SO SÁNH CÔNG NGHỆ Ủ HIẾU KHÍ VÀ KỴ KHÍ TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN HỮU CƠ

Tổng quan về quá trình hiếu khí, kỵ khí CTR hữu cơ

Quá trình phân hủy hiếu khí (còn được gọi là quá trình compost) và quá trình phân hủy kỵ khí chất thải rắn hữu cơ đều là những quá trình được sử dụng rộng rãi nhằm xử lý để tận dụng tái chế thành phần hữu cơ có trong chất thải.

Cả hai quá trình đều được thực hiện bởi hệ vi sinh vật biến đổi vật liệu thông qua các phản ứng hóa học. Mỗi quá trình đều có nguyên liệu đầu vào, sản phẩm và sản phẩm phụ.

Đầu vào là các nguyên liệu như chất thải hữu cơ, phân chuồng, phế liệu thực phẩm,… Đầu ra là những sản phẩm có giá trị như phân hữu cơ, năng lượng thu được từ đống phân ủ hoặc có nguồn gốc từ khí sinh học.

Sự khác nhau cơ bản giữa quá trình compost và quá trình phân hủy kỵ khí chủ yếu do sự có mặt hay vắng mặt của oxy. Quá trình sản xuất compost là một quá trình hiếu khí, vì vậy oxy là yếu tố cần thiết cho hiệu quả của quá trình.

Ngược lại, quá trình phân hủy kỵ khí thường được sử dụng phổ biến cho mục đích sản xuất và thu khí sinh học giàu khí mêtan. Sự hiện diện của oxy trong quá trình compost cho phép phân hủy hoàn toàn hơn các phân tử phức tạp thành các hợp chất đơn giản.

Ví dụ: oxy đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy carbohydrate. Khi có đủ oxy, carbohydrate sẽ được phân hủy hoàn toàn thành carbon dioxide và nước. Ngược lại, trong điều kiện thiếu oxy, quá trình phân hủy sẽ diễn ra theo một hướng khác và tạo ra axit axetic..

Trong quá trình ủ phân, vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn và nấm làm việc như một đội ngũ, cùng nhau phân hủy các chất hữu cơ phức tạp. Tuy nhiên, quá trình phân hủy kỵ khí phức tạp hơn nhiều. Ở đây, chất hữu cơ trải qua nhiều giai đoạn chuyển hóa khác nhau, từ thủy phân, sinh axit hữu cơ đến sản xuất metan. Mỗi giai đoạn đều do các nhóm vi sinh vật riêng biệt đảm nhiệm.

Nguyên liệu và Sản phẩm của quá trình

Quá trình phân huỷ hiếu khí

Đầu vào bao gồm: Thành phần hữu cơ trong chất thải rắn, nước, năng lượng lớn (cho quá trình cấp khí).

40-50% thành phần hữu cơ trong chất thải chuyển hóa thành khí CO2, một trong những khí gây gia tăng hiệu ứng nhà kính.

50-60% ở dạng sinh khối mùn hữu cơ (phân compost).

5-10% là các thành phần không phân hủy.

Ưu điểm:

Yêu cầu về vốn đầu tư vốn ban đầu thấp hơn so với chi phí đầu tư ban đầu của phương pháp phân hủy kỵ khí;

Yêu cầu kỹ năng vận hành cho nhà máy phân compost thấp hơn so với cơ sở xử lý theo công nghệ kỵ khí.

Nhược điểm

Đòi hỏi cung cấp năng lượng khá lớn để vận hành các thiết bị cần thiết phục vụ cho việc cấp khí cho quá trình ủ sinh học;

Một trong những sản phẩm chính của quá trình sản xuất compost là khí CO2 (chiếm khoảng 40-50%). Trong khi đó CO2 là một trong những khí nhà kính đóng góp đáng kể vào hiện tượng biến đổi khí hậu.

Sản phẩm mùn được tạo thành có chất lượng kém hơn so với sản phẩm của quá trình ủ kỵ khí do bị thất thoát Nitơ.

Quá trình sản xuất compost nếu không được vận hành đúng quy trình và hiệu quả, có thể phát tán mùi hôi ra môi trường xung quanh.

Quá trình phân huỷ kị khí

Đầu vào bao gồm: Thành phần hữu cơ trong chất thải rắn, nước, năng lượng (cấp nhiệt cho quá trình ủ)

70-90% lượng chất thải hữu cơ được chuyển hóa thành khí Metan.

5-15% dưới dạng mùn hữu cơ (phân bón).

10-30% là thành phần không phân hủy.

Ưu điểm

Tạo ra ít sản phẩm rắn (ít hơn từ 2-4 lần so với xử lý hiếu khí);

Tiêu thụ năng lượng ít do đó chi phí xử lý thấp;

Yêu cầu diện tích nhỏ;

Phí xây dựng thấp;

Sản phẩm chính là khí Metan, có thể thu hồi và sử dụng như một nguồn năng lượng;

Tạo sản phẩm mùn sinh học ổn định, có hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn do khả năng giữ Nitơ tốt hơn, được sử dụng như phân bón trong nông nghiệp;

Có thể áp dụng ở quy mô nhỏ và vừa.

Nhược điểm

Vi sinh vật kỵ khí dễ bị ức chế bởi nhiều yếu tố;

Thời gian khởi động của quá trình tương đối lâu;

Cơ chế sinh học và sự tham gia của các vi sinh vật khá phức tạp, đòi hỏi cần có nhiều nghiên cứu chuyên sâu hơn.

Bên trên là một vài sự so sánh giữa hai công nghệ ủ phân mong sẽ đem lại được nguồn tài liệu tham khảo ý nghĩa cho quý khách để có thể đưa ra được sự lựa chọn cho công nghệ của mình. Nếu quý khách còn thắc mắc hãy liện hệ đến Hoà Bình Xanh chúng tôi qua hotline: 0943466579, công ty hứa sẽ đem lại trải nghiệm hợp lí cho quý khách.