Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung và rác thải hữu cơ để sản xuất biogas

TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung và rác thải hữu cơ để sản xuất biogas II.. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu tái sử dụn

VÀ RÁC THẢI HỮU CƠ ĐỂ SẢN XUẤT BIOGAS

Chuyên ngành: Công nghệ sinh học

Mã số: 60420201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2018

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Đinh Thị Nga

TS Hoàng Anh Hoàng

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Trần Trung Hiếu

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS Phan Thị Huyền

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày

12 tháng 01 năm 2018

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 Chủ tịch hội đồng: PGS.TS Nguyễn Đức Lượng

2 Ủy viên phản biện 1: TS Trần Trung Hiếu

3 Ủy viên phản biện 2: TS Phan Thị Huyền

4 Ủy biên hội đồng: TS Hoàng Mỹ Dung

5 Thư ký hội đồng: PGS.TS Nguyễn Thúy Hương

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

PGS.TS Nguyễn Đức Lượng GS.TS Phan Thanh Sơn Nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

I TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung

và rác thải hữu cơ để sản xuất biogas

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học và rác thải hữu cơ để sản xuất khí biogas giúp giảm thiểu lượng chất thải phát sinh ngày càng tăng, đồng thời tạo ra nguồn năng lượng tái tạo phục vụ sản xuất và sinh hoạt

2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá khả năng đồng xử lý kỵ khí từ bùn thải sinh học và rác thải hữu cơ

- Nghiên cứu và đánh giá khả năng tạo khí sinh học từ quá trình đồng xử lý kỵ bùn thải sinh học và rác thải hữu cơ bằng mô hình xử lý theo mẻ với tỷ lệ phối trộn khác nhau

- Nghiên cứu và đánh giá khả năng tạo khí sinh học từ quá trình đồng xử lý kỵ bùn thải sinh học và rác thải hữu cơ bằng mô hình xử lý liên tục với tải trọng hữu cơ khác nhau

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 16/01/2017

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2017

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Đinh Thị Nga; TS Hoàng Anh Hoàng

Tp HCM, ngày 29 tháng 01 năm 2018

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

LỜI CÁM ƠN

TÓM TẮT

Nghiên cứu này thực hiện nhằm xác định tỷ lệ phối trộn nguyên liệu và tải trọng hữu cơ phù hợp cho việc tái sử dụng bùn thải sinh học từ nhà máy xử lý nước thải và rác thải hữu cơ để thu hồi năng lượng tái tạo thông qua quá trình đồng xử lý kỵ khí Thí nghiệm được tiến hành trong bể phản ứng dung tích 3 lít ở nhiệt độ phòng

Ở nội dung thí nghiệm thứ nhất, bốn bể kỵ khí được vận hành theo mẻ tương ứng với tỷ lệ bùn thải sinh học/rác thải là 25:75; 5050; 75:25; 100:0 (ký hiệu lần lượt

là S25, S50, S75, S100) với hàm lượng chất hữu cơ dễ bay hơi (VS) đầu vào là 200g/l, thời gian vận hành là 16 ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy, bể có tỷ lệ S50 vận hành

của S25; S50; S75; và S100 tương ứng là 143,1; 358,9; 197,7; và 105,8; hàm lượng

có xu hướng tăng trong thời gian đầu và giảm dần sau khi qua giai đoạn khởi động; các chỉ tiêu: TOC, COD, VFAs giảm dần trong suốt quá trình thí nghiệm

Ở nội dung thí nghiệm thứ hai, hai bể kỵ khí có tỷ lệ phối trộn nguyên liệu lần lượt là S50 và S100 (đối chứng) được vận hành ở chế độ liên tục với ba tải trọng hữu

cơ lần lượt là 2 gVS/l.ngày; 4 gVS/l.ngày và 6 gVS/l.ngày; mỗi tải trọng có thời gian vận hành là 18 ngày Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở hai mức tải trọng 2 gVS/l.ngày

và 4 gVS/l.ngày, các bể phản ứng hoạt động ổn định Ở tải trọng hữu cơ 2 gVS/l.ngày, thể tích methane thu được hằng ngày từ 390 – 520 ml; sản lượng methane từ 1,3 –

tổng từ 290 – 387 mg/l và COD đầu ra ở mức 8160 – 8800 mg/l Khi nâng lên mức tải trọng 4 gVS/l.ngày, bể S50 có mức sản xuất khí biogas cao hơn so với tải trọng 2 gVS/l.ngày; thể tích biogas từ 860 – 1220 ml; sản lượng methane thu được từ 2,8 –

pho tổng từ 453,49 – 483,18 mg/l; COD đầu ra từ 10600 – 12760 mg/l Ở mức tải trọng 6 gVS/l.ngày, cả hai bể thí nghiệm đều hoạt động không ổn định, lượng khí biogas sinh ra không đều giữa các ngày, áp lực khí trong bình cao nên cần quan sát

và xử lý kịp thời tránh tắt nghẽn ống dẫn khí

Tóm lại, nghiên cứu đưa ra kết luận, tỷ lệ phối trộn bùn thải sinh học và rác thải hữu cơ thích hợp nhất cho hệ thống đồng xử lý kỵ khí là 50:50 với mức tải trọng hữu

cơ là 2 gVS/l.ngày và 4 gVS/l.ngày sẽ mang lại sự ổn định trong vận hành mô hình

và đạt hiệu quả sản xuất biogas cao

ABSTRACT

The aim of this study was to determine the appropriate mixing ratio and organic

loading rate of mixture of waste sludge from municipal wastewater treatment plant

