Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thời gian lưu nước đến hiệu quả xử lý chất thải sinh hoạt bằng công nghệ đồng phân hủy kết hợp lọc màng kỵ khí qua các kiểu bể phản ứng khác nhau
171 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.VITTEP.2022.159-166Từ khóa:
Màng lọc sinh học kỵ khí (AnMBR); Đồng phân hủy kỵ khí; Bể kỵ khí xáo trộn hoàn toàn (CSTR); Bể dòng chảy ngược qua lớp đệm bùn (UASB); Chất thải rắn hữu cơ; Nước thải sinh hoạt; Sản lượng khí sinh học.Tóm tắt
Nghiên cứu này đánh giá khả năng ảnh hưởng của thời gian lưu nước đến hiệu quả xử lý chất thải sinh hoạt bằng công nghệ đồng phân hủy kết hợp lọc màng kỵ khí qua các kiểu bể phản ứng khác nhau: kiểu bể xáo trộn hoàn toàn (CSTR-AnMBR) và kiểu bể dòng chảy ngược qua đệm bùn (UASB-AnMBR). Trong điều kiện vận hành 2 mô hình với giá trị pH trung bình từ 6,8 – 7,4, nhiệt độ nằm trong khoảng dành cho vi sinh vật ưa nhiệt, tỉ lệ pha trộn nước thải sinh hoạt và chất thải rắn hữu cơ là 5 g/L. Thay đổi thông số thời gian lưu nước gồm: 72 giờ, 48 giờ, 36 giờ và 24 giờ, tương ứng với các tải trọng hữu cơ: 0,67 kgCOD/m3.ngày, 1,00 kgCOD/m3.ngày, 1,33 kgCOD/m3.ngày và 2,00 kgCOD/m3.ngày. Kết quả cho thấy khả năng xử lý COD tại các HRT đối với mô hình UASB-AnMBR có hiệu suất cao hơn 0,4% – 5,4%. Ngoài ra, tỉ lệ sinh khí sinh học tại các HRT đối với mô hình UASB-AnMBR cao hơn mô hình CSTR-AnMBR từ 0,02 - 0,03 Lbiogas/gCODxử lý. Tỉ lệ sinh khí mêtan tương ứng trong khoảng 0,01 – 0,02 Lbiogas/gCODxử lý. Giá trị áp suất chuyển màng ghi nhận trong thí nghiệm cho thấy chu kỳ hoạt động của màng lọc đối với bể UASB dài hơn 3,5 lần so với bể CSTR.
Tài liệu tham khảo
[1]. H. Yu, Z. Wang, Z. Wu and C. Zhu, "Enhanced waste activated sludge digestion using a submerged anaerobic dynamic membrane bioreactor: performance, sludge characteristics and microbial community," Scientific Reports, vol. 6, no. 20111, (2016). DOI: https://doi.org/10.1038/srep20111
[2]. G. Zeeman, K. Kujawa, T. d. Mes, L. Hernandez, M. d. Graaff, L. Abu-Ghunmi, A. Mels, B. Meulman, H. Temmink, C. B. J. v. Lier and G. Lettinga, "Anaerobic treatment as a core technology for energy, nutrients and water recovery from source-separated domestic waste(water)," Water Science & Technology, vol. 57, no. 8, pp. 1207-1212, (2008). DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2008.101
[3]. S. Luostarinen and J. Rintala, "Anaerobic on-site treatment of kitchen waste in combination with black water in UASB-septic tanks at low temperatures," Bioresource Technology, vol. 98, no. 9, pp. 1734-1740, (2007). DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.07.022
[4]. J. W. Lim, "Anaerobic Co-digestion of Brown Water and Food Waste for Energy Recovery," in Urban waters: Resource or Risk? WWW-YES-2011, Arcueil, Prance, (2011).
[5]. Mengjiao Gao, Lei Zhang, Yang Liu, "High-loading food waste and blackwater anaerobic co-digestion: Maximizing bioenergy recovery," Chemical Engineering Journal, vol. 394, p. 124911, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124911
[6]. Leitao, R. C, A. C van Haandel, G. Zeeman, G. Letting , "The effects of operation and environmental variations on anaerobic wastewater treatment systems: a review," Bioresource Technology , vol. 97, no. 9, pp. 1105-1118, (2006). DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.12.007
[7]. Han, Y., R. R. Dague, "Laboratory studies on the temperature-phased anaerobic digestion of domestic primary sludge," Water Environmental Resources, vol. 69, no. 6, pp. 1139-1143, (1997). DOI: https://doi.org/10.2175/106143097X125885
[8]. Simon M. Wandera; Wei Qiao; Mengmeng Jiang; Dalal E. Gapani; Shaojie Bi; Renjie, "AnMBR as alternative to conventional CSTR to achieve efficient methane production from thermal hydrolyzed sludge at short HRTs," Energy, vol. 159, pp. 588-598, (2018). DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.06.201
[9]. M. Minale and T. Worku, "Anaerobic co-digestion of sanitary wastewater and kitchen solid waste for biogas and fertilizer production under ambient temperature: waste generated from condominium house," International Journal of Environmental Science and Technology, vol. 11, no. 2, pp. 509-516, (2014). DOI: https://doi.org/10.1007/s13762-013-0255-7
[10]. R. Cheerawit, T. S. Thunwadee, K. Duangporn, R. Tanawat and K. Wichuda, "Biogas Production from Co-digestion of Domestic Wastewater and Foof Waste," Health and The Environment Journal, vol. 3, no. 2, (2012).
