TỐNG QUAN VỆ KHÍ SINH HỌC ( BIOGAS )

LỜI CÁM ƠN Lời luận văn tốt nghiệp em xin trân trọng gửi đến quý thầy cô lời cám ơn chân thành ! Trong suất thời gian học tập trường bảo tận tình Thầy khoa Mơi Trường Bảo Hộ Lao Động khoa khác Trường Đại Học Tôn Đức Thắng truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu chuyên môn nhiều lĩnh vực khác Sự tận tụy, say mê, lịng nhân nhiệt thành Thầy động lực giúp em cố gắng trao dồi thêm kiến thức vượt qua khó khăn học tập Em gởi lời cám ơn chân thành tới cô Nguyễn Thúy Lan Chi tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Sau em cám ơn gia đình tạo điều kiện thuận lợi chỗ dựa cho em suốt năm dài học tập Cảm ơn Bác UBND xã Xn Thới Thượng Huyện Hóc Mơn bác nơng dân tận tình giúp đỡ em thời gian học tập suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp TP.Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2008 Sinh viên Nguyễn Quốc Sử MỤC LỤC MỤC LỤC PHỤ LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu 1.3 Nội dung 1.4 Địa bàn phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Địa bàn 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠ NG TỔNG QUAN VỀ KHÍ SINH HỌC ( BIOGAS ) .6 2.1 Giới thiệu tổng quan khí sinh học 2.1.1 Khái niệm khí sinh học .7 2.1.2 Nguyên liệu sử dụng thành phần khí 2.1.2.1 Nguyên liệu sử dụng 2.1.2.2 Thành phần khí 2.1.3 Quá trình sinh khí 2.2 Các kiểu mơ hình khí sinh học 11 2.2.1 Hầm sinh khí kiểu vịm cố định 11 2.2.2 Hầm sinh khí kiểu vịm cố định có nắp di động ( phao nỗi ) .12 2.2.3 Hầm sinh khí kiểu túi 13 2.3 Quy mô hầm sinh khí .15 2.4 Ứng dụng khí sinh vật 16 2.4 Ứng dụng hầm khí sinh học 17 2.4.1 Sử dụng khí vi sinh 20 2.5 Tình hình sử dụng khí sinh học 21 CHƯƠNG 24 KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG 24 KHÍ SINH HỌC TẠI CÁC HỘ GIA ĐÌNH 24 3.1 Địa bàn khảo sát 24 3.2 Phiếu điều tra .25 3.3 Kết khảo sát 28 3.4 Đánh giá hiệu sử dụng 28 3.4 Đánh giá hiệu sử dụng mơ hình 30 3.4.1 Hầm kiểu vòm cố định .30 3.4.2 Hầm sinh khí có nắp di động 30 3.4.3 Hầm sinh khí kiểu túi 31 CHƯƠNG 32 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH HẦM KHÍ SINH HỌC PHÙ HỢP CHO VÙNG NƠNG THƠN TẠI TP HCM 32 4.1 Những nguyên tắc để xây dựng hầm khí sinh vật .32 4.2 Đề xuất mơ hình phù hợp 37 4.2.1.Hầm vịm cầu xây đá trịn đá khơng kích thước .37 4.1.2 Hầm trịn làm bêtông 43 4.2.3 Hầm tròn xây gạch vữa tam hợp .44 4.2.4 Hầm tròn làm gạch 47 4.2.5 Hầm dạng bán cầu dạng lọ 49 4.2.6 Hầm chữ nhật làm vữa tam hợp 50 Tấm nắp đậy làm bêtông đúc sẵn 53 Làm lớp áo bên hầm 53 4.2.7 Hầm chữ nhật xây vữa bê tông lỏng 54 4.2.8 Hầm chữ nhật xây đá suối 55 4.2.9 Xây dựng hầm phiến sét .60 4.2.11 Xây hầm dạng hình chum vữa xỉ than phụ phẩm muối .64 4.3 Thiết bị sử dụng .69 CHƯƠNG .76 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 76 5.1 KẾT LUẬN 76 5.2 KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .77 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 : Hầm sinh khí kiểu vịm cố định có buồn trữ gas riêng biệt ( kiểu Trung Quốc ) 12 Hình 2.2 : Hầm có nắp đậy di động ( phao lên xuống ) kiểu ấn độ 13 Hình 2.3 : Hầm sinh khí kiểu túi phát triển mạnh Đài Loan 14 Hình 2.4 : Năng lượng khí sinh vật sử dụng vào nhiều mục đích khác 17 Hình 2.6 : Mơ hình hầm biogas Hình 4.1 : Nhà vệ sinh xây dựng hầm sinh khí 33 Hình 4.2 : Một hầm sinh khí kiểu vịm cầu 33 Hình 4.3: Sơ họa hầm vòm cầu xây đá phiến 39 DANH MỤC CÁC BẢN Bản 4.1: Bản tính kích thước hầm 39 Bản 4.2: Bản tính sơ vật liệu, ngày công 48 Bản 4.3: Thành phần hóa học xỉ than Bản 4.4: Tỉ lệ trọng lượng thành phần kết dính Phiếu điều tra 25 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Những lợi khí sinh vật đường quan trọng để tiến tới giải chất đốt nơng thơn, mối quan tâm cộng đồng dân cư nông thôn Sử dụng biogas, chất đốt thu từ nguồn sinh vật dồi tự nhiên, nguồn thay cho nhiên liệu rắn than củiđã mang lại sưu thay đổi lịch sử chất đốt vùng nông thơn Đó sáng tạo kĩ thuật quan trọng không giải chất đốt cho nôgn dân dân cư nơng thơn, mà cịn tiết kiệm lượng lớn than cho quốc gia Nó đóng vai trị to lớn việc kích thích sản xuất cơng nghiệp, nơng nghiệp cịn tạo nên môi trường thuận hợp tác nông thôn Phát triển biogas giải số vấn đề sinh khác thiếu chất đốt Rơm rạ để làm chất đốt đưa cánh đồng làm phân bón cải thiện chất lượng đát trịng trọt cho phép thâm canh nơng nghiệp, chúng cịn dùng làm thức ăn khô cho gia suc Một lượng lớn lao động trước dùng để kiếm củi vận chuyển than, bây giốc thể đưa vào sản xuất nông nghiệp Việc giảm nhu cầu đun củi tránh nạn phá rừng tăng thêm diện tích rừng Đồng tiển mua than nhiên liệu khác tiết kiệm giảm gánh nặng tài cho nơng dân Số lượng lớn than Nhà nước cung cấp cho nông thôn chi phí khổng lồ vào việc vận chuyển tiết kiệm để đưa vào xây dựng công nghiệp sau phát triển biogas, người phụ nữ gải phóng khỏi việc giặc gia đình sản xuất nông nghiệp nhiều Trong đất nước nông nghiệp Việt Nam ngành chăn nuôi gia súc chiếm phần quan trọng góp phần vào việc tăng trưởng kinh tế Tuy nhiên việc phát triển ngành chăn ni góp làm nhiễm môi trường vùng nông thôn nay, nhiều hộ nơng dân sử dụng mơ hình khí sinh học ( biogas) hiệu mơ hình việc hộ nơng dân có áp dụng tốt ứng dụng công nghệ khoa học kỉ thuật Hiện TP HCM huyện Hóc Môn, Củ Chi hộ dân nông thôn thực mơ hình này, bà chăn ni ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh sử dụng phổ biến mơ hình biogas (khí sinh học): túi biogas, hầm biogas nắp hầm biogas hình cầu kiểu Thái Lan – Đức đem lại hiệu kinh tế, góp phần hạn chế việc sử dụng nhiên liêu bảo vệ môi trường, gần giá gas, chất đốt liên tục tăng nguồn điện cung cấp thiếu cho nhu cầu xã hội Theo Chi cục Phát triển nông thôn thuộc Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn thành phố, từ mơ hình thí điểm áp dụng hầm biogas xã Thái Mỹ ( huyện Củ Chi), xã Xuân Thới Thượng (huyện Hóc Mơn) xã Bình Chánh (huyện Bình Chánh), đến địa bàn thành phố phát triển 500 túi, hầm biogas tập trung nhiều huyện Củ Chi, Hóc Mơn, Bình Chánh Việc sử dụng biogas đem lại hiệu kinh tế gấp nhiều lần so với sử dụng chất đốt bình thường (trấu, củi ) gas công nghiệp 1.2 Mục tiêu Đánh giá hiệu mơ hình sử dụng khí sinh học hộ gia đình đề xuất giải pháp thực Giúp tiết kiệm lượng đồng thời đồng thời giải vấn ô nhiễm môi trường vùng ngoại ô 1.3 Nội dung  Tìm hiểu tài liệu khí sinh học (biogas)  Khảo sát tình hình sử dụng khí sinh học ( biogas) hộ gia đình thành phố Hồ Chí Minh  Đánh giá hiệu sử dụng mơ hình  Đề xuất giải pháp hợp lý 1.4 Địa bàn phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Địa bàn Tại vùng ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp thu thập số liệu  Phương pháp khảo sát thực tế  Phương pháp phâp tích đánh giá  Phương pháp chuyên gia CHƯƠ NG TỔNG QUAN VỀ KHÍ SINH HỌC ( BIOGAS ) 2.1 Giới thiệu tổng quan khí sinh học Các công nghệ sử dụng để chuyển chất hữu sang khí sinh vật tồn nhiều năm nước phát triển,khí sinh vật đốt trực tiếp để nấu ăn thắp sáng,hoặc sử dụng gián tiếp thành nhiên liệu cho động cung cấp điện năng,động Q trình sản xuất khí sinh vật tiến hành gây men sinh học cho chất hữu như:các chất thải nông nghiệp,phân chất thải cơng nghiệp mơi trường yếm khí(làm thiếu ơxy)để sinh khí mêtan (CH ),cácbon điơxit (CO ) thành phần sunfít hiđro (H S) Ngồi việc sản sinh khí trên,việc lên men chất hữu cịn làm giảm ngót chúng để thành chất dạng nhão, có giá trị dinh dưỡng cao để làm phân bón cho trồng Một lợi ích q trình tạo mơi trường tốt cho sức khỏe cộng đồng Vi khuẩn có hại bị trình lên men chất hữu hủy diệt vi khuẩn gây mầm bệnh Vi khuẩn sinh bệnh tật thông thường tập trung cao thể phân đe dọa sức khỏe người Do ba yếu tố có lợi nêu trình sinh khí,nên sử dụng khí sinh vật làm chất đốt,năng lượng phù hợp khu vực nông nghiệp nơi mà có nguồn dự trữ thức ăn sẵn Sản xuất khí sinh vật cho tiềm to lớn vùng thiếu lượng nước phát triển Một số nước phát triển có nguồn sinh khí to lớn chờ đợi để khai thác,song nhiều vấn đề có liên quan tới việc giới thiệu hệ thống khí đốt sinhh vật Có nước xây dựng, lắp đặt số lượng lớn hầm khí sinh vật Theo thứ tự số lượng phải kể tới trước tiên Trung Quốc có 7-8 triệu hầm khí sinh vật,Ấn Độ có 100.000 hầm,các nước khác 1000 trung bình thường khoảng 200 Phần lớn nước phát triển người ta sử dụng hai hình thức thiết kế là:hầm sinh khí cố định(Trugn Quốc) hầm sinh