Bài giảng Công nghệ sinh thái TS. Lê Quốc Tuấn: Chương 2 (Phần 2)

ThôThôøøii giangian llööuu nnööôôùùcc, , bubuøønn

ThôThôø øii giangian llööuu nnööôôù ùcc ôôû û bebeå å hiehieá áuu khkhíí íítt nhanhaá átt lalaø ø ø 5 5 giôgiôø

áii vôvôù ùii loloï ïcc nhonhoû û giogioï ïtt ttöøöø 0.4 0.4 –– 1.2 1.2

ûii llööôôï TaTaû ïngng hhööõuõu côcô ññooá kg BOD/m33/nga /ngaø kg BOD/m øy.y.

átt hhööõuõu côcô phaân ûyy phaân huhuû ïngng bubuø ø ttææ sosoá

TaTaû ñöñöôôï ûii llööôôï ïcc so so vôvôù ønn lalaø ùii sinhsinh khokhoá

TaTaû

ûii llööôôï

ïngng bubuø

ønn ==

Theå tích x sinh khoái

á gigiööõaõa chachaá ùaa ïtt hohoù áii hoahoaï Löu löôïng x BOD

ängng trong

TaTaû ññooá ûii llööôôï áii vôvôù ïngng bubuø ä thothoá ùii heheä ønn giaogiao ññooä ángng bubuø trong khoa khoaû ù thetheå ïtt ttíínhnh cocoù ûngng 0.150.15, , nhnhööngng å leânleân ññeeá ánn 0.6.0.6. ønn hoahoaï

Ñoä tuoåi cuûa buøn 2-3 ngaøy vaø thôøi gian löu nöôùc töø 5 – 14 giôø

SuSuïïcc khkhíí

ätt quaquaù

ù trtrììnhnh hiehieá taêng ccööôôø ïcc áuu khkhíí ñöñöôôï ápp cung cacaá øngng cung

ønn hoahoaï VVìì bubuø xemxem lalaø ø hiehieä oxygen vavaø oxygen ïtt ttíínhnh lalaø äuu quaquaù ø tratraù ø momoä ù khikhi ñöñöôôï ùii hahaï ùnhnh giôgiôù ïcc taêng oxygen ïnn oxygen

å ù thetheå ø cocoù tan ùnhnh tan

KhKhíí ñöñöôôï ñöñöôôï cacaù ïcc cacaá phun vôvôù ïcc phun átt raraé qua cacaù ápp qua ùpp suasuaá ùii aaù énn ddíínhnh babaù ä thothoá ùcc heheä átt caocao, , vôvôù ùmm treântreân bebeà ùcc chachaá ángng loãloã mònmòn vavaø ïcc ñíñíchch ññaaù ùii mumuï átt bòbò .. à mamaë ëtt thiethieá

ápp xuxuù

øngng 0.5 0.5 –– 1.0 1.0 giôgiôø khoaû ïcc khkhíí khoa ø, , chachaá ûngng 5 5 giôgiôø ûii átt thathaû å ø ññeeå

GiaiGiai ññoaoaï ïcc ooå ñöñöôôï ønn tataá hoahoaø ïnn tietieá ånn ññònhònh vavaø átt quaquaù ùcc ththööôôø à susuï ïii bebeà û lalaï ø trôtrôû ùaa oxy hohoù ù trtrììnhnh oxy

SuSuïïcc khkhíí

luaân phieân

ángng luaân àmm: : hiehieá ånn ññònhònh tietieá

ûaa quaquaù ànn thothoá áuu khkhíí ttöøöøngng bbööôôù

phieân cucuû truyeà áuu khkhíí truye ùcc, , hiehieá ápp xuxuù

ønn ù trtrììnhnh bubuø ïcc khkhíí ángng, , susuï ùcc, ,

CaCaù hoahoaï giagiaû bubuø

ä thothoá ùcc heheä ïtt ttíínhnh gogoà ûmm, , ooå taêng ccööôôø ønn taêng

øngng

Nhöõng thuaän lôïi cuûa heä thoáng laø söï suïc khí taêng cöôøng, cho pheùp taêng taûi löôïng BOD, vaø coù khaû naêng chòu ñöïng soác BOD.

