Tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật làm sạch khí sinh học bằng phương pháp sử dụng dung dịch hấp thụ ba(oh)2.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Tôn Nữ Thị Phương Vi ĐỀ TÀI솀 NGHINN CỨUI K̃ THIẬT LÀM ẠẠCH KH ẠINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ẠỬ DỤNG DING DỊCH HẤP THỤ Ba(OH)2 LUẬN VĂN THẠ SI : THUẬT MÔI TRƯƠNN Hà Nội, 7/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Tôn Nữ Thị Phương Vi ĐỀ TÀI솀 NGHINN CỨUI K̃ THIẬT LÀM ẠẠCH KH ẠINH HỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ẠỬ DỤNG DING DỊCH HẤP THỤ Ba(OH)2 ̣huyên nganhI :y huu ̣ môi rương Ma sôI 85203203 LUẬN VĂN THẠ SI : THUẬT MÔI TRƯƠNN NNƯƠI HƯƠNN DÂN :HOA HỌI Ngươi hương dânI PGẠ.TẠ. Đỗ Văn Mạnh Hà Nội, 7/2020 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan các nội dung được rình bay rong luu ̣n văn ô nghiệp “Nghiên cứu ky huu ̣ lam sạch khí sinh học bằng phương pháp sử dụng dung dịch hấp hụ Ba(OH)0” la nghiên cứu của cá nhun ôi, rên cơ sở mộ sô dữ liệu, sô liệu được ham khảo. Những ai liệu được sử dụng ham khảo rong luu ̣n văn đa được nêu rõ rong phần ai liệu ham khảo. ̣ác sô liệu, kế quả rình bay rong đồ án la hoan oan rung hực, nếu sai ôi xin chịu hoan oan rách nhiệm va chịu mọi kỷ luu ̣ của bộ môn va nha rương đđ ra. Ha Nội, háng 7 năm 0303 inh viên Tôn Nữ Thị Phương Vi Lời cảm ơn Lơi đầu iên, xin chun hanh gửi lơi cám ơn đến Ban lanh đạo Viện ̣ông nghệ Môi rương va Ban lanh đạo ̣ông y ̣ổ phần bia ai Nòn – Miđn Trung đa ạo điđu kiện huu ̣n lợi va giúp đỡ ôi hoan hanh các chương rình học ại học viện. Luu ̣n văn ô nghiệp được hực hiện ại Hệ hông lên men yếm khí bùn hải, sinh khí sinh học để phá điện va bùn hải sau lên men được hu gom sản xuấ lam phun bón hữu cơ. Đuy la đđ ai phôi hợp giữa ̣ông y ̣P bia ai Nòn – Miđn Trung va Viện ̣ông nghệ Môi rương. Do đó, ôi được ạo điđu kiện học u ̣p, nghiên cứu cùng các chuyên gia của Viện khi riển khai xuy dựng dự án, vu ̣n hanh hử nghiệm va sản xuấ . Đuy la cơ sở để hực hiện các nội dung nghiên cứu của cá nhun ôi. Xin gửi lơi cám ơn suu sắc đến PN .T . Đỗ Văn Mạnh, phó viện rưởng Viện ̣ông nghệ Môi rương đa u ̣n ình hương dân, chỉ bảo em rong suô quá rình học u ̣p va lam khóa luu ̣n. Đặc biệ , xin chun hanh cảm ơn các hầy cô giáo rong Học viện nói chung, các hầy cô rong khoa :y huu ̣ môi rương nói riêng đa ruyđn đạ nhiđu kiến hức bổ ích chuyên nganh, giúp em nắm bắ được cơ sở lý huyế va ạo điđu kiện giúp đỡ rong suô quá rình học u ̣p. ̣uôi cùng, em xin chúc Ban lanh đạo Viện ̣ông nghệ Môi rương, Ban lanh đạo ̣ông y ̣ổ phần bia ai Nòn – Miđn Trung va các hầy cô giáo sức khỏe, hanh công. Ạinh Viên Tôn Nữ Thị Phương Vi i MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QIAN TÀI LIỆI.........................................................5 1.1. TỔNN QUAN VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY :Ị :HÍ THU HỒI :HÍ INH HỌ........................................................................................................ 52 1.0. Ự ̣ẦN THIẾT PHẢI LÀM ẠH :HÍ INH HỌ......................................13 1.0.1 Hydrogen sulphide (H0 )..............................................................................................11 1.0.0. iloxane.............................................................................................10 1.0.2. ̣acbonic (̣O0).................................................................................14 1.0.4. Amoniac (NH2)................................................................................. 