ĐỀ TÀI: “XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÔNG NGHỆ BIOGAS”

Chia sẻ: Vu Duy Hoang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

1.094
lượt xem 315
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Biogas là viết tắt của biological gas là hỗn hợp khí sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong môi trường yếm khí.Thành phần Biogas : CH4, CO2, N2 ,H2, H2S …, trong đó CH4, CO2 là chủ yếu.Nhóm vi sinh vật Biogas Nhóm vi khuẩn không sinh Metan Nhóm vi khuẩn lên men: thuỷ phân cać chât́ hưũ cơ phưć tap̣ , không tan thành cać chât́ hưũ cơ đơn gian̉ va ̀ tan đươc̣

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI: “XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÔNG NGHỆ BIOGAS”

ĐỀ TÀI: “XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÔNG NGHỆ BIOGAS” Nhóm 1.1
Nội dung 1.Tìm hiểu chung về Biogas 1.1. Khái niệm 1.2. Cơ sở khoa học của biogas 1.3. Nguyên liệu và cách xử lý nguyên liệu 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của Biogas 2. Các loại hầm biogas. 2.1. Phân loại 2.2. Thiết kế - Lắp đặt ( loại hầm nắp cố định, dạng túi nilong, mô hình VACVINA cải tiến và h ầm ph ủ bạt HPDE). 2.3. Quá trình vận hành hầm ủ Biogas 3. Ứng dụng
1.Tìm hiểu chung về Biogas 1.1. Biogas là gì? -Khái niệm: Biogas là viết tắt của biological gas là hỗn hợp khí sinh ra từ quá trình phân hủy chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong môi trường yếm khí. -Thành phần Biogas : CH4, CO2, N2 ,H2, H2S …, trong đó CH4, CO2 là chủ yếu.
1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ Biogas 1.2.1. Nhóm vi sinh vật Biogas -Nhóm vi khuẩn không sinh Metan +Nhóm vi khuẩn lên men: thuy phân ̉ cac chât hữu cơ phức tap, không tan ́ ́ ̣ thành cac chât hữu cơ đơn gian và tan được. ́ ́ ̉ +Nhóm vi khuẩn sinh axetat và hydro: phân hủy tiếp các chất sinh ra trong giai đoạn đầu như axit propionic và các axit dễ bay hơi, axit hữu cơ đa vòng thơm và alcohol…(những chất này không thể được sử dụng trực tiếp bởi các vi khuẩn sinh metane) thành axit axetic, CO2, H2 ,...
-Nhóm vi khuẩn sinh mêtan: chuyển hóa các axit axetic, CO2, H2, axit formic, được sinh ra từ giai đoạn thứ nhất và thứ hai thành CH4 và CO2. Nhóm vi khuẩn này là nhóm vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt, rất nhạy cảm với oxy và các chất oxy hóa. Mối quan hệ giữa các nhóm vi khuẩn : chúng tạo nhiên liệu, điều kiện và môi trường thuận lợi cho nhau cùng phát triển.
1.2.2. Quá trình tạo khí sinh học -là một quá trình lên men phức tạp xảy ra rất nhiều phản ứng và cuối cùng tạo khí CH4, CO2. -Quá trình này được thực hiện theo nguyên tắc phân huỷ kỵ khí, dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí. Trải qua 3 giai đoạn: ̣ ̉ + Giai đoan I ( thuy phân ) ̣ + Giai đoan II ( sinh axit) ̣ + Giai đoan III ( sinh mêtan)
Các giai đoạn của quá trình tạo khí sinh học Giai đoạn I Giai đoạn II Giai đoạn III Khối vi khuẩn Khối vi H2, CO2 khuẩn Chất hữu cơ, Acid acetic carbohdrates, chất Khối vi khuẩn béo, protein. CH4, CO2 Acid propionic, Acid butyric, các rượu khác và các thành H2, CO2 phần khác Acid acetic
1.3. Nguyên liệu sản xuất biogas và cách xử lý nguyên liệu - Nguyên liệu đưa vào sản xuất cần:  Giàu cellulose.  Ít Ligin  NH4+ ban đầu khoảng 2000mg/l  Tỷ lệ carbon / nitơ : 20/30  Nguyên liệu phải được hoà tan trong nước. - Nguồn nguyên liệu chính là: +Phân hữu cơ nguồn gốc từ chuồng nuôi (bò, lợn, gà). +Rác thải hữu cơ, rác thải sinh hoạt dễ phân hủy. +Ngoài ra có thể sử dụng bèo Lục Bình,…
Khả năng cho phân và thành phần hoá học của phân gia súc,gia cầm : Khả năng cho phân Thành phần hoá học hàng ngày của ( % khối lượng phân tươi ) 500kg v.nuôi Vật nuôi Thể Trọng Chất Nitơ Tỷ lệ Photpho lượng tan dễ tích : Carbon tươi (kg) tiêu / Nitơ m3 Bò sữa 0,038 38,5 7,98 0,38 0,10 20-25 Bò thịt 0,038 41,7 9,33 0,70 0,20 20-25 Lợn 0,028 28,4 7,02 0,83 0,47 20-25 Trâu ---- 6,78 10,2 0,31 ---- ---- Gia cầm 0,028 31,3 16,8 1,20 1,20 7-15
Xử lý nguyên liệu nạp vào Biogas Nạp nguyên liệu lần đầu: Chuẩn bị 700 - 800kg phân t ươi - làm nguyên liệu ban đầu. Làm lỏng phân gia súc và chất thải chăn nuôi, cắt nh ỏ rác - thải như rau, cỏ ăn thừa của gia súc, một phần rơm rạ, thân cây ngô già, bèo tây, … 15-20 ngày sau khi nạp nguyên liệu ban đầu, không nên - nạp nguyên liệu bổ sung để giữ cho quá trình lên men đ ạt trạng thái ổn định. Sau thời gian nói trên, cần nạp nguyên liệu bổ sung và - lấy phần bã đã phân huỷ đi. Lượng bổ sung vào bằng lượng lấy đi, không nên nạp quá nhiều hay quá ít. Nạp nguyên liệu thường xuyên hàng ngày chính là l ượng - phân từ chuồng trại và từ hố xí trực tiếp chảy th ẳng vào hầm. Lượng nước cũng được bổ sung sao cho tỉ lệ giữa phân - và nước là 1 : 5 (nghĩa là 1 phân : 5 nước).
1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của bể Biogas Môi trường yếm khí  Nhiệt độ  Ẩm độ  Hàm lượng vật chất khô trong phân hữu cơ  Độ pH và độ kiềm  Thời gian ủ và lượng vi khuẩn sinh mêtan  Tỷ lệ C/N  Thời gian lưu  Các độc tố gây trở ngại quá trình lên men  Độ mặn  Lượng nguyên liệu nạp  Chất khoáng trong nguyên liệu nạp  Khuấy trộn  Một số yếu tố khác 
Ảnh hưởng của các loại phân đến sản lượng và thành phần của khí thu được : Nguyên liệu Sản Thời gian Hàm lượng lượng CH4 lên men khí m3 /kg (ngày) (%) phân khô Phân bò 1,11 57 10 Phân g/c 0,56 69 9 Phân gà 0,31 60 30 Phân heo 1,02 68 20 Phân người 0,38 ---- 21
2. Xây dựng và vận hành 2.1. Phân loại - Phân loại theo phần chứa khí gồm: + Hầm nắp nổi: + Hầm nắp cố định. - Phân loại theo cách thức nạp nguyên liệu: + Nạp liên tục + Nạp theo mẻ - Phân loại theo cách xây dựng: + Hầm chế tạo sẵn. + Hầm xây tại chỗ.
2.2. Thiết kế- Lắp đặt- Vận hành: Xác định thể tích Hầm phân huỷ Biogas Công thức để tính thể tích hầm Biogas cho các trang trại nuôi heo. V= Vck + 6nLT Trong đó: n là lượng heo nuôi thường xuyên trong gia đình (con). L là lượng chất thải bình quân mỗi ngày từ 1 con heo (lit/con.ngày). T là thời gian lưu (ngày).
Loại hầm nắp cố định Dựa vào dạng hình học của bể phân hủy có thể chia thiết bị nắp cố định thành 3 loại khác nhau như sau: -Loại hình hộp -Loại hình trụ -Loại hình cầu.
Loại hầm nắp cố định * Ưu điểm: - Kết cấu dưới mặt đất, nhiệt độ ổn định, tiết kiệm diện tích. - Xây dựng tại chỗ với vật liệu có sẵn ở địa phương. -Bền, các bộ phận cố định, đòi hỏi ít bảo dưỡng. - không có bộ phận nào bằng thép, chủ yếu bằng xi măng. Do đó giá thành xây dựng hầm biogas này tương đối rẻ. * Nhược điểm: - Áp suất khí thay đổi. -Chi phí cao ( ở 1 số nước, do vật liệu xây dựng hiếm, như xi-măng ở Châu Phi ). -Đòi hỏi kỹ thuật xây dựng cao. -Khí thẩm thấu qua vòm thường là vấn đề chính đáng lo ngại của hầm sinh khí loại này. -Loại này thường dễ bị nứt sau một thời gian sử dụng nếu như xây không đạt yêu cầu.
Loại hầm sinh khí kiểu túi nilong * Nguyên lý hoạt động: Các chất thải sau quá trình phân hủy sẽ tạo khí, chúng bị đẩy dần về phía cu ối túi gas và chảy ra hố chứa ở dạng bùn loãng, bùn đó sẽ không còn bốc mùi, giòi bọ nữa.
Loại hầm sinh khí kiểu túi nilong *Ưu điểm: -Đào vị trí nông, thích hợp với vùng có nước ngầm cao. -việc lắp đặt hệ thống và vận hành đơn giản -Chi phí cũng thấp. -Do thành mỏng nên có thể tăng năng suất khi được mặt trời chiếu sáng, tăng hiệu suất phân hủy. * Nhược điểm: - Dễ bị hư hỏng và việc sửa chữa có khó khăn - Cần sửa chữa thường xuyên, và có biện pháp bảo vệ . - Áp suất khí thấp, không thích hợp cho chiếu sáng bằng biogas. - Tuổi thọ thấp, nhất là khi hầm bị nắng chiếu trực tiếp (dưới 2 năm). - Nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ môi trường - Đòi hỏi diện tích bề mặt lớn.
Mô hình biogas cải tiến VACVINA kết hợp giữa mô hình hầm xây có vòm cuốn của Trung Quốc, mô hình túi ủ Biogas bằng chất dẻo Cô-lôm-bia và mô hình bể ph ốt t ự hoại. Ưu điểm của Hầm VACVINA cải tiến: - xây dựng đơn giản và dễ dàng. - Nắp hầm có thể tận dụng làm nền chuồng, đỡ tốn diện tích. - chất thải từ hố xí cũng được đưa luôn vào bể này. Do vậy, không cần phải đầu tư thêm việc xây hố xí tự hoại. - Việc nạp phân gia súc vào hầm cho phép thực hiện theo cách rơi tự do từ một hệ thống ống si-phông vào hầm, cũng như chất th ải của người được nạp vào hầm dễ dàng và liên tục hàng ngày. Do đó váng trong hầm phân huỷ không có điều kiện phát triển, khí biogas sản xuất trong điều kiện ổn định. - Giá thành xây dựng rẻ hơn nhiều (= gần 55% giá thành h ầm nắp vòm có cùng thể tích).
Quy trình xây dựng theo mô hình VACVINA Xác định thể tích Hầm phân  huỷ Biogas Chuẩn bị vật liệu  Xây dựng hầm phân huỷ: đào  hố, đổ nền, xây thành bể, trát chống thấm, đánh màu, đổ bê tông cốt thép cho nắp hầm, đổ bê tông cốt thép cho bệ bếp. Lắp đặt thiết bị: thiết bị đầu  vào, thiết bị đầu ra, van an toàn, hệ thống túi dự trữ gas, bếp Biogas. Lấp đất xung quanh hầm 