Nghiên cứu tỉ lệ vi sinh trên chất nền để xử lý bã khoai mì

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
Chương I MỞ ĐẦU
I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở nước ta trong những năm gần đây nền kinh tế đã, đang và sẽ chuyển biến
mạnh mẽ sang nền kinh tế thị trường, dần dần hòa nhập cũng như gắn liền
với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới. Một trong vơ vàn những hệ quả
do sự thay đổi và phát triển của nền kinh tế đó là sự phát triển của cây khoai mì.
Tại Việt Nam, khoai mì là cây lương thực thuộc loại củ có vị trí quan trọng
trong cơ cấu phát triển cây lương thực của cả nước và có sản lượng đứng hàng thứ
hai sau lúa. Ngồi ra khoai mì còn là ngun liệu cho chế biến nơng nghiệp, cơng
nghiệp và xuất khẩu.
Sản phẩm tinh bột của cây khoai mì có mục đích ứng dụng ngày càng rộng
rãi trong các lĩnh vực phục vụ cho cuộc sống con người như lên men bột ngọt,
enzim, làm vật liệu sinh học tự hủy, chế biến thực phẩm, sản xuất bia, cơng nghiệp
hóa chất, sản xuất keo dán, giấy, gỗ, thực phẩm ….
Bên cạnh những lợi ích kinh tế – xã hội của cây khoai mì thì việc thải ra bã
thải là một vấn đề hết sức bức xúc của cộng đồng về mặt mơi trường. Hiện tại
cũng đã có một vài giải pháp để xử lý loại chất thải này ( như việc nghiên cứu lên
men nhờ vi sinh vật để tăng hàm lượng dinh dưỡng làm thức ăn chăn ni ) nhưng
việc tận dụng và xử lý chưa thật sự hợp lý và triệt để.
Nghiên cứu q trình phân hủy kỵ khí ( nghiên cứu tỉ lệ vi sinh trên chất
nền ) của bã khoai mì để xử lí và thu nhận khí sinh học (CH4) thể hiện tính khả
thi và vơ cùng cần thiết của đề tài trong việc áp dụng biện pháp khoa học để phần
nào làm giảm và hạn chế lượng chất thải ra ngồi mơi trường.Hiện nay việc áp
dụng các biện pháp sinh học để xử lí ơ nhiễm mơi trường đang là vấn đề rất được
giới chun mơn cũng như cơng luận rất quan tâm vì các biện pháp sinh học khi
áp dụng thường rất triệt để và chi phí xử lí thấp.chính vì vậy mà việc xử lí bã bằng
biện pháp sinh học kị khí được thực hiện để đáp ứng nhu cầu của thị trường.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC

I.2 MỤC TIÊU,PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương I MỞ ĐẦU 1
I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1
I.2 MỤC TIÊU,PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2
Chương II TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ VÀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI MÌ Ở
VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI 5
II.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOAI MÌ 5
II.2 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 9
II.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NGHÀNH TINH BỘT SẢN XUẤT TINH BỘT
KHOAI MÌ 11
II.4 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỊ KHÍ 13
II.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ BÃ KHOAI MÌ HIỆN NAY Ở VIỆT NAM VÀ
TRÊN THẾ GIỚI 17
II.6 ĐỘNG HỌC Q TRÌNH PHÂN HUỶ KỊ KHÍ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƯỞNG 20
II.7 20
Chương III TỔNG QUAN VỀ Q TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ BÃ KHOAI MÌ VÀ
CÁC KHÍ SINH HỌC TẠO THÀNH 25
III.1 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA Q TRÌNH VÀ XU HƯỚNG
HIỆN NAY 25
III.2 HĨA SINH CÁC GIAI ĐOẠN CỦA Q TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ CHẤT
THẢI HỮU CƠ BÃ KHOAI MÌ 27
III.3 VI SINH VẬT HỌC CÁC GIAI ĐOẠN CỦA Q TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ
CHẤT THẢI HỮU CƠ BÃ KHOAI MÌ 32
III.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN Q TRÌNH PHÂN HỦY KỊ KHÍ 35
Chương IV THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BÃ KHOAI MÌ 43
IV.1 THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CỦ KHOAI MÌ 43
IV.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH BÃ KHOAI MÌ BAN ĐẦU 45
IV.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 46
Chương V : ẢNH HƯỞNG CỦA pH LÊN SỰ PHÂN HỦY KỊ KHÍ 47

V.1 MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 47
V.2 NGUN LIỆU, HĨA CHẤT,THIẾT BỊ, DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 48
V.3 QUAN TRẮC Q TRÌNH THỰC NGHIỆM 50
V.4 ẢNH HƯỞNG CỦA PH 51
V.5 CƠNG NGHỆ ĐỀ XUẤT CHO Q TRÌNH XỬ LÍ BÃ KHOAI MÌ THU GOM
TỪ CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN KHOAI MÌ TRONG 64
Chương VI KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 66
VI.1 KẾT LUẬN 67
VI.2 ĐỀ NGHỊ 67
I.2.1 mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở những kết quả thực nghiệm đánh giá được hiệu quả xử lí và tận
dụng bã khoai mì tạo ra các sản phẩm có ích phục vụ cho nhu cầu sản xuất và đời
sống của con người.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
I.2.2 Nội dung nghiên cứu
I.2.2.1 . Nghiên cứu q trình sinh học kị khí diễn ra trong q trình ủ mẫu kị
khí
I.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình phân hủy kị khí chất hữu cơ
I.2.2.3 Từ đó xây dựng mơ hình xử lí bã khoai mì bằng lên men kị khí
I.2.2.4 . Đánh giá hiệu quả phân hủy của bã khoai mì
I.2.3 phương pháp nghiên cứu.
Nghiên cứu q trình sinh học kị khí bã khoai mì, nghiên cứu tỉ lệ vi sinh
trên chất nền để xử lí bã khoai mì bằng phương pháp ủ kị khí nhờ q trình lên
men của các vi sinh vật kị khí. Trên cơ sở những kết quả thực nghiệm đánh giá
được hiệu quả xử lý tận dụng bã khoai mì tạo sản phẩm có ích phục vụ sản xuất và
đời sống.
I.2.4 Tính mới của đề tài:
Hiện tại việc nghiên cứu xử lý bã khoai mì chưa được tiến

