ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ CHẤT THẢI RẮN

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ BÙN SAU BỂ NÉN

BÙN THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ BÙN THẢI
TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CƠNG SUẤT 10m3/NGÀY ĐÊM

Giảng viên bộ mơn: PGS.TS. Đặng Vũ Bích Hạnh

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Dương Thị Thành

Sinh viên thực hiện:

Ngơ Hồng Trúc Linh 2011523

Trương Khải Nguyên 2011716

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

XỬ LÝ KHÍ THẢI VÀ CHẤT THẢI RẮN

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÍ BÙN SAU BỂ NÉN
BÙN THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ BÙN THẢI

TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CƠNG SUẤT 10m3/NGÀY ĐÊM

Giảng viên bộ mơn: PGS.TS. Đặng Vũ Bích Hạnh

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Dương Thị Thành

Sinh viên thực hiện:

Ngơ Hồng Trúc Linh 2011523

Trương Khải Nguyên 2011716

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS. Dương Thị Thành – Khoa
Môi trường và Tài nguyên Đại học Bách Khoa TP.HCM. Chúng em cảm ơn cô đã
hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt q trình thực hiện đồ án mơn học. Cảm ơn
cô về những lời khuyên, những tài liệu q báu và lời động viên, khích lệ đã giúp
nhóm hồn thành đồ án mơn học.
Nhóm xin gửi lời đến các giảng viên trong khoa Môi trường và Tài nguyên đã
giảng dạy và cho em những kiến thức quý báu giúp chúng em hoàn thành đồ án này.
Nhóm cũng xin gửi lời đến gia đình, bạn bè và các anh chị đi trước đã động
viên và giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này.
Lời cuối cùng, vì kiến thức và kinh nghiệm thực tế cịn hạn chế nên đồ án mơn
học của nhóm khơng tránh khỏi có nhiều sai sót. Nhóm chúng em rất mong nhận được
lời góp ý của các cơ cơ để đồ án của em được hồn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng 12 năm 2023

Ngơ Hồng Trúc Linh
Trương Khải Nguyên

i

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT...................................................................................vii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU.................................................................................................1

1.1. Lý do chọn đề tài............................................................................................1
1.2. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................1
1.3. Mục tiêu của đề tài..........................................................................................2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI
THỦY SẢN...................................................................................................................3
2.1. Thành phần của bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải.....................................3
2.1.1 Phân loại bùn thải...........................................................................................3
2.1.2 Tính chất của bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải thủy sản..........................4
2.2 Đặc tính của bùn thải đầu vào........................................................................5
CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỴ.........7
KHÍ VÀ THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ BÙN THẢI...................................................7
3.1 Định nghĩa q trình phân hủy kỵ khí.............................................................7
3.2 Quá trình phân hủy kỵ khí...............................................................................7
3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình phân hủy kỵ khí...................................12

ii

3.4 Phân loại công nghệ phân hủy kỵ khí............................................................13
3.5 Thu hồi năng lượng từ khí sinh học...............................................................18
3.6 Phương pháp làm tinh khiết sản phẩm biogas...............................................19
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH HỆ THỐNG XỬ LÝ BÙN THẢI THU HỒI
NĂNG LƯỢNG TỪ BÙN THẢI TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHẾ BIẾN THỦY
SẢN............................................................................................................................. 21
4.1 Công nghệ biogas trog xử lý bùn...................................................................21
4.2 Đề xuất quy trình hệ thống thu hồi năng lượng.............................................22
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ.......................................................................24
3.1. Thơng số đầu vào.........................................................................................24
3.2. Tính tốn kích thước bể kỵ khí hình trứng...................................................24
3.3. Chọn khuấy trộn trong bể kỵ khí hình trứng..................................................26
3.4. Tính tốn năng lượng sinh ra........................................................................29
3.5. Túi chứa khí Biogas.....................................................................................31
3.6 Bể chứa bùn..................................................................................................33
3.7 Máy ép bùn khung bản..................................................................................33