14 1.2. TỔNN QUAN VỀ ̣ÔNN NNHỆ LÀM ẠH :HÍ INH HỌ..........152 1.2.1 Loại bỏ H0 va NH2 bằng phương pháp hóa lý...............................................152 1.2.0 ̣ác phương pháp loại bỏ iloxan............................................................................07 1.2.2 Loại bỏ H0 bằng phương pháp sinh học............................................................23 1.2.4 Mộ sô phương pháp phổ biến lam sạch khí sinh học rên hế giơi....27 1.2.52 ̣ông nghệ lam sạch khí sinh học ại Việ Nam...............................................41 1.4. ̣ÔNN NNHỆ XỬ LÝ :HÍ INH HỌ BẰNN THIẾT BỊ LY TÂM TRONN LỰ̣ TỘ́ ĐỘ ̣AO......................................................................................................42 1.52. HÓA ̣HẤT Ử DỤNN TRONN PHƯƠNN PHÁP LÀM ẠH :HÍ INH HỌ...............................................................................................................................................46 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DINGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHINN CỨUI................................................................................................................48 0.1.ĐỐI TƯỢNN VÀ PHAM VI NNHIÊN ̣ỨU.......................................... 48 0.1.1. Đôi ượng nghiên cứu........................................................................48 0.1.0. Phạm vi nghiên cứu...........................................................................48 0.0. NIƠI THIỆU MÔ HÌNH NNHIÊN ̣ỨU................................................ 48 0.2. NỘI DUNN NNHIÊN ̣ỨU................................................................................................522 0.0.1. Quy rình hí nghiệm......................................................................... 522 ii 0.0.0. ̣ác nội dung nghiên cứu...................................................................529 0.0.0.1. Nội dung 1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dung dịch hấp hụ đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0.......................................................529 0.0.0.0. Nội dung 0. Nghiên cứu ảnh hưởng của ôc độ quay của hiế bị HNRPB đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0.................................................63 bỏ H0 0.0.0.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của ôc độ dòng khí đến hiệu suấ loại va ̣O0.................................................................................................63 0.0.0.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của ôc độ dòng dung dịch đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0.................................................................................. 