Những yếu tố quan trọng cần kiểm soát tối ưu đối với nguyên liệu đầu vào trong chuyển hóa yếm khí khô chất thải rắn đô thị sinh khí mêtan

Hoàng Lê Phương Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 95(07): 157 - 161

157

NHỮNG YẾU TỐ QUAN TRỌNG CẦN KIỂM SOÁT TỐI ƯU ĐỐI VỚI

NGUYÊN LIỆU ĐẦU VÀO TRONG CHUYỂN HÓA YẾM KHÍ KHÔ CHẤT

THẢI RẮN ĐÔ THỊ SINH KHÍ MÊTAN

Hoàng Lê Phương*

Trường Đại học Kỹ thuật Công Nghiệp - ĐH Thái Nguyên

TÓM TẮT

Quá trình chuyển hóa yếm khí khô chất thải rắn đô thị sinh khí mêtan là quá trình dựa trên sự hoạt

động của nhóm vi sinh vật axit hóa và nhóm vi sinh vật mêtan hóa để chuyển các thành phần hữu

cơ trong chất thải thành khí mêtan, do đó quá trình dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài và rất

khó kiểm soát sự ổn định. Để giúp gia tăng sự ổn định quá trình, tối đa hóa hiệu suất sinh khí

mêtan đã có rất nhiều nghiên cứu đưa ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình do nguyên liệu đầu

vào và do quá trình vận hành [1,2,4,13]. Bài báo này đề cập đến ba yếu tố cần kiểm soát tối ưu đối

với nguyên liệu đầu vào: phương pháp tiền xử lý, thông số OD20, tỉ lệ bùn tuần hoàn. Tối ưu ba

yếu tố này giúp kiểm soát được các yếu tố gây hại cho quá trình như thành phần độc, sự tích tụ axit

béo bay hơi, sự mất ổn định pH…

Từ khóa: chuyển hóa yếm khí, khí metan, khí sinh học, chất thải rắn đô thị, thông số OD20

ĐẶT VẤN ĐỀ*

Hiện nay ở nhiều nước đặc biệt những nước

đang phát triển trong đo có Việt Nam, chất

thải rắn đô thị đang gây ra những vấn đề môi

trường nghiêm trọng do phương pháp xử lý

truyền thống đối với chất thải rắn đô thị vẫn

là chôn lấp, phương pháp này đã và đang gây

ra những vấn đề môi trường nghiêm trọng do

sự phát sinh nước rích rác và các khí ô nhiễm

ra môi trường xung quanh đồng thời đòi hỏi

một quỹ đất lớn. Trong khi đã có nhiều

nghiên cứu chỉ ra rằng mặc dù chất thải rắn

đô thị có thành phần đa dạng nhưng phần chất

hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học luôn chiếm tỉ

lệ cao nhất khoảng 40 - 70% do vậy tiềm

năng sinh khí mêtan từ chất thải rắn đô thị là

rất lớn [7, 10].

Việc sử dụng sản phẩm khí mêtan như một

loại nhiên liệu đã mang lại những lợi ích

không nhỏ về môi trường và năng lượng,

những lợi ích này bao gồm: việc bảo đảm sự

phát triển năng lượng bền vững trong tương

lai, việc giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính

từ việc đốt cháy những nguồn nhiên liệu khác

và việc giảm thiểu những tác hại do chôn lấp

chất thải hữu cơ gây ra. Như vậy có thể thấy

việc chuyển hóa yếm khí chất thải rắn đô thị

sinh khí mêtan là một trong những phương

pháp hữu hiệu nhất hiện nay, phương pháp

*

Tel: 0904 537587, Email: [email protected]

này vừa giải quyết được những vấn đề môi

trường phát sinh của phương pháp chôn lấp

đồng thời tạo giá trị kinh tế từ sản phẩm khí

mêtan.

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ CHUYỂN

HÓA YẾM KHÍ KHÔ CHẤT THẢI RẮN

ĐÔ THỊ SINH KHÍ MÊTAN

Công nghệ chuyển hóa yếm khí tạo khí sinh

học (khí mêtan) đã được biết đến trong xử lý

các loại chất thải hữu cơ như chất thải chăn

nuôi, chất thải bùn cống, chất thải sinh hoạt

hơn một trăm năm nay; tuy nhiên công nghệ

này đã không được phát triển rộng rãi do sự

quá phổ biến của nguồn nhiên liệu hóa thạch

như than đá và dầu mỏ. Trong những năm gần

đây, trước áp lực về năng lượng và môi

trường, nhiều quốc gia đã tiến hành nghiên

cứu và đưa vào ứng dụng với quy mô lớn quá

trình chuyển hóa yếm khí chất thải rắn đô thị

sản xuất khí mêtan [10].

Quá trình chuyển hóa yếm khí là quá trình

phức tạp gồm hai giai đoạn chính: giai đoạn

lên men tạo axit và giai đoạn lên men tạo khí

metan (sơ đồ 1). Có hai dạng chuyển hóa yếm

khí: chuyển hóa yếm khí ướt (lượng chất khô

trong nguyên liệu <10%) và chuyển hóa yếm

khí khô (lượng chất khô trong nguyên liệu

chiếm từ 25% đến 40%) [2]. Trong thực tế, để

chuyển hóa chất thải rắn đô thị người ta

thường sử dụng quá trình chuyển hóa yếm khí

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn