TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG
BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
 ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM
TRONG TIỀN XỬ LÝ BÙN THẢI GVHD: TS.NGUYỄN TẤN PHONG
HVTH: PHAN THỊ HOÀI THU
LÊ THỊ KIỀU MIÊN
NGUYỄN MINH NHẬT
ĐÀO THỊ VIỆT HƯƠNG
HÀ HUỲNH BĂNG TÂM


Hình 16: Sự giảm MLSS trong suốt quá trình thí nghiệm siêu âm tại Anglian Water
Cambridge WWTP 38
Hình 17: Tác động sóng siêu âm lên sự tạo thành bùn hoạt tính 39
Hình 18: Thiết bị siêu âm SonolyzerTM 41
Hình 19: Thiết bị siêu âm Sonico 41

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Chất rắn hữu cơ hòa tan tại những điều kiện siêu âm khác nhau 25
Bảng 2: Mức độ vi khuẩn trong bùn ở những điều kiện xử lý khác nhau 36
Bảng 3: Ví dụ chi phí hoạt động và bảo tri tiên xử lý kỵ khí WAS bằng siêu âm 42

Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

1

ỨNG DỤNG SÓNG SIÊU ÂM TRONG TIỀN XỬ LÝ
BÙN THẢI
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. GIỚI THIỆU
Hầu hết nước thải sinh hoạt được xử lý bằng quá trình sinh học. Trong quá trình xử lý
sinh học hiếu khí, như bùn hoạt tính, chỉ có khoảng 35% chất hữu cơ được khoáng hóa
thành CO
2
và H
2
O bởi vi sinh vật. Phần chất hữu cơ còn lại được chuyển thành tế bào
vi khuẩn, sinh khối hay bùn. Việc xử lý và thải bỏ bùn phát sinh chiếm đến 60% tổng
chi phí xử lý nước thải sinh hoạt. Sự thải bỏ truyền thống (chôn lấp hay đốt) trở nên ít
được chấp nhận trong quản lý. Do đó, tối thiểu sự tạo thành bùn và thu hồi sản phẩm
phụ có giá trị và năng lượng sinh học là quan trọng trong quản lý bùn. Ổn định bùn,

tan tại chỗ (on-site soluble substrate) cho các nhà máy xử lý nước thải trong quá trình
loại bỏ chất dinh dưỡng (BNR). Phân hủy bùn có thể tiến hành bởi phương pháp vật
lý, nhiệt, hóa học và sinh học.
4. SỰ PHÂN HỦY BÙN BẰNG SÓNG SIÊU ÂM
4.1. Ƣu và nhƣợc điểm của quá trình tiền xử lý siêu âm
Trong nhiều thập kỷ, sóng siêu âm đã được sử dụng để phá vỡ tế bào sinh học với
mục đích là thu hồi vật liệu nội bào và nó đang được nghiên cứu để tăng khả năng ứng
dụng trong việc xử lý bùn đô thị. Phân hủy bùn bằng sóng siêu âm là một quá trình vật
lý và do đó nó không tạo ra các hợp chất thứ cấp độc hại cũng không làm tăng các
chất hóa học. Ngoài phân hủy bùn vật lý thì nhiều hợp chất độc hại và các chất hữu cơ
khó phân hủy như: hợp chất vòng thơm, hợp chất halogen, chất có hoạt tính bề mặt,
thuốc nhuộm,…cũng bị phá vỡ thành các dạng đơn giản hơn. Điều này là do quá trình
phản ứng oxy hóa sinh ra các gốc hydroxy tự do (OH•), hydrogen (H•), hydroperoxyl
(HO•2), hydrogen peroxide (H2O2) trong quá trình tiền xử lý bằng sóng siêu âm, dẫn
đến sự oxy hóa các hợp chất khó phân hủy sinh học.
Một số ưu điểm khác của tiền xử lý siêu âm:
 Thiết kế nhỏ gọn và dễ dàng trang bị thêm cho hệ thống hiện có
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

3

 Chi phí thấp và hoạt động có hiệu quả so với các quá trình tiền xử lý khác
 Sản phẩm của an in situ carbon source for denitrification plants.
 Quá trình tự động hóa hoàn toàn
 Khả năng kiểm soát kích thược sợi và tạo bọt trong bể phân hủy
 Khả năng phân hủy ổn định hơn
 Cải thiện quá trình phân hủy VS và sản xuất khí sinh học
 Quá trình tách nước tốt hơn
 Cải thiện chất lượng chất rắn sinh học ( hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học
còn lại, giảm tác nhân gây bệnh, )

tiền siêu âm dưới tác động của nhiệt độ. Ví dụ, năng lượng đầu vào là 0.11 W/ml =
110 W/L hay 110 J L−1s−1; nghĩa là, nó sẽ mất 4200/110 hoặc 38 s để tăng nhiệt độ
lên 1◦C.
Ngoài ra, các phản ứng phát quang do siêu âm (sonochemical) dẫn đến sự hình thành
các gốc hydro tự do (e.g., OH•, HO•2, H•) và hợp chất oxy hóa mạnh cũng góp phần
vào quá trình phân hủy bùn bằng sóng siêu âm.
Sự phân hủy xảy ra tốt hơn ở tần số thấp từ 20 – 40 Hz. Điều này có thể là do khả
năng thủy phân và xâm thực tốt hơn ở tần số thấp. Cơ chế phân hủy bằng sóng siêu
âm của bùn hoạt tính ở tần số 20 Hz: NaHCO
3
được thêm vào như một tác nhân để
loại trừ hiệu ứng oxy hóa của các gốc hydro (OH•) trong quá trình phân hủy bằng
sóng siêu âm. Các bicarbonate phản ứng với gốc hydroxyl do đó loại trừ trong quá
trình phân hủy bùn. Vì vậy, sự phân hủy bùn trong điều kiện có mặt NaHCO
3
có thể
đoán được là do quá trình thủy phân. Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng quá trình
thủy phân là nguyên nhân chủ yếu của quá trình phân hủy bùn hoạt tính khi NaHCO
3

Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

5

được thêm vào với cường độ sóng siêu âm là 0.384W/ml hoặc thấp hơn. Tuy nhiên, sự
đóng góp của các gốc oxy hóa chiếm ưu thế cao hơn ở cường độ sóng siêu âm 0.72
W/ml.
Một cơ chế xảy ra khi bùn được xử lý sóng âm là dòng âm (acoustic streaming). Điểm
chính trong xử lý bùn là quá trình trộn, tạo điều kiện để phân phối năng lượng sóng
siêu âm trong khối bùn, đối lưu của chất lỏng và phân phối lượng nhiệt bất kỳ xuất

Ba thành phần chính của hệ thống sóng siêu âm là công cụ chuyển đổi (bộ chuyển
đổi), máy tăng thế, bộ phát âm (rung). Công cụ chuyển đổi chuyển năng lượng điện
thành năng lượng sóng siêu âm (dao động). Máy tăng thế là một bộ cơ khí khuếch đại
giúp tăng biên độ (độ rung) tạo ra bởi các chuyển đổi. Bộ phát âm là công cụ được
thiết kế đặc biệt để mang lại các năng lượng sóng siêu âm đến bùn. Hình 3 thể hiện sự
sắp xếp công cụ chuyển đổi, máy tăng thế và bộ phát âm trong một hệ thống siêu âm
thông thường.
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

7 Hình 3: Chi tiết hệ thống sóng siêu âm điện áp 20kHz
Như vậy, máy tăng thế và bộ phát âm được thiết kế để phóng đại biên độ chuyển động
siêu âm. Máy tăng thế được đặt giữa bộ chuyển đổi và bộ phát âm, vì độ dịch chuyển
điển hình của năng lương siêu âm là 20µm
pp
và điều này không hiệu quả trong quá
trình xử lý bùn, thường dùng năng lượng siêu âm là 50 µm
pp
.
Lợi ích của máy tăng thế và bộ phát âm được lấy xấp xỉ bằng cách đánh giá khối
lượng ở trên và dưới sơ đồ nút (khu vực không có chuyển động). Bởi vì trạng thái cân
bằng và khả năng tương thích, các lực (F) [MLS−2] trên và dưới sơ đồ nút phải được
cân bằng. Khối lượng M
1
(M) và M