hành rộng rãi. Có những nghiên cứu tận dụng bã khoai mì làm chế phẩm sinh học
cho gia súc nhưng chỉ áp dụng với sản lượng thấp, chưa đáp ứng được nhu cầu
thực tế.
I.2.5 Tính khoa học:
Các nghiên cứu của đề tài đều được thực hiện trên mơ hình
thí nghiệm
I.2.6 Khả năng áp dụng thực tế:
Kết quả nghiên cứu sẽ được áp dụng cho tất cả các cơ sở sản
xuất có phụ phẩm là bã khoai mì như cơ sở chế biến tinh bột mì, bột ngọt….
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
Chương II TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÌ VÀ
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT KHOAI MÌ Ở
VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
II.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHOAI MÌ
Khoai mì có tên khoa học là Manigo esculenta Krantz là loại cây phát triển
ở vùng khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới.Khoai mì có xuất xứ ở lưu vực sơng
Amazon ở Nam Mỹ.
Sau đó, phát triển dần đến Châu Phi vá Đơng Nam Á.khoai mì có hàm
lượng tinh bột cao được sử dụng dưới dạng tươi hay khơ.dạng cục hay dạng
mịn,khoai mì đã có mặt nhiều nơi trên thế giới và trở thành cây lương thực quan
trọng đối với con người và gia súc.
Tuy nhiên, khi dùng khoai mì làm lương thực phải bổ sung protêin và chất
béo mới đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng.khoai mì còn là nguồn ngun liệu cho
nhiều nghành như : chế biến thực phẩm, sản xuất bia, cơng nghiệp hóa chất,sản
xuất keo dán,cơng nghiệp giấy, gỗ, thực phẩm.Hiện nay khoai mì được sử dụng

cho nhiều mục đích khác nhau : tiêu thụ tại gia đình (56,9 %), chế biến thực phẩm
( 35,6 %), xuất khẩu ( 7,4 %), phần còn lại là ngun liệu cho các nghành cơng
nghiệp khác, ở nước ta khoai mì được tách lấy tinh bột làm ngun liệu chế biến
các loại thực phẩm khác như bánh kẹo,mạch nha, bột ngọt hay các thực phẩm dưới
dạng tinh bột qua chế biến như bún, miến, bánh tráng, v v…
II.1.1 Cấu tạo khoai mì :
Củ khoai mì thướng có dạng hình trụ, vuốt hai đầu, kích thước cũ tùy thuộc
vào chất dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng mà dao độngv trong koảng dài từ
0,1 – 1m, đường kính từ 2 – 10cm, cấu tạo gồm 4 phần chính : lớp vỏ gỗ, vỏ cùi,
phần thịt củ và phần lõi
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.1.2 Vỏ gỗ
Gồm những tế bào xếp sít, thành phần chủ ếu là cellulose và hemi_
cellulose, khơng có tinh bột,giữ vai trò bảo vệ củ khỏi tác động bên ngồi.Vỏ gỗ
mỏng, chiếm khoảng 0.5 – 5 % trọng lượng củ, khi chế bến phần vỏ gỗ thường kết
dính với các thành phần khác như : đất, cát, sạn và các chất hửu cơ khác, do đó,
tách càng sạch càng tốt.
II.1.3 vỏ cùi
Dày hơn vỏ gổ nhiều, chiếm khoảng 5 – 20 % trọng lượng củ, cấu tạo gồm
các lớp tế bào thành dày, thành tế bào chủ yếu là cellulose, bên trong tế bào là các
hạt tinh bột, các chất chứa nitrogen và dịch bào.Trong dịch bào có tannin, sắc tố,
độc tố, enzyme…vì vỏ cùi có nhiều tinh bột ( 5 – 8% ) nên khi chế biến nếu tách
đi thì tổn tất tinh bột trong củ, nếu khơng tách thì nhiều chất dịch bàolàm ảnh
hưởng đến màu sắc củ tinh bột.
II.1.4 Thịt củ khoai mì
Là thành phần chủ yếu trong củ, bao gồm các tế bào như mơ thành mỏng là
chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan.Bên trong tế bào là các hạt tinh
bột, ngun sinh chất, glucide hòa tan và nhiều ngun tố vi lượng khác.Những tế

bào sơ bên ngồi thịt củ chứa nhiều tinh bột,càng vào sâu phía bn6 trong yhàm
lượng tinh bột càng giảm dần.Ngối các tế bào nhu mơ còn có các tế bào thành
cứng khơng chứa tinh bột , cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỡ gọi là xơ
II.1.5 Lõi củ khoai mì
Ở trung tâm dọc suốt từ cuống tới chi củ, ở cuống lõi to nhất rồi nhỏ dần
tới chi, tỷ lệ khoảng 0.3 – 1 % trọng lượng tồn củ.thành phần lõi hầu như tòan
bộ là cellulose và hemi_ cellulose.
II.1.5.1 Phân loại củ khoai mì
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
Khoai mì đắng ( Manihot palmate Murll hay Manihot aoprpohl ) : Hàm
lượng HCN hơn 50 mg / kg củ.khoai mì đắng có thành phần tinh bột cao, sử dụng
chủ yếu làm ngun liệu cho các nghành cơng nghiệp chế biến thực phẩm, cơng
nghệp hóa dược, cơng nghiệp giấy và nhiều nghành cơng nghiệp khác.
Khoai mì ngọt (Manihot aipi hay Manihot utilissima pohl) : Hàm lượng
HCN nhỏ hơn 50 mg / kg củ.khoai nì ngọt chủ u được làm thực phẩm tươi vì vị
ngọt và dễ tạo thành bột nhão, dễ nghiền nát hay dễ đánh nhuyễn.
II.1.5.2 Thành phần hóa học:
Thành phần các chất trong củ khoai mì dao động trong khoảng khá lớn tùy
thuộc loại giống, chất đất, điếu kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch.
Thành phần trung bình của củ khoai mì được trình bày trong bảng.
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của củ khoai mì.
Thành phần Tỷ lệ ( % trọng lượng )
Nước 63-70
Tinh bột 18-30
Chất đạm 1.25
Chất béo 0.08
Chất xơ 0.08
Protein 1.2

