BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Hoàng Lê Phƣơng

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ PHÂN BÙN BỂ TỰ HOẠI BẰNG
PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Chuyên ngành: Công nghệ môi trƣờng chất thải rắn
Mã số: 62.52.03.20-1

Hà Nội- Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Xây dựng

Người hướng dẫn khoa học 1: GS.TS. Nguyễn Thị Kim Thái
Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Lều Thọ Bách

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải

Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Lâm Quảng

Phản biện 3: TS. Nguyễn Thu Huyền

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp
Trường họp tại trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng,
Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội.
Vào hồi

giờ

ngày

để đạt được hiệu quả thu khí sinh học cao nhất.
- Xác định một số thông số động học điển hình nhằm tối ưu hóa
công nghệ xử lý kỵ khí phân bùn bể tự hoại.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ rau củ quả hỏng từ chợ
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Công nghệ xử lý phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ từ chợ bằng
phương pháp kỵ khí ấm trong điều kiện khí hậu miền bắc Việt Nam.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của luận án
- Phương pháp tổng quan tài liệu
- Phương pháp khảo sát thực tế
- Phương pháp nghiên cứu phân tích thực nghiệm
- Phương pháp phân tích thống kê


2
- Phương pháp đối chiếu so sánh.
- Phương pháp cân bằng vật chất
- Phương pháp phân tích tổng hợp
5. Những đóng góp mới của luận án
Luận án đã đưa ra được một số thông số vận hành quan trọng trong
xử lý kỵ khí phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ từ chợ cụ thể:
 Tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa phân bùn bể tự hoại và chất
thải hữu cơ từ chợ là PB:RC = 3:1 về khối lượng.
 Liều lượng nạp bổ sung hàng ngày phù hợp cho xử lý kỵ
khí hỗn hợp phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ từ chợ ở tỷ lệ
PB:RC = 3:1 trong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam là
1,5±0,1kgVS/m3.ngày (tương đương 13kg hỗn hợp nguyên
liệu/m3.ngày). Ở liều lượng nạp này, nghiên cứu đã xác định được

gấp 10 lần hoặc hơn.
1.2. Tổng quan về quản lý và xử lý phân bùn bể tự hoại
1.2.1. Quản lý và xử lý phân bùn tại các đô thị trên thế giới
Tại đô thị của các nước phát triển như ở châu Âu và Bắc Mỹ
phần lớn nhà vệ sinh thường được đấu nối trực tiếp với hệ thống
thoát nước và được đưa đến trạm xử lý nước thải. Tại đô thị các nước
đang phát triển như ở Châu Phi, Châu Á và Châu Mỹ Latinh phần lớn
các hộ gia đình sử dụng hệ thống vệ sinh tại chỗ điển hình là bể tự
hoại dẫn đến sự tích tụ phân bùn. Tuy nhiên tại các nước đang phát
triển hệ thống quản lý phân bùn bể tự hoại thường chưa đầy đủ, hoạt
động kém hiệu quả. Tại các nước này phần lớn lượng phân bùn thu
gom được đổ ra sông, hồ, kênh, rạch hoặc sử dụng trực tiếp cho nông
nghiệp, chỉ lượng nhỏ phân bùn được đưa đến hệ thống xử lý. Do đó
phân bùn bể tự hoại đã đang gây ra những vấn đề ô nhiễm môi
trường như: gây ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm đất, phát tán vi sinh
vật gây bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.
Nhiều chuyên gia cho rằng tại các nước đang phát triển nên áp
dụng các phương pháp xử lý có chi phi thấp tức là chi phí đầu tư và
vận hành thấp, đồng thời cũng tương thích với trình độ công nghệ sẵn
có trong nước. Các phương pháp đã được sử dụng gồm có bể lắng
bùn hoạt động gián đoạn, ao ổn định kỵ khí, sân phơi bùn, bãi lọc
trồng cây, kết hợp ủ sinh học với chất thải rắn hữu cơ…Công nghệ
xử lý bùn có thể kết hợp hai hay nhiều phương pháp xử lý khác nhau
phụ thuộc vào điều kiện và mục tiêu xử lý của từng vùng.


4
Nông nghiệp
Xử lý phối trộn compost CTHC
Bãi lọc có trồng cây

các nhà vệ sinh công cộng. Khoảng trên 77% hộ gia đình ở các thành
phố và thị xã cấp tỉnh, 40% thị trấn cấp huyện và 19% hộ dân ở khu
vực nông thôn sử dụng bể tự hoại [17]. Phần lớn nước thải từ hệ
thống vệ sinh này được thải vào hệ thống thoát nước công cộng, còn
phần bùn được thông hút, thu gom vận chuyển và đổ thải. Các đơn vị
tư nhân thu gom thường đổ bùn thải nhà vệ sinh trái phép vào đường
ống thoát nước, sông hồ. Các đơn vị công ích thu gom thường chôn
bùn thải ở bãi chôn lấp. Do đó bùn thải nhà vệ sinh ở Việt Nam vẫn
là nhân tố gây ô nhiễm môi trường chưa được kiểm soát.
1.3. Tổng quan về chất thải hữu cơ từ chợ
Theo báo cáo môi trường quốc gia về chất thải rắn, nguồn phát
sinh chất thải rắn sinh hoạt chủ yếu từ các hộ gia đình, các khu tập
thể, chất thải đường phố, chợ, các trung tâm thương mại, văn phòng,
các cơ sở nghiên cứu, trường học. Tại các đô thị cùng với sự gia tăng
dân số và mức sống, lượng chất thải rắn sinh hoạt cũng ngày càng gia
tăng, ước tính mức gia tăng giai đoạn 2010 – 2014 trung bình 12%


5
mỗi năm, trong đó chất thải rắn từ các chợ chiếm tỷ trọng khoảng
13% tổng khối lượng [3]. Thành phần chất thải rắn sinh hoạt khá đa
dạng bao gồm các thành phần: Chất hữu cơ dễ phân hủy: rau, củ quả
thối, thực phẩm thừa, thành phần này có tỷ lệ cao từ 54 - 77%; Chất
thải tái chế được: giấy, nilon, kim loại, nhựa, thủy tinh; Chất thải vô
cơ như đất, cát, xỉ than [3]. Theo khảo sát tại các chợ các loại chất
thải thực phẩm thừa như thịt, cá, tôm, thực phẩm đã qua chế biến đều
được bán cho các hộ chăn nuôi, phần chất thải hữu cơ như rau, củ
quả thối, hỏng được thu gom và xử lý cùng các loại chất thải đô thị
khác. Những năm gần đây công tác thu gom chất thải rắn đô thị đã
được quan tâm hơn và. Do đó tỷ lệ thu gom trung bình tại các đô thị

1.5. Một số nghiên cứu có liên quan đến phân bùn bể tự hoại và
công nghệ kỳ khí
1.5.1. Một số nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về phân bùn bể tự hoại, tuy
nhiên còn hạn chế [71]. Hiện nay những nghiên cứu về phân bùn bể
tự hoại đang được đẩy mạnh, đặc biệt dưới sự hỗ trợ của một số tổ
chức cộng đồng như quỹ Bill & Melinda Gate nhiều nghiên cứu đang
được triển khai tại các nước đang phát triển.
1.5.2. Một số nghiên cứu tại Việt Nam
Đã có những nghiên cứu đề xuất những giải pháp quản lý và xử
lý chất thải bùn cặn nói chung và phân bùn bể tự hoại nói riêng.
Những nghiên cứu này đã có những đóng góp quý báu, là nguồn kiến
thức khoa học quan trọng cho những nghiên cứu tiếp sau. Tuy nhiên
một số nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức khảo sát, đánh giá, đề xuất
giải pháp quản lý và xử lý mà chưa tiến hành nghiên cứu cụ thể các
yếu tố ảnh hưởng, các thông số vận hành của phương pháp xử lý
trong thực tế. Một số nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu trên mô
hình xử lý phân bùn bể tự hoại theo phương pháp hiếu khí và kỵ khí
và đưa ra một số thông số vận hành quan trọng. Tuy nhiên để triển
khai vào thực tế còn gặp nhiều hạn chế do gặp phải những vấn đề
trong vận hành như phải tách nước khỏi phân bùn bể tự hoại, phải
cấp khí và phát sinh mùi đối với phương pháp hiếu khí, phải cấp
nhiệt cho quá trình lên men đối với phương pháp lên men nóng.
Phương pháp xử lý kỵ khí trong điều kiện lên men ấm ngoài những
ưu điểm của phương pháp kỵ khí còn có lợi thế là phù hợp với khí
hậu nhiệt đới của Việt Nam, không cân cấp nhiệt cho quá trình. Tuy
nhiên chưa có những nghiên cứu đánh giá hiệu quả của phương pháp
này cũng như đưa ra thông số vận hành trong điều kiện khí hậu mùa
đông và mùa hè ở miền bắc Việt Nam.
Kết luận chƣơng 1

