Báo cáo Vi sinh môi trường

BÁO CÁO  VI SINH MÔI TRƯỜNG Nhóm thực hiện: Nguyễn Trần Thiên Di Lê Thị Kim Thoa Nguyễn Thị Ánh Ngọc Nguyễn Phan Thu Ngân Mô hình XLNT cty N c gi i khát Kirin ướ ả Acecook I. Khái ni mệ UASB vi t t t c a ế ắ ủ Upflow Anaerobic Sludge Blanket (b L c sinh h c k khí dòng ch y ể ọ ọ ỵ ả ng c qua l p đ m bùn)ượ ớ ệ Th ng đ c ng d ng đ i v i l ng ườ ượ ứ ụ ố ớ ượ n c th i đ u vào có hàm l ng CHC cao, ướ ả ầ ượ BOD (COD) > 1000mg/l (VD: sx r u bia, ượ sx cao su, khoai mì, ..v..v..) II. Nguyên lý ho t đ ng b ạ ộ ể UASB C s s phân h y k khíơ ở ự ủ ỵ •S phân h y k khí là m t lo t quá trình ự ủ ỵ ộ ạ VSV phân h y các h p ch t h u c thành ủ ợ ấ ữ ơ khí metan – CH4 •T lâu quá trình x lý k khí đ c áp d ng ừ ử ỵ ượ ụ đ n đ nh bùn trong các công trình x lý ể ổ ị ử bùn. •Hi n nay, đã đ c ng d ng r ng rãi trong ệ ượ ứ ụ ộ x lý n c th i.ử ướ ả Quá trình phân h y k khí.ủ ỵ - Các h th ng y m khí ng d ng kh năng phân h y CHC c a vsv trong đi u ki n ệ ố ế ứ ụ ả ủ ủ ề ệ không có oxy. lên men Ch t h u c ấ ữ ơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S y m khíế - H n h p khí sinh ra đ c g i là khí sinh h c hay biogas, thành ph n biogas ỗ ợ ượ ọ ọ ầ nh sau:ư Methane (CH4) 55¸65% Carbon dioxide (CO2) 35¸45% Nitrogen (N2) 0¸3% Hydrogen (H2) 0¸1% Hydrogen Sulphide (H2S) 0¸1% - Biogas có tr nhi t cao 4,500-6000kcal/mị ệ 3 tùy vào thành ph n % methan có ầ trong biogas. (Methane có tr nhi t cao 9.000 kcal/mị ệ 3) Quá trình phân h y y m khí đ c chia thành 3 giai đo n ủ ế ượ ạ chính nh sau:ư 1. Phân h y các ch t h u c cao phân t .ủ ấ ữ ơ ử 2. T o nên các axít.ạ (Quá trình 1 và 2 g i chung là quá trình lên men acid)ọ 3. T o methane (lên men metan)ạ Giai đo n Iạ Giai đo n II ạ Giai đo n ạ III Th y phân và lên menủ T o axid acetic, H2 ạ Sinh CH4 Nguyên lý x lý k khíử ỵ : 1.Quá trình lên men acid(phân h y h p ch t cao phân t ) ủ ợ ấ ử Cellulose acetate + r uượ Lipid acid h u cữ ơ Protein H2 ,CO2 NH3 ,H2S Bi n ch t h u c đ n gi n axit béo +ch t h u c ế ấ ữ ơ ơ ả ấ ữ ơ hòa tan 3. Quá trình Metan hóa (lên men metan): + L y năng l ng t ph n ng t o CHấ ượ ừ ả ứ ạ 4 + Không có s hi n di n c a oxyự ệ ệ ủ + C n nhi t đ caoầ ệ ộ Các nhóm VSV tham gia quá trình x lý k khí.ử ỵ • Nhóm 1: VK th y phân – Hydrolytic bacteria ủ (chi m h n 50% t ng s VSV)ế ơ ổ ố • Nhóm 2: VK lên men acid – Fermentative acidogenic bacteria. • Nhóm 3: VK acetic – Acetogenic bacteria • Nhóm 4: VK metan - Methanogens Nhóm 1: VK th y phân – Hydrolytic bacteriaủ • Protein, cellulose, lignin, lipid acid amin, glucose, acid béo, glycerol. • Quá trình có s xúc tác c a enzyme ự ủ ngo i bào: cellulase, protease, lipaseạ The hydrolytic bacteria The hydrolytic bacteria Nhóm 2: VK lên men acid – Fermentative acidogenic bacteria. Đ ng, acid ườ amin, acid béo 1.Acid h u cữ ơ. Acetic, formic, propionic, lactic, butylic, succinic. 2. Alcol và ketons. Ethanol, methanol, glycerol, aceton, acetate, CO2 và H2. Nhóm 3: VK acetic – Acetogenic bacteria • Chuy n hóa acid béo, alcol → acetate, ể CO2 và H2. • Đòi h i th Hydro th p.ỏ ế ấ • Th hidro cao: acetate t o thành gi m, ế ạ ả các ch t chuy n hóa thành acid propionic, ấ ể butyric, ethanol → metan gi m.ả • M i quan h c ng sinh gi a VK acetic và ố ệ ộ ữ VK metan. Vi khu n: ẩ Clostridium spp., Peptococcus anaerobus, Bifidobacterium spp., Desulphovibrio spp., Corynebacterium spp., Lactobacillus, Actonomyces, Staphylococcus và Escherichia coli N mấ : penicillium, Furasium, Mucor… Protozoa: th o trùng, trích trùng, …ả desulphovibrio Corynebacterium spp Lactobacillus Actynomyces Escherichia coli Clostridium spp Peptococcus Bifidobacterium spp. Nhóm 4: VK metan - Methanogens • VK metan chia thành 3 nhóm ph .ụ - VK metan hydrogenotrophic: CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O - Vk metan acetotrophic: CH3COOH → CH4 + CO2 - Methylotrophic methanogens: 3CH3OH + 6H+ → 3CH4 + 3H2O (3.10) 4(CH3)3 – N + 6H2O → 9CH4 + 3CO2 + 4NH3 - Nhóm VK metan bao g m c gram âm và gram ồ ả d ng, tăng tr ng ch m.ươ ưở ậ • Th i gian th h :ờ ế ệ – 3 ngày 35ở 0C. – 50 ngày 10ở 0C VK metan • Methanogenic bacteria • Methanogens • Methane-forming bacteria • Methane-producing bacteria 4 nhóm VK metan ch y uủ ế • methanobacterium • Methanobacillus • Methanococus • Methanosarcina Methanobacterium formicium Methanobacterium thermoantotrophicum methanobacterium Methanococcus frisius Methanococcus mazei methanococcus Methanosarcina bakerii Methanosarcina Methanobacillus Ho t đ ng c a bùn trong b ạ ộ ủ ể UASB • Đóng vai trò quy t đ nh trong vi c phân h y và ế ị ệ ủ chuy n hóa các ch t h u c .ể ấ ữ ơ • Chia thành 2 vùng rõ r t và chi u cao ¼ b t ệ ề ể ừ đáy tính lên. • L p bùn hình thành do các h t c n keo t n ng ớ ạ ặ ụ ồ đ 5 -7%. L p bùn l l ng n ng đ 1000 – 3000 ộ ớ ơ ử ồ ộ mg/l. • N ng đ cao c a bùn cho phép b làm vi c v i ồ ộ ủ ể ệ ớ t i tr ng ch t h u c cao.ả ọ ấ ữ ơ Lý thuy t spaghetti trong vi c t o ế ệ ạ thành bùn h tạ 1 – 1,5 mm H t bùnạ Quá trình k khí:ỵ u đi m:Ư ể Ch u t i tr ng h u c l nị ả ọ ữ ơ ớ R t ít bùn t o raấ ạ Ít yêu c u dinh d ngầ ưỡ Sinh khí metan Có th ng ng ho t đ ng trong th i gian dài mà v n gi đ c bùnể ư ạ ộ ờ ẫ ữ ượ Nh c đi mượ ể - Tăng sinh kh i ch mố ậ - Nh y c m v i tạ ả ớ 0 ,,pH,ch t đ cấ ộ - D m t n đ nhễ ấ ổ ị - Không x lý đ c hoàn toàn ch t ô nhi mử ươ ấ ễ Các y u t ki m soát quá trình k khí.ế ố ể ỵ • Nhi t đệ ộ • Th i gian l uờ ư • pH • C nh tranh gi a VK metan và vi khu n kh ạ ữ ẩ ử sulfat • Các y u t gây đ cế ố ộ • Nhi t đ t i u là 30 – 35ệ ộ ố ư 0 C • Th i gian l u: Tùy thu c n c th i và đi u ờ ư ộ ướ ả ề ki n môi tr ng. Đ lâu cho phép các ệ ườ ủ ho t đ ng trao đ i k khí x y ra.ạ ộ ổ ỵ ả • pH: pH ho t đ ng: 6.7 – 7.4ạ ộ pH t i u: 7.0 – 7.2ố ư Quá trình th t b i n u pH → 6.ấ ạ ế B sung CaCOổ 3, NaOH, NaHCO3 Hi u qu c a th i gian l uệ ả ủ ờ ư Hi u qu c a th i gian l uệ ả ủ ờ ư Hi u qu c a nhi t đ và m t đ bùnệ ả ủ ệ ộ ậ ộ C nh tranh gi a VK metan và vi ạ ữ khu n kh sulfatẩ ử • Vi khu n metan và VK kh sulfate r t ẩ ử ấ c nh tranh t s COD/ SO4 = 1.7 – 2.7ạ ở ỷ ố • T s này tăng có l i cho VK metan.ỷ ố ợ Các y u t gây đ cế ố ộ • Oxy • Ammonia • Hydrocacbon có Clo • H p ch t có vòng benzenợ ấ • Formadehyd • Acid bay h iơ • Acid béo m ch dàiạ • Kim lo i n ngạ ặ • Cyanide, Sulfide, tanin. • Đ m n.ộ ặ 1. KHÁI NI MỆ Caáu truùc Aerotank phaûi thoûa maõn 3 ñieàu kieän: Giöõ ñöôïc löôïng buøn cao trong beå VSV phaùt trieån lieân tuïc ôû giai ñoaïn buøn treû Ñaûm baûo löôïng oxy caàn thieát cho VSV ôû moïi ñieåm cuûa beå Buøn hoaït tính laø quaù trình xöû lí sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñoù VSV taêng sinh. Quaù trình naøy veà cô baûn bao goàm xöû lí hieáu khí ñeå oxy hoùa chaát höõu cô thaønh CO2, H2O, NH4+ vaø sinh khoái teá baøo. 1 SOÁ VSV TRONG BEÅ AEROTANK Öu ñieåm Deã xaây döïng vaø vaän haønh Hieäu quaû xöû lí cao Xöû lí ñöôïc löu löôïng lôùn Nhöôïc ñieåm Chi phí vaän haønh, baûo döôõng cao Vaän haønh toán naêng löôïng