61 0.0.0.52. Nội dung 52. Đánh giá độ bao hòa của dung dịch hấp hụ Ba(OH)0 heo hơi gian................................................................................... 60 0.2. PHƯƠNN PHÁP NNHIÊN ̣ỨU............................................................62 0.2.1. Phương pháp hực nghiệm.................................................................62 0.2.0. Phương pháp lấy mâu va phun ích................................................... 64 0.2.2. Phương pháp kế hừa.........................................................................66 0.2.4. Phương pháp chuyên gia...................................................................67 0.2.52. Phương pháp ính oán.......................................................................67 CHƯƠNG 3. KẾT QIẢ VÀ THẢO LIẬN............................................... 68 2.1 MÔ HÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNN XỬ LÝ BÙN YẾM :HÍ TAI NHÀ MÁY............................................................................................................................................................68 2.0. :ẾT QUẢ NNHIÊN ̣ỨU ẢNH HƯỞNN ̣ỦA NỒNN ĐỘ DUNN DỊ̣H HẤP THỤ ĐẾN HIỆU UẤT LOAI BB H0 VÀ ̣O0.....................Error! Bookmark not defined. 2.2. :ẾT QUẢ NNHIÊN ̣ỨU ẢNH HƯỞNN ̣ỦA TỘ́ ĐỘ QUAY ̣ỦA THIẾT BỊ HNRPB ĐẾN HIỆU UẤT LOAI BB H0 VÀ ̣O0...................7 4 2.4. :ẾT QUẢ NNHIÊN ̣ỨU ẢNH HƯỞNN ̣ỦA TỘ́ ĐỘ DÒNN :HÍ ĐẾN HIỆU UẤT LOAI BB H0 VÀ ̣O0................................................... 7 7 2.4. :ẾT QUẢ NNHIÊN ̣ỨU ẢNH HƯỞNN ̣ỦA TỘ́ ĐỘ DÒNN DUNN DỊ̣H ĐẾN HIỆU UẤT LOAI BB H0 VÀ ̣O0............................7 9 iii 2.52. :ẾT QUẢ ĐÁNH NIÁ ĐỘ BÃO HÒA ̣ỦA DUNN DỊ̣H HẤP THỤ Ba(OH)0 THEO THƠI NIAN......................................................................... 80 CHƯƠNG 4. KẾT LIẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................85 TÀI LIỆI THAM KHẢO............................................................................ 87 PHỤ LỤC.......................................................................................................90 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT EDTA E ylenediamine e raace ic axe ic HEDTA Axi hydrôxy-e hyle hylenediamine riace ic HNRPB Thiế bị quay ly um ôc độ cao (High Nravi y Ro a ing Packed Bed) QN/QL Tỉ lệ giữa lưu lượng khí vao va lưu lượng dung dịch hấp hụ rpm Vòng/phú (revolu ions per minu e) ̣OD Nhu cầu oxy hóa học ̣OD Nhu cầu oxy hóa học hòa an TỌ Tổng cacbon hữu cơ hòa an Ṭ ̣acbon ổng sô ṬVN Tiêu chuẩn Việ Nam TỌ Tổng cacbon hữu cơ T Tổng chấ rắn TXLNT Trạm xử lý nươc hải V ̣hấ rắn bay hơi XLNT Xử lý nươc hải v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thanh phần va ính chấ của khí sinh học........................................9 Bảng 1.2. Mộ sô phương pháp lam sạch ̣O0 ừ hỗn hợp biogas.................38 Bảng 1.3.Mộ sô phương pháp lam sạch H0 ừ hỗn hợp biogas...................39 Bảng 2.1. Niá rị đặc rưng của bùn hữu cơ sử dụng rong nghiên cứu .. Error! Bookmark not defined. Bảng 2.2. ̣hấ lượng khí biogas dùng lam nhiên liệu cho máy phá điện.....56 Bảng 2.3. ̣ác hông sô của hí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởngcủa nồng độ dung dịch hấp hụ đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0..................................... 529 Bảng 2.4. ̣ác hông sô của hí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởngcủa ôc độ quay của hiế bị HNRPB đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0..................................63 Bảng 2.5. ̣ác hông sô của hí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của ôc độ dòng khí đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0....................................................61 Bảng 2.6. ̣ác hông sô của hí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của ôc độ dòng dung dịch đến hiệu suấ loại bỏ H0 va ̣O0.........................................61 Bảng 2.7. Đánh giá độ bao hòa của dung dịch hấp hụ heo hơi gian...........62 Bảng 2.8. ̣ác bươc hực hiện các hí nghiệm lam sạch khí.........................622 Bảng 2.9. ̣ác hông sô va phương pháp phun ích hanh phần biogas..........66 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Quá rình phun hủy kị khí.................................................................6 Hình 1.2. ơ đồ quá rình phun hủy kị khí chấ hải hữu cơ.............................6 Hình 1.3. ơ đồ lam sạch khí biogas bằng dòng ngược...............................................18 Hình 1.4. Loại bỏ H0 bằng phương pháp lọc sinh học..............................................21 Hình 1.5. ơ đồ lam sạch khí biogas bằng dòng ngược...............................................22 Hình 1.6. ơ đồ lam sạch khí biogas bằng dòng ngược...............................................24 Hình 1.7. Hiệu suấ loại bỏ H0 bằng phương pháp sinh học.................................252 Hình 1.8. ơ đồ ứng dụng của khí sinh học . Error! Bookmark not defined.0 Hình 1.9. Thiế bị lam sạch khí biogas HNRPB dùng rong nghiên cứu Error! Bookmark not defined.4 Hình 1.10. Nguyên lý của hiế bị lam sạch khí biogas HNRPB dùng rong nghiên cứu.............................................................................Error! Bookmark not defined. Hình 2.1. ơ đồ công nghệ xử lý nươc hải của nha máy.............................570 Hình 2.2. ơ đồ mô hình xử lý bùn yếm khí ại nha máy............................ 572 Hình 2.3. Thiế bị lam sạch khí biogas HNRPB hực ế ại pilo .................574 Hình 2.4. Bô rí hí nghiệm nghiên cứu........................................................575 Hình 2.5. Túi chứa biogas hô (bên phải) va úi chứa biogas inh (bên rái) 527 6 Hình 2.6. Bồn chứa va máy khuấy rộn hóa chấ ........................................... 57 Hình 2.7. Động cơ quay ly um biến ần.........................................................57 Hình 2.8. Máy hổi khí................................................................................... 58 Hình 2.9. Lưu lượng kế đo khí....................................................................... 58 Hình 2.10. Bơm hóa chấ ................................................................................58 Hình 2.11. Lưu lượng kế đo hóa chấ .............................................................58 Hình 2.12. Đo nhanh chấ lượng khí biogas ại hiện rương.......................... 65 vii Hình 2.13. Lấy mâu khí biogas vao úi chứa..................................................65 Hình 2.14. Đo pH dung dịch hấp hụ ại hiện rương.....................................66 Hình 3.1. ̣ác hạng mục rong duy chuyđn công nghệ của đđ ai..........................7 0 Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch hấp hụ đến hiệu suấ loại bỏ H0 , ̣O0.........................................................................................................7 2 Hình 3.3. Ảnh hưởng ôc độ quay của hiế bị HNRPB đến hiệu suấ loại bỏ H0 , ̣O0.........................................................................................................7 6 Hình 3.4. Ảnh hưởng của ôc độ dòng khí đến hiệu suấ loại bỏ H0 , ̣O0...78 Hình 3.5. Ảnh hưởng của ôc độ dòng dung dịchđến hiệu suấ loại bỏ H0 , ̣O0..................................................................................................................81 Hình 3.6. Độ bao hòa của dung dịch hấp hụ heo hơi gian..........................83 viii 1 MỞ ĐÂI 1. Tính cấp thiết của đề tài Năng lượng va môi rương la vấn đđ có ác động, ảnh hưởng không nhỏ đến ấ cả các lĩnh vực, bao gồmI kinh ế, chính rị, văn hóa, an ninh, xa hội của ấ cả các quôc gia rên hế giơi. Đặc biệ , rong ình hình nguồn năng lượng hóa hạch đang cạn kiệ va sự biến đổi khí hu ̣u rái đấ đang rở hanh hiểm họa đôi vơi loai ngươi hì vấn đđ nêu rên cang rở hanh môi quan um hang đầu của cả hế giơi. Tiế kiệm năng lượng va giảm hiểu ô nhimm môi rương luôn la mục iêu nghiên cứu chính, song hanh cùngquá rình phá riển kinh ế - xa hội của đấ nươc. ong song vơi việc hoan hiện các hệ hông sử dụng để nung cao hiệu suấ nhiệ , giảm iêu hao nhiên liệu, giảm hiểu ô nhimm môi rương hì các chương rình nghiên cứu ìm kiếm nguồn năng lượng sạch, năng lượng ái sinh va nung cao hiệu quả sử dụng các nguồn năng lượng nay la việc rấ cần hiế . Trong các nguồn nhiên liệu hay hế, khí sinh học (Biogas) la nguồn năng lượng ái ạo có iđm năng rấ lơn va đang được khuyến khích phá riển ại Việ Nam. Việc sản xuấ biogas bằng phương pháp phun hủy kị khí ừ các chấ hải hữu cơ la giải pháp mang lại lợi ích nhiđu mặ , vừa u ̣n hu được nguyên liệu phục vụ ái sản xuấ , giảm hể ích chấ hải cần chôn lấp, đồng hơi khí biogas hu được dùng lam nhiên liệu, chạy máy phá điện. Thanh phần chủ yếu của biogas la khí me an (̣H 4) va khí cacbonic (̣O0), ngoai ra còn có các ạp chấ khác như khí hydro sulfua (H 0 ), hơi nươc (H0O), khí amoniac (NH2), .... ̣hấ lượng khí biogas phụ huộc vao ham lượng ̣H4 rong hỗn hợp biogas va độ inh khiế của hỗn hợp khí. Nếu khí biogas được lọc sạch các ạp chấ , chúng sẽ nhu ̣n được nhiên liệu có ính chấ ương ự như khí hiên nhiên (biome hane). Việc chuyển đổi biogas hanh biome hane nói chung bao gồm hai bươc chínhI quá rình lam sạch để loại bỏ các hanh phần ô nhimm nhưI H0 , H0O, NH2, quá rình nung cấp để ăng giá rị nhiệ đáp ứng cho phá điện. ử dụng biogas lam nhiên liệu cho phép giải quyế đồng hơi vấn đđ ô nhimm khi sản xuấ biogas va hay hế nhiên liệu ruyđn hông. 0 Tại Việ Nam, rong 13 năm rở lại đuy đa có nhiđu nghiên cứu va ứng dụng hực ế vđ hu khí biogas bằng quá rình phun hủy kị khí nươc hải, phun gia súc, gia cầm, dùng để đun nấu va chạy máy phá điện ở quy mô hộ gia đình va rang rại.Tuy nhiên, các đầu công suấ phá điện đđu ở mức hấp, hiế bị ách lọc khí chưa đạ hiệu quả cao, dân đến các hiế bị hay gặp sự cô va bị ăn mòn, nhanh hỏng, ừ đó ảnh hưởng đến công suấ phá điện . Việc kế hợp vơi đôi ác Đai Loan rong việc xử lý bùn hải bằng phương pháp lên men kị khí, sinh khí biogas vơi hiệu suấ cao, xuy dựng quy rình lọc khí biogas riệ để, ạo ra nguồn khí biogas chấ lượng để chạy máy phá điện vơi công suấ lơn không chỉ mang ý nghĩa kinh ế - môi rương - xa hội ma còn ạo ra mộ bươc ngoặ quan rọng rong lĩnh vực khoa học công nghệ nươc nha, ạo ra mộ sự phá riển bđn vững, hun hiện môi rương rong bôi cảnh ô nhimm oan cầu đang ở mức báo động va biến đổi khí hu ̣u đa, đang va sẽ mang lại những hu ̣u quả khôn lương cho ngươi dun. Trên cơ sở đó, rong phạm vi luu ̣n văn ô nghiệp, ác giả đđ xuấ đđ aiI “Nghiên cứu kỹ thuật làm sạch khí sinh học bằng phương pháp sử dụng dung dịch hấp thụ Ba(OH)2” nhằm đánh giá hiệu quả của quá rình lam sạch hanh phần các khí ̣O0 va H0 rong hỗn hợp khí biogas bằng ky huu ̣ quay ly um ôc độ cao sử dụng dung dịch hấp hụ Ba(OH) 0. Thông qua kế quả nghiên cứu, sẽ lựa chọn được bộ các hông sô ôi ưu rong vu ̣n hanh để đảm bảo hiệu quả lam sạch khí cao nhấ . 2. Mục tiêu nghiên cứu a. Mục tiêu chung솀 Lam sạch khí sinh học giúp cải hiện chấ lượng khí sinh học phá sinh, u ̣n hu va đưa vao sử dụng lam nhiên liệu cho động cơ phá điện phục vụ hoạ động sản xuấ . - Nóp phần giảm hiểu khôi lượng sử dụng các nhiên liệu hóa hạch dùng lam chấ đô rong nha máy hiện nay. - Tu ̣n dụng chấ hải để chuyển hóa hanh năng lượng sạch phục vụ đơi sông sinh hoạ , sản xuấ va cải hiện chấ lượng môi rương. b. Mục tiêu cụ thể솀 2 Nghiên cứu, lựa chọn các yếu ô hích hợp cho quá rình lam sạch biogas bằng phương pháp sử dụng hiế bị lam sạch la máy ly um um ôc độ cao HNRPB vơi dung dịch hấp hụ Ba(OH) 0 nhằm nung cao hiệu suấ phá điện va phục vụ định hương ứng dựng rên quy mô phá điện công nghiệp ại đơn vị. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - :hí sinh học (biogas) sinh ra ừ hệ hông phun hủy bùn yếm khí. - Hệ hí nghiệm lam sạch khí. 3. 2. Phạm vi nghiên cứu - Trong giơi hạn luu ̣n văn, phạm vi nghiên cứu được xác địnhI + :hí biogas sinh ra ừ hệ hông phun hủy yếm khí bùn hải công suấ ôi đa 83 m2/ngđ ại Nha máy bia ai Nòn- Đắk Lắk, huộc công y ̣ổ phần Bia ai Nòn – Miđn Trung. + ̣ác hông sô của quá rình lam sạch khí biogasI nồng độ dung dịch hấp hụ (̣Ba(OH)0); ôc độ quay của hiế bị HNRPB (); ôc độ dòng khí biogas (QN) va ôc độ dòng dung dịch (QL). + Độ bao hòa của dung dịch hấp hụ rong quá rình lam sạch