(Cacbonhydrat, protein, chất béo)
Thủy phân hóa

Chất hữu cơ hòa tan
(Đường đơn giản, amino axit, axit béo)
Axit hóa

Axit béo bay hơi, rượu
Axetat hóa

Acetate

H2, CO2
Metan hóa

CH4 và CO2

Hình 2.1. Quá trình chuyển hóa sinh học kỳ khí chất hữu cơ


8
2.1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình chuyển hóa sinh học
kỳ khí chất hữu cơ
Quá trình chuyển hóa sinh học kỵ khí chất hữ u cơ bị ảnh bởi các
yếu tố: ảnh hưởng của nhiệt độ; ảnh hưởng của pH và độ kiềm; Đặc
điểm của chất thải; Axit béo bay hơi (VFA); Thời gian lưu và tải
lượng hữu cơ; Điều kiện khuấy trộn; Ammoni và các yếu tố gây độc
2.1.4. Thiết lập cân bằng vật chất và phân tích động học quá
trình phân hủy kỳ khí chất thải rắn hữu cơ
2.1.4.1. Thiết lập cân bằng vật chất



9
Mô hình Gompertz cải tiến đã được kiếm chứng bởi rất nhiều
nghiên cứu về sự phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ và đã được
công nhận đây là mô hình tốt để xác định lượng khí sinh học sinh ra.
2.1.4.3. Động học sự phân hủy chất hữu cơ
Giả thiết sự phân hủy chất hữu cơ tạo khí sinh học là phản ứng
bậc 1, chất hữu cơ ký hiệu là C được chuyển hóa thành khí sinh học
ký hiệu là B theo phương trình phản ứng:
CHC (C) → khí biogas (B)
(2.3)
Quá trình biến đổi xác định được:
𝑦𝑡 = 𝑦𝑚 (1 − exp⁡(−𝑘𝑡))
(2.4)
Trong phương trình (2.4):
ym: tỷ lệ sinh khí cực đại, l/kgVS
yt: tỷ lệ sinh khí ở thời điểm t, l/kgVS
-k: hằng số phân hủy chất hữu cơ, 1/ngày
1
𝑑𝑦
1
Từ (2.4) 
𝑙𝑛 𝑑𝑡𝑡 = t (ln ym + lnk) − k (2.5)
𝑡
Phương trình (2.5) tuân theo phương trình đường thẳng y =
mx + c với: x = 1/t; m = lnym + lnk; c = -k
Hằng số phân hủy k thể hiện khả năng phân hủy chất hữu cơ tạo
khí sinh học. Giá trị k càng nhỏ thì tỷ lệ phân hủy chất hữu cơ càng
nhanh, ngược lại giá trị k càng lớn thể hiện tỷ lệ phân hủy chất hữu

2.3. Các phƣơng pháp phân hủy kỳ khí chất thải rắn hữu cơ
Phân loại theo môi trường phản ứng: Phương pháp phân hủy kỵ
khí ướt, Phương pháp phân hủy kỵ khí khô. Phân loại theo chế độ
làm việc: Phương pháp làm việc theo mẻ, Phương pháp làm việc liên
tục.
2.4. Lựa chọn hƣớng nghiên cứu xử lý kỳ khí phân bùn bể tự
hoại
- Phân hủy kỵ khí chất thải hữu cơ ở điều kiện lên men ấm không
phải cấp năng lượng mà hiệu quả sinh khí cũng tương đối cao đồng
thời vận hành đơn giản, chi phí đầu tư thấp phù hợp với các nước
đang phát triển và phù hợp với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của Việt
Nam
- Với đặc điểm phân bùn bể tự hoại đã được trình bày tại chương
1, có hàm lượng TS thấp, độ ẩm cao >90% do đó luận án chọn
nghiên cứu xử lý phân bùn bể tự hoại theo phương pháp lên men ướt
- Hàm lượng chất hữu cơ trong phân bùn bể tự hoại khá cao tuy
nhiên tỷ lệ C/N thấp do đó cần phối trộn phân bùn với chất thải hữu
cơ có tỷ lệ C/N cao. Luận án chọn nghiên cứu xử lý phối trộn phân
bùn bể tự hoại với chất thải hữu cơ từ chợ.
Kết luận chƣơng 2
Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, các kết quả nghiên cứu đã có và
điều kiện thực tế của Việt Nam luận án chọn nghiên cứu xử lý sinh
học kỵ khí phân bùn bể tự hoại phối trộn với chất thải hữu cơ từ chợ
trong điều kiện lên men ấm


11
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ

kỵ khí ấm.
3.2.2.2. Nội dung nghiên cứu


12
Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp giữa phân bùn bể tự hoại và
chất thải hữu cơ từ chợ trong điều kiện nhiệt độ mùa hè và mùa đông.
3.2.2.3. Mô hình trong phòng thí nghiệm
Mô hình thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thiết kế theo sơ
đồ hình 3.1.

1. Bình phân hủy kỵ khí
2. Bình thu khí
3. Chậu thu nước
4. Nhiệt kế
5. Ống nhựa mềm thu khí
6. Van kẹp
7. Ống nhựa mềm thu
nước

Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý mô hình trong phòng thí nghiệm
3.2.3. Thực nghiệm đánh giá hiệu quả quá trình và xác định liều
lƣợng nạp thích hợp trên mô hình hiện trƣờng
3.2.3.1. Mục đích nghiên cứu
+ Đánh giá hiệu quả quá trình phân hủy kỵ khí hỗn hợp phân bùn
bể tự hoại và chất thải hữu cơ theo tỷ lệ phối trộn đã được chọn từ kết
quả phòng thí nghiệm
+ Xác định liều lượng nạp thích hợp của nguyên liệu đầu vào bể
phân hủy kỵ khí phù hợp với khí hậu của miền bắc Việt Nam
3.2.3.2. Nội dung nghiên cứu


Van1

2200

1900

1250

8

Møc thÊp nhÊt
380

500

1

1. Bể biogas hình cầu
2. Cửa nạp liệu
3. Cửa nguyên liệu ra
4. Đồng hồ đo áp suất
5. Can nhiệt đo nhiệt độ
6. Đồng hồ đo lượng khí
7. Bóng đèn biogas
8. Bể thu nước đầu ra

Hình 3.2. Sơ đồ mô hình thực nghiệm ngoài trời

Hình 3.3 và 3.4. Bể biogas hình cầu bằng vật liệu composit và mô

Thông Phƣơng pháp
Thiết bị
Hóa chất
số
phân tích
pH
Thiết bị đo pH
TCVN
cầm tay HI 98107
6492:2011
TS, %
SMEWW
Tủ sấy
2540B:2012
CARBOLITE R08
VS,
SMEWW
- Lò nung
%TS
2540E:2012
Bamstead - F6010
- Cân phân tích 4
số OHAUS
PA214
TOC,
TCVN
- Tủ sấy
Nước cất, H2SO4 d
mg/gTS 9294:2012
CARBOLITE R08 = 1,84, H3PO4

Độ
kiềm,
mgCaC
O3/L
Thành
phần khí
CH4 và
CO2, %

SMEWW
2320B:2012
Đo nhanh

chỉ thị màu bari
diphenylamine
sunfonat 0,16%
- Bộ phá mẫu DK C7H6O3, H2SO4,
6/48
K2SO4,
- Bộ cất Kendal CuSO4.5H2O,
VELP -UDK 130A TiO2,
Na2S2O3. 5H2O,
NaOH, H3BO3, chỉ
thị
bromocresol xanh
và metyl đỏ.
- Máy quang phổ
H2SO4,HClO4,HN
UV-VIS 752
O3, KH2PO4,

đầu và các đợt thí nghiệm có thể thấy phân bùn bể tự hoại tại Nhà máy
chế biến phân Cầu Diễn Hà Nội và Khu xử lý chất thải rắn Tân Cương
Thái Nguyên có hàm lượng TS thấp dao động từ 3,33 – 5,45%, độ ẩm
cao trên 94%. Hàm lượng TKN và TP cao: TKN dao động từ 24,48 –
35,49 mg/gTS, TP dao động từ 10,28 – 20,89 mg/gTS; Tỷ lệ C/N thấp
dao động từ: 7,01 – 11,95. Tuy nhiên hàm lượng VS cao dao động từ
65,82 – 83,01% TS. Lượng VS trong nghiên cứu này cao hơn so với
một số kết quả tham khảo trên thế giới như VS = 50 – 73%TS [71]
nhưng tương ứng với kết quả của một số nghiên cứu khác tại Việt
Nam, như VS = 66,6 – 82,3% [35], 63 – 82% [29].
Như vậy phân bùn bể tự hoại có VS dao động từ 65,82 – 83,01%
TS, độ ẩm > 94% giá trị này là tốt cho sự phân hủy kỵ khí ướt. Tuy
nhiên tỷ lệ C/N lại thấp. Do đó để tạo điều kiện dinh dưỡng thích hợp
trong quá trình phân hủy kỵ khí cần phối trộn phân bùn bể tự hoại với
loại chất thải khác có hàm lượng cacbon cao.
4.1.2. Đặc tính chất thải rắn hữu cơ từ chợ
Có thể thấy hàm lượng TS, VS của chất thải hữu cơ từ các chợ là
khá cao, TS dao động từ 45,28 – 51,70%, hàm lượng VS dao động từ
78,20 – 80,42%TS, khối lượng riêng của chất thải hữu cơ từ chợ
dùng làm thí nghiệm dao động từ 232,37 – 253,38 kg/m3, độ ẩm dao
động từ 49 – 55 % kết quả này phù hợp với một số kết quả nghiên
cứu khác đối với chất thải rắn hữu cơ từ chợ như VS từ 80,3 – 85,7%
, khối lượng riêng từ 221,4 – 257,1 kg/m3, độ ẩm từ 48 -50% [12].
Không giống như đối với chất thải hữu cơ từ các hộ gia đình, nhà
hàng với thành phần có nhiều loại thực phẩm hàm lượng protein cao
như thịt lợn, thịt cá dẫn đến tỷ lệ C/N thấp từ 12,5 – 15 [13]. Đối với
loại chất thải từ chợ này tỷ lệ C/N cao dao động từ 43,67 – 48,01 phù
hợp cho việc phối trộn với chất thải phân bùn bể tự hoại trong phân
hủy kỵ khí ướt.
4.2. Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp trên mô hình trong phòng

10,7
0,337
10,05
0,256
24,03
B2 (3:1)
6
0,742
5,21
0,296
60,11
B3 (1:1)
4,26
0,920
3,46
0,545
40,76

Kết quả thí nghiệm cho thấy ở tỷ lệ phối trộn 3:1 quá trình
chuyển hóa kỵ khí tạo khí sinh học xảy ra tốt với lượng khí, thành
phần khí CH4 và hiệu suất khử VS là cao nhất. Do đó nghiên cứu đã
chọn tỷ lệ này cho nghiên cứu tiếp theo.
4.2.2. Xác định tỷ lệ phối trộn thích hợp đợt thí nghiệm 2 và 3
Phân bùn bể tự hoại và chất thải hữu cơ ở các tỷ lệ phối trộn
PB:RC = 4:1; 3:1; 2:1. ở đợt 2 (mùa hè) và đợt 3 (mùa đông)

Hình 4.3 và 4.4. Lƣợng khí sinh ra theo ngày và khí tích lũy ở
điều kiện nhiệt độ mùa hè



5,04
5,45

Khối
lƣợng
VS đầu
vào, kg
0,709
0,691
0,754
0,743
0,805
0,823

Khối
lƣợng
cặn,
kg
5,84
5,93
5,28
5,35
4,36
4,62

Khối
lƣợng
VS trong
cặn, kg
0,385

𝑦 = 478,96. 𝑒𝑥𝑝 −𝑒𝑥𝑝 478,96 10,06 − 𝑡 + 1
sinh khí 478,96 Nl/kgVS,

Với tiềm năng


19
Hằng số phân hủy chất hữu cơ k: k = - 0,018

CO2
(%)
62,5
25,4
28,7
28,2
27,6
28,1

Đợt 5
CH4
(%)
20,4
69,2
66,8
60,5
67,4
65,1

CO2
(%)
75,2
25,3
28,2
34,8
27,7
29,6

Đợt 6

hình ngoài trời trong điều kiện môi trường mùa đông có phù hợp với
điều kiện môi trường mùa hè hay không nghiên cứu đã tiếp tục thực
hiện đợt thí nghiệm thứ 7 trong điều kiện môi trường mùa hè với liều
lượng nạp từ ngày thứ 31 đến ngày thứ 60 là 1,5±0,1kgVS/m3.ngày
(tương đương 13 kg/m3.ngày)

Hình 4.13 và 4.14. Sự thay đổi nhiệt độ trong bể phản ứng và pH
trong nƣớc đầu ra

Hình 4.15 và 4.16. Sự thay đổi độ kiềm và COD trong nƣớc ra

Hình 4.17 và 4.18. Lƣợng khí sinh ra theo ngày và khí tích lũy
Bảng 4.4. Thành phần khí trong điều kiện mùa hè và mùa đông
Đợt thí nghiệm
Ngày
Ngày thứ 5
Ngày thứ 15

Đợt 5
(Điều kiện mùa đông)
CH4 (%)
CO2 (%)
20,4
75,2
69,2
25,3

Đợt 7
(Điều kiện mùa hè)
CH4 (%) CO2 (%)

29,4

Như vậy kết quả nghiên cứu trên mô hình ngoài trời cho thấy ở tỷ
lệ phối trộn PB:RC = 3:1 với lượng nạp 1,5±0,1 kgVS/m3.ngày
(tương đương 13 kg/m3.ngày) cho hiệu quả phân hủy tốt, hiệu suất
sinh khí cao. Kết quả này đã chứng tỏ kết quả thu được từ phòng thí
nghiệm là phù hợp.
4.4 Cân bằng vật chất và phân tích động học đối với mô hình
hiện trƣờng
4.4.1. Cân bằng hàm lƣợng chất rắn bay hơi
Cân bằng tổng hàm lượng VS được thể hiện như sau:
VS tạo khí biogas
125,785 kg

VS nguyên liệu

Bể phản ứng

VS trong cặn

vào 209,5 kg

kỳ khí

78,779 kg

VS trong nước ra
2,130 kg

Hình 4.19. Sơ đồ cân bằng hàm lƣợng VS


Hình 4.20. Hiệu suất sinh khí từ thí
nghiệm và tính toán từ mô hình
Gompertz cải tiến giai đoạn nạp liệu

Hình 4.21. Quan hệ tuyến tính giữa 1/t và
1/t.ln(dyt/dt) trong giai đoạn nạp liệu

Kết luận chƣơng 4
Kết quả nghiên cứu cho thấy: Tỷ lệ phối trộn PB:RC = 3:1 quá
trình phân hủy kỵ khí diễn ra tốt ở cả mùa hè và mùa đông. Lượng
nguyên liệu nạp 1,5±0,1kgVS/ m3.ngày là phù hợp, hiệu quả sinh khí
cao đồng thời lượng phân bùn được xử lý cao. Tỷ lệ chất hữu cơ
chuyển hóa tạo khí sinh học chiếm 60,04%, lượng chất hữu cơ trong
cặn còn khá cao chiếm 37,6% tổng lượng chất hữu cơ nạp vào bể.
Mô hình Gompertz cải tiến xác định lượng khí sinh ra có dạng:
29,81.𝑒
𝑦 = 549,67. 𝑒𝑥𝑝 −𝑒𝑥𝑝 549,67 25,57 − 𝑡 + 1 , với tiềm năng
sinh khí 549,67 Nl/kgVS nguyên liệu, hệ số hồi quy R2 = 0,995.
Hằng số phân hủy chất hữu cơ k = - 0,027