Đường 5.13
Tro 0.85
CN 173 ppm

Nguồn : theo Recent Process in research and extension (1998)
Đường trong củ khoai mì chủ yếu là glucose và một ít maltose, saccarose.
Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm, hàm lượng đạm trong khoai
mì khá thấp, trong chế biến đường hòa tan theo nước thải ra ngồi theo nước dịch.
Chất đạm trong khoai mì cho đến nay vẫn chưa được nghiên cứu kĩ , tuy
nhiên hàm lượng thấp nên ít ảnh hưởng đến cơng nghệ sản xuất.
Ngồi những thành phần có giá trị dinh dưỡng, trong củ khoai mì còn chứa
độc tố, tannin, sắc tố và cả hệ enzyme phức tạp.Người ta cho rằng trong số các
enzyme thì polyquinol sau đó trùng hợp với các chất khơng có gốc phenol như
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
acid –amine tạo thành chất có màu.Những chất này gây khó khăn cho chế biến và
nếu qui trình cơng nghệ khơng thích hợp sẽ cho sản phẩm có chất lượng kém.
Độc tố trong củ khoai mì là CN, nhưng khi củ chưa đào nhóm này nằm ở
dạng glucozite gọi là phasecolutanin ( C10H17NO6 ). dưới tác dụng của enzyme
hay ở mơi trường acid.Chất này được phân hủy thành glucose, acetane và acid
cyanhydric.Như vậy, khi đào củ khoai mì rồi mới thấy xuất hiện HCN tự do vì chỉ
sau khi đào các enzyme trong củ mới bắt đầu hoạt động mạnh và đặc biệt xuất
hiện nhiều trong khi chế biến và sau khi ăn vì trong dạ dày người hay gia súc là
mơi trường acid và dịch trong chế biến cũng là mơi trường acid.
Phaseolutanin tập trung ở vỏ cùi, dễ tách ra trong q trình chế biến , hòa
tan tốt trong nước, kém tan trong rượu ethylic và methylic, rất ít tan trong
chloroform và hầu như khơng tan trong ether.
Vì hòa tan tốt trong nước nên khi chế biến, độc tố theo nước dịch ra ngồi,
do đó mặc dù giống khoai mì đắng có hàm lượng độc tố CN cao nhưng tinh bột và

khoai mì lát chế biến tứ khoai mì đắng vẫn sử dụng làm thức ăn cho người và gia
súc tốt,Trong chế biến, nếu tách dịch bào nhanh thì có thể ảnh hưởng đến màu sắc
của tinh bột do acid cyanhydric tác dụng với ngun tố sắc có trong củ tạo thành
feroxy cyonate có màu xám.Tùy thuộc giống và đất nơi trồng mà hàm lượng độc
tố trong khoai mì có hàm lượng khoảng 0.001- 0.004 (Đồn Dụ và các cộng sự
1983 ).
Chất lượng và năng suất thu hồi tinh bột khơng những phụ thuộc vào qui
trình cơng nghệ mà còn phụ thuộc nhiều vào chất lượng ngun liệu . Hiện nay,
chưa có những tiêu chuẩn của nhà máy nước hay cơng nghiệp chế biến khoai mì
làm ngun liệu sản xuất tinh bột.
Tuy nhiên, ở từng nhà máy, cơ sở sản xuất đều có những qui định về chỉ số
chất lượng ngun liệu .các chỉ số ( tính trung bình % ) trong khoảng như sau
( tiêu chuẩn nhập ngun liệu của nhà máy chế biến bột khoai mi Tân Châu – Tây
Ninh và Vedan – Bình Phước ). Hàm lượng tinh bột khơng chứa 14 % trọng
lượng. ( Củ nhỏ < củ dài < 10 cm, đường kính củ chỗ lớn nhất < 1.5 cm ) khơng
qúa 4 %, củ vụn và dập nát khơng q 3 % khơng có củ thối. Tạp chất khống và
hữu cơ khơng q 2 % .
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.2 CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT TINH BỘT MÌ THẾ GIỚI VÀ Ở
VIỆT NAM
II.2.1 Tình hình sản xuất khoai mì trên thế giới và Việt Nam
Khoai mì được biết đên dưới nhiều tên. Cây sắn – khoai mì –
(Manihot esculenta Crantz), tiếng Anh là cassava hay còn gọi là tapioca hoặc
manioc, là một trong những hoa màu có hàm lượng tinh bột trong củ tương đối cao
(62 – 65% chất khơ). Khoai mì là cây lương thực được xếp hàng thứ sáu trên thế
giới và là một trong mười lăm cây trồng chiếm diện tích của sản xuất nơng nghiệp
của lồi người. nó được trồng dễ dàng, có năng suất lớn và ít bị ảnh hưởng bởi
bệnh tật và cơn trùng nên các vùng trồng khoai mì ngày càng nhiều. Nó được