khí có nắp đậy di dộng Các hình thức thiết kế khơng phải khơng có vấn đề,các hình thức Trung Quốc thường bị rị rỉ khí hầm sinh khí Ấn Độ lại q đắt,vì tiến hành cải tiến hai loại nêu Việc lắp đặt xây dựng phát triển hầm sinh khí Trung Quốc Ấn Độ nhận hỗ trợ đáng kể Chính phủ Hiện nay,các hệ thống sinh khí phải đầu tư lớn xây dựng nhiều địa phương Từ kinh nghiệm Trung Quốc, Ấn Độ, thấy hỗ trợ mạnh mẽ Chính phủ cho việc phát triển hầm khí sinh vật yếu tố quan trọng,cần thiết hàng đầu cho chương trình phổ biến khí sinh vật nguyên nhân hệ thống hầm sinh khí lại khơng phát triển rộng rãi số nước khác,chính Chính phủ đặt mức độ thấp tầm quan trọng tiềm phát triển khí sinh vật 2.1.1 Khái niệm khí sinh học Khí sinh học khí sinh q trình lên men vi sinh vật yếm khí lên men điều kiện thiếu ơxy Hỗn hợp khí có khả phản ứng mạnh với ôxy tạo nên cháy nên loại khí nguồn nhiên liệu thay cho nhiều nhiên liệu đốt khác 2.1.2 Nguyên liệu sử dụng thành phần khí Với việc hồng thành hầm sinh khí, điều kiện ban đầu đảm bảo nguyên liệu sử dụng để lên men sản xuất khí vi sinh Tuy nhiên, chế nội cần cho việc sản sinh khí sinh vật phân rã vật liệu hữu cách gây men vi sinh yếm khí sinh khí mêtan điều kiện sống thích hợp Vì vậy, để tr q trình lên men bình thường dả bảo đầy đủ cho nhu cầu cho người sử dụng qua nhiều năm ta phải quản lí hầm sinh khí cách khoa học 2.1.2.1 Nguyên liệu sử dụng Nguyên liệu cho vào thân chất đống rữa, cỏ dại Sau ta cho vào phân người, phân gia súc, gia cầm qua cửa vào Phân bò, phân ngựa tốt trộn với nước, sau đổ vào qua ngăn cửa vào Cuối cùng, đổ đầy nước khí từ hầm bay Sau lại múc khoảng 20 – 30 thùng nước để tạo khoảng trống cho khí tích trữ Tuy vậy, phương pháp ngày đầu, khí lưu trữ chưa tinh khiết phải bỏ vài lần 2.1.2.2 Thành phần khí Thành phần Biogas CH (50÷60%) CO (≈30%) lại chất khác N , O , H S, CO … Nhiệt trị thấp CH 1012 Btu/ft3 (37,71.103KJ/m3) sử dụng Biogas làm nhiên liệu cho động đốt Khi yêu cầu phải xử lý Biogas trước sử dụng H S khí độc tạo nên hỗn hợp nổ với khơng khí Khí H S ăn mịn chi tiết động cơ, sản phẩm SO x khí độc Hơi nước có hàm lượng nhỏ ảnh hưởng đáng nhiệt độ lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp tỷ lệ khơng khí/nhiên liệu Biogas 2.1.3 Q trình sinh khí Khi sinh vật hình thành vi khuẩn trình phân hủy yếm khí chất hữu Sự phân hủy trình phức tạp có u cầu điều kiện mơi trường định,cũng quần thể vi khuẩn khác Quá trình phân hủy xẩy thời gian dài Thời gian dài phép trình xẩy ra, sản sinh khí sinh vật đầy đủ Q trình yếm khí cịn phụ thuộc vào nhiệt độ Nhiệt độ cao phân hủy phân hủy sinh khí nhanh Sản sinh khí nhiệt độ 100 C xẩy từ từ chậm trễ 650C loại vi khuẩn sống sót Chất cặn đen sản phẩm phụ công nghiệp muối Hàm lượng chủ yếu chúng clorua natri ( NaCl) clorua manhê ( MgCl ) Thành phận hoạt động chủ yếu vữa tam hợp vôi Ca(OH) clorua canxi CaCl Ca(OH) + MgCl  Mg(OH) + CaCl Ở hydroxit manhê khơng có hiệu liên kết khơng làm tăng độ cứng, clorua canxi phản ứng với Ca(OH) sản muối ôxit canxi muối clorua canxi Các muối chất kết tin làm tăng độ cứng mặt vữa tam hợp Chất clorua natri chất cặn đen, thực tế muối ăn dung dịch muối đậm đặc tra lên mặt bêtông kéo nước làm cho nước làm cho thấm vào mặt Như làm cho kết cấu bê tông cứng Trên tịan bề mặt hầm nơi có sử dụng vữa vôi – cát ximăng – vôi – xỉ than, chất cặn đen dùng để quét bề mặt Sau dùng bàn xoa để làm mịn mặt Phải làm liên tục luôn theo hướng Theo cách ông mao dẫn túi không khí vữa bị ép hình thành muối kết tinh lỗ rỗng nhỏ ximăng ôxit canxi clorua can xi Cách làm tăng tỉ trọng sức kháng nước ximăng, tăng độ kín nước kín khơng khí Bởi bề mặt cứng nhẵn ngăn cản nước phân chất khác thấm qua, bảo vệ tường hầm Hầm thường hầm có dung tích 10m3, cần khoảng – kg chất cặn đen ( sản phẩm phụ muối ) Chất sử dụng ximăng vữa trát cịn chưa khơ hồn tồn ( ấn mạnh ngón tay chỏ vào tường để lại dấu vết ) Chất cặn đen phải hòa tan với nửa thể tích nước để giảm độ đậm đặc Nếu chất dính khô nồng độ cặn muối cao, phản ứng muối hút nhiều nước làm cho nước, gây nên phồng rộp mặt toàn lớp vữa cso thể tự bong Sử dụng cặn làm gồ bề mặt toàn lớp trát không phẳng Khi xảy tình trạng