Phân tích cơ chế hình thành khí sinh học trong hệ thống biogas

Phân tích cơ chế hình thành khí sinh học trong hệ thống biogas.

Giải Chuyên đề Sinh học 10 Bài 12: Công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường

Hình thành kiến thức mới 11 trang 83 Chuyên đề Sinh học 10: Phân tích cơ chế hình thành khí sinh học trong hệ thống biogas.

Lời giải:

Cơ chế hình thành khí sinh học trong hệ thống biogas gồm 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1 - Thủy phân chất hữu cơ: Trong điều kiện kị khí, enzyme của các vi sinh vật kị khí phân hủy chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản như ethanol, các acid béo (acetic acid, lactic acid,...) và các khí CO₂, H₂ và NH₃.

- Giai đoạn 2 - Giai đoạn acid hóa (giai đoạn lên men): Nhờ các vi khuẩn Acetogenic mà các chất ở giai đoạn 1 được chuyển hóa thành các acid béo có phân tử lượng thấp hơn và một ít khí CO₂, H­₂. Độ pH ở giai đoạn này khá thấp (<5).

- Giai đoạn 3 - Giai đoạn acetate hóa: Các acid hữu cơ tiếp tục được phân giải để tạo thành acetic acid, CO₂ và H₂ nhờ vi khuẩn acetate. Độ pH của môi trường dịch bể phân hủy chuyển sang kiềm và tối ưu ở khoảng 6,8 – 7,8.

- Giai đoạn 4 - Hình thành khí methane: Hình thành hỗn hợp khí sinh học, trong đó khí methane chiếm chủ yếu và một số khí khác như N₂, H₂, H₂S. Quá trình này diễn ra đồng thời theo 3 con đường.