Trong các hệ thống xử lý khí thải bằng phương pháp sinh học, việc lựa chọn vật liệu giá thể phù hợp đóng vai trò quyết định đến hiệu suất xử lý, độ ổn định của hệ vi sinh cũng như chi phí vận hành lâu dài. Trong số các loại vật liệu hiện nay, giá thể vi sinh dạng cầu đang được đánh giá là một trong những giải pháp hiệu quả, bền vững và kinh tế cho các hệ thống xử lý khí thải công nghiệp. Vậy giá thể vi sinh dạng cầu là gì, có đặc điểm gì nổi bật và được ứng dụng như thế nào trong xử lý khí thải? Cùng tìm hiểu chi tiết trong nội dung dưới đây.
Giá thể vi sinh dạng cầu là gì?
Giá thể vi sinh dạng cầu (còn gọi là đệm vi sinh dạng cầu) là một loại giá thể vi sinh bằng nhựa, có hình dạng cầu rỗng, cấu trúc không gian mở. Chúng được thiết kế chuyên dụng để làm nơi cư trú và phát triển của vi sinh vật trong các hệ thống xử lý khí thải sinh học.
Khác với quan niệm phổ biến trước đây chỉ ứng dụng trong nước thải, giá thể vi sinh dạng cầu ngày nay được sử dụng rộng rãi trong:
- Tháp xử lý khí thải sinh học (Biofilter)
- Hệ thống Biotrickling Filter
- Thiết bị xử lý khí thải hợp khối sinh học
- Hệ thống xử lý mùi, VOCs, khí thải hữu cơ
Nhờ cấu trúc cầu rỗng đa chiều, giá thể tạo ra diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, giúp vi sinh vật dễ dàng bám dính, hình thành màng sinh học ổn định để phân hủy các hợp chất ô nhiễm trong dòng khí thải.
Thông số kỹ thuật của giá thể vi sinh dạng cầu
Hiện nay, có 3 loại giá thể vi sinh dạng cầu chính là D50, D100 và D150. Theo đó, thông số kỹ thuật của từng loại cũng sẽ có sự khác nhau. Tuy nhiên, chúng ta có thể điểm qua các thông số chính như:
| Kích thước (mm) | Chất liệu | Bề mặt tiếp xúc (m2/m3) | Số lượng/m3 | Tỷ trọng (g/cm3) | Nhiệt độ làm việc ( độ C) |
| D50 mm | PP/ HDPE/PVC | 300 – 500 | 6.000 – 8.000 | 0.95 – 1.05 | 50 – 80 |
| D100 mm | PP/ HDPE/PVC | 300 – 350 | 600 | 0.95 – 1.05 | 50 – 80 |
| D150 mm | PP hoặc HDPE | 250 – 300 | 300 | 0.95 – 1.05 | 50 – 80 |
Lưu ý: Thông số của các loại đệm vi sinh dạng cầu có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất.
>>>Xem thêm: Giới thiệu về giá thể vi sinh di động
>>>Xem thêm: Giới thiệu về Giá thể vi sinh dạng sợi
Tính năng nổi bật của đệm vi sinh dạng cầu
Sở dĩ giá thể vi sinh dạng cầu được ưu tiên sử dụng trong các hệ thống xử lý khí thải sinh học là nhờ sở hữu nhiều ưu điểm kỹ thuật vượt trội:
- Diện tích bề mặt lớn – khả năng bám dính cao: Cấu trúc rỗng đa lớp giúp vi sinh vật bám dính nhanh, hình thành màng sinh học dày và ổn định, từ đó nâng cao hiệu quả phân hủy các chất ô nhiễm trong khí thải.
- Phân phối khí đồng đều, hạn chế tắc nghẽn: Hình dạng cầu giúp dòng khí đi qua vật liệu được phân tán đều, giảm hiện tượng kênh dòng, hạn chế sụt áp và nghẹt tháp.
- Khả năng tự làm sạch tốt: Dưới tác động của dòng khí và dòng dung dịch phun (trong biotrickling), giá thể ít bị bít kín sinh khối, giúp hệ thống vận hành ổn định lâu dài.
- Độ bền cao, chịu môi trường khắc nghiệt: Giá thể chịu được nhiệt độ, độ ẩm cao, môi trường axit/kiềm nhẹ thường gặp trong khí thải công nghiệp. Tuổi thọ có thể lên đến 5 – 10 năm.
- Trọng lượng nhẹ – dễ thi công lắp đặt: Không cần khung cố định phức tạp, phù hợp với nhiều dạng tháp xử lý khí thải khác nhau.
- Hiệu quả kinh tế: Chi phí đầu tư hợp lý, giảm chi phí vận hành và bảo trì so với nhiều vật liệu lọc sinh học truyền thống.
Nguyên lý hoạt động của giá thể vi sinh dạng cầu
Trong hệ thống xử lý khí thải, giá thể vi sinh dạng cầu hoạt động theo nguyên lý sau:
- Dòng khí thải ô nhiễm được dẫn qua lớp giá thể trong tháp xử lý.
- Trên bề mặt giá thể, màng vi sinh vật (hiếu khí hoặc thiếu khí) phát triển và bám dính.
- Các vi sinh vật này sử dụng chất ô nhiễm trong khí thải (VOCs, H₂S, NH₃, mùi hữu cơ…) làm nguồn dinh dưỡng.
- Thông qua quá trình trao đổi chất, vi sinh sẽ oxy hóa và phân hủy các chất độc hại thành CO₂, H₂O và các hợp chất vô hại.
- Sau khoảng 30 – 45 ngày nuôi cấy, lớp màng vi sinh đạt trạng thái ổn định, hệ thống xử lý khí thải đạt hiệu suất cao nhất.
C
Giá thể vi sinh quả cầu hoạt động theo nguyên lý rất đơn giản nhưng hiệu quả
Phương pháp lắp đặt giá thể vi sinh dạng cầu
Như đã nói ưu điểm của các giá thể vi sinh dạng cầu là chúng rất dễ lắp đặt. Để lắp đặt chúng rất đơn giản chỉ cần các bước sau:
- Bước 1: Lắp đặt lưới hoặc tấm chắn để cố định lớp giá thể trong tháp xử lý.
- Bước 2: Đổ giá thể vi sinh dạng cầu vào buồng xử lý theo đúng tỷ lệ thiết kế.
- Bước 3: Khởi động hệ thống, tiến hành nuôi cấy vi sinh và vận hành ổn định
Ứng dụng của giá thể vi sinh dạng cầu
Giá thể vi sinh dạng cầu hiện được ứng dụng rộng rãi trong:
- Hệ thống Biofilter xử lý mùi
- Biotrickling Filter xử lý khí thải chứa VOCs
- Xử lý khí thải ngành: sơn, in ấn, hóa chất, chế biến thực phẩm
- Xử lý khí thải chứa H₂S, NH₃, mercaptan
- Hệ thống xử lý khí thải sinh học cho nhà máy, khu công nghiệp
Lưu ý khi sử dụng giá thể vi sinh dạng cầu
- Thiết kế lưu lượng khí và độ ẩm phù hợp để đảm bảo hoạt động của vi sinh.
- Không để nhiệt độ khí thải vượt ngưỡng cho phép của vi sinh vật.
- Kiểm tra định kỳ lớp giá thể và hệ thống phân phối khí/dung dịch.
Giá thể vi sinh dạng cầu là vật liệu không thể thiếu trong các hệ thống xử lý khí thải sinh học hiện đại, giúp nâng cao hiệu suất xử lý, giảm chi phí vận hành và hướng đến giải pháp thân thiện môi trường.Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp giá thể vi sinh phù hợp cho hệ thống xử lý khí thải, hãy liên hệ NOPOTECH để được tư vấn kỹ thuật chi tiết và lựa chọn phương án tối ưu nhất. Hotline: 0982 818 711
Đánh giá
Chưa có đánh giá nào.