tạo nhiệt sấy cà phê [43].
Nghiên cứu của Huỳnh Ngọc Phương Mai (2006) dùng hệ UASB xử lý nước thải tinh bột sắn, tải trọng hữu cơ 42 kgCOD/m3.ngày với hiệu quả xử lý đạt 82- 93%, hiệu suất sinh khí 330 L/kgCODchuyển hóa [36].
31
Quan tâm đến việc tận thu khí sinh học từ xử lý nước thải tinh bột sắn có nghiên cứu của Nguyễn Thị Sơn và Nguyễn Thị Thu Hà, thử nghiệm với hệ UASB thể tích 38l, tải trọng COD có thể lên tới 6g/L.ngày, năng suất sinh khí đạt 0,41 - 0,55 L/gCODchuyển hóa, hiệu suất xử lý đạt trên 97%, đặc biệt khi bổ sung một số nguyên tố vi lượng, năng suất sinh khí tăng 20% [12].
Các kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tế xử lý cho thấy công nghệ xử lý sinh học kỵ khí không những có tiềm năng trong xử lý nước thải các ngành công nghiệp giàu chất hữu cơ mà còn giúp thu hồi nguồn khí sinh học hữu ích. Tùy thuộc vào giá trị COD đầu vào và loại cơ chất cũng như thiết bị, điều kiện vận hành mà lượng khí sinh học thu hồi được khoảng 400 - 500 m3/tấn CODchuyển hóa. Hiệu suất xử lý COD trong khoảng từ 80-95%