thể hiện ở hình 4.
Hình 4: Ví dụ bộ phát âm phổ biến
4.5. Định lƣợng năng lƣợng/ năng lƣợng đầu vào của quá trình xử lý bùn
Tính kinh tế của hệ thống xử lý bùn bằng sóng siêu âm được chi phối bởi công suất
(W hoặc kW) hoặc năng lượng (J or kJ) đầu vào cần thiết để đạt phân hủy bùn hiệu
quả. Như vậy, việc định lượng năng lượng/ năng lượng đầu vào để có hiệu suất phân
hủy như mong muốn là rất quan trọng để đánh giá hiệu quả của hệ thống siêu âm. Đây
sẽ là một yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn hệ thống siêu âm phù hợp với lĩnh vực
ứng dụng. Năng lượng đầu vào cần thiết để đạt được hiệu suất phân hủy bùn như
mong muốn phụ thuộc vào đặc tính bùn (ví dụ, hàm lượng TS, độ nhớt của bùn, thành
phần hữu cơ, bản chất của bùn,…) và cách thiết kế hệ thống siêu âm. Hiện nay chưa
có mô hình hợp lý cho tất cả các yếu tố này. Vì vậy hệ thống siêu âm cần được nghiên
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

9

cứu và thử nghiệm để kiểm tra hiệu quả năng lượng của nó trước khi áp dụng trên quy
mô rộng rãi.
Công suất hoặc năng lượng cung cấp cho quá trình phân hủy bùn được thể hiện theo
một số cách dưới đây:
Năng lượng đầu vào: là năng lượng đầu vào trên một đơn vị bùn (TS) để đạt được
mức độ phân hủy nhất định. Năng lượng đầu vào là một hàm số tương quan giữa năng
lượng siêu âm, thời gian siêu âm, khối lượng bùn và hàm lượng TS, được tính toán
qua phương trình sau:
Espec = (2)
Trong đó, Espec là năng lượng đầu vào, đơn vị kWs/kg TS (kJ/kg TS) [L2T−2],
P là năng lượng siêu âm, kW [ML2T−3],

(c) Các dữ liệu vận hành tối ưu (hàm lượng TS, thời gian, mật độ siêu âm, tần số, biên
độ, vv ) để tối đa hóa sự phân hủy bùn.
(d) Tổng chi phí vận hành của hệ thống siêu âm cho sự phân hủy bùn.
Như vậy, đánh giá định lượng trở nên quan trọng để đánh giá hiệu quả bùn đang bị
phân hủy. Cho đến nay, không có mô hình lý thuyết có thể dự đoán sự phân hủy bùn.
Những phát hiện trong tài liệu rất rải rác. Điều này có thể là do quá nhiều yếu tố liên
quan với tiền xử lý siêu âm. Một số các biến là tần số hoạt động, thiết kế, các loại bùn,
hàm lượng TS, tỉ lệ hữu cơ, nhiệt độ hoạt động, cường độ siêu âm (hoặc cường độ
công suất), vv … thiết kế thiết bị phát âm được coi là một trong những yếu tố quan
trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu quả sự phân hủy bùn. Hầu hết các nghiên cứu được
công bố dựa trên kết quả thí nghiệm của hệ thống siêu âm nên thường kém hiệu quả.
Trực tiếp sử dụng các dữ liệu đó cho các thử nghiệm hoặc thiết kế quy mô có thể dẫn
đến sai số. Do đó, cần sự đánh giá đầy đủ trong việc mở rộng quy mô thí nghiệm
thành quy mô hoàn chỉnh.
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

11

Các thông số khác nhau được sử dụng để đánh giá hiệu quả sự phân hủy bùn, được
phân thành ba nhóm cụ thể là: vật lý (như thay đổi kích thước hạt phân phối và kiểm
tra bằng kính hiển vi), hóa học (như gia tăng nồng độ COD hòa tan và nồng độ
amoniac, và sự sự phân giải chất hữu cơ) và sinh học (tỷ lệ hấp thu sinh học và số dị
dưỡng).
4.6.1 Đánh giá vật lý
Phân tích kích thước hạt, hình ảnh dưới kính hiên vi, độ đục, và khả năng tách nước
của bùn là một số phương pháp được áp dụng để đánh giá hiệu quả của sự phân hủy
bùn siêu âm. Các yếu tố vật lý, đặc biệt là kích thước hạt phân phối và phân tích hình
ảnh từ kính hiển vi, được sử dụng như một cách thức đơn giản để đánh giá chất lượng
của sự phân hủy. Tiehm et al. (2001) đánh giá sự phân hủy bùn về sự thay đổi trong
kích thước hạt trung bình và độ đục ở tần số siêu âm khác nhau. Tác giả tìm thấy kích

không cung cấp thông tin ở mức độ tế bào.

Hình 5: Quan sát kính hiển vi của WAS: (a) trước khi siêu âm (b) sau khi siêu âm ở
năng lượng đầu vào không đổi 1.5kW và 20kHz.
Khi WAS đã được quan sát dưới kính hiển vi trước khi sử dụng sóng siêu âm, cấu trúc
của khối bùn giống như một số lượng lớn các sợ bùn xoắn vào nhau (hình 5A). Trong
vòng hai phút sử dụng sóng siêu âm, các sợi và khối bùn gần như được phân rã hoàn
toàn và một số kết cấu đồng nhất xuất hiện (hình 5B).
Ảnh quét từ kính hiển vi điện tử (SEM) cung cấp thông tin kỹ lưỡng hơn về sự phân
hủy bùn, đặc biệt là ở cấp độ tế bào - hình 6. Trước khi sử dụng sóng siêu âm, các
khối bùn giống như một số lượng lớn các sợ bùn xoắn vào nhau (Hình 6A). Những
cấu trúc gồm sợi mảnh vụn hữu cơ cơ bản (có đường kính ít hơn ¼ µm) gắn chặt vào
khối bùn. Trong thời gian 2 phút sử dụng sóng siêu âm, khối bùn cũng như sợi bị phá
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

13

vỡ đáng kể mà không phá hủy các tế bào vi khuẩn - hình 6B. Khi sử dụng sóng siêu
âm hơn 10 phút, sự phân hủy gần như hoàn toàn của khối bùn và các sợi đồng thời
quan sát được một vài tế bào vi khuẩn phân tán (hình 6C). Khi sử dụng sóng siêu âm
30 phút, nhiều thành tế bào bị phá thủng (Hình 6D).

Hình 6: Hình ảnh SEM của WAS tại các thời điểm siêu âm khác nhau với năng lượng
đầu vào 1.5kW, tần số 20kHz. (A) 0 phút (B) 2 phút (C) 10 phút và (D) 30 phút
4.6.2 Đánh giá hóa học
Đánh giá hóa học thì tốt hơn trong đánh giá sự phân hủy bùn so với đánh giá vật lý.
Đánh giá hóa học chủ yếu là đo sự hòa tan của WAS trong pha nước. Trong kỹ thuật
môi trường, tất cả các chất hữu cơ tạo thành được gộp lại với nhau và được đo là sự
gia tăng nhu cầu oxy hóa học hòa tan (SCOD). Tuy nhiên, điều quan trọng là cần lưu
ý rằng tiền xử lý siêu âm cũng phân hủy vật chất ngoại bào bao gồm các mảnh vụn

Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

15

Kunz và Wagner lần đầu tiên đề nghị sử dụng một tham số được gọi là "mức độ của
sự phân hủy” (DD) để định lượng hiệu quả bùn phân hủy. Việc xác định của DD được
chủ yếu dựa trên đo COD được đưa ra bởi các phương trình sau đây:

Trong đó:
COD
ultrasound
là COD lớp nước bên trên bùn trong mẫu được xử lý siêu âm, (mg / L)
[ML-3],
COD
original
là COD của lớp nước bên trên bùn của mẫu bàn đầu (không xử lý siêu âm,
(mg / L) [ML-3],
COD
NaOH22hr
là COD của lớp nước bên trên tại 22h sau khi thêm 1 M dung dịch
NaOH (mg / L) [ML-3,
COD
NaOH0
là COD của lớp nước bên trên bùn tại thời điểm ban đầu sau khi thêm 1 M
dung dịch NaOH (mg / L) [ML-3],
COD
NaOH*
là COD của mẫu ngay sau khi thêm dung dịch NaOH 1M (mg / L) [ML-3],
và COD
homogenization