trồng ở nhiều nước có khí hậu nhiệt đới như: Braxin, Campuchia, Thái Lan,
Indonesia, Malaysia, Philippine và Việt Nam.
Là một trong những cây lương thực có vị trí hàng đầu của các nước có khí
hậu nhiệt đới ẩm. Theo thống kê của trung tâm quốc tế về nơng nghiệp nhệt đới
(CIAI) năm 1991 thì trên thế giới hiện có 15,76 triệu ha đất canh tác khoai mì với
tổng sản lượngtrên 153,38 triệu tấn/năm. Hằng năm châu Âu nhập từ châu Á triệu
tấn sắn khơ để làm thức ăn cho gia súc.
Ở Việt Nam khoai mì được trồng từ Bắc xuống Nam và được
trồng nhiều ở miền trung du và miền núi. Các vùng trồng nhiều khoai mì ở phía
Nam là Tây Ninh và Bình Phước. đất trồng khoai mì hàng năm ở nước ta dao động
vào khoảng trên dưới 300.000ha, sản lượng khoảng 2,5 – 2,9 triệu tấn củ tươi,
chiếm khoảng 25% diện tích và 35 – 40% sản lượng quy ra thóc cho tổng số các
cây hoa màu lương thực. Từ trước đến nay, cây khoai mì được coi là cây có giá trị
cao trong số các cây có củ. tuy nhiên khoai mì dùng kém hiệu quả cho chăn ni
chủ yếu có lượng protein q thấp (0,8% trong củ tươi và 1,5 – 2,5% trong lát
khơ). Vì thế, nhân dân ta thường chủ yếu dùng củ khoai mì để chế biến thành tinh
bột khoai mì hoặc các sản phẩm khác. Theo kết quả điều tra về sử dụng khoai mì ở
nước ta cho thấy:
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
- Dùng cho cơng nghiệp 15 – 20% sản lượng
- Dùng làm lương thực cho người khoảng 10 – 15%
- Thức ăn gia súc khoảng 32%
- Dùng làm xuất khẩu 40 – 50% ngàn tấn hàng năm
II.2.2 Thành phần hóa học của củ khoai mì.
Theo Keliku (1970) thì thành phần chủ yếu của khoai mì
gồm:
- Hydratcarbon chiếm 88 – 91% trọng lượng củ khơ. Trong
đó: tinh bột chiếm 84 – 87%. đường tổng số chiếm 4% (saccarose 71%, glucose

13%, maltose 3%).
- Ngồi carbonhydrat, củ khoai mì chứa một số chất khác với
hàm lượng thấp như: đạm, chất béo, một số chất khống chủ yếu: P, K, Ca, Mg…,
một số vitamin như:C, B1, B2….
Như vậy khoai mì khơng phải là loại lương thực có nhiều chất
dinh dưỡng. Tuy nhiên khoai mì cho năng suất cao, tính theo sản lượng tinh bột
cũng như calo/đơn vị diện tích. Nó có hiệu quả cao cho việc sản xuất các sản phẩm
phục vụ cho cơng nghiệp (chủ yếu là tinh bột).
II.2.3 Bã khoai mì
Bã khoai mì sinh ra trong q trình sản xuất tinh bột có thể
được xem như là phụ phẩm hoặc thậm chí là phế phẩm. Chất thải từ q trình sản
xuất tinh bột khoai mì gồm: chất thải lỏng và chất thải rắn (vỏ, xác bã…). Trong
đó, chất thải dạng bã (pulp) nhận được từ giai đoạn chắt lấy nước sữa bột trong
q trình sản xuất tinh bột khoai mì. lượng bã thải này chiếm khoảng 20% lượng
ngun liệu và chiếm 5)% tổng bã rắn.
Theo số liệu từ cục thống kê năm 1998, diện tích trồng khoai
mì ở nước ta gần 300.000 ha với năng suất bình qn đạt 9 – 10 tấn/ha, cho sản
lượng gần 3 triệu tấn/năm. với kỹ thuật chế biến như của ta hiện nay lượng bã thải
chiếm khoảng ½ lượng khoai mì ngun liệu như vậy sẽ đạt tới trên 1 triệu
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
tấn/năm. Có nhiều nhà máy sản xuất bột khoai mì với cơng suất bình qn 200 tấn
củ/ngày, thải ra khoảng 120 tấn bã khoai mì tươi/ngày.
* Lượng chất thải rắn hàng năm của sắn:
- Thế giới: 106 triệu tấn
- Nam Phi: 42 triệu tấn
- Châu Mỹ La Tinh: 33 triệu tấn
- Châu Á: 30 triệu tấn
Trong bã khoai mì có một hàm lượng tinh bột kể cả

carbonhydrat hòa tan chiếm khoảng 40 – 75%, xơ khoảng 10 – 22%, protein 2 –
4%, chất béo 1 – 2% và lượng khống tổng khơng q 3% gồm Ca, Mg, K, Na, P.
Phần bã lâu nay vẫn chưa được sử dụng một cách hợp lý đồng
thời cũng là một yếu tố làm ơ nhiễm mơi trường sống của dân cư vùng chế biến.
Với số lượng lớn như vậy, việc sử lý và sử dụng có hiệu quả nguồn bã thải này sẽ
có ý nghĩa kinh tế – xã hội đáng kể vì đây là một loại chất thải có hàm lượng cơ
chất sinh học cao với tiềm năng và triển vọng ứng dụng của nó.
II.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NGHÀNH TINH BỘT SẢN
XUẤT TINH BỘT KHOAI MÌ
Tinh bột khoai mì là thực phẩm cho hơn 500 triệu người trên thế giới (theo
Jackson 1990 ).Tinh bột mì cung cấp 37 % calories trong thực phẩm Châu Phi,
11% ở Mỹ latinh và 60% ở các nước Châu Á ( Lancaster eral 1982 ).
Tinh bột khoai mì đựợc các nước trên thế giớisản xuất nhiều để tiêu thụ và
xuất khẩu.Brazil sản xuất khoảng 25 triệu tấn /năm .Nigieria, Indonesia và Thái
Lan cũng sản xuất một lượng lớn để xuất khẩu ( CaIJ 1993) .Câu Phi sản xuất
khoảng 85,2 triệu tấn năm 1997, Châu Á 48,6 triệu tấn và 32,4 triệu tấn do Mỹ
Latinh và Caribeen sản xuất ( FAO, 1998 ).
Ở Việt Nam, do khơng đủ điều kiện xây dựng các nhà máy chế biến nên
nghành sản xuất tinh bột mì trong nước bị hạn chế.các cơ sở phân bố theo qui mơ
hộ gia đình, sản xuất trung bình và sản xuất lớn.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.3.1 Chuẩn bị ngun liệu
Cơng đoạn này gồm các thao tác rửa, cắt khúc và loại bỏ phần rễ, lớp vỏ gỗ
và đất cát bám trên củ trước khi đưa vào nghiền.Ngun liệu được đưa vào thùng,
rửa củ bằng xe xúc, tại thùng rửa củ , đất cát và lớp vỏ gỗ được chà xát bằng lơ
cuốn có gắn lớp sợi kim loại trên bề mặt kết hợp với nước rửa được bơm vào liên
tục.Kết thúc cơng đoạn này, củ được tách hầu như hồn tồn lớp gỗ, các tạp chất
theo nước rửa ra ngồi và được thu gom ở lưới chắn rác có đường kính lỗ bằng 10

