SẢN XUẤT KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)

1    A Â O    A Â O   Nhóm_Moitruong Nhóm_Moitruong Bài gi ng ả Bài gi ng ả 2 DANH SÁCH NHÓM_MOITRUONG NGÔ THÚY AN VÕ ĐAN THANH DƯƠNG MAI LINH PHAN PHƯỚC TOÀN NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG BÙI THỊ MAI PHỤNG (nhóm trưởng)      Gây thiệt hại kinh tế: – Nưc nghèo – Và nưc sử dụng năng lượng ngoại nhập Tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế Khủng hoảng năng lượng (những năm 70 của thế kỉ XX) 4 GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS  Biogas, một sản phẩm của quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ  Là một nguồn năng lượng để thay thế  Biogas được sử dụng:         5 GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS Nguyên liệu cho quá trình sản xuất biogas:       !"#$%  &'%  ($ 6 GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS Thành phần của biogas như sau:  )**+,- . /0112314  ,!#56576*+,8 9 /0:12.14  !5*+ 9 /0;2:4  -<6!5*+- 9 /0;2=4  -<6!5*>?6*+- 9 /0;2=4 7 GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS Nhiệt trị:  ,- . 0@A;;;B>C :   50B5$.1;;23;;;B>C :  +DEFG54,- . C#5/ 8 Mục đích, lợi ích và giới hạn của công nghệ sản xuất khí sinh học  • Tạo nên nguồn năng lượng tại chỗ • Cố định các chất thải • Biến đổi các chất hữu cơ phức tạp thành các chất vô cơ thích hợp cho cây trồng hấp thu • Vô hiệu hóa các mầm bệnh 9 Mục đích, lợi ích và giới hạn của công nghệ sản xuất khí sinh học  • Vốn đầu tư cao • Việc vận hành và bảo quản tương đối phức tạp • Việc vô hiệu hóa các mầm bệnh trong điều kiện yếm khí thường đạt hiệu quả không cao. 10 Ưu, khuyết điểm của công nghệ khí sinh học Ưu đi'm  Sản xuất ra CH 4 và chất thải để sử dụng  Tiêu diệt phần ln các hạt cỏ dại và các mầm bệnh  Xử lý phân người và gia súc  Bảo vệ được các nguồn năng lượng hiếm của địa phương (củi, dầu…). Nhược đi'm  Có khả năng cháy nổ  Vốn đầu tư cao  Đòi hỏi vận hành và bảo quản tốt  Tạo thể tích chất thải ln hơn ban đầu  Nưc thải của hầm ủ vẫn còn khả năng gây ô nhiễm nguồn nưc [...]... môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí  Ảnh hưởng của các chất khoáng trong nguyên liệu nạp  Có tác động tích cực đến quá trình sinh khí methane, ví dụ: ở nồng độ Ni thấp làm tăng quá trình sinh khí  Có tác động tiêu cực đến quá trình sinh khí methane  Hiện tượng cộng hưởng: tăng độc tính của một nguyên tố do sự có mặt một nguyên tố khác  Hiện tượng đối kháng: giảm độc tính... khi có công nghệ biogas Chế phẩm từ cây trồng, chất thải sinh hoạt Phân gia súc, phân người Hầm ủ biogas Chạy động cơ Đạm và các chất dinh dưỡng khác Chất thải của hầm ủ Nhiên liệu Nhiệt và thắp sáng Phát điện Cải tạo đất Hình 4.2: Tác động của quá trình lên men yếm khí đến việc sử dụng chất thải hữu cơ (khi có công nghệ biogas) 17 Các phản ứng sinh hóa của quá trình lên men yếm khí  Rất phức tạp ... chất trung tính khác Quá trình khử hydro của nhóm aceton Acetat Acetogenic bacteria H2, CO2 Hydro hóa nhóm aceton Khử gốc Carboxyl của Acetat VK Acetolastic CH4 +CO2 Sinh Methane từ phản ứng khử Nhóm VK sử dụng H2 CH4+CO2 Hình 4.4: Quá trình sinh học của sự phân hủy CHC trong điều kiện yếm khí 20 (Brown và Taga,1985 trích bởi Chongrak, 1989) Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí... nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến tốc độ sinh khí  Biên độ nhiệt được chú ý đến trong quá trình sản xuất biogas:  25 – 400C: thích hợp cho các VSV ưa ấm  50 – 650C: thích hợp cho các VSV ưa nhiệt 22 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí  Ảnh hưởng của nhiệt độ Hình 4.5: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ (Price and Cheremisinoff, 1981 được... Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí  Ảnh hưởng của nhiệt độ  Ở các nước vùng ôn đới:  Nhiệt độ môi trường thấp  tốc độ sinh khí chậm  Khi nhiệt độ dưới 100C, thể tích khí sản xuất được giảm mạnh  Để cải thiện tốc độ sinh khí:  Dùng biogas để đun nóng nguyên liệu nạp, hoặc đun nước nóng để trao đổi nhiệt qua ống hình xoắn ốc lắp đặt sẵn trong lòng hầm ủ 24 Các nhân... chế  pH của hầm ủ < 6,6: do nguyên liệu ủ có nhiều axit béo hoặc do các độc tố trong nguyên liệu nạp làm ức chế vi khuẩn sinh methane 26 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí  Ảnh hưởng của pH  Để nâng pH:  Ngưng nạp nguyên liệu vào hầm ủ để vi khuẩn sinh methane sử dụng hết axit thừa  Có thể dùng vôi để trung hòa pH của hầm ủ 27 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá... tạo khả năng đệm tốt cho nguyên liệu nạp 28 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí  Ảnh hưởng của độ mặn  Vi khuẩn sinh methane có khả năng dần dần thích nghi với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước  Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí không giảm đáng kể  Như vậy, việc phát triển hầm ủ biogas tại các vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều (Lê Hoàng Việt,... tạp 13 So sánh chất lượng sản phẩm chất thải ủ phân compost và chất thải hầm ủ biogas Sản phẩm Phân ủ compost Chất thải hầm ủ Trọng lượng riêng Giảm xuống do nước bị bốc hơi Tăng lên do việc sản sinh thêm sinh khối Hàm lượng nước 40 – 50% 88 - 92% Khả năng tiêu diệt mầm bệnh Cao Trung bình Hàm lượng mùn hữu cơ Nhiều Ít hơn phân ủ compost 14 So sánh chất lượng sản phẩm chất thải ủ phân compost và chất...Ưu, khuyết điểm của công nghệ khí sinh học Ưu điểm  Chất thải  Không có mùi hôi Không còn hấp dẫn chuột và ruồi Làm Nhược điểm phân bón và cải tạo Vài hóa chất trong chất thải có thể làm cản trở quá trình phân hủy  Lọc CO2 và H2S... hưởng của các chất dinh dưỡng  Nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt C/N = 25/1 - 30/1  Vi khuẩn sử dụng carbon nhiều hơn sử dụng đạm từ 25 – 30 lần  P, Na, K và Ca cũng quan trọng đối với quá trình sinh khí  Tuy nhiên, C/N được coi là nhân tố quyết định  Phân người có C/N thấp hơn C/N tối ưu do đó nên phối trộn với rơm rạ, lục bình, rác vườn 30 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên . compost Chất thải hầm ủ Trọng lượng riêng Giảm xuống do nưc bị bốc hơi Tăng lên do việc sản sinh thêm sinh khối Hàm lượng nưc 40 – 50% 88 - 92% Khả năng tiêu diệt mầm bệnh Cao Trung bình Hàm. liệu Chạy động cơ Nhiệt và thắp sáng Phát điện Chế phẩm từ cây trồng, chất thải sinh hoạt Cải tạo đất 18 Các phản ứng sinh hóa của quá trình lên men yếm khí  Rất phức tạp  Người ta thường đơn. !"#$%  &'%  ($ 6 GiỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHÍ SINH HỌC BIOGAS Thành phần của biogas như sau:  )**+,- . /0112314  ,!#56576*+,8 9 /0:12.14  !5*+ 9 /0;2:4  -<6!5*+- 9 /0;2=4  -<6!5*>?6*+- 9 /0;2=4