Cột lọc chứa 4 kg phôi sắt được lắp đặt vận hành thử nghiệm ở 3 nông hộ sử dụng khí sinh học cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về mùi hôi giữa khí sinh học trước
28
và sau khi qua cột lọc. Cả 3 hộ sử dụng đều đánh giá mùi hôi hoàn toàn biến mất đối với khí sinh học đã qua cột lọc. Kết quả đo đạc H2S ở nông hộ cho thấy, lượng H2S trung bình trong hỗn hợp khí trước khi xử lý dao động trong khoảng 600-1300 ppm. Sau khi qua cột nồng độ H2S luôn ở mức thấp, trung bình khoảng 32 ppm (tính đến ngày thứ 35) (Hình 4.3). Các hoạt động sử dụng khí sinh học để nấu ăn tại các hộ không có sự thay đổi so với trước khi lắp cột lọc. Tuy nhiên, một trở ngại gặp phải khi ứng dụng cột lọc ở nông hộ là cột lọc có khả năng gây cản trở khi túi không đủ khí, do đó hạn chế ảnh hưởng đến việc sử dụng khí sinh học trong đun nấu tại các hộ bố trí cột lọc thử nghiệm.
Hình 4.3: Khả năng duy trì hiệu suất của cột lọc bố trí
Ghi chú: số liệu trình bày là số liệu trung bình của 3 cột lọc bố trí
Kết quả bố trí thử nghiệm cột lọc được trình bày ở Hình 4.3 cho thấy, khả năng duy trì hiệu suất loại H2S của phôi sắt là rất tốt. Hiệu suất đạt >90% ở ngày thứ 35 kể từ thời điểm bố trí cột lọc. Nồng độ H2S đầu vào dao động lớn giữa các thời điểm thu mẫu. Trong khi, nồng độ H2S sau lọc ít dao động và có xu hướng ổn định giữa các thời điểm thu mẫu (trước ngày thứ 35). Kết quả cho thấy phôi sắt có khả năng loại bỏ H2S trong khí sinh học cao và ổn định. Sau ngày 35, hiệu suất loại bỏ H2S của cột giảm nhanh, còn 71% ở ngày 39 và 44% ở ngày 44. Cột lọc bão hòa khi nồng độ H2S trước và sau lọc bằng nhau, khi đó cần phải thay thế cột lọc hoặc hoàn nguyên phôi sắt bên trong cột lọc.
Khối lượng phôi sắt sử dụng lọc là 4 kg, nhưng thời gian duy trì hiệu suất lọc >90% là trên 35 ngày. Nếu tăng khối lượng phôi sắt sử dụng lọc lên thì có khả năng thời gian sử dụng của cột lọc được kéo dài thêm. Tuy nhiên, thời gian sử dụng của cột lọc còn phụ thuộc vào nồng độ của H2S trong khí sinh học và nhu cầu sử dụng
0 20 40 60 80 100 120 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1 3 6 9 12 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 42 44 Hi ệu su ất (% ) Nồng đ ộ H2 S (pp m )
Thời gian (ngày)
29
nấu ăn của nông hộ. Vì nồng độ H2S càng cao thì vật liệu hấp phụ (phôi sắt) bên trong cột lọc bị bão hòa nhanh chóng, do đó sẽ rút ngắn thời gian sử dụng của cột lọc. Thêm vào đó, nếu nông hộ sử dụng khí sinh học nấu ăn càng nhiều trong ngày, tương ứng với lượng khí qua cột càng lớn thì phôi sắt càng bão hòa nhanh chóng. Vì thế, để đảm bảo hiệu quả loại H2S và thời gian sử dụng của cột lọc cần cân nhắc đến nồng độ H2S trong khí sinh học cần lọc và nhu cầu sử dụng khí sinh học của nông hộ để lựa chọn khối lượng phôi sắt sử dụng lọc phù hợp.
Nếu với thời gian sử dụng cột lọc chứa 4 kg phôi sắt là 35 ngày, thời gian nấu ăn trung bình của 3 hộ sử dụng cột lọc là 2,5 giờ (tính theo lưu lượng trung bình =10,44 lít/phút) thì thể tích khí sinh học trung bình mà nông hộ sử dụng nấu ăn là 1566 lít/ngày. Do vậy, thể tích khí sinh học ước tính đã qua cột lọc 35 ngày là 54,8 m3. Đào Trọng Tín và Nguyễn Hữu Phong (2009) nghiên cứu loại bỏ H2S bằng phương pháp sinh học với giá thể là hỗn hợp gồm: phân bò khô, trấu và sơ dừa thì có khả năng xử lý 16,5 m3 (tính đến khi hiệu suất lọc còn 87,5%). Nếu xét về lượng H2S được loại bỏ với 90% hiệu suất thì trong 35 ngày sử dụng cột lọc đã loại được trung bình là 39,5 g H2S, trong khi nghiên cứu của Đào Trọng Tín và Nguyễn Hữu Phong (2009) là 40,1 g H2S. Cho thấy khả năng loại H2S của hai loại cột lọc này là tương đương nhau, mặc dù thể tích cột lọc và vật liệu sử dụng là khác nhau.
Tóm lại, kết quả thử nghiệm ở nông hộ cho thấy cột lọc có khả năng loại bỏ tốt khí H2S, thời gian sử dụng cột có thể duy trì đến 35 ngày (tương ứng với 16,5m3), hiệu suất loại bỏ H2S trong 35 ngày trung bình là 96%.
30
CHƯƠNG 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT