quá trình tinh sạch khí thải bằng phương pháp sinh học

Q TRÌNH TINH SẠCH KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC


1. Giới thiệu

• Quy trình làm sạch khí thải bằng sinh học nhằm mục đích:
•
•

Lựa chọn và vận hành cơng nghệ lọc phù hợp.
Chuyển tải và phân hủy sinh học chất ơ nhiễm.

• Sự phân hủy sinh học xảy ra dưới sự hỗ trợ của vi sinh vật.
• Cần đảm bảo về các yếu tố vật lý và hóa học để đạt được hiệu quả xử lý.


2. Cơng nghệ lọc khí thải bằng phương pháp sinh học

• Các hợp chất trong khí thải được chuyển đổi thành pha lỏng.
• Vi sinh vật trong pha lỏng tham gia loại bỏ các chất thu được.
• Các hợp chất trong khí thải có thể sử dụng như nguồn carbon.
• Chất dinh dưỡng và yếu tố tăng trưởng cần được bổ sung từ bên ngoài.


2. Cơng nghệ lọc khí thải bằng phương pháp sinh học

• Biofilter
• Khí thải được đi qua một lớp lọc chứa các chất mang hữu cơ
(compost, đất hoặc vỏ cây).

• Các hợp chất trong khí thải được phân hủy ở lớp màng sinh học

trên bề mặt lớp chất mang.


2. Cơng nghệ lọc khí thải bằng phương pháp sinh học

• Biotrickling filter
• Cách hoạt động tương tự biofilter.
• Lớp chất mang là vật liệu trơ về mặt hóa học.
• Chất dinh dưỡng cho vi sinh vật được bổ sung tuần hoàn.


2. Cơng nghệ lọc khí thải bằng phương pháp sinh học

• Bioscrubber
• Đầu tiên chất ơ nhiễm được hấp thụ bởi một pha lỏng.
• Sau đó, pha lỏng được chuyển đến đơn vị bùn hoạt
tính để phân hủy sinh học.


2. Cơng nghệ lọc khí thải bằng phương pháp sinh học

• Bioreactor màng
• Dịng khí thải được tách bằng một lớp màng.
• Một mặt của màng tiếp xúc với pha lỏng có chứa vi sinh vật phân
hủy chất thải.

• Khí thải đi qua màng được phân hủy sinh học ở pha lỏng.


3. Đặc điểm của dịng khí thải

• Độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ tải của dịng khí thải tương đối quan trọng đối với hiệu suất lọc.
• Thành phần hóa học của dịng khí thải sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân hủy của vi sinh vật.
• Đối với xử lý khí thải có mùi hơi, cần xác định nồng độ của các chất thải độc hại.


4. Ngun tắc của quy trình

• Phân vùng cân bằng của chất ơ nhiễm
• Là q trình phân chia các chất ơ nhiễm từ dạng khí sang pha lỏng.
• Dựa vào hằng số Henry của chất ô nhiễm để chọn hệ thống xử lý phù hợp.


4. Ngun tắc của quy trình

• Sự khuếch tán
• Sự di chuyển của chất ô nhiễm từ pha lỏng sang màng sinh học.
• Các bioreactor có sử dụng màng cần nghiên cứu xác định vật liệu khuếch tán thích hợp với chất cần xử lý.


4. Ngun tắc của quy trình

• Chất ơ nhiễm được sử dụng như nguồn carbon cho vi sinh vật.
• Khống chất, vitamin và yếu tố tăng trưởng là cần thiết cho sự phát triển của cộng đồng vi sinh vật.
• Năng lượng từ quá trình phân hủy phục vụ cho q trình trao đổi chất của vi sinh vật.
• Ưu điểm: có ít hoặc khơng có bùn thải.


4. Ngun tắc của quy trình

• Yếu tố bên ngồi: nhiệt độ, sự sẵn có của các chất dinh dưỡng và độc tính của các chất ơ nhiễm.
• Yếu tố bên trong – sự hợp tác xử lý chất ô nhiễm của các vi sinh vật.
• Mycobacterium sp. + vi khuẩn nitrate hóa → loại bỏ ethylene.
• Bacillus và Pseudomonas + Trichosporon → loại bỏ alkyl benzene.


4. Ngun tắc của quy trình

• Nguồn vi sinh vật tham gia
• Phân bón, trầm tích thủy sinh, bùn từ nhà máy xử lý nước thải.
• Chất mang (compost, vỏ cây,…) cũng mang cộng đồng vi sinh vật tự nhiên.
• Các chủng vi sinh vật phân lập.
• Có thể bổ sung vi sinh vật biến đổi gen.


5. Hiệu suất của bioreactor

• Thể hiện bằng hiệu suất loại bỏ (%) hoặc khả năng loại bỏ (g/m3/h).
• Nồng độ thấp và tốc độ dịng khí thấp → hiệu quả xử lý cao.
• Khi hàm lượng chất ơ nhiễm cao → khơng đảm bảo loại bỏ hồn tồn.
• Ngun nhân do: giới hạn khuếch tán và giới hạn phản ứng.


6. Kiểm sốt phản ứng

• Các yếu tố mơi trường trong bioreactor
• pH: khoảng 6–8 là thích hợp cho hầu hết các vi sinh vật
• Nhiệt độ: với nhóm vi sinh vật ưa ấm (15–40°C) và ưa nhiệt (40–60°C).
• Độ ẩm: hoạt động tối ưu ở độ ẩm tương đối 40% –60%.
• Mức oxy.

7. Viễn cảnh

• Ưu điểm: chi phí đầu tư và vận hành thấp.
• Nhược điểm: khởi động thường chậm và độ tin cậy hạn chế.
• Sự cạnh tranh với các biện pháp khác:
• Hấp thụ và đốt bằng than hoạt tính.
• Q trình ozon hóa và xử lý tia cực tím.


7. Viễn cảnh

• Cần những nỗ lực nghiên cứu về:
• Bioreactor có thể kiểm sốt sinh khối vi sinh vật.
• Các nguồn vi sinh vật (kể cả biến đổi gen) có thể sản xuất ở quy mơ cơng nghiệp, sẵn sàng sử dụng.
• Mơi trường tổng thể và hiệu suất xử lý có thể theo dõi và điều chỉnh trực tuyến.


Thanks for your attention!