mm.
II.3.2 Nghiền ngun liệu và tách bã
Ngun liệu sau hi rửa và cắt khúc qua mày mài chuyển thành dạng bột
nhão, sao đó vào máy ray tách bã.cụm máy rây gồm 12 máy và 3 cỡ rây. ở máy
rây, nước sạch cũng được bơm vào liên tục với mục đích rửa sạch lớp bột bám trên
bã.Nước dịch sửa bột sau khi qua máy rây đưa về thùng chứa và trộn với dung
dịch H2CO3 để tẩy trắng bột.
Tách ting bột : từ thùng chứa, sữa bột được bơm vào cụm 4 máy ly tâm tách
dịch cần 1, sau đó lại được trộn với dung dịch tẩy H2SO3 và bơm vào 4 máy ly
tâm tách dịch lần 2, máy ly tâm hoạt động liên tục, tinh bột và nước thải ra liên
tục, nước sau ly tâm tách dịch thải ra ngồi.
Lượng nước sạch được phun vào trong khi ly tâm dưới dạng tia nước áp lực
cao để rửa bột . Qua 2 giai đoạn ly tâm tách dịch đồng thời rửa sạch tinh bột, sản
phẩm sau ly tâm có độ trắng đạt u cầu.
Hàm lượng SO3 trong sản phẩm nhỏ hơn 0.003 ppm.Hiệu suất thu hồi sản
phẩm đạt xấp xỉ 90 %. Tinh bột ướt có độ ẩm 39 – 40 % sau đó được ly tâm 1 lần
để tách bớt nước và theo băng tải đưa vào hệ thống sấy khí thổi, cuối cùng thu hồi
bằng cyclone và đóng bao hồn thiện.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.3.3 Cơng Nghệ Sản Xuất Tinh Bột Mì ở Thế Giới và ở Việt Nam
Sơ đồ cơng nghệ sản xuất tinh bột khoai mì
II.4 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN HỦY KỊ KHÍ
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 13
Củ mì tươi
Lột vỏ, cắt khúc,rửa
Mài ,Nghiền
Rây, Sàn

Rửa tinh bột, phân ly, lắng
gạn
Tinh bột ướt
Sấy
Tinh bột khơ
Nước Bã
Nước
Nước dịch mủ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.4.1 Phương pháp kỵ khí
Bản chất của phương pháp này là các chất phân huỷ nhờ vi sinh vật
trong điều kiện hoàn toàn không có O2. Quá trình này chia làm hai giai đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: các chất hữu cao phân tử được vi sinh vật chuyển
hoá thành các chất có phân tử thấp hơn như các acid hữu cơ, các chất hoà tan
khác. Có nhiều loại vi sinh vật tham gia vào quá trình này. Các hydratcarbon
chuyển thành đường, protein sẽ chuyển thành các peptid các acid amine, các
acid béo tạo thành các acid hữu cơ và glycerin.
Giai đoạn thứ hai: là giai đoạn phát triển mạnh của vi khuẩn
methan. Toàn bộ hydratcarbon chuyển thành CH4 và CO2, các acid béo bò
phân huỷ nhiều.
Theo Eckenfelder W. W, thì lên men yếm khí xảy ra qua 3 giai đoạn:
- Lên men acid: các hydratcarbon được phân huỷ và tạo ra acid có
trọng lượng phân tử thấp như acid acetic, acid butyric, acid propionic. Ở giai
đoạn này pH giảm tới 5, vi khuẩn phát triển mạnh.
- Lên men acid kết thúc chuyển sang lên men methan: các acid hữu
cơ và các hợp chất nitơ tiếp tục được phân huỷ tạo thành các hợp chất khác
nhau và các khí như CO2, N2, H2, CH4, pH môi trường chuyển dần sang kiềm.
Trong giai đoạn này, các vi khuẩn hiếu khí bò tiêu diệt, vi sinh vật yếm khí bắt
đầu phát triển mạnh.
- Lên men methan (lên men kiềm): các vi khuẩn lên men methan

phát triển mạnh và chuyển hoá nhanh tạo thành CO2, CH4. Vi khuẩn lên men
methan có khả năng phân giải các chất có phân tử lượng cao mà không có khả
năng đồng hoá các sản phẩm có phân tử lượng thấp từ quá trình thuỷ phân.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
Chúng chỉ xử dụng một số cơ chất nhất đònh, cần có nhiều CO2, nguồn
nitơ là 3,5 mg/g bùn lắng. Tỷ lệ C/N = 1/20. Tốt nhất là cung cấp nitơ dạng
amon, chlorua, carbonat amon.
Trong lên men kỵ khí các chất thải vi khuẩn gây bệnh thường bò
tiêu diệt do tác động của nhiều yếu tố khác nhau như không có oxy, hoặc tác
động của sản phẩm trao đổi chất.
Ưu điểm của phương pháp kỵ khí la ø:
-Không tiêu tốn năng lượng để cung cấp O2 cho quá trình xử ly.ù
-Lượng bùn tạo thành ít hơn 10 – 20 lần so với phương pháp hiếu khí.
Tạo ra khí methan (CH4), như một nguồn năng lượng sạch. Ngoài
ra lượng bùn thải được sử dụng như nguồn phân bón sinh học có giá trò cao.
Vi sinh vật Nhiệt độ
(0C)
T. gian lưu
(ngày)
Tỷ lệ
chết
-Salmonella spp
-Salmonella
typhosa
-Mycobacterium
tuberculosis
-Polio virus – 1
22 – 37

22 – 37
30
35
6 – 20
6 – 20
6 – 20
2
82 – 96
99
100
98,5
Bảng 1.2. .Mức độ tiêu diệt của các vi sinh vật gây bệnh trong xử lý nước thải
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.4.2 Phương pháp xử lý bằng bể lọc sinh học cổ điển (Biophin)
Bể lọc sinh học là bể lọc trong đó có sinh khối vi sinh vật bám
chặt vào giá thể nhúng chìm một phần trong nước thải. Loại này có 3 kiểu khác
nhau:
- Biophin với vật liệu lọc tự nhiên: các vật liệu lọc thường là đá
dăm, xỉ. Các vật liệu này dễ kiếm, rẻ tiền. Tuy nhiên, vật liệu này có độ rỗng
và diện tích bề mặt kém, do đó hiệu suất xử lý không cao.
Phương pháp này khó áp dụng cho loại nước có chất lơ lửng lớn (không
vượt quá 100 mg/L. Do khả năng thông gió kém nên tạo ra hiện tượng yếm
khí cục bộ gây hạn chế trong xử lý nước thải
- Biophin với vật liệu tấm lợp: các tấm lợp được kết thành bloc,
khe hở giữa các tấm lợp là 50 mm, chiều cao bloc phụ thuộc vào kích thước của
tấm lợp (trung bình từ 500 – 600 mm). Các bloc trên và dưới xếp chéo nhau
một góc 900. Nước sau mổi lần lọc có tuần hoàn. Vật liệu lọc bằng tấm lợp cho
kết quả xử lý tốt hơn. Ngoài ra còn có một số điều kiện kỹ thuật cần thiết khi

thiết kế, diện tích bề mặt 60 m2/m3, độ rỗng 80%, chiều cao vật liệu lọc 4 –
6m.
-Biopnin với vật liệu lọc bằng chất dẻo: ở các nước tiên tiến,
người ta sử dụng loại vật liệu này từ những năm 1960. Vật liệu chất dẻo có
nhiều hình dáng khác nhau trong đó loại cấu trúc tổ ong là tốt nhất.
II.4.3 Hồ sinh học xử lý kỵ khí:
Xử lý cả nước thải sinh hoạt lẫn nước thải công nghiệp.
Ngoài ra còn có hồ sinh học hiếu khí – kỵ khí (facultative) là loại hồ vừa
có vùng hiếu khí vừa có vùng kỵ khí. Đây là loại hồ khá phổ biến trong điều
kiện xử lý như ao, hồ.
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ BÃ KHOAI MÌ HIỆN NAY Ở
VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Trong số các chất thải rắn thải ra từ các hoạt động sản xuất và sinh hoạt của
con người , ngoại trừ các chất thải đặc biệt có độ nguy hại cao (chất thải dễ cháy
nổ, chất thải kim loại nặng, chất thải nhiễm phóng xạ…) loại chất thải nguồn gốc
hữu cơ chứa nhiều chất xơ như bã khoai mì cho đến nay vẫn là bài tốn hóc búa
cần giải quyết đối với các nhà quản lý cũng như nghiên cứu về mơi trường, vì
những ơ nhiễm mơi trường chúng có thể gây ra.
Tùy thuộc vào chất thải sau khi thải sau khi thải ra có lẫn nước hay khơng
lẫn nước mà một số biện pháp được đưa ra nhằm xử lí hỗn hợp hay tái sử dụng
phần hỗn hợp đó.
II.5.1 Dùng làm thức ăn cho gia súc
Phụ phẩm bã khoai mì hiện nay chủ yếu được sử dụng để làm thức ăn cho
gia cầm và gia súc. Sử dụng loại bã này làm nguồn cung cấp chất béo và phần
tinh bột còn lại trong bã, làm nguồn cung cấp các chất dinh dưỡng như protein,
chất đạm, tinh bột, đường chính vì vậy mà phần bã khoai mì này sau khi được lấy
ra từ cơng nghệ sản xuất tinh bột mì thì có thể dùng làm thức ăn cho gia súc và gia

cầm mà khơng cần phải qua chế biến sơ bộ
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
II.5.2 Sản xuất cồn từ củ khoai mì
Cơng nghệ sản xuất cồn
từ khoai mì còn có thể thu
thêm nhiều sản phẩm khác
có giá trị kinh tế cao.
Tuy nhiên qua khảo sát, hiện các đơn vị sản xuất cồn đang gặp nhiều khó
khăn. Do nguồn ngun liệu q đắt và cơng nghệ lạc hậu nên tốn nhiều chi phí
sản xuất nên sản phẩm khơng có sức cạnh tranh cao.
Để thu được 1 lít cồn cần có 4 kg rỉ đường mía. Mỗi kg giá là 1.600
đồng/kg, vị chi 1 lít cồn tốn khoảng 6.400 đồng cho phí ngun liệu, chưa tính đến
các khoản chi phí khác.
Trong khi đó, nếu sử dụng củ mì hoặc bã mì thì kinh phí sản xuất sẽ giảm
rất nhiều, đây là nguồn ngun liệu sẵn có trong nước và có thể sản xuất với qui
mơ lớn, giá thành lại tương đối rẻ. Một kg củ mì tươi trung bình giá khoảng 600
đồng/kg, nếu so với ngun liệu rỉ đường mía rẻ gần 2/3 giá thành. Bã khoai mì lại
là nguồn phế phẩm của các nhà máy chế biến tinh bột mì. Theo thống kê trên cả
nước đang có khoảng 28 nhà máy bột mì.
Phương pháp đường hố tinh bột sẽ được thực hiện theo qui trình gồm:
ngun liệu được nghiền nát, sau đó tiến hành cơng đoạn đường hố tinh bột, lên
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
men cuối cùng là cơng đoạn chưng cất thu sản phẩm. Điểm ưu việt của cơng nghệ
đường hố tinh bột là có thể tận dụng nguồn ngun liệu hồn tồn hơn, nhờ vậy
phương pháp này sẽ giúp cho nhà sản xuất giảm lượng ngun vật liệu, tiết kiệm
tối đa chi phí. Để có 1 lít cồn 94,5% chỉ cần tốn khoảng 2,5 kg khoai mì lác hoặc