CHƯƠNG 6: AN TỒN LAO ĐỘNG PHỊNG NGỪA VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ
TẠI CƠNG TRÌNH.....................................................................................................36
6.1 Yêu cầu về phòng cháy chữa cháy................................................................36

iii

6.2 Yêu cầu về các thiết bị máy móc...................................................................37
6.3 Các biện pháp phịng chống bị ngạt thở khí bảo dưỡng, sửa chữa các bể......37
6.3.1 Đề phòng ngạt thở........................................................................................37
6.3.2 Cấp cứu người bị ngạt thở............................................................................37
KẾT LUẬN.................................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................40

iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Bảng tóm tắt các giai đoạn của q trình phân hủy kỵ khí...............................9
Bảng 2. Điều kiện của q trình phân bón kỵ khí........................................................12
Bảng 3. Catalog kích thước túi biogas.........................................................................32

v

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3.1. Q trình phân hủy kỵ khí.............................................................................7
Hình 5.1. Hình minh họa hình dáng của bể kỵ khí hình trứng....................................25
Hình 5.2. Đồ thị tra thiết bị khuấy trộn theo lưu lượng...............................................27
Hình 5.3. CFD mơ phỏng khuấy trộn theo chế độ A...................................................28
Hình 5.4. CFD mơ phỏng khuấy trộn theo chế độ B...................................................29
Hình 5.5. Máy ép bùn khung bản................................................................................35


vi

Tên viết tắt DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Tên tiếng Việt
Tên tiếng Anh

Biogas - Khí sinh học

FSS Fixed Suspended Solids Chất rắn lơ lửng cố định

TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng
UASB
VSS Upflow Anaerobic Sludge Blanket Bể xử lý sinh học dòng chảy ngược
qua tầng bùn kỵ khí

Volatile Suspended Solids Chất rắn dễ bay hơi

vii

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Lý do chọn đề tài

Hiện nay vấn đề xử lý bùn thải đang là thách thức đối với thế giới nói chung và
Việt Nam nói riêng, đặc biệt là tại các vùng đô thị. Trong bùn thải có rất nhiều vi
khuẩn gây bệnh, các loại virus và các động vật nguyên sinh có hại khác. Vì thế nếu
bùn thải khơng được xử lý tốt có thể làm tăng nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe của
con người, động vật và thực vật. Hiện nay phần lớn bùn thải được xử lý theo phương
pháp chôn lấp, tuy nhiên phương pháp này không phù hợp với tình hình hiện nay vì
ngồi vi sinh vật và virus thì bùn cịn chứa nhiều kim loại năng khó xử lý, cùng với đó
là bùn cịn có thể gây ơ nhiễm nguồn nước dưới đất.


Khi con người sử dụng nguồn nước ô nhiễm kim loại nặng thì có thể mắc các
bệnh về da như kích ứng da, viêm da, mẩn ngứa... Đặc biệt, khi kim loại nặng trong
nước vượt quá ngưỡng cho phép, chúng thâm nhập vào cơ thể sẽ làm rối loạn quá trình
trao đổi chất, khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng và hoạt động bài tiết; kìm hãm quá
trình sinh trưởng và phát triển. Từ đó, con người dễ gặp phải các hiện tượng như rối
loạn tiêu hóa, rối loạn tim mạch và các chức năng hệ thống thần kinh. Nguy hiểm hơn
là những căn bệnh ung thư đáng sợ.Hiện nay, việc quản lý và xử lý bùn thải vẫn là một
thách thức lớn đối với các chính phủ, tổ chức và cộng đồng. Đồng thời, vấn đề ô
nhiễm bùn thải vẫn còn đang là vấn đề mới đối với cơ quan chức năng và chưa có
những cơng tác quản lý, sự quan tâm đúng mức về quy định thải bỏ cũng như hướng
dẫn xử lý và tận dụng nguồn bùn thải này. Từ thực trạng trên, để giải quyết vấn đề,
nhóm đã thực hành đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lí bùn sau bể nén bùn thu hồi năng
lượng từ bùn thải trạm xử lí nước thải chế biến thủy sản công suất 10m3/ngày đêm”.