(DS) and organic fraction of food waste (FW) to recover renewable energy by

anaerobic co - digestion The experiment was carried out in a 3 liter reactors at

ambient temperature

In the first experiment, on batch reactors, four mixing ratios of DS and SW (four

reactors) based on volatile solid content (200 g/l) of DS/SW was investigated

including 25:75 (S25); 50:50 (S50); 75:25 (S75), operation time is 16 days The

results show that S50 achieved best with the highest biogas production Methane yield

methane content about 58 – 69%; total nitrogen and total phosphorus were increased

during the start – up stage and decreased after that; TOC, COD and VFAs were

decreased during the experiment

In the second experiment, S50 and S100 were continued to study for find the

organic loading rate (OLR) for the treatment of organic compounds and the most

effective pollutants The three organic loading rate were selected including

2gVS/l.day, 4 gVS/l.day and 6 gVS/l.day; each OLR has an operating time of 18

days The study showed that at the organic loading rate of 2 gVS/l.day and

4 gVS/l.day, the reactors were stable At 2gVS/l.day of S50, the daily biogas output

of 412 – 452 mg/l, total phosphorus content of 290 – 387 mg/l and COD output

content of 8160 - 8800 mg/l At 4 gVS/l.day of S50, biogas production higher than

2 gVS/l.day; daily biogas production of 860 – 1220 ml; methane yields of 2.8 –

content of 453.49 - 483.18 mg/l; COD output content of 10600 - 12760 mg/l At the

organic loading rate of 6 gVS/l.day, the reactors were unstable, biogas production

was unstable during most of operation

In conclusion, the study concludes that the optimal mixing ratio of waste sludge

from municipal wastewater treatment plant (DS) and organic fraction of food waste

(FW) by anaerobic co – digestion system is 50:50 with the OLR of 2 gVS/l.day and

4 gVS/l.day This result will achieve the highest effect for biogas production as well

as stability in the operation

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, một phần

đã được công bố trên tạp chí khoa học chuyên ngành, phần còn lại chưa được công

bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Trần Thị Minh Ngọc

1.1 Tổng quan về bùn thải sinh học và các phương pháp xử lý 3

1.1.1 Nguồn gốc 3

1.1.2 Đặc điểm 4

1.1.3 Các phương pháp xử lý bùn thải thông dụng 4

1.1.3.1 Phương pháp nén bùn và chôn lấp 5

1.1.3.2 Phương pháp thiêu đốt 5

1.1.3.3 Phương pháp xử lý sinh học 6

1.1.3.4 Một số ứng dụng của bùn thải sinh học qua xử lý 7

1.1.4 Một số công nghệ xử lý bùn thải trên thế giới 11

1.1.4.1 Công nghệ Exelys™ và Biothelys™ 11

1.1.4.2 Công nghệ Athos™ 11

1.1.4.3 Công nghệ Biocon™ 13

1.1.4.4 Công nghệ InosTM 13

1.1.4.5 Công nghệ Saphyr™ 14

1.2 Tổng quan về rác thải sinh hoạt và phương pháp xử lý 15

1.2.1 Tổng quan về rác thải sinh hoạt đô thị 15

1.2.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị 16

1.2.3 Rác thải sinh hoạt hữu cơ và phương pháp xử lý 17

1.3 Tổng quan về quá trình phân hủy kỵ khí 18

1.3.1 Quá trình phân hủy kỵ khí 18

1.3.1.1 Khái niệm 18

1.3.1.2 Cơ chế của quá trình phân hủy kỵ khí 20

1.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng 21

1.4 Tổng quan về quá trình đồng xử lý kỵ khí bùn thải và rác thải hữu cơ 23

2.1 Thời gian và địa điểm 26

2.2 Đối tượng nghiên cứu 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 27

2.3.2 Phương pháp thí nghiệm 28

2.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu 28

2.3.2.2 Phương pháp phối trộn mẫu 28

2.3.2.3 Phương pháp phân tích 29

2.3.3 Mô hình thí nghiệm và cách vận hành 29

Giá trị pH 34

Thành phần khí biogas 35

Thể tích khí methane 36

Sản lượng khí methane tích lũy 37

Acid béo bay hơi (VFAs) 38

Tổng carbon hữu cơ (TOC) 39

Hàm lượng chất dinh dưỡng 40

3.2.6.1 Tổng ni tơ 40

3.2.6.2 Tổng phốt pho 41

3.2.6.3 Hàm lượng COD 41

3.3.1 Giá trị pH 42

3.3.2 Nồng độ khí methane 43

3.3.3 Thể tích khí methane 44

3.3.4 Sản lượng khí methane 44

3.3.5 Hàm lượng acid béo bay hơi (VFAs) 45

3.3.6 Hàm lượng dinh dưỡng 46

3.3.6.1 Tổng ni tơ 46

3.3.6.2 Tổng phốt pho 46

3.3.6.3 Hàm lượng COD 47

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài

Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa, các hoạt động sản xuất lẫn sinh hoạt của con người đều làm gia tăng lượng chất thải rắn phát sinh ra môi trường Trong các loại chất thải rắn, bùn thải là một trong những vấn đề đáng lo ngại gây ô nhiễm đang thu hút nhiều sự quan tâm Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, vào năm 2012, chỉ riêng khu vực TP Hồ Chí Minh đã phát sinh lượng bùn thải các loại tổng cộng khoảng 3000 - 4000m³/ngày Trong đó, lượng bùn thải từ các hệ thống cống rãnh từ 450000 - 700000 tấn/năm; bùn thải từ các kênh rạch từ 2 - 3 triệu m³/năm; bùn thải từ các nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt từ 30 -

40 tấn/ngày và bùn thải từ bể tự hoại từ 30 - 50 tấn/ngày Xét về đặc điểm của bùn thải, đây là loại chất thải có chứa rất nhiều vi sinh vật, hàm lượng carbon và chất dinh dưỡng hữu cơ cao, có thể tận dụng cho việc thu hồi năng lượng thông qua các phương pháp xử lý sinh học Tuy nhiên, lượng bùn thải này hiện nay lại được xử lý chủ yếu bằng phương pháp chôn lấp, gây ô nhiễm môi trường bởi mùi hôi thối và những mầm bệnh tiềm ẩn

Ngoài bùn thải, sự gia tăng dân số còn kéo theo lượng chất thải rắn sinh hoạt ngày càng tăng Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam, dựa vào nguồn gốc phát sinh, khoảng 46% chất thải rắn phát sinh là chất thải rắn sinh hoạt đô thị; 17%

từ hoạt động sản xuất công nghiệp; còn lại là chất thải rắn từ nông thôn, làng nghề và

y tế Riêng lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ các đô thị trong giai đoạn 2011

- 2015 tiếp tục gia tăng và có xu hướng tăng nhanh hơn so với giai đoạn 2006 - 2010 Ước tính lượng phát sinh chất thải rắn sinh hoạt khoảng 63 nghìn tấn/ngày Trong đó, chất thải rắn sinh hoạt bao gồm chất thải hữu cơ và chất thải vô cơ Chất thải vô cơ không thể phân hủy được nên chỉ có thể chôn lấp hoặc tái sử dụng cho mục đích khác Tuy nhiên, chất thải hữu cơ rất dễ phân hủy do chứa thành phần hữu cơ thuận lợi cho

sự phát triển của vi sinh vật, đặc tính này có thể được tận dụng để thu hồi năng lượng,

do đó, với cách giải quyết bằng phương pháp chôn lấp là không khả thi, vừa gây ô nhiễm môi trường, vừa lãng phí nguồn tài nguyên tái sử dụng được

Song song với hiện trạng trên là vấn đề thiếu hụt năng lượng, theo nghiên cứu của các nhà khoa học Viện Khoa học Năng lượng, năm 2011, Việt Nam sẽ phải đối mặt với nguy cơ thiếu hụt nguồn năng lượng trong tương lai không xa Ngoài các nguồn năng lượng hóa thạch như than, dầu thô, khí… việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế khác ngày càng trở nên quan trọng Với sự tiến bộ của các ngành khoa học công nghệ ngày nay, đặc biệt là công nghệ biến chất thải thành năng lượng (WtE), sẽ khắc phục được tình trạng thiếu hụt năng lượng trong tương lai, hạn chế vấn đề nóng lên toàn cầu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Với những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung và rác thải sinh hoạt để sản xuất biogas” nhầm mục đích tận dụng nguồn bùn thải và rác thải sinh hoạt trong thành phố để sản xuất năng lượng tái tạo (biogas), giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các loại chất thải trên

Mục tiêu nghiên cứu:

Nghiên cứu tái sử dụng bùn thải sinh học tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung và rác thải hữu cơ bằng phương pháp đồng xử lý kỵ khí để thu nhận khí

biogas phục vụ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt

Nội dung nghiên cứu:

Dựa vào mục tiêu trên, nghiên cứu tiến hành gồm các nội dung như sau:

nguyên liệu bằng mô hình bể phản ứng theo mẻ

bằng mô hình xử lý liên tục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về bùn thải sinh học và các phương pháp xử lý

1.1.1 Nguồn gốc

Bùn thải là sản phẩm phụ của quá trình xử lý nước thải Bùn thải thường chứa một lượng nước lớn, đặc tính của bùn phụ thuộc vào đặc tính của chất lỏng mà nó được tách ra Vị trí phát sinh bùn thải trong quy trình xử lý nước thải được thể hiện ở hình 1.1 Dựa vào đặc tính của bùn thải có thể chia thành các loại như sau: bùn thải

dễ phân hủy sinh học và bùn thải khó phân hủy sinh học

Trong đó, bùn thải dễ phân hủy sinh học (bùn thải sinh học) là loại bùn được tạo ra từ quá trình xử lý sinh học hay từ nước thải có hàm lượng hữu cơ cao [1][6]

Hình 1.1 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt cơ bản và vị trí phát sinh bùn thải

Nước thải sinh hoạt

Hầm chứa Song chắn

Bể lắng I

Bể trung hòa

Bể xử lý sinh học

Bùn thải sinh học được chia thành 2 loại: không nguy hại và nguy hại

- Bùn thải không nguy hại được tạo ra từ quá trình xử lý nước ở các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, nước thải sinh hoạt Bùn này có hàm lượng chất hữu cơ cao, ít chất độc và thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Vì vậy có thể sử dụng làm phân bón cho cây trồng hoặc sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình nuôi cấy vi sinh vật, tạo ra nguồn năng lượng và nhiên liệu có giá trị

- Bùn thải nguy hại được tạo ra từ hệ thống nước thải của bệnh viện, các khu nghiên cứu Loại bùn thải này phải được xử lý nghiêm ngặt bằng phương pháp thiêu đốt trước khi chôn, tuyệt đối không được tận dụng cho mục đích nông nghiệp [1]

1.1.2 Đặc điểm

Bùn thải sinh học từ các trạm xử lý nước thải sinh hoạt thường chứa một lượng lớn chất hữu cơ cũng như các hợp chất chứa ni tơ và phốt pho Đây là các thành phần dinh dưỡng có thể tái sử dụng làm phân bón, chất cải tạo đất hay sản phẩm hữu ích khác Bên cạnh đó, bùn thải sinh học còn chứa những quần thể vi sinh vật rất đa dạng bao gồm: vi khuẩn, nấm, protozoa Trong đó, vi khuẩn là nhóm vi sinh vật quan trọng nhất trong việc phân hủy các hợp chất hữu cơ Tuy nhiên, trong bùn thải sinh học vẫn tiềm ẩn các vi sinh vật mầm bệnh, do đó cần phải được xử lý trước khi đưa đến các nơi tiếp nhận cho mục đích khác

Đặc biệt, bùn thải sinh học chứa rất ít kim loại nặng, phù hợp cho quá trình lên men kỵ khí thu năng lượng, đồng thời sản phẩm sau lên men có thể được sử dụng trực tiếp làm phân bón cho nông nghiệp, không gây ảnh hưởng đến môi trường [6]

1.1.3 Các phương pháp xử lý bùn thải thông dụng

Bùn sinh ra từ hệ thống xử lý nước thải thường ở dạng lỏng có chứa từ 0,25% đến 12% chất rắn tính theo khối lượng tùy thuộc vào công nghệ xử lý nước thải được

áp dụng Trong những thành phần cần xử lý, bùn chiếm thể tích lớn nhất và kỹ thuật

xử lý cũng như thải bỏ bùn là một trong những vấn đề phức tạp trong quá trình xử lý nước thải Các thiết bị xử lý bùn chiếm 40% – 60 % tổng chi phí xây dựng hệ thống

xử lý nước thải và chi phí xử lý khoảng 50 % chi phí vận hành toàn hệ thống

Sau đây là một số phương pháp xử lý thường được sử dụng:

1.1.3.1 Phương pháp nén bùn và chôn lấp

- Phương pháp nén bùn:

Bùn thải từ bể lắng II có độ ẩm cao Một phần bùn được hoàn lưu trở lại vào bể

xử lý sinh học, phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn Bể nén bùn có nhiệm vụ làm giảm độ ẩm của bùn dư bằng cách nén cơ học để đạt độ ẩm thích hợp

Các phương pháp thông dụng để nén bùn bao gồm ba phương pháp vật lý:

Bùn sau khi được xử lý sẽ được đem phơi khô làm phân bón hoặc vận chuyển đến các khu vực chôn lấp chất thải [1][5][6]

- Phương pháp chôn lấp:

Đây là phương pháp xử lý đơn giản và được ưa chuộng nhất trong việc xử lý chất thải rắn, đặc biệt là đối với bùn thải nguy hại Tuy nhiên, phương pháp xử lý này gây lãng phí nguồn nguyên liệu (bùn thải chứa hàm lượng chất hữu cơ cao), tốn diện tích đất chôn lấp, gây ô nhiễm môi trường và ô nhiễm nguồn nước ngầm

Trong quá trình chôn lấp cần xác định địa điểm bãi chôn lấp cẩn thận do có thể gây ra một số vấn đề ô nhiễm dưới bề mặt đất Các bãi chôn lấp phải đặt phía trên mực nước ngầm, hạn chế sự thẩm thấu các chất ô nhiễm bởi nước mưa, mặt hướng

về tầng nước ngầm phải được giảm thiểu [1][2][6][13][15]

1.1.3.2 Phương pháp thiêu đốt

Đây là phương pháp cuối cùng được sử dụng trong xử lý bùn thải Phương pháp này giúp làm giảm đáng kể khối lượng bùn sau khi đốt, giảm thiểu mùi hôi nhờ xử lý nhiệt, đồng thời sản phẩm cuối như tro và chất trơ có thể được sử dụng làm nguyên liệu phụ để sản xuất bê tông

Hiện này, bùn thải nguy hại không được sử dụng cho mục đích nông nghiệp và bùn thải chôn lấp ngày càng nhiều nên việc đốt bùn thải được dự kiến sẽ ngày càng tăng để giảm lượng bùn cặn phải đem đi chôn lấp Tuy nhiên, phương pháp này cần chi phí đầu tư ban đầu cao, bị quy định nghiêm ngặt về tiêu chí đốt, quản lý dư lượng khí thải, xử lý tro bay và tro đáy, đồng thời có thể tạo ra một số khí độc cho môi

trường và con người, phương pháp này chỉ được lựa chọn để xử lý các chất thải độc hại không thể áp dụng các phương pháp xử lý khác [5][6]

giảm chi phí xử lý nước thải Lượng bùn tạo ra sau xử lý kỵ khí ít hơn so với quá trình xử lý hiếu khí do năng lượng sinh ra từ các phản ứng kỵ khí tương đối thấp Hầu hết năng lượng có được từ sự phân hủy cơ chất đều được tìm thấy trong sản phẩm cuối cùng của quá trình, đó là khí methane Sự tạo thành methane cũng giúp giảm thiểu lượng BOD trong bùn đã phân hủy Tuy nhiên, quá trình xử lý kỵ khí tốn nhiều thời gian hơn xử lý hiếu khí và nồng độ cơ chất ban đầu phải tương đối cao

Hiện nay, phương pháp xử lý kỵ khí được xem là một trong những giải pháp cải thiện môi trường có hiệu quả cao, được áp dụng rộng rãi trên thế giới Quá trình xử

lý kỵ khí có nhiều lợi thế hơn các phương pháp xử lý nước thải khác Đây là phương pháp ổn định bùn thải và giảm thể tích, ổn định tính chất bùn; có khả năng làm giảm lượng sinh vật gây bệnh trong bùn thải Đồng thời, sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hóa là khí khí sinh học – biogas (trong đó, khí methane được sử dụng như nguồn năng lượng tái tạo dùng để đốt, cung cấp nhiệt hoặc tạo điện phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt) Tuy nhiên, chất thải của hệ thống này vẫn đòi hỏi công nghệ xử lý phù hợp như chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử dụng làm phân bón

 Phương pháp xử lý hiếu khí

Xử lý hiếu khí là một quá trình xử lý sinh học, các vi sinh vật hiếu khí sử dụng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và oxy hòa tan có sẵn trong bùn thải để sản xuất các chất rắn ổn định, carbon dioxide, và gia tăng sinh khối Tương tự như phương pháp

xử lý kỵ khí, chất thải sau quá trình xử lý hiếu khí vẫn đòi hỏi công nghệ phù hợp như chôn lấp, hóa rắn hoặc tái sử dụng làm phân bón [6]

Ưu điểm của xử lý hiếu khí:

Nhược điểm:

1.1.3.4 Một số ứng dụng của bùn thải sinh học qua xử lý

Sản xuất khí biogas

Khí sinh học (biogas) được sản xuất trong quá trình phân hủy kỵ khí chủ yếu

Biogas có thể được sử dụng cho các lò đốt, sưởi ấm bằng nồi hơi và cung cấp điện năng Methane trong khí sinh học có thể được sử dụng để làm pin nhiên liệu Bùn thải sinh học có chứa các thành phần thích hợp lên men kỵ khí sinh ra lượng khí biogas tương đối cao, tận dụng được nguồn nguyên liệu thải để tạo ra năng lượng sinh học an toàn cho môi trường và sức khỏe con người [6][16][15]