là COD của lớp nước bên trên bùn ban đầu (mẫu không xử lý) (mg / L) và
COD
NaOH
là COD tối đa trong lớp nước bên trên bùn sau khi phân hủy NaOH. Xử lý
NaOH được thực hiện bằng cách xử lý mẫu bùn với dung dịch NaOH 1 M trong tỷ lệ
01:02 trong 10 phút ở 90 ◦ C. Lớp nước bên trên thu được bằng cách ly tâm trong 10
phút ở 30.000 g và nhiệt độ của 4 ◦ C.
Mẫu lớp nước bên trên bùn sau khi ly tâm ở 10.000 g qua bộ lọc màng kích thước
0,45 micron.
Mục tiêu tổng thể của sự phân hủy hóa học là hình thành tối đa các chất hữu cơ hòa
tan từ bùn. Dữ liệu này được lấy làm cơ sở để làm sáng tỏ hiệu quả của sự phân hủy
siêu âm. Điều quan trọng là cần lưu ý rằng các điều kiện cho sự phân hủy thử nghiệm
có thể khác nhau tùy thuộc vào loại bùn và thành phần TS. Vì vậy, các nhà nghiên cứu
cần phải tiến hành một loạt các nghiên cứu thăm dò đối với nồng độ và số lượng
NaOH được sử dụng, thời gian phản ứng nhiệt độ và phát triển công thức chuẩn cho
sự phân hủy hóa học lý tưởng phù hợp với mẫu bùn.
Mức độ của sự phân hủy chủ yếu dựa trên xác định COD, các nhà nghiên cứu cho
rằng xác định DD là khá chậm trong thời gian một ngày và cũng là tốn kém do nhu
cầu của số lượng lớn các phân tích mẫu COD. Do đó, các tác giả đề nghị đo lường
protein như là một thay thế để xác định DD
COD
. Hệ số tương quan (R
2
) trong sự gia
tăng hàm lượng protein (ΔProtein), DD
KW
, và DD
M
tương ứng với sự gia tăng sản
lượng khí sinh học (biogas). Khi mẫu bùn được thu thập hai lần từ một nhà máy và

bùn siêu âm. Đo COD là phương pháp được lựa chọn do sự đơn giản.
Khanal et al. (2006c) đã nghiên cứu sự tạo thành nồng độ N-amoniac với nồng độ TS
và năng lượng đầu vào (kJ / gTS ) khác nhau trong quá trình phân hủy siêu âm của
WAS. Kết quả cho thấy rằng sự tạo thành nồng độ N-amoniac tăng với sự gia tăng
năng lượng đầu vào và nồng độ TS (hình 8). Nồng độ N-amoniac đạt được sự ổn định
tại mức năng lượng đầu vào 20 KWs/gTS đối với 2.0, 2.5, và hàm lượng TS 3%, và
10 KWs / GTS với hàm lượng TS là 1,5%. Trong thời gian sử dụng sóng siêu âm, các
tế bào vi khuẩn được phân hủy tạo thành nitơ hữu cơ trong tế bào vào trong pha nước,
đó là sau đó thủy phân ammonia. Điều này dẫn đến sự gia tăng lượng nitơ amoniac
trong pha nước. Điều này chỉ ra rằng sự phân hủy nitơ hữu cơ từ các mảnh vỡ không
sinh học cũng có thể đóng góp vào sự tạo thành nitơ amoniac.
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

18 Hình 8: Sự tạo thành NH3-N trong quá trình phân hủy bùn tại các mức năng lượng
đầu vào và nồng độ TS khác nhau
Sự tạo thành nito (nitơ hữu cơ hòa tan và nitơ amoniac) được quan sát thấy trong quá
trình siêu âm WAS nén tại những mức năng lượng đầu vào khác nhau. Tổng nitơ
Kjeldaln (TKN) không thay đổi. Điều này cho thấy siêu âm không góp phần vào việc
khoáng hoá nitơ hoặc bay hơi. Tuy nhiên, nitơ hữu cơ và nitơ amoniac tăng lên trong
pha nước với gia tăng năng lượng đầu vào, và giảm đồng thời nitơ hữu cơ trong giai
đoạn rắn
Như vậy, việc tào thành amoniac và nitơ hữu cơ hòa tan trong pha nước có thể là một
công cụ hữu ích để đánh giá hiệu quả phân hủy của siêu âm.
4.6.3 Đánh giá sinh học
Việc đánh giá sinh học bao gồm đếm các tấm dị dưỡng và tỷ lệ hấp thu oxy (SOUR).
WAS chủ yếu bao gồm các vi khuẩn dị dưỡng, việc đo lường sự tồn tại của chúng
trong quá trình xử lý siêu âm cũng có thể cung cấp dữ liệu về hiệu quả của sự phân

COD
). DD
OUR
có thể được
tính bằng cách sử dụng các biểu thức sau đây:
Ứng dụng sóng siêu âm trong tiền xử lý bùn thải

