Nghiên cứu tính chất đồng phối trộn bùn thải sinh học với phế phẩm nông nghiệp tăng hiệu quả thu khí sinh học

Các tác giả Lâm Văn Giang, Nguyễn Ngọc Loan Phương (ĐH Bách Khoa TP.HCM), Trần Thành (Viện Kỹ thuật công nghệ cao Nguyễn Tất Thành – ĐH Nguyễn Tất Thành) thực hiện nghiên cứu nhằm lựa chọn đánh giá tính chất nguyên liệu vật liệu phối trộn địa phương như vỏ trấu, mùn xơ dừa để tăng khả năng phân hủy bùn thải và hồi thu khí sinh học.

Bùn xử lý nước thải đô thị được lấy từ nhà máy xử lý nước thải đang hoạt động ổn định tại TP.HCM. Mẫu bùn được lấy từ máy tách nước ly tâm (thành phần bùn tại vị trí này gồm bùn sơ cấp sau xử lí bậc 1 và bùn thứ cấp sau xử lí bậc 2). Các vật liệu phối trộn gồm mùn xơ dừa và vỏ trấu.

Theo đó, bùn xử lý nước thải của nhà máy Bình Hưng với tính chất ban đầu được đánh giá là hạn chế cho việc xử lý bằng quá trình sinh học kỵ khí. Tuy nhiên, khi áp dụng quy trình đồng phối trộn các loại vật liệu đã được xử lý kích thước nhỏ (trấu nghiền, mùn xơ dừa) làm vật liệu độn đã mang lại những hiệu rất cao về khả năng phân hủy, sinh khí metan, chất lượng bùn thành phẩm.

Chất thải bùn và chất thải nông nghiệp phối trộn được lựa chọn với độ phổ biến và giá thành rẻ là hạt trấu, mùn sơ dừa ở Việt Nam đã được tận dụng hiệu quả hơn thải bỏ. Những tính chất thu được từ mẫu phối trộn MD (2:0,5) mà nghiên cứu đã xác định hoàn toàn có thể áp dụng cho một dự án xử lý bùn nước thải đô thị mà TP.HCM đang rất cần. Tỷ lệ bùn thải phối trộn với trấu xay (< 2 mm) 2:0,5 là điều kiện cơ chất tốt nhất cho ủ kỵ khí chịu nhiệt, bùn phối trộn có khối lượng riêng 615 kg/m³, chỉ số C/N bằng 20 cho khả năng sinh khí sinh học 93,9 ml/g VS (tăng 54,5 % so với mẫu bùn nguyên), tương đương 24 m³/tấn bùn/ngày.

Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy những yếu tố tác động khác nhau đến quá trình ủ kỵ khí bùn với vật liệu phối trộn như khối lượng riêng, kích thước mẫu, tỷ lệ C/N. Các yếu tố này tác động đồng thời, và ảnh hưởng qua lại lẫn nhau tới hiệu quả của quá trình phân hủy kỵ khí. Việc áp dụng công nghệ cải thiện khí sinh học tạo điều kiện thuận lợi cho những đề xuất xử lý bùn thải cũng như việc thu khí sinh học trong tương lai.