Sản xuất phân bón hữu cơ

Bùn từ nước thải có chứa các chất dinh dưỡng có giá trị cao được khuyến cáo

sử dụng trong mục đích nông nghiệp Nó làm tăng tốc độ hô hấp của vi sinh vật trong đất canh tác và tăng năng suất cây trồng vì bùn có chứa nhiều chất dinh dưỡng và hàm lượng hữu cơ cao Việc xử lý bùn là một vấn đề nhạy cảm với môi trường, bùn làm phân bón rất tốt nhưng trong bùn có thể chứa các kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh, mùi hôi thối làm giảm năng suất cây trồng và rủi ro về mặt môi trường Do đó,

bùn thải cần được xử lý ổn định, trước khi đưa vào sử dụng trong môi trường tự nhiên Bùn thải sau khi qua xử lý kỵ khí có thể được dùng làm phân bón hữu cơ thông thường cho cây trồng, các nguyên tố có trong bùn thải rất thích hợp cho sự phát triển của thực vật; đồng thời sử dụng bùn thải làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật để sản xuất phân

hữu cơ vi sinh cũng là một hướng ứng dụng khá tốt [1][6][16]

Sản xuất vật liệu xây dựng

Bùn thải đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng cho sản xuất vật liệu xây dựng giúp giảm ô nhiễm môi trường, tận dụng nguồn nguyên liệu thải, đặc biệt là bùn nguy hại khó xử lý Trong xây dựng, bùn thải được trộn với các chất phụ gia, đá, xi măng

để sản xuất vữa bê tông, gạch xây dựng

Dưới đây là một số nghiên cứu và ứng dụng đã được thực hiện tại Việt Nam:

Ngọc Thiệp, Trường Đại học Tôn Đức Thắng cùng các cộng sự đã thực hiện đề tài

“Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý, tận dụng bùn thải, nước tách bùn từ các nhà máy cấp nước của TP.HCM”

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về việc tận dụng bùn thải để sản xuất vật liệu xây dựng đơn giản (gạch xây dựng, chậu gốm, chén hứng mủ cao su) cho thấy với tỷ

lệ pha trộn bùn thải : đất sét (2 kg : 8 kg) chất lượng vật liệu sau khi mang đi kiểm nghiệm có tính chất vật lý (cường độ nén và tính thấm) tương tự như các loại vật liệu thông thường

xây dựng Thành phố Hồ Chí Minh do Nguyễn Hồng Bỉnh chủ trì đã đưa ra giải pháp

ổn định – hóa rắn bùn thải nguy hại và hoàn thiện công nghệ sử dụng bùn thải nguy hại làm phối liệu cho vữa bê tông xi măng trong xây dựng hạ tầng kỹ thuật Vữa bê tông làm từ bùn thải công nghiệp có tính chất giống vữa bê tông truyền thống, có thể dùng để đổ bê tông làm công trình hạ tầng, chế tạo tấm đan và cột tiêu Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu bùn thải nguy hại từ một số ngành công nghiệp để phân tích

và thí nghiệm Tại phòng thí nghiệm, các khối bê tông được đúc từ nhiều loại bùn thải nguy hại đã đạt các yêu cầu về môi trường và chỉ số kỹ thuật về cường độ bê tông Các chất nguy hại trong bùn thải sau khi xử lý bằng công nghệ trên đã bị triệt

tiêu hoặc giảm xuống dưới ngưỡng cho phép và không còn mùi hôi thối Theo đánh giá ban đầu, các sản phẩm đều đạt chỉ tiêu kỹ thuật

thiện công nghệ sản xuất gạch từ bùn thải Bùn thải được làm khô, tách riêng các thành phần vô cơ (cát) và hữu cơ (bùn) bằng phương pháp thuỷ lực Cát mịn được dùng để sản xuất gạch xây dựng Phần bùn sau khi xử lý bằng vi sinh vật để tách kim loại sẽ được dùng làm phân bón hữu cơ Bùn thải từ các ngành công nghiệp có chứa hàm lượng kim loại nặng cao nên dùng để sản xuất màu pha dùng trong sản xuất gạch

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật

Bùn thải sinh học có tiềm năng để tái sử dụng cho các mục đích khác nhau bởi thành phần chủ yếu của bùn thải là các vi sinh vật dư thừa của công đoạn xử lý sinh học với hàm lượng chất hữu cơ, ni tơ và phốt pho cao Ý tưởng tái sử dụng bùn thải làm môi trường thay thế cho môi trường nhân tạo để nuôi cấy vi sinh vật nhằm nâng cao giá trị của bùn thải lần đầu tiên được phát triển bởi R.D Tyagi thuộc Viện Nghiên cứu khoa học quốc gia, Quebec, Canada (INRS) Ưu điểm nổi bật của hướng nghiên cứu này là tận dụng thành phần dinh dưỡng trong bùn thải để thay thế cho môi trường nhân tạo đắt tiền thường sử dụng trong quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm sinh học có ích như các chế phẩm sinh học cải tạo đất, thuốc trừ sâu sinh học, màng PE, hóa chất keo tụ Việc tận dùng bùn thải vừa giúp giảm giá thành vừa góp phần bảo vệ môi trường

Trên cơ sở hợp tác giữa INRS và VAST, Viện Công nghệ môi trường đã giao cho Nguyễn Hồng Khánh chủ trì nhiệm vụ và xây dựng hướng nghiên cứu mới để tiếp thu ý tưởng, kết quả do R.D Tyagi (INRS) chuyển giao và phát triển hợp tác nghiên cứu với Canada trong lĩnh vực tái sử dụng và nâng cao giá trị của bùn thải sinh học Hướng nghiên cứu mới này đã được sự quan tâm và hỗ trợ đầu tư của Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Sau khi tiến hành điều tra, khảo sát, lấy mẫu và phân tích chất lượng của bùn thải sinh học từ hệ thống

xử lý nước thải thuộc nhiều nhóm ngành sản xuất khác nhau như: xử lý nước thải sinh hoạt, sản xuất bia, chế biến nông sản thực phẩm… nhằm sàng lọc và lựa chọn được loại bùn thích hợp, không chứa độc chất, phù hợp cho việc tái sử dụng theo mục đích

của hướng nghiên cứu Kết quả đạt được cho thấy, bùn thải phát sinh từ hệ thống xử

lý nước thải của nhà máy bia và hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có sự ổn định cao

và có các đặc tính tương đối giống với loại bùn thải được sử dụng trong nghiên cứu

ở Canada về hàm lượng chất dinh dưỡng và độc tố Thậm chí, bùn thải của Việt Nam còn có hàm lượng hữu cơ, ni tơ và phốt pho cao hơn so với bùn thải được thử nghiệm

ở quy mô pilot 2000 lít ở Canada

Thử nghiệm trên đối tượng bùn thải ở Việt Nam đạt được kết quả bước đầu khá

khả quan Một số chủng vi sinh vật hữu ích như Bacillus thuringiensis (dùng để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học), Rhizobium (vi khuẩn cố định đạm) đã được thử nghiệm

và cho thấy có khả năng phát triển tốt trên môi trường bùn thải của nhà máy bia (với nồng độ của bùn thải là 20g MLSS/L) Mật độ tế bào và nồng độ độc tính delta-

endotoxin của vi khuẩn Bacillus thuringiensis khi được nuôi trên môi trường bùn thải

Bên cạnh đó, nhóm các nhà khoa học cũng hợp tác nghiên cứu và đánh giá khả năng ứng dụng chất keo tụ sinh học dựa trên nuôi cấy một số chủng vi sinh vật sinh EPS (hợp chất polymer ngoại bào) trên môi trường bùn thải Các thí nghiệm này được tiến hành tại Việt Nam song song với phòng thí nghiệm tại Canada của R.D Tyagi Kết quả nghiên cứu đã cho thấy chất keo tụ sinh học (sử dụng trực tiếp hỗn hợp sau nuôi cấy mà không cần phải tách chiết ra khỏi môi trường nuôi cấy) có hoạt tính keo

tụ cao với kaolin: hiệu quả xử lý độ đục đạt 76,5 %, khả năng tách nước của bùn sau keo tụ được cải thiện đáng kể Đây là một hướng nghiên cứu mới và có khả năng ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải và ổn định bùn thải Chất keo tụ sinh học có khả năng thay thế hoặc giảm thiểu lượng polymer hóa học, chất keo tụ hóa học và những chất hóa học có tiềm năng gây độc cho sức khỏe con người và môi trường sinh thái Các kết quả thu được còn mở ra triển vọng sản xuất, ứng dụng vào thực tế cho các chế phẩm sinh học, vật liệu sinh học bằng cách nuôi cấy các vi sinh vật hữu ích trên môi trường làm từ bùn thải để thay thế cho các môi trường nhân tạo có giá thành cao như: các loại chế phẩm ứng dụng cho nông lâm nghiệp (thuốc trừ sâu sinh học và các vi khuẩn kháng nấm, bệnh trên cây công nghiệp, chế phẩm dùng trong cải tạo đất

trồng cây); hóa chất keo tụ sinh học (dùng trong xử lý nước thải và bùn thải); chế phẩm sinh học dùng cho xử lý nước thải (xử lý kim loại nặng, thuốc nhuộm, hợp chất hữu cơ khó phân hủy trong nước rác); polyme sinh học dùng trong sản xuất túi đựng, màng bao gói tự phân hủy

1.1.4 Một số công nghệ xử lý bùn thải trên thế giới

1.1.4.1 Công nghệ Exelys™ và Biothelys™

Công nghệ này dựa trên phương pháp thủy nhiệt Quá trình thủy nhiệt bao gồm công nghệ thủy phân bằng nhiệt và oxy hóa đang trở thành một phần thiết yếu của chiến lược quản lý bùn thải tại các nhà máy xử lý nước thải hiện đại Công nghệ này không chỉ làm giảm khối lượng chất thải mà còn tăng hiệu suất cải thiện môi trường Bằng cách tăng cường sản xuất khí sinh học - quá trình tự cấp năng lượng, làm tăng giá trị của chất thải, giảm phát thải khí nhà kính và giảm khối lượng lò phản ứng là một số trong những lợi ích của công nghệ này

Phương pháp thủy nhiệt dùng cho xử lý bùn thải đang khắc phục được những khó khăn như việc loại bỏ nước, giảm khối lượng bùn Thủy nhiệt chủ yếu được dùng cho giai đoạn tiền xử lý phân hủy kỵ khí bùn Sản xuất biogas được cải thiện đáng kể

và chất thải rắn được giảm đi [18]

Hình 1.2 Sơ đồ quá trình thủy nhiệt xử lý bùn thải ở nhà máy xử lý nước thải 1.1.4.2 Công nghệ Athos™

Công nghệ Athos™ dựa trên nguyên tắc của quá trình oxy hóa thủy nhiệt Đây

là quá trình oxy hóa trong pha lỏng ở nhiệt độ cao (250 – 300°C) và áp suất cao (70 – 150 bar) với sự tham gia của chất khí oxy hóa (không khí hoặc oxy)

Nhà máy xử lý nước thải

Athos™ kết hợp oxy hóa thủy nhiệt với xử lý sinh học Kết quả của quá trình này là tạo ra phát thải khí sạch, chất lỏng hữu cơ phân hủy sinh học và chất rắn