15 kg bã khoai mì, như vậy nguồn chi phí sản xuất sẽ rẻ đi rất nhiều.
Thời gian qua, ở Việt Nam đã có nơi sử dụng khoai mì khơ để sản xuất cồn
nhưng hiệu suất tạo cồn vẫn còn thấp, phải tốn hết 3,5 kg khoai mì/lít. Còn nguồn
bã khoai mì thì vẫn chưa nơi thực hiện.
Tiến sĩ Hạnh cho biết thêm: nếu sử dụng khoai mì hoặc bã khoai mì để sản
xuất cồn khơng chỉ tận dụng nguồn phế phẩm của các nhà máy sản xuất tinh bột
mì mà còn làm giảm thiểu sự ơ nhiễm mơi trường do việc phơi bã mì để sản xuất
thức ăn cho gia súc. Trong bã khoai mì có độ ẩm đến 80% nên phải mất một
khoảng thời gian phơi nắng, do đó bã mì dễ bị nhiễm khuẩn sinh ra mùi hơi khó
chịu làm ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh.
Cơng nghệ sản xuất cồn Ethylic từ khoai mì, ngồi sản phẩm chính là cồn,
nhà sản xuất còn có thể thu thêm nhiều sản phẩm khác có giá trị kinh tế cao từ
những nguồn phế thải.
Đó là, lượng khí CO2 lỏng thu được trong q trình lên men chuyển sang
giai đoạn chưng cất cồn 94,5%. Từ nguồn nước thải còn có thể chế tạo phân vi
sinh và than bùn. Lượng xác ngun liệu thải ra sau q trình chưng cất cũng có
thể dùng phương pháp cho xúc tác vi sinh kích hoạt q trình lên men để sản xuất
chế phẩm sinh học phục vụ ni trồng thuỷ sản. Đến nay, tại Việt Nam chưa có
đơn vị nào sản xuất cồn từ bã khoai mì.
Sử dụng phương pháp đường hố tinh bột để sản xuất cồn Ethylic cơng
nghiệp từ củ mì hoặc bã mì, ngồi việc đẩy mạnh hoạt động sản xuất nguồn
ngun liệu cồn, tạo đầu ra ổn định cho mặt hàng nơng sản (củ khoai mì), thì còn
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
tạo điều kiện thuận lợi để tiến tới sản xuất nguồn nhiên liệu sinh học xăng pha cồn
- Gasohol) mà hiện tại nước ta vẫn chưa có.
II.6 ĐỘNG HỌC Q TRÌNH PHÂN HUỶ KỊ KHÍ VÀ CÁC
YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
II.7

II.7.1 Động học của q trình phân hủy kị khí
Mô hình động học Monod mô tả khá chính xác tốc độ sinh methane và
mối liên hệ giữa tốc độ tăng trưởng của vsv với hoạt tính của bùn. Tuy nhiên,
phương trình Monod không tính đến tốc độ tự phân huỷ của vsv
Thực tế, tốc độ tăng trưởng cuối của vsv:
µn = µ - b (2)
µn - Tốc độ tăng trưởng cuối (ngày-1)
b - Tốc độ tự phân huỷ (ngày-1)
Thế (1) vào (2), ta được
Phương trình độ hoạt tính lớn nhất của vsv
Y - Hệ số tăng trưởng của vsv (gVSVtạo thành / gCODloại bỏ)
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 20
b
sk
s
s
n
−
+
=
max
µµ
Yr
x
.
max,max
=
µ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC

rx,max - Tốc độ phân huỷ cơ chất đặc trưng (gCODloại bỏ /
gVSS.ngày)
Thế (3) vào (2) ta được
Những mối liên hệ này có thể áp dụng cho các hệ thống lên men hỗn
hợp, có hoặc không có lưu bùn hay tuần hoàn bùn.
II.7.2 Những yếu tố ảnh hưởng
II.7.2.1 pH
nh hưởng trực tiếp đến quá trình bíên đổi sinh học và bản thân
vsv.
pH thấp (<5): gây kết tủa protid, lipid Ftuổi và hoạt tính của bùn giảm
F Kiểm soát và giữ pH ở giá trò tối ưu (6,8 – 7,5) bằng cách bổ sung và
duy trì một lượng bicacbonat nhất đònh nhằm tạo pH đệm cho môi trường, giúp
trung hoà các axit sinh ra trong quá trình phân huỷ kò khí
II.7.2.2 Nhiệt độ:
nh hưởng mạnh đến quá trình sinh học của vsv cũng như đặc
tính nhiệt động học của các phản ứng trong môi trường kò khí.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ tăng trưởng của vsv được mô
tả theo PT Arrhenius:
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 21
b
sk
sr
Y
s
x
n
−
+
=

max,
µ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
k1 = 0,84; k2 = 0,09; a1 = 0,11, a2 = 0,3 ; Xt = 58,7.
Trong đó :
α1 - Hằng số năng lượng cho qt sinh tổng hợp (1/K)
α2 - Hằng số năng lượng phân huỷ (1/K)
µmax - Tốc độ tăng trưởng lớn nhất (ngày-1)
κ1 - Hằng số hoạt động (ngày-1)
κ2 - Hằng số phân huỷ (ngày-1)
T - Nhiệt độ tuyệt đối (K)
XT - Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ (K)
Trong khoảng nhiệt độ thích hợp, Pt Arrhenius mô tả tốc độ tăng trưởng
của vsv gia tăng với nhiệt độ
II.7.2.3 Chất dinh dưỡng
Để Vk tăng trưởng và gia tăng hoạt tính của bùn, nước thải phải
chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết bao gồm đa lượng (N,P) và vi lượng.
Nhu cầu N và P tối thiểu cung cấp cho vsv được tính toán dựa vào tốc độ
tăng trưởng và thành phần của các nguyên tố này trong TB vsv: C:N:P =
50:14:3
Công thức tính lượng chất dinh dưỡng tối thiểu cần thiết:
NUTRcần thiết = COD
0
*Y*NUTR
TB
*1,14
Công thức tính lượng dinh dưỡng tối thiểu cần thiết
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 22
)(

2
)(
.1max
21 TT
XTaXTa
ekekk
−−
−=
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
NUTRCT = COD
0
*Y*NUTR
TB
*1,14
COD0 - Gía trò COD đầu vào (g/l)
Y - Hệ số năng suất sinh khối (g/g)
NUTR
TB
- Nồng độ chất dd trong tế bào VK (g/g)
NUTR
CT
- Nồng độ dd tối thiểu cần thiết trong đầu vào.
1,14 - Hệ số giả đònh của tỷ lệ TSS/VSS.
Thông thường, lượng chất dd đầu vào thường lấy gấp 2 lần so với
tính toán để bù trừ cho các phản ứng kết tủa…
Điện thế oxi hoá – khử cho biết hthống có khả năng nhận hay cho
điện tử. Sự thay đổi các phản ứng oxi hoá – khử xảy ra đồng thời với sự thay
đổi điện thế oxi hoá – khử. Quá trình methane xảy ra tốt ở điện thế oxi hoá –
khử là EH < 260mV.
Trong ht kò khí, giá trò của thế oxi hoá – khử thường ổn đònh và

thay đổi theo:
- Khối lượng bùn sử dụng:
15 giờ đ/v bùn chứa 13,4 g VSS/l
40 giờ đ/v bùn chứa 2,2 g VSS/l.
II.7.2.4 Thế oxi hoá – khử
Trong ht kò khí, giá trò của thế oxi hoá – khử thường ổn đònh và
thay đổi theo:
Hoạt tính của bùn: bùn có hoạt tính cao sẽ nhanh chóng có điện thế oxi
hoá – khử ổn đònh hơn bùn có hoạt tính thấp
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC
Thành phần của dung dòch chứa cơ chất, đặc biệt là sự hiện diện của oxi
sẽ làm điện thế oxi hoá – khử được giữ ở mức cao không thuận lợi cho quá
trình phân huỷ kò khí
II.7.2.5 Độc tính H2S
Lưu huỳnh là ngtố cấn thiết cho vsv ở 1mM
Ở nồng độ cao, gây ra độc tính đv vsv.
Thứ tự độc tính: sulfate < thiosulfate < sulfite < H2S
Trong mt nước
H2S → HS- + H+ (pK = 6.83)
H2S → S2- + H+ (pK = 12.3)
Sự phân bố H2S giữa pha khí và lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ, tại 300C
ta có:
[H2S]khí = 0.4325 [H2S]lỏng
H2S tự do thấm qua màng TB, ah đến pH nội bào, làm biến tính protein
bởi sự hình thành các liên kết sulfide trong TB
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: NCS. Th.S HUỲNH CHỨC

Chương III TỔNG QUAN VỀ Q TRÌNH
PHÂN HỦY KỊ KHÍ BÃ KHOAI MÌ VÀ
CÁC KHÍ SINH HỌC TẠO THÀNH
III.1 SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA Q TRÌNH
VÀ XU HƯỚNG HIỆN NAY.
Q trình phân hủy kị khí ( anaerobic digestion ) là một trong những ứng
dụng cổ xưa nhất.khí sinh học đã làm nóng nước tắm ở Assirya từ thế kỷ thứ 10
trước cơng ngun.cho đến thế kỉ thứ 17, q trình mới bắt đầu được nghiên cứu
một cách khoa học.Năm 1776, Count Alessandro Volta đã khẳng định có mối liên
hệ giữa lượng chất hữu cơ phân hủy và lượng khí cháy được tạo thành . sau đó
năm 1808, Sir Humphry Davy đã chứng minh được sự tạo thành của khí metan
qua q trình phân hủy kị khí phân gia súc.
Q trình được ứng dụng mang tính cơng nghiệp đầu tiên là một nhà máy
được xây dựng ở Bombay, Ấn độ váo năm 1859 để sau đó nó bắt đầu thâm nhập
vào Anh.
Những tiến bộ của nghành vi sinh vật học khi đó có tác dụng hỗ trợ phát
triển kỹ thuật trong đó nghiên cứu của Buswell những năm 1930 đã đặt nền móng
cho việc xác định các lồi vi khuẩn kị khí và các điều kiện thúc đẩy sự sinh khí.
Khi những hiểu biết về q trình đầy đủ hơn, các kỹ thuật ứng dụng trong
vận hành và điều khiển ngày càng hồn thiện với sự ra đời của những bể ủ kín
cùng các thiết bị hâm nóng và khuấy đảo. tuy nhiên, vì lúc đó giá than đá rẻ và trữ
lượng dầu mỏ còn rất lớn nên khí sinh học khơng được quan tâm , một phần do sự
phát triển mạnh mẽ của các hệ thống phân hủy hiếu khí.
Q trình cơng nghiệp hóa cùng với giá điện rẻ đã dẫn tới kết quả là các kỹ
thuật phân hủy hiếu khí, chế biến compost và chơn lấp trở thành sự lựa chọn để xử
lí chất thải cho tới ngày nay Trong khi đó các hệ hống lên men kị khí kiểu nhỏ
SVTH: TRẦN THỊ THU THUÝ
Trang 25