20 trong đó,
OUR
sonocated
là tỷ lệ hấp thụ oxy của bùn siêu âm, mg O2 / L-min [ML-3 T-1]
và OUR
original
là tỷ lệ hấp thu oxy mẫu ban đầu (không siêu âm)

Hình 10:Mức độ khử hoạt tính ở mức năng lượng đầu vào khác nhau
DD
OUR
tăng nhanh chóng với sự tăng năng lượng đầu vào đến 40 kJ / gTS, sau đó tăng
chậm lại (hình 10) Tại năng lượng đầu vào 8 kJ / gTS, DD
OUR
là âm. Điều này có
nghĩa rằng DD
OUR
của bùn được siêu âm cao hơn so với không siêu âm. Tại năng
lượng đầu vào thấp, các tế bào vi sinh vật không bị phá hủy và khối bùn chỉ đơn giản
là phân rã thành từng tế bào vi sinh vật. Đo tỷ lệ hấp thu oxy tương đối đơn giản và


22

KWs / gTS ở tất cả các thành phần TS. Nồng độ SCOD ở 1.6, 2.2, 2.5, và 3.2 mg/kWs
tương ứng với TS là 1.5, 2.0, 2.5, và 3,0%. Điều này tương ứng với sự gia tăng lượng
SCOD sinh ra 38, 59, và 98% ứng với 2.0, 2.5, và 3,0%TS so với 1,5% TS.
TS tác động đáng kể lên SCOD sinh ra. SCOD sinh ra tăng từ 3.966 đến 9.019 mg/L
khi thành phần TS tăng 0,5-1% trong suốt 30 phút siêu âm ở mật độ siêu âm 1,44
W/ml. Những phát hiện này cho thấy với thành phần TS cao hơn sẽ có hiệu quả về
năng lượng hơn cho việc sử dụng sóng siêu âm so với thành phần TS thấp. Trong quá
trình sử dụng sóng siêu âm, vi bọt được hình thành, và trong pha nước có 2 hiện
tượng: (a) lực cắt thủy động giúp cho sự phân hủy tế bào vi khuẩn và các mảnh vụn
hữu cơ khác, (b) phản ứng âm-hóa tạo sự hình thành của các gốc phản ứng mạnh trong
quá trình phân hủy (ví dụ, OH •, HO •, H •) và hydrogen peroxide.
Ở tần số thấp 20 kHz, lực cắt xuất hiện là cơ chế chủ yếu của sự phân rã tế bào (Tiehm
et al, 2001). Lượng SCOD sinh ra cao hơn đạt được ở thành phần TS cao hơn. Có thể
giả thuyết rằng ở thành phần TS cao hơn, sự phá hủy của vi-bọt đã gia tốc cho các hạt
lân cận vi bóng bắn phá các hạt liền kề nó. Có khả năng là sự phong phú của các hạt ở
thành phần TS cao có thể đã tăng khả năng phân hủy bùn do va chạm hạt-hạt. Tuy
nhiên, ảnh hưởng của số lượng hạt (trong thành phần TS ) lên sự hình thành các vi bọt
trong bể chứa bùn vẫn chưa rõ.
Phân hủy bằng siêu âm cũng bị ảnh hưởng bởi các thành phần của bùn. Người ta tin
rằng các chất rắn không phân hủy sinh học, ví dụ như bùn sơ cấp và phân động vật, sẽ
tương đối dễ dàng phân hủy hơn so với bùn sinh học chẳng hạn như WAS. Tuy nhiên,
không có nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các loại bùn khác nhau và kích thước
hạt trong phân hủy bằng siêu âm. Một nghiên cứu về vấn đề này là quan trọng nếu
công nghệ siêu âm được áp dụng cho phân hủy chất rắn sơ cấp và phân động vật. Các
dữ liệu thu được từ sự phân hủy bùn sinh học không thể được ngoại suy trực tiếp do
các mức độ khác nhau của sự phân hủy.
4.7.2 Điều kiện siêu âm

khi một mật độ siêu âm là 0,1 W / ml (thời gian siêu âm là 30 phút) mang lại 7,3%
DDCOD (Zhang et al, 2007). Trên cùng một dòng, tác giả báo cáo 15,8% DDCOD ở
mật độ siêu âm 0.5 W/ml (thời gian siêu âm là 10 phút) và 11,3% ở mật độ siêu âm là