Mô hình xử lý bùn thải thành phân bón hữu cơ, phát điện

Nhóm nghiên cứu của PGS.TS Đỗ Văn Mạnh (Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã xây dựng thành công 3 mô hình xử lý bùn thải thành phân bón hữu cơ với quy mô bán công nghiệp công suất 80m3/ngày, công suất phát điện 20 kW, canh tác cho 3-5 ha cây trồng ở tỉnh Đắk Lắk.
Trước đó, các nhà khoa học của Viện Công nghệ môi trường đã triển khai thành công dự án Nghiên cứu phát triển công nghệ thích ứng xử lý bùn thải hữu cơ thu khí sinh học phát điện theo nghị định thư số NĐT.17.TW/16 của Văn phòng Các chương trình quốc gia. Thành công ở quy mô pilot trong chương trình này là bước đệm quan trọng để nhóm nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ xử lý bùn thải hữu cơ ở quy mô bán công nghiệp.

Mục tiêu quan trọng nhất của dự án là xây dựng ở quy mô công nghiệp các nhà máy thu gom và xử lý bùn thải của các thành phố. Quy trình công nghệ xử lý bùn thải hữu cơ sinh học phát điện và sản xuất phân bón hữu cơ cụ thể như sau: Bùn thải được đưa vào bể tiền xử lý để bổ sung pH trước khi đưa vào bể xử lý chính nhằm tiến hành phân hủy yếm khí. Sau quá trình này, biogas được sinh ra sẽ đi vào thiết bị quay ly tâm tốc độ cao để làm sạch trước kia nạp vào hệ thống phát điện. Trong khi đó, phần bùn thải sau quá trình phân hủy còn lại được phối trộn với các thành phần đáp ứng quy định của phân bón hữu cơ sinh học và men vi sinh theo yêu cầu.
Biogas sẽ được đưa vào máy ly tâm tốc độ cao HGRPB để loại bỏ H2S bằng dung dịch hấp phụ KOH. Sau khi được cấp vào trục giữa nhờ thiết bị bơm, dưới tác động của cơ quay trục giữa, KOH chuyển động ly tâm với tốc độ cao, làm tăng cường quá trình tiếp xúc giữa dung dịch hấp phụ và dòng khí đi vào. Nhờ vậy, dung dịch hấp phụ không bị kéo ra ngoài theo dòng khí, giúp biogas sau xử lý có độ ẩm và đạt tiêu chuẩn dành cho phát điện. Trong khi đó, bùn sau phân hủy được bổ sung thêm kali lấy từ cặn dung dịch hấp phụ trong quá trình làm sạch khí nhằm đảm bảo tỷ lệ dinh dưỡng và phối trộn thêm vi sinh vật tùy theo mục tiêu sử dụng phân bón.
So với công nghệ phân hủy yếm khí truyền thống, công nghệ của PGS. TS Đỗ Văn Mạnh nghiên cứu phát triển có thể vận hành liên tục do thời gian lưu được tính toán chính xác. Nhờ vậy, có thể thu hồi khí biogas ở mức cao nhất, chất rắn sau quá trình phân hủy đảm bảo dễ cân bằng nhất các thành phần cơ bản của sản xuất phân bón hữu cơ.
Các nghiên cứu này được thực hiện trong bối cảnh, không chỉ Đắk Lắk, mà ở tất cả các thành phố lớn, việc xử lý bùn thải không phải chuyện dễ dàng, nhất là ở quy mô bán công nghiệp. Nghiên cứu có thể trở thành hướng đi phù hợp trong việc xử lý triệt để và tận dụng giá trị của bùn thải. Thành công là bước đệm quan trọng để nhóm nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ xử lý bùn thải hữu cơ ở quy mô bán công nghiệp.

Theo Tạp chí Công nghiệp môi trường