Söï khoâng thuaän lôïi laø buøn sinh ra khoù oån ñònh hôn

SuSuïïcc khkhíí truye

truyeàànn thothoáángng

SuSuïïcc khkhíí giagiaûûmm dadaàànn

OOÅÅnn ññònhònh tietieáápp xuxuùùcc

SuSuïïcc khkhíí ttöøöøngng bbööôôùùcc

BuBuøønn taêng

taêng ccööôôøøngng

NhNhööõngõng chchæænhnh ssöûöûaa chocho cacaùùcc quaquaùù trtrììnhnh ññangang totoàànn tataïïii

ThaThaùùpp sinhsinh hohoïïcc

ø

o a v

ù

Á

c ô ö n a ö ñ g n O

nöôùc

TruTruïïcc quay

quay tietieáápp xuxuùùcc sinhsinh hohoïïcc

PhaPhaûûnn öùöùngng qua

qua lôlôùùpp dòchdòch loloûûngng

Khí sinh hoïc

Nöôùc ñaõ xöû lyù

Dòch loûng

Hoaøn löu buøn

Ñóa phaân phoái

Nöôùc thaûi vaøo

PhaPhaûûnn öùöùngng trutruïïcc saâusaâu

BeBeåå sinhsinh hohoïïcc mamaøøngng vi vi loloïïcc

MaMaøøngng vi vi loloïïcc chchììmm trong

trong nnööôôùùcc

MBR MBR lalaøø momoäätt coâng

trong coâng trtrììnhnh ññônôn vòvò trong

cucuïïmm coâng

coâng trtrììnhnh xxöûöû lylyùù nnööôôùùcc thathaûûii

LoaLoaïïii thathaûûii hôhôïïpp chachaáátt cocoùù nitrogen chchöùöùaa nitrogen

QuaQuaù

ù trtrììnhnh amoân

ùaa amoân hohoù

Planosarcina urea, VSV: Planosarcina urea,

änn bôbôû

ûii VSV:

 AmoânAmoân hohoùùaa ureâureâ. . ThThöïöïcc hiehieä

Micrococcus urea, Bacillus amylovorum, Proteus vulgaris…… Micrococcus urea, Bacillus amylovorum, Proteus vulgaris

CO(NH2)2 + 2 H2O (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O

 AmoânAmoân hohoùùaa protein

n bôû än bô

Streptomyces griseus……Vi naVi naá ám com coù

R-CH(NH2)COOH

R=CHCOOH + NH3

R-CH(NH2)COOH + H2O

R-CH2OH-COOH + CO2 + NH3

R-CH(NH2)COOH + ½ O2

R-CO-COOH + NH3

protein. . ThThöïöïc hie VK: Bacillus c hieä ûii VK: Bacillus mycoides, B. subtilis, Pseudomonas fluorescens, …… XaXaï ï mycoides, B. subtilis, Pseudomonas fluorescens, Aspergillus ù Aspergillus ån n Streptomyces griseus khuaå khua oryzae, Penicilium camemberti…… oryzae, Penicilium camemberti

QuaQuaù

ù trtrììnhnh nitrate

ùaa nitrate hohoù

 GiaiGiai ññoaoaïïnn nitrite

nitrite hohoùùaa. . ThThöïöïcc hiehieä

änn bôbôû Nitrosolobus Nitrosolobus VSV: ûii VSV: ø vavaø

NH4

+ + 3/2 O2 NO2

- + H2O + 2 H + Q

trong quaquaù

ù trtrììnhnh nanaø

øyy duduø

øngng ññeeå

å ññooà

ùaa àngng hohoù

ïngng sinhsinh rara trong átt hhööõuõu côcô..

ønhnh chachaá

 NaêngNaêng llööôôï COCO22 thathaø

 AmoânAmoân hohoùùaa protein

Nitrosomonas, , Nitrosomonas Nitrosospira chuchuù Nitrosospira Nitrosocystis, , Nitrosocystis äcc loaloaï thuoä àuu thuo ùngng ññeeà ïii ttöïöï ddööôõngôõng babaé étt buobuoä äcc. .

Nitrobacter, , ûii VK: VK: Nitrobacter

Nitrococcus.. Nitrospira vavaøø Nitrococcus Nitrospira

- + Q

NO2

- + ½ O2 NO3

protein. . ThThöïöïc hie c hieä n bôû än bô

QuaQuaù

ù trtrììnhnh phaphaû

ûnn nitrate

ùaa nitrate hohoù

 ThThöïöïcc hiehieäänn phaphaûûnn öùöùngng khkhöûöû nitrate

Amoân hoaù nitrate

NH3

NH2OH

NO2

NO3

N2O

Phaûn nitrate hoaù

Thiobacillus ù Thiobacillus

naêng naêng

cocoù

ùmm ttöïöï nhonhoù äcc  ThuoThuoä ddööôõngôõng Hydrogenomonas agilis denitrificans, , Hydrogenomonas denitrificans

ù hoahoaù agilis……

ù Pseudomonas

 ThuoThuoä

ùmm dòdò ddööôõngôõng cocoù

denitrificans, , Pseudomonas denitrificans ángng

äcc nhonhoù Micrococcus denitrificanas , Bacillus denitrificanas, Bacillus Micrococcus änn kkîî khkhíí, , trong àuu kiekieä trong ññieieà trong

trong nhnhööõngõng vuvuø

licheniformis……sosoá licheniformis äpp nnööôôù

átt ngangaä

øngng ññaaá

ùcc..

 NaêngNaêng llööôôï

ïngng tataï

ïoo rara duduø

øngng ññeeå

å totoå

ångng hôhôï

ïpp ATPATP

nitrate thathaøønhnh khkhíí nitônitô. .

SôSô ññooà

à phaphaû

ûnn öùöùngng phaphaû

chuyeå ûnn chuye

ånn hohoù

nitrogen ùaa nitrogen

nitrogen SôSô ññooàà phaphaûûnn öùöùngng loaloaïïii thathaûûii nitrogen

XXöûöû lylyùù bubuøønn

Quaù trình buøn hoaït tính sinh ra moät löôïng lôùn buøn.

Löôïng buøn naøy chuû yeáu laø sinh khoái cuûa vi sinh vaät

Sinh khoái cuûa vi sinh vaät chieám ñeán 50% veà khoái löôïng cuûa buøn hoaït tính. Khoaûng 20% ñöôïc taùi tuaàn hoaøn cho caùc coâng trình tieàn xöû lyù.

Hieän nay coù moät soá phöông phaùp xöû lyù buøn ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù löôïng buøn dö ñöôïc taïo ra:

Choân trong loøng bieån

Baõi choân laáp

Ñoát

Laøm khoâ

Laøm phaân

Phaân huyû kî khí.

QuaQuaùù trtrììnhnh xxöûöû lylyùù bubuøønn ññieieåånn hhììnhnh

BBểể nnéénn bbùùnn

MMááyy éépp bbùùnn

BuBuøønn thathaûûii sausau khikhi xxöûöû lylyùù ñöñöôôïïcc ssöûöû

duduïïngng lalaøømm phaân

phaân vi vi sinhsinh

ÖÙÖÙngng duduïïngng ngoangoaøøii ththöïöïcc teteáá

PhaânPhaân huhuûûyy kkîî khkhíí

Chaát thaûi loûng ñaõ ñöôïc xöû lyù kî khí töø laâu trong caùc ao hoà töï nhieân hoaëc nhaân taïo.

Thuaän lôïi cuûa phaân huûy kî khí laø taïo ra ít buøn, sinh khí methane vaø khoâng caàn phaûi suïc khí

Baát tieän cuûa phaân huûy kî khí laø phaûi coù heä thoáng troän toát, nhieät ñoä yeâu caàu laø 370C, BOD cao 1.2 – 2 g/L, thôøi gian löu nöôùc daøi 30 – 60 ngaøy.

Phaân huûy kî khí laø moät quaù trình hoaøn chænh lieân quan ñeán moät loaït caùc phaûn öùng vôùi 3 nhoùm vi sinh vaät vaø qua 4 giai ñoaïn