Công nghệ xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện

15/03/2022

TS. Trương Thị Hòa, Viện Công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đứng đầu nhóm nghiên cứu chế tạo thành công công nghệ thích ứng xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện quy mô 10 kWh.

Cùng với sự ra đời của hàng loạt các khu công nghiệp, khu chế xuất, đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường xung quanh. Việc xây dựng các trạm xử lý nước thải là điều kiện bắt buộc đối với các khu công nghiệp, nhà máy, bệnh viện… để đảm bảo nước thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, càng nhiều các trạm xử lý nước thải được xây dựng và hoạt động thì lượng bùn thải hữu cơ thải ra từ các trạm này càng nhiều.

Trước thực trạng đó, nhóm nghiên cứu do TS. Trương Thị Hòa, Viện Công nghệ Môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phát triển công nghệ thích ứng xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện”.

Bùn thải chưa qua xử lý tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường

TS. Trương Thị Hòa - chủ nhiệm đề tài cho biết, đề tài nghiên cứu hướng đến thực hiện hai mục tiêu gồm: hoàn thiện quy trình công nghệ xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện phù hợp với điều kiện Việt Nam (điều kiện kinh tế, xã hội, môi trường) và có khả năng nhân rộng; và xây dựng mô hình xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện.

Thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã phân lập, tuyển chọn được 4 chủng vi sinh vật có hoạt lực phân hủy giải mạnh xenluloza, tinh bột, protein, kitin. Đồng thời, đã xác lập được điều kiện sản xuất chế phẩm vi sinh vật và sản xuất được hơn 2.000 lít chế phẩm vi sinh vật có mật độ các chủng vi sinh vật có ích ≥ 108 CFU/ml phục vụ cho mục đích tiền xử lý bùn. Phương pháp tiền xử lý bùn được nhóm nghiên cứu lựa chọn là sử dụng chế phẩm vi sinh vật để áp dụng cho pilot nghiên cứu với tỷ lệ bổ sung là 1,0% khối lượng (wt/wt). Tại nơi đặt vị trí pilot thực nghiệm, nhiệt độ nền dao động trong khoảng 25- 35^oC.

Từ kết quả đạt được, nhóm đã tiến hành tính toán, thiết kế, lắp đặt và thiết lập được chế độ vận hành thích hợp cho mô hình xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện quy mô 10 kWh. Với sự giúp đỡ công nghệ từ đối tác Loan, nhóm nghiên cứu tìm ra được các thông số làm việc thích hợp cho hệ thiết bị, đảm bảo chất lượng biogas sau khi làm sạch theo tiêu chuẩn Châu Âu.

"Chất lượng khí biogas sau khi làm sạch hoàn toàn sử dụng làm nhiên liệu cho phát điện, không gây ảnh hưởng đến quá trình lưu trữ cũng như đốt cho động cơ. Khí thải sau quá trình vận hành máy phát điện đều nằm dưới tiêu chuẩn cho phép thải ra môi trường đối với các thông số như bụi, CO, NOx, SO₂ theo QCVN 19:2009/BTNMT." - TS. Trương Thị Hòa cho biết.

Đề tài đã thu được tổng lượng biogas sinh ra là 194,9 m³ và lượng điện phát ra là 459,9 kWh, như vậy 1 m³ biogas sinh ra được 2,36 kWh. Theo tính toán hiệu suất phát điện của động cơ biogas trong mỗi đợt thử nghiệm, giá trị trung bình là 33%. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu khác trên thế giới.

Nhóm nghiên cứu cũng cho biết, bùn thải sau quá trình phân hủy yếm khí đảm bảo không phải là chất thải nguy hại và được tận dụng cho mục đích sản xuất phân bón hữu cơ. Kết quả thực nghiệm sản xuất phân bón khả quan với kết quả các chỉ tiêu phân tích theo Nghị định 108/2017-NĐCP. Tỷ lệ C/N tiệm cận với tiêu chuẩn phân hữu cơ sinh học.

Chia sẻ về hiệu quả xã hội của đề tài nghiên cứu TS. Trương Thị Hòa cho biết đề tài đã tạo ra sản phẩm thiết thực và có ý nghĩa to lớn trong cải thiện môi trường, sản xuất năng lượng sạch từ phế thải - một trong những vấn đề nhức nhối của nhiều đô thị và khu công nghiệp hiện nay.

Mai Anh

Công nghệ xử lý bùn hữu cơ thu khí sinh học phát điện

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

National Energy Efficiency Programme - Ministry of Industry and Trade