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

Ý nghĩa khoa học:

1

Bổ sung nguồn tài liệu về xử lý bùn thải từ nước thải nhà máy chế biến thủy sản.
Đưa ra được giải pháp khả thi về vấn đề năng lượng sạch.

Ý nghĩa thực tiễn:
Đề tài giúp xử lý bùn phát sinh giúp làm giảm việc chơn lấp bùn vào đất, từ đó
làm giảm tác động đến mơi trường. Ngồi ra, đưa ra giải pháp về thu hồi năng lượng
có thể cung cấp lại cho cơ sở sản xuất giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ mơi trường.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Phân tích các thành phần, đặc điểm hố lý sinh có trong bùn từ nước thải của nhà

máy chế biến thủy sản.
Đưa ra công nghệ để thu hồi và tái sử dụng năng lượng bùn thải từ nước thải nhà
máy chế biến thủy sản.
Tính tốn năng lượng thu hồi được từ bùn thải.
.

2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BÙN THẢI TỪ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC
THẢI THỦY SẢN

2.1. Thành phần của bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải
2.1.1 Phân loại bùn thải

Phần lớn bùn thải sinh ra từ nhà máy xử lý nước thải được chia thành các loại:

Bùn thải sinh học: Đặc điểm là có mùi hơi thối khơng không độc. Thường được
sử dụng để sản xuất phân hữu cơ bằng cách cho thêm vôi bột để khử chua. Dùng chế
phẩm EM để khử mùi, tạo thành phân hữu cơ tổng hợp dùng cho nông nghiệp. Loại
bùn thải này có thể sử dụng để sản xuất các loại phân hữu cơ dùng trong chăn ni
trồng trọt. Vì thành phần của các loại phân này phần lớn là bùn sinh học nên sẽ có giá
thành rẻ với chất lượng khơng hề thua kém nhiều loại phân khác trên thị trường.

Trong đó bùn thải sinh học bao gồm:

Bùn vi sinh hiếu khí: Có màu nâu, dạng hạt “floc” lơ lửng trong nước. Trong
thời gian ngừng sục khí hoặc khuấy trộn bắt đầu hình thành bơng bùn, các bông bùn
này kết hợp với nhau tạo thành một khối có trọng lượng riêng nặng hơn nước, sau một
thời gian sẽ lắng xuống đáy bể, phần nước trong đã xử lý bên trên sẽ thốt ra đến quy
trình xử lý tiếp theo.


Bùn vi sinh thiếu khí: Bùn có màu nâu sẫm hơn so với bùn vi sinh hiếu khí,
bơng bùn to hơn do đó tốc độ lắng cũng nhanh hơn so với bùn vi sinh hiếu khí. Do vậy
trong bể thiếu khí, người ta thường cho đặt máy khuấy chìm để tránh hiện tượng bùn
lắng.

Bùn vi sinh kỵ khí: Bùn vi sinh kỵ khí có màu đen, tùy vào ứng dụng của mỗi
bể bùn được chia ra làm hai loại là bùn vi sinh kỵ khí lơ lửng và bùn vi sinh kỵ khí
dạng hạt. Tùy vào mỗi dạng bùn sẽ có những ứng dụng khác nhau, đối với bùn vi sinh

3

kỵ khí lơ lửng dùng cánh khuấy trộn để tạo nên dịng lơ lửng, cịn bùn vi sinh kỵ khí
dạng hạt có tỷ trọng lớn nên thường được sử dụng trong bể UASB.

Bùn thải không nguy hại: Hầu hết các loại bùn thải không độc hại đều không
cần xử lý nhưng cần phải tiến hành loại bỏ các loại bùn vi sinh không đạt chất lượng
như bùn vi sinh già, bùn vi sinh thừa hay bùn vi sinh non và thay thế bằng bùn vi sinh
mới chất lượng hơn. Được ứng dụng vào nhiều hoạt động khác, phục vụ cho nhu cầu
của con người. Ngoài ra, người ta cũng sử dụng bùn thải sinh học để sản xuất phân
hữu cơ, ứng dụng cho nông nghiệp. Tuy nhiên, bùn thải chế biến thủy sản xả ra môi
trường với lượng càng ngày càng nhiều. Tuy khơng độc hại nhưng khơng có biện pháp
thu gom, tái chế. Thì cũng gây hại đối với sinh vật dưới nước & môi trướng sống của
con người.