khí biogas heo hơi gian. - Thơi gian nghiên cứuI háng 13/0318 đến háng 0/0303. - Địa điểm iến hanh hí nghiệmI mô hình hí nghiệm ại khuôn viên Nha máy bia ai Nòn- Đắk Lắk, huộc công y ̣ổ phần Bia ai Nòn – Miđn Trung, địa chỉI sô 31 Nguymn Văn Linh, hanh phô Buôn Ma Thuộ , ỉnh Đắk Lắk. Nghiên cứu lam sạch biogas bằng ky huu ̣ ly um ôc độ cao HNRPB sử dụng dung dịch Ba(OH)0 quy mô 83 m2 va hệ hông xử lý nươc hải công suấ 633 m2/ngđ để cung cấp khí biogas cho máy phá điện 03 kWh. 4. Phương pháp nghiên cứu솀 4 - Phương pháp hực nghiệm - Phương pháp lấy mâu - Phương pháp phun ích - Phương pháp kế hừa - Phương pháp ính oán 5. Ý nghĩa khoa học của đề tài솀 :ế quả đđ ai la sự hanh công việc ứng dụng khoa học vao hực imn, đặc biệ rong công nghệ lam sạch khí bằng hiế bị lam sạch khí sinh học, lam ăng khả năng ứng dụng hiế bị nay vao hực imn vơi các hông sô vu ̣n hanh hợp lý, đem lại hiệu quả xử lý cao. 52 CHƯƠNG 1. TỔNG QIAN TÀI LIỆI 1.1. TỔNN QUAN VỀ QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY :Ị :HÍ THU HỒI :HÍ INH HỌ Ngay nay, hệ hông phun hủy kị khí được sử dụng rộng rai để xử lý các chấ hải rắn, bao gồm chấ hải nông nghiệp, phun động vu ̣ , bùn ừ các rạm xử lý nươc hải va chấ hải đô hị. Ươc ính hang riệu hệ hông phun hủy kị khí được xuy dựng rên oan hế giơi. Hệ hông phun hủy kị khí cũng được sử dụng hiệu quả rong xử lý chấ hải nông nghiệp, công nghiệp hực phẩm va nươc giải khá , ở các nươc phá riển va đang phá riển. Trong các hệ hông kị khí, hầu hế các chấ hữu cơ bị phun hủy sinh học có rong chấ hải được chuyển đổi hanh khí sinh học (7 3 ÷ 93%), ừ pha lỏng va bể phản ứng ở dạng khí. ̣hỉ mộ phần nhỏ chấ hải hữu cơ được chuyển đổi hanh sinh khôi vi sinh vu ̣ (52 ÷ 152%), sau đó ạo hanh bùn hừa của hệ hông, bùn nay đặc hơn. ̣hấ hải không chuyển hóa hanh khí sinh học hoặc vao sinh khôi ra khỏi hệ hông xử lý la chấ hải không bị phun hủy (13 ÷ 23%). :ế quả nghiên cứu của Le inga (19952) đa nhấn mạnh sự cần hiế phải hực hiện các hệ hông bảo vệ môi rương kế hợp, để lam hai hoa việc xử lý nươc hải, hu hồi va ái sử dụng các sản phẩm phụ của nó. ̣ách iếp cu ̣n nay đặc biệ phù hợp vơi các nươc đang phá riển, nơi có nhiđu vấn đđ nghiêm rọng vđ môi rương, ình rạng hiếu nhun lực va năng lượng va hương la không đủ khả năng sản xuấ lương hực. Do đó, phun hủy kị khí rở hanh giải pháp hích hợp nhấ để xử lý nươc hải va hu hồi các sản phẩm phụ, như minh họa rong Hình 1.1. 6 Hình 1.1. Quá rình phun hủy kị khí Chất thải hữu cơ phức tạp ̣acbohydra , pro ein, chấ béo 1. Thủy phân 2. Axit hóa Phân tử hữu cơ hòa tan Đương, amino axi , axi béo Axit béo dễ bay hơi 3. Acetat hóa Axit acetic H2, CO2 4. Methane hóa CH4 + CO2 Hình 1.2. ơ đồ quá rình phun hủy kị khí chấ hải hữu cơ 7  Giai đoạn 1: Thủy phân Dươi ác dụng của enzyym hydrolazya do vi sinh vu ̣ iế ra, các chấ hữu cơ có phun ử lượng lơn như pro ein, lipi , hydrocacbon sẽ bị phun hủy hanh các chấ hữu cơ có phun ử lượng nhỏ hơn va phần lơn đđu dm an rong nươc như đương, amino axi , axi béo, axi hữu cơ như phản ứng (1); (0); (2); (4) va (52) hể hiện ở dươi đuyI (1) (0) (2) (4) (52) Hợp chấ cao phun ử + H0O → Hợp chấ hấp phun ử + H0  Giai đoạn 2: Axit hóa Lipids → Axi béo Polysaccharide → Monosaccharide Pro ein → Amino axi Axi nucleic → Purine + Pyrimidin ̣ác sản phẩm của quá rình hủy phun sẽ được vi sinh vu ̣ hấp hụ va chuyển hóa. ̣ác axi hữu cơ có phun ử lượng nhỏ, các rượu va các chấ rung ính khác cũng được hình hanh do quá rình lên men đương, do phun giải axi va do khử amin. Ngoai ra mộ sô khí cũng được ạo hanh như ̣O 0, H0 , H0, NH2 va mộ lượng nhỏ ̣H 4, nếu rong nươc hải giau pro ein hì còn sinh ra các khí độc như mercap an, sca ol, indol Trong quá rình lên men các axi hữu cơ, các axi amin sẽ được khử amin bằng khử hoặc bằng hủy phun để ạo NH2 va NH4+, mộ phần sẽ được vi sinh vu ̣ sử dụng để ạo sinh khôi, phần còn lại hương ồn ại dươi dạng NH4+. Thanh phần va ính chấ của các sản phẩm rong giai đoạn nay phụ huộc nhiđu vao bản chấ của các chấ ô nhimm, điđu kiện môi rương va ác nhun sinh học. Thanh phần của các sản phẩm rong giai đoạn nay sẽ ảnh hưởng đến giai đoạn iếp heo. ̣ác phản ứng xảy ra rong giai đoạn nay bao gồm phản ứng (6) va (7 ). (6) ̣6H10O6 + 0H0 → 0̣H2̣H0̣OOH + 0H0O (7 ) ̣6H10O6 → 0̣H2̣H0OH + 0̣O0  Giai đoạn 3: Acetat hóa ̣ác sản phẩm lên men như axi béo, axi lac ic sẽ được ừng bươc chuyển hóa đến axe ic. ̣ác phản ứng xảy ra rong giai đoạn nay bao gồm phản ứng (8); (9); (13) va (11). (8) (9) ̣H2̣H0̣OO- + 2H0O → ̣H2̣OO- + H+ + ḤO2- + 2H0 ̣6H10O6 + 0H0O → 0̣H2̣OOH + 0̣O0 + 4H0 8 (13) (11) ̣H2̣H0OH + 0H0O → ̣H2̣OO- + 0H0 + H+ 0ḤO2- + 4H0 + H+ → ̣H2̣OO- + 4H0O  Giai đoạn 4: Metan hóa Đuy la giai đoạn cuôi cùng va cũng la giai đoạn quan rọng nhấ rong oan bộ quá rình xử lý yếm khí đặc biệ la rong điđu kiện xử lý có hu khí biogas. ̣ác sản phẩm hu được ừ giai đoạn rươc sẽ được khí hóa nhơ các vi khuẩn me hane hóa được gọi chung la Me hanogens. ̣ác vi sinh vu ̣ nay có đặc ính chung la chỉ hoạ động rong môi rương yếm khí nghiêm ngặ . Tôc độ sinh rưởng va phá riển của chúng chu ̣m hơn nhiđu so vơi các chủng vi sinh vu ̣ khác.̣ác phản ứng xảy ra rong giai đoạn nay bao gồm phản ứng (10); (12); (14); (152); (16) va (17 ). (10) (12) (14) (152) (16) (17 ) 0̣H2̣H0OH + ̣O0 → 0̣H2̣OOH + ̣H4 ̣H2̣OOH → ̣H4 + ̣O0 ̣H2OH → ̣H4 + H0O ̣O0 + 4H0 → ̣H4 + 0H0O ̣H2̣OO- + O40- + H+ → 0ḤO2 + H0 ̣H2̣OO- + NO- + H0O + H+ → 0ḤO2 + NH4+ Như vu ̣y sản phẩm cuôi cùng nhu ̣n được rong chu rình phun hủy kị khí chấ hải hữu cơ la biogas vơi hanh phần chính la khí ̣H 4 va ̣O0. Biogas có hể được sử dụng để sản xuấ điện năng, nấu nương, sưởi ấm, đun nươc nóng hay cấp nhiệ . Trong sử dụng hông hương, 1m2 biogas ương đươngI Thắp sáng bóng đèn có công suấ 63 -133 W rong 6 giơ; nấu 2 bữa ăn cho 1 gia đình 52 -6 ngươi; hay hế 3,7 kg xăng dầu; chạy động cơ 1 ma lực rong 0 giơ; ản xuấ 1,052 kWh điện bằng động cơ nhiệ . ̣hấ hải hữu cơ ừ các nguồn khác nhau có hể sử dụng để sản xuấ biogas. Quá rình sử dụng biogas lam nhiên liệu không lam ăng ̣O0 rong bầu khí quyđn. Thanh phần va ính chấ của khí sinh học hu được sau quá rình phun hủy kị khí chấ hải hữu cơ được rình bay rong Bảng 1.1