Biogas còn được gọi là công nghệ sản xuất khí sinh học, là quá trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, để tạo ra nguồn khí sinh học làm nguồn chất đốt sử dụng trong hộ gia đình hay trong sản xuất. Gồm hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2, H2S …, trong đó CH4 chiếm 70% 75% , CO2 chiếm 20 30%, còn lại là một lượng nhỏ các khí khác.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA HOÁ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: Ứng dụng vi sinh vật sản xuất biogas Môn : vi sinh GVHD: Ngô Thái Bích Vân Lớp: 11SHLT NỘI DUNG TRÌNH BÀY Tổng quan biogas 1.1 Khái niệm biogas Biogas gọi công nghệ sản xuất khí sinh học, trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, để tạo nguồn khí sinh học làm nguồn chất đốt sử dụng hộ gia đình hay sản xuất Gồm hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2, H2S …, CH4 chiếm 70% - 75% , CO2 chiếm 20- 30%, lại lượng nhỏ khí khác 1.3 Nguyên liệu Nguyên liệu ĐỘNG VẬT Phân người, phân gia súc, gia cầm THỰC VẬT Rơm rạ, thân ngô, đậu 1.2 Yêu cầu nguồn nguyên liệu Giàu cellulose Ít lignin NH4 ban đầu khoảng 2000mg/l Tỷ lệ C/N từ 20-30% Hàm lượng chất khô khoảng 9,4% Hàm lượng chất tan dễ tiêu khoảng 7,4% 1.4 Cơ sở lý thuyết Chất hữu phức tạp (hydrocarbon, protein, lipid) Chất hữu đơn giản (đường, peptide, acid amin) Các acid (propionic, butyric, acetic, lactic) H2, CO2 ACETAT CH4, CO2 Sơ đồ trình lên men metan Ba giai đoạn trình lên men VK lên men thuỷ phân VK acetogenic VK sinh khí metan Giai đoạn 1: thuỷ phân Hợp chất hữu phức tạp (protein, acid amin, acid béo…) closdium bipiclobacterium bacillus gram âm không sinh bào tử, staphy loccus Chất hữu đơn giản ( albumoz peptide, glyceril, acid béo…) Giai đoạn 2: tạo acid Chất hữu đơn giản ( albumoz peptide, glyceril, acid béo…) VK Acetogenic Acid acetid, H2, CO2 Giai đoạn 3: sinh metan Các sản phẩm giai đoạn chuyển đổi thành methane sản phẩm khác nhóm vi khuẩn metan Phương trình phản ứng: CH3COO- + H2 O > CH4 + HCO3- + NL 4H2 + HCO3- + H+ > CH4 + 3H2O + NL Hệ vi sinh vật Bacillus cereus -Trực khuẩn, gram dương, tạo nội bào tử - Vi khuẩn không tạo giáp mô, khả di động - Vi khuẩn hiếu khí hay kị khí tuỳ tiện - Nhiệt độ 5-500C, tối ưu 35-400C - pH 4,5-9,3, thích hợp 7-7,2 Bacillus cereus trên kính hiển vi Khuẩn lạc Bacillus cereus môi trường BA Nhóm vi khuẩn tạo khí metan Nhóm vi khuẩn tạo khí methane nằm nhóm cổ khuẩn Họ Methanobacteriaceae , có thành tế bào cấu tạo từ pseudomurein, bắt mầu Gram (+) Cổ khuẩn sinh methane thu lượng cho trình sinh trưởng từ việc chuyển hóa số chất thành khí methane Nguồn chất chủ yếu vi sinh vật hydro, format acetat - Tế bào hình que hình sợi, tạo nhóm gồm nhiều tế bào - Có thành tế bào bên giữ chức bảo vệ, thành tế bào cổ khuẩn sinh methane chứa peptidoglycan không bị phá huỷ tác dụng lysosym Nhóm vi khuẩn tạo khí methane Lên men Đây giai đoạn quan trọng trình lên men Nhiệt độ lên men: 18-25%, trình lên men giữ nhiệt độ CH4 + 3H2O + NL Quy trình sản xuất biogas Phân gia súc Phối trộn Nước Tưới tiêu Bùn Phân vi sinh Lên men Thu khí Tinh Khí biogas Nguyên liệu: phân gia súc Thành phần phân