Hình 1.3 Giản đồ quy trình công nghệ AthosTM

Trong quá trình oxy hóa pha lỏng của công nghệ Athos™, thời gian oxy hóa trong lò phản ứng ngắn, kết quả là:

- Lượng khoáng cao (ít hơn 5% carbon hữu cơ trong cặn rắn)

- Chất lỏng dễ phân hủy sinh học có thể hoàn lưu cho quá trình xử lý sinh học (tương đương với 15% tổng COD trong bùn)

- Oxy hóa liên tục và an toàn, dưới sự khuấy trộn liên tục

- Tách pha khí và bùn vô cơ

- Nhiệt được thải ra bởi các phản ứng oxy hóa được thu hồi để đốt bùn

- Không phát thải khói ô nhiễm và các sản phẩm phụ có hại

- Phá hủy các chất độc hại và mùi hôi (như hydrogen sulphide, mercaptan) và các

vi sinh vật gây bệnh

- Thu hồi nhiệt để sử dụng lại cho giai đoạn đốt bùn, không cần nguồn cung cấp năng lượng bên ngoài

Tính linh hoạt:

- Xử lý được tất cả các loại bùn

- Có thể điều chỉnh thời gian lưu, nhiệt độ và tỷ lệ ô nhiễm

- Tự động hóa tiên tiến

Do thiết kế nhỏ gọn, Athos™ có thể được tích hợp đầy đủ vào nhà máy xử lý nước thải và cung cấp xử lý bùn liên tục [18]

1.1.4.3 Công nghệ Biocon™

Các máy sấy Biocon™ tách nước trong bùn ở nhiệt độ thấp và an toàn cho các nhà điều hành Các máy sấy Biocon™ gồm hai vành đai di chuyển để lưu thông không khí nóng cho phép bùn đạt mức độ khô đến 65% - 90%

Bùn khô có thể được lưu trữ và tái sử dụng trong nông nghiệp, không cần phải

xử lý thêm Bùn cũng có thể được tái sử dụng trong hệ thống tái tạo năng lượng Biocon™, được lắp đặt phía cuối của thiết bị sấy khô Với hệ thống này, năng lượng tái tạo được sử dụng để làm khô bùn mà không cần cung cấp năng lượng bên ngoài

Ưu điểm:

- Giảm lượng bùn ban đầu ít hơn 5% (kết hợp với hệ thống tái tạo năng lượng)

- Không tạo ra mùi hôi

- Bùn được khử trùng

- Không tạo bụi

- Phục hồi năng lượng

Hình 1.4 Giản đồ quy trình công nghệ Inos™

Công nghệ Inos™ có thể được áp dụng cho tất cả các loại bùn, cho phép tạo ra những khối bánh chất thải rắn khô sản lượng cao

Công nghệ Inos™ khử nước, ép bùn và làm khô bùn có ưu điểm:

- Khử nước trong bùn dày

- Sấy bằng nước nóng tuần hoàn ở 85°C

- Bánh chất rắn khô sản lượng lên đến 97%

- Thiết kế linh hoạt

Ưu điểm:

- Vận hành an toàn

- Giảm khối lượng chất thải bùn, giảm chi phí vận chuyển

- Sấy khô ở nhiệt độ thấp, ổn định bùn

- Tiêu thụ năng lượng thấp

- Dễ dàng hoạt động thông qua tự động hóa

1.1.4.5 Công nghệ Saphyr™

Công nghệ Saphyr™ được sử dụng để ổn định và khử trùng bùn dày được tạo

ra bởi nước thải tại các nhà máy Saphyr™ làm giảm mùi hôi tạo ra bởi quá trình sản xuất bùn

trong điều kiện pH acid (pH từ 2 – 3) [18]

Hình 1.5 Giản đồ quy trình công nghệ SaphyrTM

- Thiết kế đơn giản và dễ dàng hoạt động

1.2 Tổng quan về rác thải sinh hoạt và phương pháp xử lý

1.2.1 Tổng quan về rác thải sinh hoạt đô thị

Những vật và chất con người không còn sử dụng và vứt đi được gọi chung là chất thải (rác thải) Theo TCVN 6705:2009, rác thải được phân loại theo nguồn gốc bao gồm:

và chất thải rắn của các cơ sở xử lý chất thải

xây dựng cũ, hoặc từ quá trình xây dựng các hạng mục/công trình mới như vôi vữa, gạch ngói vỡ, bê tông

các khu tập thể, rác thải đường phố, chợ, các trung tâm thương mại, văn phòng, trường học

Trong đó, rác thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ cao nhất và đang là một trong những vấn đề môi trường được quan tâm nhiều từ cách phân loại cho đến khâu xử lý Theo

Báo cáo Môi trường quốc gia 2011, tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt ở các đô thị tăng trung bình 10 – 16% mỗi năm, trong đó, chất thải rắn sinh hoạt chiếm 60 – 70% tổng lượng chất thải rắn đô thị

Theo kết quả điều tra tổng thể năm 2006 – 2007 của Bộ Tài Nguyên Môi Trường, lượng chất thải rắn đô thị phát sinh chủ yếu tập trung ở hai đô thị đặc biệt là

Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Mình, chiếm tới 45,24% tổng lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ tất cả các đô thị tương ứng (khoảng 2,92 triệu tấn/năm) Lượng chất thải rắn sinh hoạt đô thị tăng dần theo mức sống của người dân, do đó đến nay vẫn không có xu hướng giảm

1.2.2 Các phương pháp xử lý chất thải rắn sinh hoạt đô thị

Chất thải có thể tái chế trong chất thải rắn sinh hoạt như giấy, nhựa, kim loại trước hết được tách ra một phần tại các hộ gia đình để bán cho người thu mua phế liệu, sau đó người thu gom rác và công nhân tại bãi phế liệu phân loại lần nữa Ước tính tổng lượng chất thải rắn được tái chế trong chất thải rắn đô thị chiếm 8 – 15% Chất thải rắn sinh hoạt đô thị có thể tái sử dụng, tái chế thành các sản phẩm khác như: làm phân hữu cơ, thức ăn chăn nuôi, tái chế cho các mục đích sử dụng khác Tuy nhiên tỷ lệ tái chế này chỉ đạt khoảng 8 – 12% chất thải rắn đô thị thu gom được

áp dụng rộng rãi nhất Mặc dù chất thải rắn chở đến các nhà máy làm phân hữu cơ có thành phần hữu cơ từ 60 – 65% nhưng do chất thải rắn đô thị chưa được phân loại kĩ nên lượng chất thải rắn thải ra sau khi xử lý ở các nhà máy phải mang đi chôn lấp vào khoảng 35 – 40% lượng chất thải đầu vào Bên cạnh đó, vấn đề tồn tại ở phương pháp sản xuất phân hữu cơ là việc gây ô nhiễm môi trường thứ cấp do đốt các viên nhiên liệu sinh ra

nhân và các làng nghề đảm nhiệm Các hoạt động này mang lại lợi ích kinh tế cho người dân Khoảng 90% loại chất thải này tạo thành sản phẩm tái chế, khoảng 10% còn lại thành chất thải sau tái chế Tuy nhiên do đây là phương pháp thủ công, lạc hậu nên gây ô nhiễm môi trường nặng nề

- Chôn lấp: các loại chất thải không thể tái chế được nữa được xử lý bằng cách vận chuyển đến nơi chôn lấp Ước tính có khoảng 60% chất thải rắn đô thị được xử

lý bằng phương pháp này Theo thống kê năm 2011, chỉ có 16 bãi chôn lấp được coi

là hợp vệ sinh trong số 98 bãi chôn lấp ở các thành phố lớn

hợp vệ sinh Rác thu gom được đổ thải ra bãi rác, sau đó phun chế phẩm EM để khử mùi và phun vôi bột định kỳ để khử trùng, rác để khô rồi đốt

Công nghệ xử lý chất thải rắn tại Việt Nam được phát triển theo hướng giảm lượng rác mang đi chôn lấp và tăng tỷ lệ tái chế, tái sử dụng; bên cạnh đó, các công nghệ này phải đảm bảo được vấn đề thân thiện với môi trường

1.2.3 Rác thải sinh hoạt hữu cơ và phương pháp xử lý

Rác thải sinh hoạt được chia thành hai loại dựa theo thành phần: rác thải sinh hoạt vô cơ và rác thải sinh hoạt hữu cơ

chế nhằm phục vụ mục đích khác Ví dụ: các loại vật liệu, bao bì, túi nilong, thiết bị không sử dụng và được bỏ đi trong đời sống của con người

và có thể tái chế được Ví dụ: phế phẩm của thực phẩm sau khi sử dụng hoặc chế biến; các loại hoa, lá, cỏ không được con người sử dụng Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào có thể tận dụng cho nhiều mục đích sử dụng có ích cho nhiều hoạt động Rác thải sinh hoạt hữu cơ chủ yếu từ thực phẩm là chính, sau đó là từ thực vật, động vật đã lấy đi các phần sử dụng được Thành phần chủ yếu là carbohydrate, lipid

và protein Rác thải hữu cơ rất dễ bị phân hủy thối rữa thành các hợp chất khác nhau, quá trình phân hủy tạo nên mùi hôi thối, ruồi bọ, các mầm bệnh tiềm ẩn dễ phát sinh

Do đó, cần phải có biện pháp xử lý để không gây ô nhiễm môi trường

Phương pháp xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ

Rác thải được ủ thành đống tạo môi trường kỵ khí cho vi sinh vật kỵ khí phát triển

mô, nguyên liệu và điệu kiện ủ Người ta có thể kết hợp ủ trong điều kiện kỵ khí xen lẫn hiếu khí thông qua thao tác đảo trộn đống ủ

Rác thải sau khi được phân hủy cho sản phẩm được gọi là phân compost Phân compost được sử dụng làm phân bón hữu cơ cho nông nghiệp Thành phần các chất hữu cơ đơn giản trong phân được vi sinh vật đất sử dụng tạo chất dinh dưỡng cho cây hấp thụ Đồng thời quá trình ủ do phát sinh nhiệt cao góp phần làm giảm các mầy bệnh gây hại trong rác thải

bãi chôn cách xa khu dân cư để đảm bảo sức khỏe cộng đồng Trong thành phần rác thải đưa đến các bãi chôn lấp, thành phần rác có thể sự dụng làm nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ chiếm đến 54 – 77%, tiếp theo là thành phần nhựa 8 – 16%, thành phần kim loại 2% Rác thải sinh hoạt hữu cơ tại các bãi chôn lấp sẽ qua quá trình phân hủy sinh học tạo nên các hợp chất ni tơ, acid hữu cơ và một số khí

súc, tận dụng nguồn rác thải hữu cơ này, thông qua quá trình chế biến đơn giản như xay nhuyễn, đun sôi Hỗn hợp rác thải hữu cơ đã qua chế biến được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi khá thông dụng

1.3 Tổng quan về quá trình phân hủy kỵ khí

Hiện nay nguồn năng lượng hóa thạch ngày càng bị khai thác và sử dụng quá nhiều gây nên tình trạng cạn kiệt và tiềm ẩn nhiều nguy cơ ô nhiễm môi trường Do

đó, việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, điển hình là biogas, ngày càng được thế giới quan tâm và nghiên cứu

1.3.1 Quá trình phân hủy kỵ khí

1.3.1.1 Khái niệm

Xử lý kỵ khí là một quá trình tự nhiên của sự phân hủy, chất hữu cơ bị phân hủy thành các thành phần đơn giản trong điều kiện kỵ khí Vi sinh vật kỵ khí tiêu hóa các chất hữu cơ, trong điều kiện không có oxy để sản xuất khí methane và carbon dioxide như sản phẩm cuối cùng trong điều kiện lý tưởng Quá trình này rất hữu ích trong xử

lý các chất thải đô thị như: