Bùn vi sinh - Giải pháp bảo vệ môi trường hiệu quả

 

Bùn vi sinh hay còn có tên gọi khác là bùn hoạt tính, đây là loại bùn có công dụng tuyệt vời và được sử dụng rất nhiều, tuy nhiên không phải ai cũng biết và am hiểu về loại bùn này.

Vấn đề ô nhiễm môi trường luôn là một vấn đề nóng và được nhiều người quan tâm. Đặc biệt là vấn đề nước thải khi có quá nhiều các nhà máy mọc lên đồng nghĩa với việc lượng nước thải ra môi trường ngày càng nhiều. 

Để giải quyết vấn đề này, một số phương pháp xử lý nước thải bằng chất hóa học đã được sáng chế và đưa vào sử dụng. Tuy nhiên việc sử dụng quá nhiều hóa chất cũng gây ảnh hưởng lớn. Vì vậy những phương pháp khác an toàn hơn đã được sáng tạo ra và bùn vi sinh là một trong những phương pháp đó. 

Ngoài ưu điểm là an toàn với môi trường thì việc đem lại hiệu quả cao với chi phí thấp nhất cũng khiến cho loại bùn này trở nên ngày càng nổi tiếng và được sử dụng nhiều không những trong các khu công nghiệp, khu chế xuất mà còn trong cuộc sống hằng ngày. 

Bùn vi sinh trong xử lý nước thải

Bùn vi sinh là gì? Định nghĩa cụ thể và đơn giản nhất 

Việc hình thành bùn vi sinh là tập hợp nhiều vi sinh vật khác nhau chủ yếu là vi khuẩn, có dạng bông, màu vàng nâu, kích thước từ 3 đến 150 µm. Ở chính giữa là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước. Những vi sinh vật sống ở đây bao gồm vi khuẩn, nấm men, xạ khuẩn, động vật nguyên sinh,....

Những vi sinh ở trong bùn có thể phân hủy chất hữu cơ: N, P, BOD,.... và sử dụng các chất này để làm chất dinh dưỡng từ đó làm sạch nguồn nước. Trong quá trình phân hủy này thì các vi khuẩn có vai trò then chốt và cũng chiếm phần lớn thành phần. 

Thông thường sẽ có 8 nhóm vi khuẩn trong bùn, bao gồm:

➢ Alkaligenes - Achromobacter

➢ Pseudomonas

➢ Enterobacteriaceae

➢ Arthrobacter bacillus

➢ Cytophaga - flavobacterium

➢ Pseudomonas-Vibrio aeromonas

➢ Achromobacter

➢ Hỗn hợp các vi khuẩn khác: Ecoli, Micrococcus

Thành phần chất hữu cơ trong nước thải sẽ quyết định nhóm vi khuẩn nào chiếm phần lớn. Mỗi loại nước thải đều có đặc tính và thành phần khác nhau, điều này ảnh hưởng tới việc nhóm vi khuẩn nào sẽ sản sinh nhiều hơn.

 Những yếu tố sau đây sẽ làm ảnh hưởng tới chất lượng của bùn:

➢ Độ pH nước thải

➢ Nhiệt độ nước thải DO

➢ Nồng độ oxy hòa tan DO

➢ Nồng độ các chất hữu cơ dễ phân hủy 

➢ Tổng chất rắn và hàm lượng muối hòa tan TDS không vượt ngưỡng yêu cầu

➢ Dầu mỡ, các chất tẩy rửa và các chất độc gây ảnh hưởng đến khả năng xử lý vi sinh vật

➢ Tỷ lệ định mức: BOD5:N:P lần lượt là 100:5:1

Phân loại bùn vi sinh phổ biến nhất hiện nay

Thông thường, việc nuôi cấy hay cung cấp bùn vi sinh chủ yếu gồm ba loại đó là: Hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí. 

➢ Bùn vi sinh hiếu khí:

Loại bùn này thường có màu nâu nhạt, hơi sáng, được sử dụng trong công nghệ sinh học hiếu khí và được áp dụng trong các loại bể như: Aerotank, MBR,...

Thông thường, bùn sẽ ở trạng thái lơ lửng sau đó chuyển thành các bông bùn. Vì các bông bùn này nặng hơn nước nên sẽ bị lắng xuống dưới đáy. 

Để bùn được tồn tại trong bể thuận lợi nhất thì độ pH phải trong khoảng 6.5-8.5. Nồng độ oxy DO ở khoảng 2-4mg/l, nhiệt độ từ 20-30 độ C. Tỷ lệ chất dinh dưỡng đảm bảo là N:P:BOD=5:1:100. Ngoài ra có thể thêm các nguyên tố vi lượng khác như K, Ca, Fe, Mo,...