Bùn thải nguy hại: Loại bùn thải này có chứa các kim loại nặng cao như Fe, Pb,
Cu, Cr, Ni, Cd,… Đặc biệt là bùn thải phát sinh từ hệ thống xử lý nước thải điều chế
hóa chất vơ cơ, hữu cơ. Xử lý tẩy rửa bề mặt, che phủ bề mặt, gia công kim loại, các
vật liệu khác. Nếu không được xử lý đúng cách và kịp thời có thể gây ra những tác hại
lâu dài cho cả sức khoẻ con người và môi trường.


2.1.2 Tính chất của bùn thải từ nhà máy xử lý nước thải thủy sản

Bùn thải thủy sản có hàm lượng chất hữu có hàm lượng chất hữu cơ, thành phần
nito và photphat cao. Bùn thải bao gồm các loại chất thải của cá, thức ăn thừa và các
hóa chất cịn thừa lại sau quá trình xử lý nước thải.

Màu và mùi: Bùn thải từ thủy sản có thể sản sinh các khí như NH3, H2S và CH4,
gây mùi hơi khó chịu. Cịn màu sắc của bùn sẽ phụ thuộc vào thành phần và giai đoạn
xử lý.

Tổng hàm lượng chất rắn (TS): Thông thường, bùn thải dạng lỏng có TS 2-12%
trong khi bùn thải đã khử nước có TS 12-40%. Bùn thải khơ hoặc ủ thường có TS trên
50%.

4

Tổng hàm lượng chất rắn dễ bay hơi (VS): Hầu hết các loại bùn thải có hàm
lượng VS khơng ổn định, chứa khoảng 75-85% hàm lượng VS.

pH: Bùn có pH thấp < 6.5 thúc đẩy sử hấp thụ các kim loại nặng vào bùn thải,
pH cao > 11 có nguy cơ giết chết VSV nếu kết hợp với các loại đất có pH trung tính
cho đến cao có thể ức chế sử hấp thụ của kim loại có trong đất.

Chất hữu cơ: Bùn thải chứa các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng vi lượng và nước
rất quan trọng cho thực vật phát triển. Có 16 nguyên tố khác ngồi 90 ngun tố đã
được tìm thấy trong bùn thải cần thiết cho sự phát triển của thực vật và hầu hết các
nguyên tố này có trong bùn thải. Những nguyên tố như C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg,
Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mb, Cl. Ngồi ra trong bùn cịn chứa các chất hữu cơ với thành
phần phần lớn bao gồm guyên tố C và lượng ít hơn các nguyên tố H, O và các nguyên

tố khác như N, S, P. Hàm lượng các chất hữu cơ trong bùn thải khá cao cho nên có thể
sử dụng để cải thiện tính chất vật lý của đất. Hàm lượng chất hữu cơ tăng làm giảm
dung trọng đồng thời tăng cường khả năng giữ nước và thúc đẩy sự thấm nước lớn
hơn.

Kim loại nặng: Các kim loại nặng rất dễ bị hấp thụ trên bề mặt các chất lơ lửng
dạng hữu cơ và vô cơ. Khi các chất này lắng xuống tạo thành bùn lắng làm cho các
kim loại nặng bị tích tụ trong bùn.

2.2 Đặc tính của bùn thải đầu vào

Các đặc tính hóa lý của bùn thải từ bể sinh học trong hệ thống xử lý nước thải
thủy sản được thể hiện trong bảng sau.

Thông số Ký hiệu Giá trị
95
Độ ẩm trung bình đầu vào - 1080
của bể (%)
d
Tỷ trọng bùn thải (kg/m3) 5

Thông số Ký hiệu Giá trị

Thành phần tổng chất rắn 4.4
TS 90
3
(%)

Chất rắn bay hơi (%) VSS


Tải trọng bể (kg/m3) -

.

