lên men kỵ khí các phân đoạn rác thải ướt và bán ướt

LÊN MEN KỴ KHÍ CÁC PHÂN ĐOẠN RÁC THẢI ƯỚT VÀ BÁN ƯỚT 1 Giới thiệu 2 Các khía cạnh cơ bản của xử lý chất thải sinh học 2 1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên men kỵ khí 2 2 Ả. Ngày nay, sự phát triển công nghệ vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. Nhiều phương pháp xử lý rác thải được xây dựng trên cơ sở tham gia tích cực của vi sinh vật.

LÊN MEN KỴ KHÍ CÁC PHÂN ĐOẠN

RÁC THẢI ƯỚT VÀ BÁN ƯỚT

1 Giới thiệu

2 Các khía cạnh cơ bản của xử lý chất thải sinh học

2.1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên men kỵ khí

2.2 Ảnh hưởng của điều kiện chế biến đến quá trình lên men

2.3 Số lượng và thành phần khí

2.4 So sánh giữa xử lý chất thải hiếu khí và kỵ khí

3 Quy trình xử lý chất thải kỵ khí

3.1 Quy trình lên men chất thải kỵ khí

3.2 Kỹ thuật quy trình lên men kỵ khí chất sinh học

3.3 Khảo sát các quy trình lên men kỵ khí

3.4 Nguyên liệu cung cấp cho quá trình tiêu hóa kỵ khí

4 Kết luận

NỘI DUNG

2

- Lượng rác thải trong sinh hoạt

và hoạt động công nghiệp thải

ra môi trường ngày càng nhiều trong khi lượng rác được xử lý

để an toàn cho môi trường thì không tương xứng Những công nghệ xử lý rác thải truyền thống như: chôn lấp, đốt,… không mang lại hiệu quả cao, và chưa

là giải pháp hữu hiệu để bảo vệ môi trường

1 Giới thiệu

3

- Ngày nay, sự phát triển công nghệ vi sinh vật đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường Nhiều phương pháp xử lý rác thải được xây dựng trên cơ sở tham gia tích cực của vi sinh vật.

1 Giới thiệu

4

1 Giới thiệu

5

- Xử lý sinh học rác thải có thể được thực hiện theo phương pháp lên men hiếu khí (ủ phân) hoặc lên men kỵ khí (phân hủy kỵ khí) Ngày nay, hầu hết chất thải sinh học được ủ vì công nghệ này đã phát triển tốt, nhưng quy trình lên men kỵ khí nâng cao tầm quan trọng của chúng đối với việc sử dụng chất thải hữu cơ rắn hơn Bằng phương pháp thu gom riêng biệt và xử lý sinh học, lượng chất thải rắn được đốt hoặc chôn lấp sẽ giảm đáng kể.

Hình Quá trình chuyển hóa sinh học kỵỵ̣ khí chất hữu cơ Hình Quá trình chuyển hóa sinh học hiếu khí chất hữu cơ

- Dựa vào tính chất của rác thải, rác thải sinh hoạt được chia thành

03 nhóm:

 Phân loại rác thải sinh hoạt

6

- Quá trình chuyển hóa sinh học kỵ khí gồm ba giai đoạn chính: thủy phân hóa, axit hóa, metan hóa.

2.1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên

men kỵ khí

Hình Quá trình chuyển hóa sinh học kỵỵ̣ khí chất hữu cơ 7

Hình Quá trình chuyển hóa sinh học kỵỵ̣ khí chất hữu cơ

- Đầu tiên, trong quá trình thủy phân, các chất như cacbohyđrat, protein và chất béo bị phân hủy bởi thành các monosaccarit, axit amin, glyxerin, axit béo

2.1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên

men kỵ khí

8

Hình Quá trình chuyển hóa sinh học kỵỵ̣ khí chất hữu cơ

- Bước hai, biến đổi các sản phẩm của quá trình thủy phân thành các axit béo dễ bay hơi như axit propionic, axit butyric, axit axetic và ethanol do tác động của vi khuẩn gây axit

2.1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên

men kỵ khí

9

Hình Quá trình chuyển hóa sinh học kỵỵ̣ khí chất hữu cơ

- Bước ba, đóng vai trò quan trọng nhất trong việc tạo ra khí metan bằng methanogens Có hai

cơ chế cơ bản để tạo ra metan bao gồm quá trình methanogen acetoclastic và hydrootrophic Thứ nhất, vi khuẩn acetotrophic lên men axit axetic thành CH4 và

CO2 Thứ hai, methanogens hydrootrophic sử dụng CO2 và

H2 làm nguồn thực phẩm.

2.1 Các nguyên tắc cơ bản về sinh hóa của quá trình lên

men kỵ khí

10

2.2 Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men kỵ khí

11

Hàm lượng nướcKim loại nặngNhiệt độ Oxy pH

Chất thải hữu cơ đô thị: khí sinh ra trung bình 100m 3 t -1 , metan khoảng 60%

Bảng Thành phần và sản lượng khí sinh học

từ cơ chất phân hủy

13

2.4 So sánh xử lý Kỵ khí và hiếu khí

Kinh nghiệm tích lũy

3 Quy trình xử lý chất thải kỵ khí

3.1 Quy trình lên men chất thải kỵ khí

Các bước cần thiết để xử lý kỵ khí của chất thải

hữu cơ (Rilling, 1994):

Bước 1: Phân phối và lưu trữ chất thải sinh học

Bước 2: Xử lý sơ bộ chất thải sinh học đầu vào

Bước 3: Lên men kỵ khí

Bước 4: Lưu trữ và xử lý khí của bể phân hủy

Bước 5: Xử lý nước trong quy trình

Bước 6: Xử lý sau vật liệu đã phân hủy

Quy trình xử lý chất thải kỵ khí 16

3.2 Quy trình kỹ thuật lên men kỵ khí chất thải sinh học

Các phương pháp xử lý chất thải kỵ khí

17

Lên men khô Lên men ướt

Quá trình lên men kỵ khí sinh học một giai đoạn và hai giai đoạn

Một giai đoạn

18

Hai giai đoạn

Ưu điểm: kỹ thuật đơn giản, chi phí thấp, ứng dụng rộng

rãi, xử lý được nhiều loại rác hữu cơ.

Nhược điểm: thiếu sự ổn định, không thể đạt được các

điều kiện hoạt động tối ưu cho quá trình tổng thể, thời

gian lưu dài

Ưu điểm: tính ổn định cao, việc trộn và điều chỉnh pH

được tối ưu, thời gian lưu ngắn.

Nhược điểm: kỹ thuật phức tạp, chi phí cao

3.2.1 Lên men khô và ướt

Tổng hàm lượng chất rắn Cao 25–45% thấp 2–15%Khối lượng lò phản ứng giảm thiểu tăng

Kỹ thuật vận chuyển Đắt tiền Đơn giản

Lớp váng bẩn trên mặt Nguy cơ thấp Nguy cơ caoDòng chảy ngắn Nguy cơ thấp Nguy cơ caoTách rắn – lỏng Đơn giản Đắt tiền

Các thành phần chất thải đa

3.2.2 Hoạt động liên tục và không liên tục

Dụng cụ kỹ thuật

20

3.2.3 Hoạt động mesophilic và thermophilic

Quy trình hoạt động Mesophilic (35 °C) Thermophilic (55 °C)

Quy trình ổn định cao hơn thấp hơn

Nhạy cảm với nhiệt độ Thấp cao

Nhu cầu năng lượng Thấp cao

Thời gian lưu lâu hơn hoặc giống nhau ngắn hơn hoặc giống nhau

21

+ lắp đặt một hệ thống tuần hoàn nước  đảm bảo cung cấp chất dinh dưỡng

và loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất

+ sử dụng khí sinh học nén để trộn toàn bộ hoặc một phần nguyên liệu

22

3.3 Khảo sát các quy trình lên men kỵ khí

23

3 4 Nguyên liệu cung cấp cho quá trình tiêu hóa kỵ khí

Phạm vi ứng dụng của quá trình phân hủy kỵ khí rất rộng Về nguyên tắc, bất kỳ chất hữu cơ nào cũng có thể được tiêu hóa (Rilling, 1994b):

27

• chất thải hữu cơ rắn đô thị

• chất thải từ các chợ trung tâm (ví dụ như tàn dư trái cây, rau và hoa)

• chất thải lò mổ

• dư lượng từ ngành công nghiệp chế biến cá

• chất thải thực phẩm từ khách sạn, nhà hàng và căng tin

• vật liệu trôi dạt như rong biển hoặc tảo

• chất thải nông nghiệp

• phân

• bia hơi

• trái cây

• bùn thải

4 Kết luận

- Việc xử lý chất thải sinh học kỵ khí giúp

• giảm khối lượng chất thải

• giảm khối lượng chất hữu cơ để ổn định chất thải

• bảo tồn các chất dinh dưỡng và tái chế các chất hữu cơ

• thu hồi năng lượng bằng cách tạo ra khí sinh học

• khử mùi hôi

• vệ sinh

- Không có quy trình chung nào để xử lý sinh học đối với chất thải sinh học, cũng như sẽ không có Tuy nhiên, phân hủy kỵ khí làm phân bón đang trở thành một công nghệ hữu ích về cả khía cạnh kinh tế và sinh thái 28

Cảm ơn

Cô và các Bạn đã theo dõi!

29