➢ Bùn vi sinh thiếu khí:

Loại bùn này có màu nâu, sẫm hơn so với bùn hiếu khí, dùng cho bể anoxic. Bông bùn có bọt khí, khi lắng khoảng 30 phút sẽ lớn dần và nổi được lên mặt nước vì chúng có khối lượng nhẹ hơn nước

➢ Bùn vi sinh kỵ khí: 

Bùn có màu đen, dùng trong các bể kỵ khí để xử lý các chất thải có trong khu vực bể. Bùn được hình thành từ bùn khí lơ lửng và bùn dạng hạt, trong đó:

➥ Bùn khí lơ lửng: Máy khuấy trộn vận hành thành dòng chảy lơ lửng trong bể kỵ khí.

➥ Bùn hạt: Bông bùn to, tốc độ lắng nhanh. Kích thước của bùn hạt tỷ lệ thuận với sự phát triển của vi sinh vật. 

Các loại bùn vi sinh phổ biến

Giá bùn vi sinh mới nhất 2022 tại Thành phố Hồ Chí Minh 

Ngoài việc nuôi cấy thì mua bùn vi sinh có sẵn cũng là một lựa chọn được sử dụng nhiều bởi các ưu điểm sau:

Tiết kiệm thời gian nuôi, đảm bảo được vi sinh sống, hạn chế việc vi sinh vật bị sốc, chết. 

Tiết kiệm chi phí. Giảm các chi phí như nguyên liệu đầu vào, nhân công, hệ thống nuôi cấy và có thể giảm thiểu các chi phí cho rủi ro,...

Nhờ vào những ưu điểm trên mà hiện nay việc mua bùn hoạt tính có sẵn rất phổ biến. Ở trên thị trường hiện nay có rất nhiều đơn vị cung cấp bùn vi sinh, tuy nhiên nhìn chung ở thị trường TP.Hồ Chí Minh thì mức giá để mua bùn thường giao động trong khoảng sau: 

➢ Bùn hiếu khí:

Đặc: 400.000/tấn

Rắn (bùn ép hoặc tách nước): 1.500.000đ/tấn

➢ Bùn kỵ khí: 

Đặc: 1.500.000đ/tấn

Rắn (bùn ép hoặc tách nước): 1.800.000/tấn

Ngoài giá cả, doanh nghiệp cũng cần cân nhắc những yếu tố khác khi lựa chọn đơn vị cung cấp như: chất lượng bùn, phải luôn đảm bảo nồng độ vi sinh vật cao nhất, lượng vi sinh vật còn sống cao và thời gian nuôi cấy ngắn.

>>> Xem thêm: Cho thuê xe bồn vận chuyển bùn vi sinh đảm bảo an toàn và uy tín

Giá bùn vi sinh mới nhất 2022

Quá trình hình thành bùn vi sinh trong hệ thống xử lý nước thải

Sau khi đã thực hiện việc nuôi cấy bùn vi sinh, trong điều kiện thuận lợi, vi sinh trong bùn sẽ hấp thụ các chất hữu cơ để sinh trưởng và phát triển. Khi trưởng thành, vi sinh tự phân đôi, sinh sản vô tính và tiếp tục phòng tuần hoàn. Quá trình này thường trải qua 4 giai đoạn:

➢ Giai đoạn tăng trưởng chậm:

Đây là giai đoạn vi sinh vật có thể tập làm quen, thích nghi với môi trường dinh dưỡng, nhưng giai đoạn này cũng không tốn quá nhiều thời gian so với giai đoạn phát triển chậm của số lượng vi khuẩn. 

➢ Giai đoạn tăng sinh khối theo logarit:

Giai đoạn này, vi sinh vật sử dụng chất dinh dưỡng và tăng trưởng sinh khối. Đây là giai đoạn mà sự tăng trưởng sinh khối mạnh mẽ nhất. Việc này phụ thuộc lớn vào khả năng xử lý chất nền. 

➢ Giai đoạn tăng trưởng chậm dần:

Quá trình này xảy ra do do chất dinh dưỡng của môi trường cạn kiệt, dẫn đến tốc độ tăng sinh khối cũng giảm dần.

➢Giai đoạn hô hấp nội bào:

Lúc này, các chất dinh dưỡng đã cạn kiệt, vi khuẩn phải tự thực hiện trao đổi chất bằng chính các nguyên sinh chất có trong tế bào dẫn đến sinh khối giảm dần.

Bùn vi sinh để làm gì trong xử lý nước thải?

Như đã đề cập ở trên, bun vi sinh là tập hợp các vi sinh vật có lợi. Các vi sinh vật này có chức năng chính là hấp thụ trên bề mặt và khiến cho các chất hữu cơ trong nước thải bị oxy hóa. Các vi sinh vật này sẽ tham gia vào quá trình phân hủy, chuyển hóa chất hữu cơ bền vững để làm sạch nguồn nước. 

Khi nước thải được đưa vào hệ thống xử lý sử dụng bùn hoạt tính thì các chất bẩn ở trạng thái hòa tan, keo và không hòa tan sẽ được hấp thụ lên bề mặt tế bào các vi khuẩn, sau đó sẽ được chuyển hóa và phân hủy. Việc này được thực hiện thông qua ba giai đoạn:

Giai đoạn đầu là khuếch tán, chuyển dịch và hấp thụ những chất bẩn từ nguồn nước lên bề mặt tế bào vi khuẩn.

Tiếp đến là oxy hóa ngoại bào, vận chuyển các chất bẩn đã hấp thụ ở giai đoạn đầu qua màng tế bào vi khuẩn. 

Giai đoạn cuối cùng là chuyển hóa các chất hữu cơ thành năng lượng, tổng hợp sinh khối từ những chất hữu cơ và nguyên tố dinh dưỡng có mặt khác bên trong tế bào vi khuẩn. 

Bùn vi sinh có công dụng làm sạch nước thải

Sự cố bùn vi sinh thường gặp nhất và cách khắc phục hiệu quả

➢ Sự cố bùn vi sinh khó lắng: 

Một số dấu hiệu giúp nhận biết hiện tượng này đó là:

Bùn mịn, thời gian lắng chậm, nước sau khi bùn lắng có chất li ti màu vàng.

Bùn nổi váng màu vàng hoặc nổi lên thành từng cục màu đen hoặc nâu tại bể lắng. 

Sự cố này xảy ra bởi những lý do sau: 

Vi khuẩn dạng sợi phát triển quá mức tạo nên mạng lưới cho chất rắn bám vào.

Nước liên kết khiến vi khuẩn trương phồng, giảm trọng lượng.

Thiếu dinh dưỡng, vi sinh vật không phát triển được.

Nguyên nhân khác: độc tính, độ pH thấp, không khí quá nhiều,...

Cách khắc phục:

Nếu do sự phát triển quá mức của vi khuẩn sợi thì ta có thể cắt nguồn dinh dưỡng của loại vi khuẩn này bằng việc giảm tải lượng hữu cơ, BOD trong nước thải. 

Có thể bổ sung những vi sinh vật có khả năng keo tụ tốt để áp đảo vi khuẩn dạng sợi, đào thải độc tố và bổ sung dinh dưỡng giúp hệ thống hoạt động tốt hơn. 

Nếu do nồng độ oxy thấp thì ta có thể sục khí giúp vi sinh trong bùn hoạt động năng xuất hơn.

Những sự cố bùn vi sinh thường hay gặp

➢ Sự cố bùn vi sinh chết: 

Đặc điểm nhận dạng hiện tượng này đó là phần bùn đen xuất hiện để lẫn vào trong bùn hoạt tính còn sống. Ngoài ra, bùn chết sẽ nổi lên trên mặt bể và có mùi tanh nhẹ.

Các nguyên nhân gây nên hiện tượng này đó là: 

Vi sinh vật bị sốc bởi các độc tính. Thiếu công đoạn loại bỏ chất độc hại trước khi khi bắt đầu quá trình.

Không cung cấp đủ oxy trong bể để duy trì, khiến vi sinh vật bị hạn chế hoạt động.

Chất hoạt động bề mặt (dung dịch vệ sinh, tẩy rửa,..) bị dư thừa gây nên hiện tượng tạo bọt phủ kín bề mặt bể, làm giảm lượng oxy hòa tan trên bề mặt dẫn đến vi sinh bị chết. 

Phun nhiều chất hóa học trong công đoạn tiền sinh học.

Để khắc phục tính trạng này ta có thể sử dụng những cách sau:

Xử lý, tiêu hủy các hóa chất đặc trưng của nước thải trước tiên.

Lắp đặt thêm máy thổi khí chạy liên tục nhằm đề phòng sự cố xảy ra. 

Bài viết trên đã đem lại cho các bạn một số kiến thức cơ bản về bùn vi sinh. Hy vọng thông qua bài viết này sẽ giúp các bạn có thể hiểu hơn về loại bùn này và có thể bắt đầu tìm hiểu, sử dụng chúng để có thể góp phần trong việc bảo vệ sức khỏe cũng như bảo vệ môi trường.

Tags: bùn vi sinh, bun vi sinh, mua bùn vi sinh, cung cấp bùn vi sinh, nuôi cấy bùn vi sinh, bùn vi sinh khó lắng, bùn vi sinh chết, sự cố bùn vi sinh, bùn vi sinh là gì, phân loại bùn vi sinh.