Chương IX Công nghệ xử lý chất rắn ô nhiễm bằng vi sinh vật

CHƯƠNG IXCÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT RẮN Ô NHIỄM BẰNG VSV Kỹ thuật ủ phân Là phương pháp xử lý chất thải thông qua xử lý chất mùn hữu cơ chuyển hóa thành chất dinh dưỡng hữu cơ nhằm mục đích: Giải quyết ô nhiễm môi trường Cung cấp lượng mùn cho nông nghiệp Là phương pháp lợi dụng vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm phân giải chất hữu cơ theo hướng ổn định chuyển hóa mùn Kỹ thuật ủ phân Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Kỹ thuật ủ phân kỵ khí Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các giai đoạn của công nghệ ủ phân Các yếu tố ảnh hưởng đến phân ủ Các giai đoạn của quá trình ủ phân Tiền xử lý Đối với phân gia súc, phân bùn  điều chỉnh nước và tỷ lệ C/N hoặc thêm vào một số chủng vi khuẩn hoặc chế phẩm vi sinh Đối với rác thải sinh hoạt  nghiền nhỏ, chọn lọc, loại bỏ các chất khô cứng Làm cho nguyên liệu đạt tỷ lệ ngậm nước nhất định Phải đảm bảo độ thông thoáng để đảm bảo lượng oxy, có thể bổ sung thêm mùn cưa hoặc trấu Có thể bổ sung thêm phân, bùn, nước để điều chỉnh tỷ lệ cho hợp lý, tỷ lệ C/N từ 26 – 35 Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các giai đoạn của quá trình ủ phân Lên men sơ cấp Có thể tiến hành ngoài trời hoặc trong thiết bị lên men có khuấy đảo để cung cấp oxy VSV phân giải các hợp chất dễ phân giải  CO2 và H2O  nhiệt độ tăng lên Trong giai đoạn này vi sinh vật sẽ hấp thu C và N Giai đoạn phân hủy này là nhóm vi sinh vật ưa ấm. Thời gian lên men mất 3 – 4 ngày. Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các giai đoạn của quá trình ủ phân Lên men thứ cấp Thực hiện quá trình lên men các chất hữu cơ khó phân hủy Thời gian lên men thứ cấp từ 20 – 30 ngày Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các giai đoạn của quá trình ủ phân Hậu xử lý Sau 2 giai đoạn lên men, số lượng đã giảm dần Đối với ủ phân rác sinh hoạt, các túi nylon, gạch, sỏi, …  chọn lọc loại bỏ tạp chất rồi nghiền nhỏ 1 lần nữa Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các giai đoạn của quá trình ủ phân Thoát mùi Phương pháp chủ yếu là sử dụng các chất khử mùi hôi và lọc, có thể dùng phân hoai phủ lên trên hoặc than hoạt tính Cất trữ Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Nhiệt độ môi trường Đầu tiên là sự phát triên của các vi sinh vật ưa ấm vì trong giai đoạn này nhiệt độ vừa phải. Khi vi sinh vật phân giải  nhiệt độ tăng lên  vi sinh vật ưu nhiệt phát triển Quá trình phân giải xảy ra tốt nhất khi nhiệt độ là 60 – 650C Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Hàm lượng chất hữu cơ - Hàm lượng hữu cơ quá cao  sự thông thoáng  điều kiện kỵ khí và thoát mùi hôi. Hàm lượng hữu cơ trong phân ủ thích hợp là 20 – 80% Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Nước Giúp hòa tan chất dinh dưỡng giúp cho vi sinh vật hấp thu tốt hơn Hàm lượng nước thích hợp là khoảng 50 – 60% trọng lượng Nếu hàm lượng nước > 65%  nhiệt độ khó tăng  tốc độ phân hủy giảm đồng thời giảm sự thông thoáng, dễ tạo điều kiện kỵ khí Nếu hàm lượng nước < 40%  không hòa tan đủ chất dinh dưỡng Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Tỷ lệ C/N Tỷ lệ C/N ảnh hưởng đến nhiệt độ phân ủ Tỷ lệ C/N nhỏ  nhiệt độ lên nhanh nhưng khó đạt mức cao nhất Tỷ lệ C/N cao  nhiệt độ rất cao nhưng lên rất chậm  Tỷ lệ C/N tốt nhất là (25-30)/1 Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Tỷ lệ C/P Là thành phần trong acid phosphoric và nhân tế bào, tạo năng lượng dạng ATP Tỷ lệ C/P thích hợp nhất là 75 – 150 pH Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi sinh vật Trong quá trình ủ phân, pH thay đổi theo thời gian. Giai đoạn đầu, pH giảm xuống 5, sau đó tăng lên 8 – 8,5 Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Các yếu tố ảnh hưởng quá trình ủ phân Sự thoáng khí Khi ủ phân phải đảm bảo cung cấp đầy đủ oxy. Để giải quyết vấn đề này cần đảm bảo lượng thông gió thích hợp Có thể dùng quạt, quạt nén khí và ống thông gió tự nhiên. Kỹ thuật ủ phân hiếu khí Kỹ thuật ủ phân kỵ khí Là quá trình xảy ra trong điều kiện không có oxy nhờ các vi sinh vật kỵ khí tiến hành lên men các chất rác thải sinh hoạt, rơm rạ … thành phân bón Quá trình ủ phân kỵ khí xảy ra gồm 2 giai đoạn: Lên men sinh acid: acid hữu cơ, alcohol, CO2, NH3, H2S Lên men sinh khí: phân giải các acid hữu cơ tạo thành sản phẩm là methane và CO2