6

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BÙN THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KỴ
KHÍ VÀ THU HỒI NĂNG LƯỢNG TỪ BÙN THẢI

3.1 Định nghĩa q trình phân hủy kỵ khí
Phân hủy kỵ khí là q trình phân hủy chất hữu cơ trong mơi trường khơng có

khí oxy ở điều kiện nhiệt độ từ 30-65oC. Sản phẩm của q trình phân hủy kỵ khí là
khí biogas (bao gồm CH4, CO2 và một số các khí khác như H2S). Khí metan (CH4) có
thể được thu hồi và sử dụng như một nguồn nhiên liệu sinh học. Phần bùn sau q
trình phân hủy kỵ khí trở nên ổn định hơn về mặt sinh học có thể tận dụng ủ làm phân
bón cho cây trồng.
3.2 Q trình phân hủy kỵ khí

Q trình phân hủy kị khí được chia thành 04 giai đoạn:

7

Hình 3.1. Q trình phân hủy kỵ khí

Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân (hydrolytic bacteria).

Các chất hữu cơ như protein, lipid và carbohydrate được chuyển đổi và phân
hủy thành các chất hữu cơ đơn giản hòa tan trong nước, chẳng hạn như axit amin, axit
béo và đường. Chúng có khả năng tiết ra các enzym ngoại bào như cellulase, protease,

lipase làm chất xúc tác để phân hủy chất hữu cơ. Trong khi các hợp chất glucose phân
hủy nhanh chóng, các hợp chất chứa nitơ và các hợp chất hữu cơ lớn thường phân hủy
chậm hơn, đặc biệt là cellulose và lignocellulose. Tốc độ thủy phân có thể bị ảnh
hưởng bởi các yếu tố như quần thể VSV, nhiệt độ, pH và nồng độ chất hữu cơ.

Giai đoạn 2: Giai đoạn axit hố.

Các nhóm vi khuẩn kị khí thực hiện q trình lên men axit, chuyển hóa các chất hữu
cơ đơn giản thành các loại axit hữu cơ thông thường như axit axetic hoặc các axit béo
dễ bay hơi (VFAs), axetat… và rượu.

Giai đoạn 3: Giai đoạn acetat hoá (acetogenic bacteria).

Trong quá trình lên men, vi khuẩn hình thành metan chỉ sử dụng trực tiếp axit
acetate, và các chất khác phải mất thời gian để phân hủy thành nhiều hợp chất đơn
giản hơn. Ở giai đoạn này, các sản phẩm được tạo thành bao gồm hidro, CO2,… nhưng
quá nhiều hydro sẽ cản trở và kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của nhóm vi sinh
vật axetat hóa. Do vi sinh vật thường rất nhạy cảm với sự thay đổi của mơi trường nên
chúng chỉ có thể tồn tại dưới áp suất hydro thấp trong bể kỵ khí. Từ đó, quá trình phụ
thuộc nhiều vào việc sử dụng hydro của vi sinh vật. Quá trình tiêu thụ hydro chậm lại,
chúng sẽ tích tụ nhiều hơn trong bể phản ứng, làm cho áp suất riêng của nó tăng lên
khiến q trình axetat giảm hiệu suất tối đa.

Ethanol, axit propionic và butyric được chuyển hóa thì axit axetic bởi nhóm vi
khuẩn acetogenic theo phương trình sau:

8

CH3CH2OH + CO2 → CH3COOH + 2H2


CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 2H2

CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + 2H2

Giai đoạn 4: Giai đoạn metan hoá.

Đây là giai đoạn quan trọng nhất của q trình kỵ khí và chỉ hiệu quả sau khi
các chất trung gian được xử lý hoàn toàn. Đây là q trình khí CH4 được hình thành
dựa trên hoạt động của 3 nhóm vi sinh vật chính là vi sinh metan sử dụng hydro, vi
sinh metan dùng axetat và vi sinh metan dùng methanol. Cơ chế của giai đoạn này bao
gồm việc vi sinh vật sử dụng hydro để khử CO2 và tạo ra khí CH4 (30%) trong giai
đoạn lên men.