này, can phải sửa hư hỏng cách trát làm mịn thêm loại vữa có thêm cặn đen 63 4.2.11 Xây hầm dạng hình chum vữa xỉ than phụ phẩm muối Lọai hầm xây dựng nới đất sét, lớp đất phù sa cổ nén chặt, không bị xụt lở Loại hầm dễ làm kín khơng khí, khơng tốn vật liệu giá thành hạ Sau mô tả cách thi công ( Hình 22 ) Lựa chọn vị trí Sự lựa chọn vị trí xây hầm phải tùy thuộc vào cấu trúc đất, phải chắc, chặt khơng sạt lở Kiểm tra số lượng vật liệu Hầm có dung tích 10m3, ta cần 450 kg vôi, 600 kg bột mịn xỉ than 1000 viên gạch Căn viền hầm đào Trước hết, đào xuống 60cm theo dạng phễu với đường kính 1,3m đường kính m làm để dùng giá đỡ nắp ngăn ủ men Tiếp tục đào xuống sâu thêm 30cm bắt đầu tăng đường kính đào rộng Tỉ lệ đường kính đỉnh, đáy ngăn ủ men tùy thuộc vào trọng lượng riêng đất ( độ chặt ) Đối với đất chặt, đường kính đỉnh 1m, đường kính 2,5m đường kính đáy 1,5m Đất khơng chặt, tỉ lệ đường kính đỉnh với đáy 1:2:1,5 Hầm có dung tích nhỏ 10m3 tỉ lệ 1:2,5:1,5 1:3:2 hầm có dung tích 15 m3 ta lấy tỉ lệ 1:3:2 Ngăn cửa vào làm theo dạng hình phễu lộn nược với đường kính đáy lơn đường kính phễu phía Đường kính đỉnh 60cm đáy rộng 20 – 30 cm Cửa đỉnh ngăn vào cách xa đỉnh tường ngăn ủ men 2m Ngăn cửa thường có dạng hình trụ với đường kính gtrên rộng đường kính phía 50cm Dung tích phần ba dung tích ngăn ủ men Đỉnh ngăn cửa dỉnh ngăn ủ phải cách 1m Độ rộng lối thông ngăn cửa với ngăn ủ phải 70 – 80cm làm theo hình vịm cung đỉnh Khi hồn thành cơng tác đào, mặt hầm phhỉa làmm cho mịn để tiết kiệm vậtliệu Những chỗ đất rời ướt, ta phỉa đàm nện làm chặt vồ, sau tiến hành bước 64 Xây tường Tường phận chủ yếu thi công hầm Xỉ than phải sàn mịn, vơi phải tơi nhuyễn hồn tồn ( để – ngày ) nhặt hết sạn, tạp chất lẫn vôi trộn ccác thành phẩn phải tỉ mỉ, đo lường tỉ lệ Lượng nước phải thật Vữa trộng dùng phải miết kĩ toàn hầm cần trái lớp áo để tăng trọng lượng riêng mặt tường Cả lần lấy tỉ lệ trọng lượng vôi – xỉ than 1:2 trộn với nước Độ dầy lần trát 1cm Sau lần trát, miết cho thật kỹ, để hình thành liên kết tốt lớp vữa với trát lớp Lần trát phải làm mịn dao bay để tạo liên kết với lớp Đáy hầm Trộn vôi chưa với lượng xỉ than thô số lượng, sau thêm nước Đánh đống vữa đậy lại để hai ba ngày, để vơi trở thành vơi tơi Sau trải lên đáy hầm miết mịn theo phương pháp làm sàn vữa tam hợp, đập liên tục lên sàn, tạo độ ẩm cho mặt Tiếp tục quét đến lớp cặn đen ( sản phẩm phụ củ muối theo phương pháp làm cho sàn vữa tam hợp, đập liên tục lên sàn, tạo độ ẩm cho mặt Tiếp tục quét đến lớp cạn đen ( sản phẩm phụ ) Trát mịn tường Khi trát xong, dùng dao bay thép xoa lên tường tạo lớp dịch thể mặt xoa thật phẳng Khi mặt tường đơng cứng ( ấn ngón tay khơng để lại dấu vết ), bắt đầu quét cặn đen vào Xây dựng vòm nắp Vòm nắp thường làm gạch Các phương pháp giống hầm xây gạch giới thiệu Yêu cầu phải đầy đủ vữa, gạch cần đặt sít vào Khi khối xây khô, ta phủ lớp đất Sau trát vữa mặt phía cung vịm với vữa vôi – xỉ than ( tỉ lệ trọng lượng 1:2 ) Cuối quét cặn đen miết mịn để tăng tính kín khơng khí Đặt nắp di động Nắp di động sử dụng để tăng tính an toàn tạo dễ dàng cho việc bảo quản hầm Nắp di động vừa lỗ làm trần hầm, trịn vng, thơng thường có đường kính khoảng 40cm Người ta hạ thang vào hầm để thi công 65 Ba ưu điểm nắp di động a) Nó cho phép ánh sáng vào hầm tạo dễ dàng cho việc bảo quản, làm hầm Khi cần bảo trì hầm, ta bó nắp tháo rời ra, có đủ ánh sáng làm việc Ánh sáng nhân tạo hầm không cần thiết, dễ gây khí hầm bắt lửa cháy dẫn tới tai nạn bỏng nổ, làm nứt hầm Nắp di động mở, thành phần phân bã phải đến mức thấp miệng ngăn cửa vào cửa Theo đường khí cịn lại hầm ra, khơng cịn gây nguy hiểm ngạt thở cho người vào hầm b) Nó làm cho dễ dàng trộn khuấy Khi hình thành váng mặt dịch thiể men, ta mở nắp dùng xào tre dụng cụ làm váng mặt cứng đẻ đamr bảo sản khí cách bình thường c) Khi lượng vật liệu thải lớn cho vào lấy nhanh ra, ta mở nắp để ngăn ngừa áp lực gia tăng hầm, có áp lực chân không sinh hầm; hai trường hợp gây vết nứt cho tường hầm Phương pháp buộc nắp mở Nắp mở cho hầm thường định vị trung tâm trân chữ nhật đặt góc Đường kính nắp mở 40cm Tốt làm theo dạng nút cso bậc đặt vào vị trí gắn kết với hầm chất kết dính hay vữa sét Sau ta làm vịng ơm lấy tồn diện tích nắp lắp đặt đổ nước vào Nếu có khơng khí qua, ta phải trít lại nắp Khi bịt kín, chỗ lề phỉa đỗ đầy nước giữ cho ướt lớp vữa để không bị nứt Nắp mở tiếp xúc với áp lực khí bên phía trần hầm có áp lực 100cm nước ( tương đương 0,1 kG/cm2), nắp đậy trịn đường kính 40 cm phải chịu áp lực khí gây vết nứt chỗ găn kín hầm vận hành, với mức áp lực tính tốn để chịu Khi nắp khơng đủ trọng lượng, ta phải chất đá, gạch lên đỉnh nắp đẻ tăng trọng lượng Cịn có loại nắp di động khác, đường kính nhỏ gọi van an tồn Chức no dơ giống nắp mở Khi nắp đạt xong ta khoan lỗ – cm chỗ nhiều chô nắp đậy Sau lấy que dài 15 – 20 cm tường, ta đào rãnh nằm ngang chạy xung quanh phía tường, rộng khoảng – 10cm có rãnh thẳng dân khu vực thấp xa nơi đào rãnh Nên che rãnh ngói, nhựa P.V.C để tránh lấp, sau xây tường Ở hầm xây bangừ đá phiến, đá cắt, xung quanh tường làm để hình thành lớp chống thấm cho 66 phép dẫn nước vào rãnh đáy hầm, từ dẫn nước xa Nếu nước ngầm thấm vào hầm hoàn thành tường, ta cần phải mở vết đứng dọc tường thấy có nhiều nước chảy, ta làm lỗ dùng ống tre nhỏ đễ dẫn nước vào thùng Đồng thời trát vết nứt vữa xi măng cát ( tỉ lệ 1:2 ) dùng vữa ximăng dẻo để lấy đầy vết nứt Khi vữa ximăng đơng cứng, tùy theo kích thước chiều sâu lỗ, vót nút gỗ vào Để sâu vào tường khoảng – 5cm Sau trát lỗ từ phía đối diện vữa ximăng, dùng dao bay miét mịn, ép chặt Xử lí nước thấm đáy hầm Có nhiều phương pháp xử lí khác tùy lượng nước thấm Đối với lượng thấm tí ( ngày thấm khoảng – xơ) đào rãnh nhỏ theo hình chữ thập đáy trước trát Cấc đầu hình chữ thập ta kht hố trịn Nơi khơng thấm qua tường, khơng cần hố tròn Trong trường hợp này, người ta kéo rãnh chữ thập xuống vùng thấp hơn, rãnh cheo đậy ngói, nhựa Ở rãnh chữ thập, đào hố rộng khoảng 30 cm, sâu 40 – 50cm, lát đá gạch… Nước chày vào hố dẫn phía ngồi nhanh chảy vào hố, vạy đưa nước thấm xa hạ thấp mực nước công tác Khi tường đáy hoàn thành, đậy hố phiến đá bê tông dầy 20 cm, dùng vữa ximăng cát tỉ lệ 1:1,5 bịt lại Ở trung tâm đậy khoan lỗ đường kính cm, để hút nước khỏi hố Khi vữa khô lấy nút gỗ dài diện tích hố trung tâm hầm cho với cao trình tần hầm Ở mặt ta trát hai ba lớp vữa ximăng dẫn trên, thay dố rãnh chữ thập, ta lại đặt cuối đào lòng dân kéo dài 2m để đưa nước 1m, để nước chảy vào Nước thấm múc bơm để giữ cho máy nơi làm việc khô Không để nước đầy hố hầm sinh khí thủ độ kín nước, khơng khí hồn tồn kết thúc cơng việc Ở vùng có nước ngầm nhiều, hố làm giếng Khi ximăng lớp chống thấm hồn tịan đơng cứng, tăng cường ninh kết thời kì có nước làm tăng khả chống thấm ngăn ngừa lớp khỏi bị nứt Chuẩn bị sử dụng chất kết dính, ximăng đêt bịt chặt Lấy lượng nước đun sôi, đổ sunfat đồng peccloratpotat vào, khấy liên tục Khi tất hòa tan, để nguội tới 30 – 400C, sau đỗ hỗn hợp vào silicat natri 67 vữa để giờ, đem sử dụng Chất kết dính chuẩn bị, bảo quản nơi mát, bóng râm Bản 4.4 : Tỉ lệ theo trọng lượng thành phần kết dính Tên vật liệu Tỉ lệ Mẫu Sunfat đồng Xanh Pecclorat pôtát Cam/đỏ Silicat natri 400 Không màu Nước 60 Không màu Ximăng trộn với chất kết dính đơng cứng nhanh Phải thử thời gian đơng cứng thích hợp với lượng nhỏ trước sử dụng Độ sệt vữa phải điều chỉnh cho phù hợp với thi cơng sau chuẩn bị lượng ximăng cần thiết cho thêm vào chất kết dính Hỗn hợp làm sẵn ( tức chưa trộn với ximăng ) hịa với nước Tốt thêm vào nước để đủ đảm bảo thời gian ninh kết – phút Vữa ximăng dụng rộng rãi vào mục đích ngăn, chặn dòng thấm Loại thường hỗn hợp ximăng chất dính kết trộn với tỉ lệ 1:( 0,5 – 0,6 ) Lỗ hổng vết nứt, trước lấp vữa, ta phỉa khoét rộng cho vữa vào Khoét theo hình chữ V vết nứt, cịn lỗ hỏng phải làm gờ lỗ; mặt lỗ vết nứt phải nhám Vữa chèn phải tạo hình nhét đầy cách nhanh chóng Ta dùng ngón tay ép mạnh vịa để xem có liên kết tốt khơng Khi xong, ta rải lớp bột ximăng khô để thử độ thấm Nếu khơng thấm, ta phủ lớp mỏng ximăng túy va lớp vữa ximăng cát Nếu áp lực đáy hầm cao, chừng chưa thực việc chèn chắn vết nứt được, phải cho nước vào hầm để tăng áp suất bên chống lại áp lực nước ngầm ngaòi vào tránh tổn thất phần xử nước bên tác động vào Các phương pháp khác để chặn nước ngầm Trong trình xây dựng hầm sinh khí, ta có nhiều phương pháp để chặn nước ngâm Một phương pháp chặn dùng vữa ximăng, nhựa đen cát Dùng phần ximăng, thàm vào phần cát mịn, trộn sàng Khi sàng xong đem trộn với nhựa 40% lượng ximăng cát Trộn nhanh đổ vào lỗ vết nứt dùng dao bay ép miết phẳng Sau trát bảo dưỡng đến đông cứng 68 Phương pháp khác đẻ chặn dùng ximăng, thạch cao cát làm vữa Trước hết, làm nóng ximăng lên 50 – 600C thêm vào hỗn hợp với lượng cát lượng thạch cao Trộn lấy nửa trộn với nước Khi phải khuấy thật đem sử dụng chít vết nứt, trát lớp áo ngồi Phương pháp thứ ba dùng vữa sét để chặn Trong trường hợp vết nứt lỗ hổng thấm nước dùng vữa sét dính vơi làm thành dải viên để nhét ép vào lỗ vết nứt Khi dùng sét, ta nhét đầy nửa vết nứt lỗ Sau trát vữa ximăng cát Dùng dao bay miết phẳng Khi đông cứng, ta quét lớp áo vữa ximăng đặc Phương pháp thứ tư, dùng giấy sợi chống thấm để chặn Trước hết dùng giấy sợi thô, cuộn cúng thật chặt để không hình thành lỗ giữa, đủ lớn để chèn vào viét nứt lỗ Độ dài phải cho cuộn lấp nửa độ sâu vết nứt lỗ hổng Sai dùng chêm gỗ đẩy vào phía Đẩy thật mạnh thấy chẹn bị chối va sau đổ vữa ximăng cát vào tiếp, ép chặt miết phẳng dao bay, trát lớp vữa ximăng cát lên Phương pháp thứ 5, dùng áp lực nước Nếu áp lựa nước đáy hầm cao, ta phủ đáy chất dẻo, đổ sét lượt đá to lên tồn diện tích Lập tức cho nước vào đầy hầm đến cao trình cao mực nước ngầm để tăng áp lực từ hầm hướng phía ngồi Áp lực chặn đứng áp lực vào, cho ta kết quaqr mong muốn Phương pháp thứ 6, dùng túi tro hấp phụ, phương pháp dùng phổ biến vết nức lỗ hổng lấp đầy vữa ximăng, thường kéo dài thời gian đông cứng Ta đặt túi tro mặt đáy hấp phụ lượng dịch thể định vữa làm tăng nhanh q trình đơng cứng vật liệu Các túi tro dễ làm Dùng túi vải cũ, túi làm rơm rạ đổ đầy tro vào Khâu túi lại dùng ln Kích thước túi tro, tùy thuộc vào kích thước diện tích bị thấm Nếu ximăng chưa khơ sau túi tro bão hịa nước, ta thay túi khác Tro đựng túi ngậm nước, sử dụng để kiểm tra nồng độ pH dịch thể lên men hầm sau Lưu ý thêm dùng vơi bột khô thay cho tro 4.3 Thiết bị sử dụng 69 Ố dẫn khí Là ống cao su chất dẻo, có đường kính 0,6 – 1,0 cm Một số người sử dụng ống tre nối với ống cao su dẫn khí tốt Đoạn ống ngồi nhà cần hộp tre vật liệu khác Các nhánh ống đường đường Các ống thông thường làm thủy tinh, làm kim loại chất dẻo Các loại van Các van sử dụng ống thường thủy tinh, chất dẻo, loại van khơng sẵn làm cách sau đây: - Làm kín đầu ống chất dẻo dài khoảng 10 cm, đường kính khoảng 0,6 – 1,0 cm cách hơ nhiệt, để làm kín khơng khí Bịt ống vào miệng ống dẫn khí không dùng Làm công đoạn ống chất dẻo cao su sau buộc dây cắc khơng khí qua Nới lỏng dây làm cho khí qua Lắp đoạn ống cao su xốp mềm vào đầu ống dẫn khí kẹp đoạn cần thiết Một áp kế Đó dụng cụ đơn giản dùng để đo áp lực hầm để tính sơ lượng khí lưu trữ Với dụng cụ này, việc làm hỏng hầm áp lực bên lớn tránh Miệng phun Là ống phun lắp vào đầu ống dẫn khí Khí vào thiết bị đốt phải qua miệng phun Chất lượng miệng phung có ảnh hưởng lớn đến việc đốt cháy Một đầu miệng phun phải nhỏ chút so với ống dẫn, để đảm bảo nắp chặt Đầu khác miệng phun là lỗ nhỏ qua khí phun Một miệng phun làm ống tre, nhựa làm ống thủy tinh Các kích thước lỗ nhỏ miệng phun phải tùy thuộc vào lượng khí mà thiết bị cần dùng Đối với đèn khí đốt, lỗ khí kích thước kim khơng sợi Đối với lị đun trịn lỗ có đường kính mm Vì lượng khí sinh vật thay đổi sử dụng nên tốt có sẵn miệng phun kích thước lỗ khác Ở Tứ Xuyên – Trung Quốc thường dùng miệng phun ống tre Có phương pháp làm miệng phun tre: Miệng phun thẳng đơn giản: chọn 70 đoạn tre, đường kính 0,5 – 0,6 cm có đốt bên Đốt không xiên, màng đốt ta làm lỗ thích hợp nhờ kim Tạo hình đầu cho hợp với ống dẫn khí ( hình ) Loại miệng phun dễ làm Sự trộn khơng khí điều chỉnh cách thay đổi vị trí kép đở, chuyển động tới lui kích thước lỗ Miệng phuc khơng khí điều chỉnh được, lỗ đơn: chọn đoạn tre có đốt, đường kính 0,6 – 0,8 cm, dài 15 – 20 cm phía đốt – cm bên đốt Vót đầu ngắn để lắp khích vào ống dẫn khí Sát với đốt đoạn dài ta đục lỗ cho khơng khí vào bên, dài 1,3 cm rộng 1,3 cm vách