Xây dựng hầm bioga tại các vùng nông thôn hiện nay (Tập 2): Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cuốn sách "Giải pháp nâng cao hiệu quả hầm bioga để xử lý môi trường nông thôn (Tập 2): Phần 1" trình bày các nội dung chính sau đây: Giải pháp xây dựng các loại thiết bị phân hủy biogas nạp liên tục; Giải pháp dùng loại túi biogas chế tạo bàng vật liệu plastic 3 lớp; Giải pháp xây hầm biogas vòm gạch liền khối cố định kiểu Borda;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng hầm bioga tại các vùng nông thôn hiện nay (Tập 2): Phần 1

: II PGS. TS. v ũ VĂN HIỂU c !!!! 0070595 GIẢ 1 PH Á P NÂNG CAO HIÊU QUẢ HiẦM BIOGA ĐỂ XIì LÝ MỒI TRƯỜNG NÔNG THÔN E m i ị^^SpSP^^ Ịổ/ f r S ^ i8 p ỉfc i* ■ ffc..> 5 5 ►ỉ r NHÀ XUẤT BÀN XÂY DƯNG
P G S . T S . VÜ VAN HIEU G IÂ IP H Â P NÂNG CAO HIÊU QUÂ HAM BIO G A DE X Ü L Ÿ MÔI TRUCfNG NÔNG THÔN T âp 2 NHÀ XUÂT BÀN XÂY Dl/NG HÀNÔI-2015
LỜI NÓI ĐÀU Ở Việt Nam hầm Biogas đã được biết đến từ những năm 1960, nhung không phát triến được. Tinh trạng chung của các chương trình xây dirng thí điểm thời gian đó là sau khi kết thúc dự án thì không những không được phát triển thêm, mà các hầm biogas cũ cũng không được chăm sóc quản lý tốt, do đó nhanh chóng xuống cấp và dần dần suy thoái. Có một số địa phương lúc đầu phát triển tương đối rầm rộ, nhimg sau đó không phát triến, các hầm cũ bị hư hỏng nhiều và do đó phong trào bị lãng quên. Nguyên nhân chủ yếu là đời sổng nhân dân lúc đó còn nhiều khó khăn sau chiến tranh, nền kinh tế còn nặng bao cấp, chăn nuôi chưa phát triển... Chi sau thời kỳ đoi mới, kinh tế nông thôn dần dần phục hồi và khởi sắc. Đòi sống văn minh nông thôn vcrì việc khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường từ chuồng gia súc và cầu tiêu cũng được chính người dân nông thôn quan tâm hơn bao giờ hết. N gày nay, n h ờ chù ít ưưrtg x ú y dựng nông ihôn tnớl, các phương tiện truyền thông - thông tin phát triển, mà người dân nông thôn biết được các kiểu hầm biogas xây dựng ở nhiều 3
nơi khác nhau. Người biết truyền nghề cho người chưa biết và đặc biệt cũng đã và đang hình thành những nhóm thợ chuyên xây dựng thuê hầm biogas. Đó là một dấu hiệu đáng khích lệ. Nhà nước cũng có một so chỉnh sách ho trợ, khuyến khích phát triển và to chức hướng dẫn về công tác quản lý bảo đảm cho phong trào xây dựng hầm biogas phát triển bền vững. Thực tế hiện nay, vấn đề xây dựng hầm biogas tại các vùng nông thôn đang phát triển theo hướng ẨXã hội hoá ” phù hợp với ‘. chủ trương của Nhà nước về đảm bảo công tác cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn trong thời kỳ công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước. Đe đảm bảo cho phong trào phát triển bển vững, khuyến khích các hộ nông dân thực hiện vệ sinh mói trường bảng hầm biogas mang lại kết quả về mặt kinh tế - xã hội, tránh tình trạng lãng phí do phải làm đi, làm lại hoặc áp dụng công nghệ không phù hợp. Vì vậy "Nàng cao hiệu quà hầm biogas và sử dụng sản phẩm sau biogas để xử lý môi trường nông thôn ” có tính cấp thiết. Cuốn sách ''''Giải pháp nâng cao hiệu quả hầm bioga để x ử lý môi trường nông thôn” được biên soạn dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu về điểu tra, khảo sát các hầm biogas đã được xây dụng ở Việt Nam, các tài liệu nghiên cứu về biogas ở một số nước trên thế giới. 4
Ngoài ra cuốn sách này còn là tài liệu cần thiết cho các sinh viên chuyên ngành cấp thoát nước, đặc biệt là những sinh viên học Itiôn “Cáp nước và vệ sinh nông thôn Khi biên soạn cuốn sách này, ngoài sự giúp đỡ cùa Trườiĩg Đại học Kiến trúc Hà Nội - Bộ Xây (ỈỊcng, các tác giả còn nhận được nhiều ỷ kiến cùa các phòng Quản lý Khoa học, Khoa Hạ tang kỹ thuật đô thị và các bộ môn cắp nước, Thoát nước. Xin chân thành cảm ơn đóng góp ỷ kiến phản biện của GS. TS. Hoàng Vãn Huệ, PGS. TS. Cù Huy Đấu, TS. Nghiêm Vân Khanh và Nhà xuất bản Xây dựng đã đóng góp lớn trong việc cho ra mắt bạn đọc cuốn sách này. Tuy nhiên do vấn để kỹ thuật - công ngliệ xây dựng liam biogas đạt được hiệu quả cao hơn cần được tiêp tục nghiên cứu, không chi về kỹ thuật, mà còn các khía cạnh kinh tế, xã hội, chính sách, thể chế,... nên trong cuốn sách này chắc chan còn nhiều thiếu sót. Các tác giả chân thành mong muốn nhận được những ỷ kiến đóng góp cùa các đồng nghiệp và đông đảo bạn đọc. Ỷ kiến xin gửi đến: hieukxtb@gmail.com TẬP THÉ TÁC GIẢ 5
D A N H M Ụ C C Á C C H Ủ V IÉ T T Ắ T BOD Nhu câu oxy hoá sinh học COD Nhu cầu oxy hoá hoá học DO Nhu cầu ôxy hoà tan HCSH Hữu cơ sinh học FAO Tổ chức lương thực thế giới KSH Khí sinh học KHCN&M T Khoa học công nghệ và Môi trường RDAC Trung tâm hồ trợ phát tiển nông thôn V A C V IN A Hội làm vườn Việt Nam UNICEF Quỹ nhi đồng thế giới 7
Chương 1 GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HÀM BIOGAS VÀ SỬ DỤNG SẢN PHẨM SAU BIOGAS ĐÊ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG NÔNG THÔN 1.1. Giải pháp xây dựng các loại thiết bị phân hủy Biogas nạp liên tục a) Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo chung Sơ đồ: Có nhiều kiểu hầm Biogas, nhưng về cấu tạo gồm những phần chủ yếu: b) Lựa chọn địa điếm xây dựng Để cho thiết bị hoạt động thuận tiện, tuổi thọ lâu dài, dễ thi công, việc lựa chọn địa điểm cần tuân thù một số nguyên tắc: (1) Cách xa nơi đất trũng, hồ ao, để tránh bị nước ngập, tránh nước ngầm, thuận tiện khi thi công, giữ cho công trình bền vững dài lâu và mặt bàng không ảnh hưởng tới công trình khác. 9
(2) Tránh không cho rễ tre hoặc rễ cây to ăn xuyên vào công trình làm hỏng công trinh về sau. Hĩnh 1.1. Sơ đồ nguyên tắc cấu tạo biogas 1- ngăn chứa Biogas; 2- ngăn phân hủy; 3- ngăn lắng cặn (cát); 4- ống dẫn Biogas; 5- hố thu phân gia súc; 6- hố xả dịch thải; 7- ống thu chất thải; 8- ống thoát dịch thải (3) Gần sát chuồng lợn, nơi cung cấp nguyên liệu nạp, đảm bảo các chất thải có thể tự chảy vào hầm Biogas (4) Cách xa giếng nước từ lOm trờ lên, ngăn ngừa khả năng giếng nước bị nhiễm bẩn. (5) Không đặt ở lối đi, thường xuyên có xe chở nặng hoặc trâu bò qua lại. (6) Cách xa nơi đặt bếp đun 5 - 1Om (7) Dịch thải thoát ra hệ thống nước thải chung phù hợp với công trình được xây dựng. 10
c) Đào đất Các bước đào đất móng, hổ tròn hoặc vuông với độ dốc taluy tùy thuộc vào chất đất cụ thể, tiến hành theo 3 bước sau: * 3TT30 w * XT? TXTX T 1 5Ç TXTK ? ị © ì © / \ 0 TXVTX 1/100 'v r‘ » Hĩnh 1.2. Các bước đào đất móng Đào hố móne xây hầm bioga và bể áp lực: + Dài X rộng X sâu: (3,6 X 2,7 X 2,2) m. + Tìm điểm thấp ở ngoài hố móng đào một lỗ sâu hơn đáy hổ để bơm nước, đảm bảo hố móng luôn khô ráo trong quá trình thi công. d) Đo bê tông ho móng: + Vật liệu đá xanh: 1x2; M I50. + Kích thước móng: Dài X rộng X cao: (3,2x2,3 X 0 ,1 5)m. + Khi đổ bê tông xong đặt một hàng gạch nằm theo chu vi móng hầm và bể, mạch vữa phải đặc chắc. Không đặt gạch ở phàn chu vi cỏ cừa thông từ hàm sang bẻ, dẻ chóng thấm nước từ ngoài vào đáy hầm, bể hoặc từ đáy hầm, bể ra ngoài 11
+ Móng hầm, bể phải chịu lực (tối thiểu sau 24 giờ) mới tiếp tục xây tường hầm và bể. e) Xây tường hầm và bể: (tiến hành đồng thời). - Ở phần tường hầm: + Đe cửa thoát dịch từ hầm sang bể cao 60cm, rộng 30cm. + Ở độ cao 80cm đặt ống thu phân bằng nhựa phi llOm m . - ở phần tường bể: Đe cửa thông tại vị trí trùng với cửa thoát dịch ở tường hầm (cao 60cm, rộng 30cm), ở độ cao 2,5 cm gắn 2 cữ đỡ tấm đan của thoát dịch từ hầm sang bể. + Tiếp tục đồng thời tường bể, hầm. Đen độ cao 105cm, ở tường hầm xây một hàng gạch nằm quay ngang đảm bảo độ cao tường hầm 110cm. + Trong khi đợi tường chịu lực, tiến hành láng đáy, trát phía trong tường hầm và bể, đánh màu chống thấm những phần láng và trát nói trên. f) Đặt nắp hầm vào thân hầm: + Khi tường hầm đã chịu lực, rải lớp vữa xi măng mác 75, dày 3cm, rộng 7cm tính từ mép tường hầm phía trong. Huy động 8 người dùng dây chắc buộc vào quai nắp hầm hạ từ từ nắp vào thân hầm, khi đặt nắp đúng vị trí, nâng nhẹ và di nắp lên lớp vữa cho nắp và vữa có độ dính kết, tiến hành xử lý mạch vữa phía trong và mạch vữa phía ngoài. 12
+ Xử lý mạch vừa phía ngoài: Như hình vẽ trong bản thiết kế. + Tiếp tục xây tường bể: Đen độ cao 180cm để lỗ đặt ổng thoát dịch thải ra ngoài và xây tường đến độ cao 200cm (2m), trát và đánh màu phía trong tường hầm, để toàn bộ hệ thống hầm và bể chịu lực; 48 giờ. g) Lắp ráp phần thu khí: + Lắp cút vào ống dài 10cm, lắp ống này vào lỗ ren có sẵn trên đỉnh nấp hầm. + Lắp cút vào ống dài 200cm, lấp đầu còn lại vào cút đã có sẵn ờ đầu ống dài 10cm. + Lắp van tổng vào măng sông, măng sông vào ống dài 50cm. Lắp đầu còn lại vào cút chờ sẵn ở ống 200cm. Chú ỷ: Lắp đúng thứ tự trên để có thể lắp ráp trong không gian hẹp và tránh ảnh hưởng đến các mối lắp ráp khác. - Dùng băng tơ quấn đầu ren trước khi lắp đảm bảo khí không rò qua khe hở của mối ghép ren. h) Chuẩn bị vật liệu xây dựng Đảm bảo chất lượng công trình cần lựa chọn vật liệu đảm bảo các yêu cầu: (1) G ạch: G ạch đặc loại A h oặc tư ơ n g đ ư ơ n g loại A k ích thước đều đặn. Không sử dụng gạch phồng hoặc gạch non, hoặc kích thước không đều. Be mặt gạch phải sạch, không có đất cát hoặc rêu bám bẩn. 13
(2) Cát: Vữa xây sử dụng cát vàng đường kính không quá 3mm, vữa trát sử dụng cát đen. Yêu cầu với cát là phải sạch, không lẫn đất rác và chất hữu cơ khác. Nếu cát bẩn phải rửa trước khi sử dụng. Chú ỷ: Cần đặc biệt quan tâm chất lư ợ ng cát theo p h ư ơ n g pháp: - Kiểm tra độ lẫn đất trong cát: Đổ 2/3 nước và 1/3 cát trong lọ khuấy để lặng trong 1 giờ. Lớp đất bụi < 10% ở trên mặt cát. - Kiểm tra độ lẫn chất hữu cơ trong cát: Đổ vào chải 1/3 cát. 2/3 dung dịch NaOH 3% lắc đều, để lắng trong 24h, nước có màu vàng nhạt và trong là tốt, nếu có màu nâu hoặc đỏ là không tốt. (3) Xi măng: Dùng xi măng Poóclăng P400, cần đảm bảo xi măng còn mới. Xi măng vòn cục, để lâu, mác thấp thì không được sử dụng. (4) Vôi: Vôi dùng loại vôi tốt, nung với lửa, chín đều ở dạng cục, ít nát vụn, màu trắng hoặc vàng mỡ gà. Khi ra lò gặp không khí có rạn nứt, cân nhẹ hom vôi sống. Vôi tôi xong ít nhất 30 ngày mới đem ra sử dụng. Nếu chế tạo vữa trát thì phải đợi 2 - 3 tháng sau khi tôi và lọc qua sàng 0,6mm. (5) Sỏi, đá dăm, gạch vỡ: Đây là cốt liệu cần thiết để đổ bê tông đáy bể phân hủy hoặc bể áp lực. Yêu cầu chung cốt liệu này là bề mặt phải sạch, không dính đất hoặc các chất hữu cơ. 14
(6 ) Vữa: Vữa xây và vữa trát có thể dùng vữa xi măng - cát vàng, có trát trong một lớp cát đen mịn và đánh màu hoặc vữa xi măng vôi (vừa tam hợp). Xi măng tạo cho vữa dễ nứt gãy, vôi làm cho vữa mêm dẻo, dính và đặc chắc hơn. Không có vôi trong vữa thường hình thành những bọt khí, làm vữa trở nên rỗng xốp, giữ kín khí kém. Vì vậy vữa xây và trát cần có thêm một lượng vôi nhất định. Vữa xây nên có cường độ tương đương với cường độ gạch, nên dùng cát vàng chế tạo vữa xây. Với xi măng mác P300, vữa xi măng có tỉ lệ 1 xi măng / 4 cát; vữa tam hợp có tỉ lệ 1 xi măng/ 0,5 vôi / 5 cát. (7) Ống dẫn: Ống vào ống ra cần có đường kính 100 - 150 mm (200 mm càng tốt). Có thể dùng ống sành, bê tông hoặc ống nhựa PVC nhưng đảm bảo kín nước, không nứt, vỡ, thủng và đảm bảo kết dính tốt với khối xây. Ghi chú: -Có rất nhiều loại hâm khí sinh học (biogas) được phổ biến rộng rãi trên thị trường, từ hầm sinh khí dạng vòm nắp cố định KT bàng bêtông, đến túi sinh khí bàng nilon, hầm Composite, hầm Biogas VACVINA cải tiến, hầm ủ biogas sử dụng vật liệu HDPE. Mỗi loại hầm ủ đều có những ưu và nhược điểm riêng, đối với các loại hầm ù bê tông tuy tuổi thọ trung bình cao nhưng chi phí đầu tư han đầu lán, khó thi công và chỉ xây dựng với thể tích nhỏ; các hầm biogas bằng nilon tuy có chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng tuổi thọ trung bình ngan. 15