Bảng 1. Bảng tóm tắt các giai đoạn của q trình phân hủy kỵ khí

TÊN GIAI GIAI ĐOẠN GIAI ĐOẠN 2 GIAI ĐOẠN
ĐOẠN 1 VÀ GIAI ĐOẠN 3 4

Thủy phân Acid hóa Acetat hóa Metan hóa

Các chất ban Đường đa Đường đơn Amino acid Acetat
đầu Protein Acid hữu cơ
Chất béo

Vi sinh vật - Vi khuẩn acid Vi khuẩn Vi khuẩn

hóa acetat hóa metan hóa

Sản phẩm Đường đơn Amino acid Acetat -


9

TÊN GIAI GIAI ĐOẠN GIAI ĐOẠN 2 GIAI ĐOẠN
ĐOẠN 1 VÀ GIAI ĐOẠN 3 4

Thủy phân Acid hóa Acetat hóa Metan hóa

Acid hữu cơ

CO2

CO2 CO2

Khí sinh ra CO2 CH4

H2 CH4

H2

Các vi sinh vật tham gia q trình này được chia làm 2 nhóm:

Nhóm vi khuẩn Hydrogenotrophic Methanogens (vi khuẩn metan sử dụng
hydrogen) ví dụ methanobacterium, Methanococcus. Nhóm vi khuẩn này sử dụng
hydrogen (H2) làm nguồn năng lượng chuyển đổi cacbon dioxide (CO2) thành khí
metan (CH4).

Phương trình chuyển hoá: CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O

Chúng có vai trị tạo điều kiện để loại bỏ hidrogen sản phẩm phụ của các giai
đoạn trước đó (như giai đoạn axit hố) để ngăn chúng làm giảm hiệu suất quá trình.

Chất lượng và lượng khí metan được tạo ra trong q trình này ảnh hưởng bởi sự hiện
diện và hoạt động của nhóm vi khuẩn methanogenic.

Nhóm vi khuẩn Acetoclastic Methanogens (vi khuẩn metan tạo axetat) ví dụ vi
khuẩn Methanosarcina. Nhóm vi khuẩn này chuyển đổi axetat (CH3COO- ) thành khí
metan và cacbon dioxide (CO2).

Phương trình chuyển hoá: CH3COOH → CH4 + CO2
10

Nhóm này có vai trị loại bỏ sản phẩm trung gian axetat, một sản phẩm phân
giải từ các giai đoạn trước đó, như giai đoạn acidogenesis. Điều này giúp đảm bảo
rằng quá trình kỵ khí diễn ra liền mạch và khơng bị ngưng trệ. Nhóm này đóng vai trị
quan trọng trong việc tạo ra khí methane từ các sản phẩm trung gian của q trình kỵ
khí.

•Phương trình chuyển hố có trong q trình kị khí:

Phản ứng tạo khí methane từ hidrogen và CO2 (Methanogenesis):

4H2 + CO2 -> CH4 + 2H2O

Phản ứng tạo khí methane từ axetat (Acetate Methanogenesis):

CH3COO- + H+ -> CH4 + CO2

Phản ứng tạo khí methane từ hidroxit và CO2 (Hydrogenotrophic
Methanogenesis):

4HCO3- + 4H2 -> CH4 + 3H2O + 3CO2


Phản ứng tạo khí methane từ methyl compounds (Methylotrophic
Methanogenesis):

CH3X + 4H2O -> CH4 + 3 H2O + X- (với X là một gốc cơ học như CH3COO-)

Phản ứng tạo axetat từ axit hữu cơ (Acetogenesis):

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH

Phản ứng axit hoá các axit hữu cơ (Acidogenesis):

C6H12O6 -> 3CH3COOH + 3H2 + 3CO2

Phản ứng hydrolysis phân giải chất hữu cơ (Hydrolysis):
11