ngăn đốt phía đối diện với lỗ khơng khí vào ta đục lỗ ( Trong trường hợp thay lỗ phun ), đầu đoạn dài phải vót nhọn chút tạo cho việc đưa vào thiết bị đốt dễ dàng ( hình 2) Những ưu điểm loại này: khí khơng bị từ lỗ vào; ảnh hưởng gió; làm xác khơng cần điều chỉnh cách khơng chuyển động qua lại dễ làm dễ sử dụng Miệng phun ống: làm từ miệng phun thẳng đơn giản vào miệng tre có lỗ đặt cách nhàu chung quanh ống tre ống trược khác chuyển động lên lỗ điều chỉnh lượng khơng khí vào Loại khó chế tạo, lại bớt yêu cầu thiết bị đốt khơng cần van để kiểm sốt khơng khí vào Lị khí đốt Có nhiều loại lị khí đốt sử dụng vùng dân cư khác Xu chế tạo thường hướng loại lò đốt đơn giản sử dụng tiện lợi sau xin giới thiệu số loại phổ biến rộng rãi Lò đốt ống đơn Lò đốt ống tre: lấy đoạn ống tre dài khoảng 20 cm đường kính 0,8 – 1,2 cm Đoạn tre đầu có đốt ngăn đốt làm lỗ phun ( lỗ thay miệng phun) Ở màng ngăn đốt lỗ để đốt khí Nối ống dẫn vào đầu có lỗ nhỏ đặt đầu vào lò đốt, đưa trực tiếp vào đáy soong, nồi Sự trộn khơng khí khống chế khoảng cách đỉnh ống vào soong Loại lò đặc biệt đơn giản dễ sử dụng Lò đốt ống hút: loại làm ống thép củ, uốn cong đầu rèn theo dạng điếu hút Đường kính đầu vào phải nhỏ đường kính đầu đốt 71 Lị đốt ống đơn xoắn: làm ống sắt củ đường kính 0,8 đến 1,2 cm uốn cong thành vòng xoắn Dọc mặt vòng xoắn ta đục khoảng 30 lỗ đường kính 1mm vịng xoắn chế tạo sét nung Lỗ đốt tay cầm dài: thiết bị thích nghi hóa lị đốt khí tự nhiên Mặt lợi cho lửa mạnh thi công đơn giản Các ống sắt, chậu nhôm sắt dụng điều dùng để làm thiết bị ( hình ) Các lị đốt kiểu hoa sen Lị đốt hoa sen: loại có dáng khỏe tập trung lửa mạnh Chế tạo lọ, chậu sét vật liệu chịu lửa; làm gang lâu bền Các phận lò đốt gồm: đế, ống dẫn khí, lỗ vào, buồng trộn khơng khí khí đốt đầu hoa sen Đầu hoa sen có đường kính – cm cần khoảng 30 lỗ đốt đầu hoa sen Đường kính đế 12 – 15 cm đặt ống dẫn vào có đường kính 0,6 – 0,8 cm Lỗ dẫn khơng khí vào rộng 0,5 cm dài cm Lò đốt hình chữ L: làm lị đót đầu hoa sen Nó gồm đế, đầu hoa sen ống dẫn khí vào chữ L Trên đầu, đục lỗ rộng 1,5 – mm làm thành hàng Lò đốt khống chế miệng phun ống Ưu điểm lửa mạnh ngắn, tiết kiệm khí đốt làm việc ổn định ( hình ) Lị đốt dạng đồng hồ cát: loại làm đơn giản, lắp đầu hoa sen thép đường kính – cm đé bê tông Các lị đốt kiểu sàng Lị đốt hình trống: loại dùng vật liệu để làm trống hình trụ đường kính 15 – 20 cm Bên rỗng để tạo nên buồng trộn khí với khơng khí Trên đỉnh ta khoan 30 – 40 lỗ đốt Tốt khoan chúng từ phía Đầu thấp trống khoan lỗ dẫn khí đường kính 0,6 – 0,8cm (hình 11) Ta lắp ống dài 10 – 15cm vào lỗ này( đường kính 0,6 – 0,8 cm), ống khoét lỗ dài 1cm vào lỗ ( đường kính 0,6 – 0,8 cm) ống khoét lỗ dài 1cm rộng 0,5cm làm cửa vào khơng khí cách sử dụng dễ dàng Khí vi sinh khơng khí trộn tốt buồn trống trước đốt, sử dụng kiểu lị có hiệu suất cao Lò đốt kiểu xoay loại lò bao gồm đế nắp có lỗ dẫn khơng khí trung tâm vịng trịn kính khí khơng khí qua Mặt bên có lỗ dẫn khí khơng khí, nắp lỗ đốt Trong cháy, khí phun từ lỗ với cung cấp khơng khí liên tục từ lỗ trung tâm 72 Khi cung cấp khơng khí đảm bảo tốt cho lửa mạnh Phương pháp thi công làm khuôn đúc lò sét bột xỉ mịn Trước hết làm đế vịng trịn, tâm kht lỗ khơng khí đường kính 2cm Chung quanh lỗ khơng khí, dọc đỉnh có rãnh trịn đường kính 1cm Tùy thuộc vào kích thước lị đốt làm nắp, có lỗ dần khơng khí kích thước với lỗ dân khí đế Xung quanh lỗ dẫn khơng khí, ta khoan số lỗ đường kính mm ( khoan lỗ khoảng cm) Sau lắp nắp vào đế mặt tiếp xúc phải gắn kín khơng khí Các loại lị đốt khác Lị đốt kép: loại thích hợp cho chảo gang Cách làm phương pháp làm lò đốt tay cầm dài, vịng nhỏ vịng ngồi thấp chút ( hình 12 ) Lị đốt khí vi sinh để nấu cơm: loại phổ biến việc sử dụng khí vi sinh Khí dẫn trực tiếp vào lị cơm, tia khí phun đáy nồi Miệng phun khơng khí trộn với khí trước đốt Điều quan trọng loại lị có khoảng cách định miệng phun va lỗ hổng đáy để đảm bảo tốt việc trộn hợp lí khí vi sinh khơng khí xung quanh đáy nồi đốt Làm để có đèn khí đốt ? Đèn khí đốt bao gồm: lỗ dân khí đốt, lỗ dẫn khơng khí vào van điều chỉnh khơng khí, ống trộn khí, đầu đất chịu lửa măng sông lưới thép mịn Hiện nay, nông thôn thường dùng hai loại đèn: loại đèn bàn để đế loại đèn treo Thông thường làm khn với hỗn hợp sét xỉ tán mịn, đất làm sành sứ Các loại đèn này, lắp bóng thủy tinh để bảo vệ măng sông lưới thép tăng độ sáng Đèn treo: với đất sét trộn sẵn, ta làm chng phễu dạng bóng đèn, có thân dài khoảng 10 cm Ở tâm đèn làm lỗ đường kính 0,6 – 0,8m, có chiều dài 20 – 25 cm Một đầu tán đèn phải mở rộng để đầu sét chịu lửa lắp vừa Cịn đầu khác, ta làm lỗ dài 1- 1,5cm rộng 0,5 cm, bố trí xung quanh đỉnh hình phễu Nếu miệng phun điều chỉnh khơng khí lỗ đơn, miệng phun ba đoạn, lỗ khơng cần nữa, treo đèn lên móc, khôn ta bọc đầu măng sông chuẩn bị dùng Một số nơi tân dụng phế liệu: sắt, tôn…, sử dụng làm đèn treo đèn đỏ Trung Quốc làm bền lâu hiệu quả, có phức tạp chế tạo 73 Các loại đèn bàn: loại tốt gắn vào tường chúng sáng Vì vào từ phía dưới, lỗ dẫn khó hư hỏng, ống dân khí đốt khơng khí có đường kính 1cm khơng ổn định, miệng phun để q xa lỗ khí va khơng đủ khơng khí thổi vào Nếu sau điều chỉnh lửa cịn phật phờ xung quanh, số lượng khơng khí vào lại phải điều chỉnh lỗ miệng phun nhỏ phải làm to Nếu lửa có mầu đỏ vàng, nhiều khơng khí khí đốt, phải điều chỉnh lỗ ho phù hợp Khi tỉ lệ khơng khí khí đốt khoảng 1:7 có tiếng kêu lách tách đốt lửa Trong trường hợp soong nồi phải đặt vào vị trí trước đốt khí, vặn xuống thấp Nó vặn lên cao sau ta rút tay ra, không bị bỏng Làm cho khí cao q sớm, gây khó khăn cho việc đốt lò Trước dùng thiết bị ta phải kiểm tra chúng Dùng mọt ống nhỏ thổi khói thuốc vào qua miệng phun lỗ khác để xác minh chúng không bị tắc Làm việc để ta kiểm tra kí phân phối tốt để tới lỗ đốt Dùng thiết bị thắp sáng Sau làm xong đèn khí đốt, trước hết dùng khơng có măng sơng va quan sát xem lửa có tập trung khơng, màu lửa có xanh khơng kiểm tra xem khí có vào đặn từ lỗ nhỏ đầu chịu lửa không, phát tiếng rít khơng cháy xa đầu chịu lửa Nếu điều kiện hoàn toàn thỏa mãn, lửa tốt Đặt măng sông chụp vào đầu chịu nhiệt va sáng với miệng phun vị trí thích hợp lần đâu tiên thắp sáng, áp lực cao Khi măng sơng thắp sáng có tiếng rít tiếng bị đốt lửa Nếu lửa khơng chụm lỗ miệng phun rộng, phải đổi miệng phun có lỗ nhỏ Nếu lửa vàng, chứng tỏ q tí khí đốt nhiều khơng khí; miệng phun phải đặt xa đèn để giảm khơng khí vào Nếu khơng lỗ phun phải làm rộng Khi hầm bắt đầu sản xuất khí, ddioxit cacsbon va tạp chất khác chứa đựng cao lửa có màu đỏ Điều cản trở việc sản xuất bình thường khí Một số đèn khơng có ánh sáng đốt nến sáng trắng, măng sơng có chất lượng kém, cần phải lắp khác Đèn thắp que diêm, bật lửa với lửa túi măng sông lưới thép mịn Không thắp phía làm đen măng sơng cacsbon giảm độ 74 sáng Nếu xảy điều này, thắp đèn, chỉnh van khơng khí vào, khơng cấp khơng khí ( chặn van ngón tay chỏ ) sau mở thật nhanh Làm nhiều lần để cấp tạm thời ơxy, có tiết rít mạnh hơn, cacbon biến 75 CHƯƠNG KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Qua thời gian làm luận văn hộ nơng dân thường dùng mơ hình túi khí Có sử dụng hầm vòm cố định kiểu (Đức – Thái ) Với quy mô vừa nhỏ nguyên liệu khoảng từ 400 tới 1000 kg đầu vào Lượng khí tạo chủ yếu dùng để đun nấu Có sử dụng vào mục đích chiếu sáng Sử dụng tốt nguồn phân thải cho khí gas ổn định sinh hoạt gia đình Giúp cho môi trường sống lành, giúp bảo vệ sức khỏe tốt cho người dân Các giải pháp đề giúp hiệu việc sử dụng mơ hình hầm sinh khí Tuy nhiên tâm lý e ngại hiểu biết lợi ích việc sử dụng biogas nên người dân không dám đầu tư mạnh vào việc xây dựng mơ hình hầm sinh khí cho Một số hộ có hiểu biết lý thiếu kinh phí xây dựng nên không dám mạnh dạng đầu tư 5.2 KIẾN NGHỊ Cần nhân rộng mơ hình này, tuyền truyền cho người dân có thức tốt việc bảo vệ mơi trường sống nông thôn Nhà nước cần phải hỗ trợ vốn cho người dân để mơ hình nhân rộng tốt 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Duy Hhiện ,Cơng trình lượng khí sinh vật Colin Parker , energy from waste, London – 1990 Yadava, The development and úe ò biogas technology in rural areas of Asia, Rome FAO- 1981 www.Vnexpress.vn.com www.cuchannuoi.gov.vn www.monre.gov.vn www.donre.hochiminhcity.gov.vn www.tnmt.danang.gov.vn www.google.com 77