. Đặt vấn đề II. Nội dung nghiên cứu 1. Giới thiệu về Biogas 2. Cơ sở lý thuyết về Biogas 3. Quy trình sản xuất Biogas 4. Ứng dụng công nghệ Biogas III. Kết luận Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, khoa học kĩ thuật thì vấn đề năng lượng ngày càng được chú trọng hơn. Năng lượng xanh và sạch là yếu tố rất cần thiết nhằm giữ ổn định kinh tế và bảo vệ môi trường. Biogas là gì? Biogas (biological gas) là một hỗn hợp khí được sản sinh từ sự phân hủy những hợp chất hữu cơ dưới tác dụng của vi khuẩn trong môi trường yếm khí.
Chủ đề: Ứng dụng công nghệ Biogas xử lí chất thải NỘI DUNG I Đặt vấn đề II Nội dung nghiên cứu Giới thiệu Biogas Cơ sở lý thuyết Biogas Quy trình sản xuất Biogas Ứng dụng công nghệ Biogas III Kết luận I Đặt vấn đề Ngày nay, với phát triển kinh tế, khoa học kĩ thuật vấn đề lượng ngày trọng Năng lượng xanh yếu tố cần thiết nhằm giữ ổn định kinh tế bảo vệ môi trường Sự đời Biogas Cuộc khủng hoảng lượng năm 70 kỉ XX Gây thiệt hại kinh tế - Nước nghèo -Nước sử dụng lượng ngoại nhập Tìm kiếm nguồn lượng thay II Nội dung nghiên cứu Giới thiệu Biogas Biogas gì? Biogas (biological gas) hỗn hợp khí sản sinh từ phân hủy hợp chất hữu tác dụng vi khuẩn môi trường yếm khí Thành phần Biogas bao gồm: Methan (CH4): 65% Cacbondioxit (CO2): 30% H2S: 1% Ngoài có lượng nhỏ N2, H2, CO Nguồn nguyên liệu Các loại bùn từ ao, hồ, đầm lầy… Phế liệu, phế thải sản xuất nông, lâm nghiệp, hoạt động sống, chế biến nông lâm sản… Vi sinh vật thường xử dụng nguồn hữu cacbon nhanh sử dụng nito khoảng 30 lần Do nguyên kiệu có tỷ lệ C/N 30/1 thích hợp cho lên men kỵ khí Phân động vật chất rắn rơm rạ thích hợp cho lên men kị khí Phân gia súc xem nguyên liệu chủ yếu công nghệ Biogas Khả cho phân thành phần hóa học phân gia súc, gia cầm Vật nuôi Bò sữa Bò thịt Lợn Trâu Gia cầm Khả cho phân 500kg vật nuôi/ ngày Thể tích Trọng ( ) lượng tươi (kg) 0.038 0.038 0.028 … 0.028 38.5 41.7 28.4 6.78 31.3 Thành phần hóa học (% khối lượng phân tươi) Chất tan dễ tiêu Nito Photpho Tỷ lệ C/N 7.98 9.33 7.02 10.2 16.8 0.38 0.70 0.83 0.31 1.20 0.1 0.2 0.47 … 1.3 20-25 20-25 20-25 … 7-15 Ảnh hưởng loại phân đến sản lượng thành phần khí thu Nguyên liệu Sản lượng khí Hàm lượng m /kg phân CH4 khô (%) Phân bò Phân gia cầm Phân gà Phân lơn Phân người 1.11 0.56 0.31 1.02 0.38 57 69 60 68 … Thời gian lên men (ngày) 10 30 20 21 Bản chất kị khí Biogas Là chất thải phân hủy nhờ vi sinh vật điều kiện hoàn toàn oxi Quá trình nàu chia làm giai đoạn: • Giai đoạn 1: Các chất hữu cao phân tử vi sinh vật chuyển thành chất có trọng lượng thấp axit hữu cơ, đường glixeril…(hidrocacbon) • Giai đoạn 2: Là giai đoạn phát triển mạnh loại vi khuẩn metan để chuyển hầu hết tất hidrocacbon thành CH4, CO2 Quy trình sản xuất Biogas Quy trình sản xuất biogas tuân theo giai đoạn: - Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu: Chọn lọc xử lí nguyên liệu phù hợp với yêu cầu sau: Giàu xenluloza, lignin, NH4 ban đầu khoảng 2000mg/l, tỉ lệ C/N từ 20-30, hòa tan nước (hàm lượng chất khô 99.4% với chất tan dễ tiêu khoảng 7%) - Giai đoạn lên men: Lên men theo mẻ, bán liên tục liên tục - Giai đoạn sau lên men: Thu làm khí Sơ đồ nguyên lý công nghệ lên men Tái sử dụng Nguyên liệu (phân, rác) Phôi chế (nguyên liệu, nước) Lò phản ứng kị khí sinh metan Bổ sung nhóm VSV Bùn thải Sử dụng Thu khí Nước Xử lý Đem sử dụng xử lí hiếu khí tiếp Mùn (chế biến phân bón) Gây men chất hữu theo mẻ Nắp di động Cửa khí Nắp lấy phân Bã lên men Phản ứng Cửa Gây men chất hữu bán liên tục liên tục • Hầm sinh khí kiểu vòm cố định • Hầm sinh khí có nắp đậy di dộng • Hầm sinh khí kiểu túi Hầm sinh khí kiểu vòm cố định Hầm sinh khí có nắp đậy di dộng Hầm sinh khí kiểu túi Làm khí Biogas Chúng ta nên loại bỏ CO2 H2S để đạt hiệu cao giảm độ ăn mòn thiết bị H2S • Loại trừ CO2: Vì CO2 hòa tan nước việc sục Biogas qua nước coi phương pháp đơn giản để loại bỏ CO2, CO2 bị hấp thụ dung dịch kiềm, ta dùng NaOH, Ca(OH)2, KOH để loại bỏ CO2 Các phương trình phản ứng sau: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (a) Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 1kg vôi nung hòa tan 1m3 nước đủ để loại 300 lít CO2 • Loại trừ H2S Na2CO3 phương trình (a) dùng để loại H2S Biogas qua phản ứng sau: H2S + Na2CO3 NaHS + NaHCO3 Một cách đơn giản khác cho Biogas qua mạt sắt trộn lẫn dăm bào Phản ứng loại H2S sau: Fe2O3 + 3H2S Fe2S3 + 3H2O Sau sử dụng oxit sắt tái sinh cách đem Fe2S3 phơi nắng, ta được: 2Fe2S3 +3O2 Fe2O3 +6S Ứng dụng công nghệ Biogas Về lượng Đun nấu: khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Thắp sáng: đèn mạng biogas Chạy động đốt trong: thay xăng, dầu dieden; cung cấp động lực chạy máy xay xát, máy bơm nước kéo máy phát điện Nồi cơm điện, máy nước nóng, chạy tủ lạnh, máy ấp trứng,… Úm gà con, nuôi tầm, sưởi nhà kính,… Trong nông nghiệp Làm phân bón Xử lí hạt giống trước gieo trồng Nước thải sau qua biogas dùng để nuôi tảo, bèo làm thức ăn bổ sung cho gia súc, gia cầm Nuôi thủy sản Trồng nấm, nuôi giun… Về vấn đề môi trường Cải thiện vệ sinh Xử lí chất thải hữu Hạn chế phá rừng Bảo vệ đất khỏi bạc màu Giảm khí nhà kính … III Kết luận • Hiện nay, vấn đề lượng vấn đề đáng quan tâm • Công nghệ Biogas xử lí chất thải kĩ thuật mang lại nhiều hiệu chất lượng Góp phần cải thiện nguồn lượng, tạo lượng xanh, làm giảm suy thoái môi trường ... nguyên lý công nghệ lên men Tái sử dụng Nguyên liệu (phân, rác) Phôi chế (nguyên liệu, nước) Lò phản ứng kị khí sinh metan Bổ sung nhóm VSV Bùn thải Sử dụng Thu khí Nước Xử lý Đem sử dụng xử lí hiếu...NỘI DUNG I Đặt vấn đề II Nội dung nghiên cứu Giới thiệu Biogas Cơ sở lý thuyết Biogas Quy trình sản xuất Biogas Ứng dụng công nghệ Biogas III Kết luận I Đặt vấn đề Ngày nay, với phát triển... nắng, ta được: 2Fe2S3 +3O2 Fe2O3 +6S Ứng dụng công nghệ Biogas Về lượng Đun nấu: khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) Thắp sáng: đèn mạng biogas Chạy động đốt trong: thay xăng, dầu dieden; cung cấp