1.2. Giải pháp dùng loại túi biogas chế tạo bằng vật liệu plastic 3 lóp a) Mô hình thiết kế Hình 1.3. Túi biogas b) H ố lắng cát Mục đích không cho đất cát vào túi chứa phân làm tăc nghẽn. Kích thước chuồng nuôi: 0,5 m dài; 0,5 m rộng; 0,5m sâu. c) Ho chưa tủi phân hủy Kích thước mặt cát ngang hố không xây 1m ______ 1,1m Mătđất 0,9m 1m 0,8m 0,9m Hình 1.4. Hố chứa túi phân hủy 16
Kích thước mặt cắt ngang hố xây gạch, có hoặc không có nắp đặt tấm đan bảo vệ: Hình 1.5. Kích thước mặt căt Chú ỷ: Đe chứa toàn bộ chất thải chăn nuôi, lên men sinh khí đốt, vị trí hố chứa túi phân hủy phải phù hợp thế đât đào vườn, bảo vệ an toàn cho túi phân hủy, tránh dòng nước chảv và các va chạm cơ học... Đối với chuồng nuôi heo: Chiều dài hố đặt túi phân hủy thùy theo số heo nuôi. Kinh nghiệm: Chiều dài L = 7 - 8m (từ 5 - 10 con heo), L = 10m (nuôi 10 -20 con heo, L =12m (20 - 30 con heo), L - 14m (từ 30 - 50 con heo). Trường hợp lớn 70 con heo, nên thiết kế 2 hay 3 sô song song. Đổi vói trâu bò: L = 9m, từ 3 - 4 con trâu bò. Đối với gà vịt: khoảng từ 150 - 200 con thì L = 8m, sau cộng thêm lm hố ủ cho mỗi 50 con gà. C lìicu ngang: Đối với loại túi khổ l,6m, lm thì bề mặt lm , đáy 0,8m. Đối với túi khổ 2m, (ị) 1,27m thì bề mặt 1,1 m, đáy 0,9m. 17
Chiều sâu: Đối với loại túi khổ l ,6m, lm thì bề mặt lm , chiều sâu 0,9m. Đối với túi khổ 2m, ộl,27m thì bề mặt l,lm , chiều sâu lm . Kết cấu hổ xây gạch hoặc không xây: Tùy thuộc tình hình cụ thể về thế đất và khả năng kinh tế của mỗi hộ. d) Cách lồng túi (3 lớp nhựa) Chiều dài 3 lớp túi nilon phải dài hơn hố ủ lm , lồng 3 lớp túi vào nhau theo trình tự: - Hai kỹ thuật viên cho tay luồn vào trong lớp túi thứ nhất và tách rời hoàn toàn. - Lồng lớp túi thứ 2 vào lớp túi thứ nhất. Lớp tói thứ 2 là lớp trong cùng, tuyệt đối không bị thủng, do đó phải kiểm tra thật kỹ trước khi lồng vào. Nếu lớp này thủng, gas sinh ra sẽ theo các lỗ thủng vào giữa các lớp túi mà không theo lỗ thoát khí gas vào bếp. Quan sát thấy túi chứa phân căng nhưng lớp trong cùng bị thấm nước, trường hợp này phải tháo ra thiết kế lại. - Sắp xếp các góc cạnh của 2 lớp túi cho ngay ngắn. - Lồng lớp túi thứ 3 vào theo thứ tự, lớp này được coi như lớp ngoài cùng. - xếp góc cạnh của 3 lớp túi cho ngay ngắn và gạt hết không khí chèn giữa các lớp túi ra ngoài. Chú ý: Phải kiểm tra lớp trong cùng hoàn toàn không bị thủng trước khi tiếp tục các bước còn lại. Nếu lỗ thủng chỉ 18