Hố nước tiểu có dung tích: V = g*n*t
V là dung tích
g là lượng nước tiểu của 1 con thải ra trong ngày đêm n là số con trong trại
t là thời gian để nước tiểu trong hố (20 - 30 ngày)
Vị trí nhà chứa phân và nước tiêu nên nằm ở một góc của trang trại lợn, nằm cách xa chuồng nuôi và cuối hướng gió để tránh gây ô nhiễm cho cả khu trại. Thông thường các hố phân, nước tiểu cần phải được xử lý sát trùng để diệt khuẩn triệt để và ngăn ngừa các nguồn bệnh lây lan vào chuồng lợn.
V. KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG KHÍ SINH VẬT BIOGAS BIOGAS
1. Giới thiệu chung
Quá trình sản xuất khí sinh vật là tiến hành gây men sinh học cho các chất hữu cơ như: Các chất thải nông nghiệp, phân và các chất thải công nghiệp trong môi trường yếm khí để
sinh khí mêtan (CH4), cácbon điôxít (CO2) và thành phần sunfít hyđro (H2S). Ngoài việc sản
sinh ra các khí trên, việc lên men các chất hữu cơ còn làm giảm ngót chúng để thành các chất ở dạng nhão, có giá trị dinh dưỡng cao để làm phân bón cho cây trồng. Lợi ích khác của quá trình này là tạo ra một môi trường tốt cho sức khỏe của công đồng. Vi khuẩn có hại sẽ bị quá trình lên men các chất hữu cơ hủy diệt và quá trình sinh khí sẽ hủy diệt các vi khuẩn gây mầm bệnh.
Phân lợn là chất thải có giá trị sinh khí rất cao, một lợn thịt trong một ngày đêm sẽ sản xuất ra một lượng phân tương đương 4 kg, một lợn nái một ngày đêm sẽ sản xuất một lượng
phân tương đương 8 kg. Vậy nên khi chăn nuôi lợn có hầm khí biogas sẽ nâng cao hiệu quả chăn nuôi, đồng thời khắc phục ô nhiễm môi trường.
2. Những nguyên tắc cơ bản để xây dựng hầm khí sinh vật
Một trong những nhân tố quyết định cho việc sản xuất khí sinh vật là chất lượng xây dựng hầm khí, Nguyễn Duy Thiện (2001). Các loại hầm này phải tuyệt đối kín sao cho toàn bộ hầm phải kín nước và các ngăn sinh khí cần tuyệt đối kín không khí.
2.1. Khái quát về thiết kế và thi công hầm sinh khí
Có nhiều kiểu thiết kế hầm sinh khí ở nhiều nơi giới thiệu nhưng đều phải có các hãng mục như sau:
Cửa đưa vật liệu vào: Qua cửa này các vật liệu để ủ được đưa vào ngăn lên men. Cửa phải đủ rộng để đưa vật liệu vào dễ dàng. Thông thường là một ống xiên, đầu cuối cùng kết thúc vào khoảng giữa chiều cao của ngăn ủ men. Cửa vào cũng được nối với các lỗ dẫn phân từ các chuồng lợn. Cửa vào làm nghiêng đủ đảm bảo cho chất thải ở các chuồng lợn chảy vào ngăn ủ.
Cửa ra : Cửa ra là nơi chất bã thải từ quá trình ủ đẩy ra. Kích thước cửa ra tùy thuộc vào thể tích hầm ; phải có đủ một khoảng cách giữa cửa vào và cửa ra để ngăn không cho chất thải tươi chưa tiêu hóa đi vào cửa ra.
Tường ngăn : Ở hầm vuông, tường ngăn tạo nên một ngăn chứa khí. Đốt với hầm tròn, thành
ngăn chính là tường trên miệng cửa vào và cửa ra. Độ sâu của tường tính từ đỉnh hầm xuống dưới sao cho tường tới khoảng nửa chiều sâu của hầm. Nếu cửa vào quá thấp, chất bã tích tụ ở đáy hầm, có thể gây ra tắc cửa vào và cửa ra. Tường ngăn nếu xây quá thấp, có thể cản trở lưu thông khí và tạo nên sự nguy hiểm, ngạt thở cho người bảo dưỡng hầm. Nếu tường ngăn quá cao, sẽ làm giảm khí tích trữ trong bể, đặc biệt trong thời gian lấy phân bón. Nếu lấy phân bón ra hơi nhiều mmột chút và dịch thể chảy xuống phía dưới tường ngăn, nó sẽ gây ra thoát khí khỏi bể trữ.
Ngăn ủ và bể trữ khí : Hai ngăn này thực ra là một. Chúng nối cửa vào và cửa ra để tạo nên một dung tích mà khí sản sinh và trữ lại. Đoạn giữa và đoạn thấp hơn chính là ngăn ủ phân, đoạn trên cùng là bể tích khí có nắp đậy ở trên. Khi vật liệu được đưa vào ngăn ủ, khí được sản sinh thông qua hoạt động của các vi sinh và phân rã quá trình ủ men, khí sẽ đi lên phần trên cùng và đi vào bể trữ khí. Ngăn này và bể trữ khí là phần cơ bản của hầm sinh khí. Do đó nó phải được xử lý hoàn toàn kín nước và kín không khí.
Bể tạo áp lực nước : Bể tạo áp lực nước được xây dựng ở trên bể trữ khí có nắp đậy hầm tạo thành trần của bể trữ khí và đồng thời là đáy của bể áp lực nước. Chu vi nắp đậy hầm có xây thêm một gờ cao khoảng 40 cm với một lỗ đường kính 5 cm qua nắp ngay trên cửa vào. Khi khí dâng bên bể trữ, dịch thể dưới bị nén ép, làm cho nó dâng cao ở cửa ra. Khi nó vượt quá chiều cao của nắp dịch thể sẽ chảy qua lỗ vào bể tạo áp lực nước. Khi áp lực của khí giảm đi, nó sẽ chảy ngược lại ra khỏi bể tạo áp lực nước để vào hầm sinh khí. Do khí được tạo ra, nên dịch thể dâng lên cao ; khi khí được tiêu thụ, dịch thể lại hạ xuống, do đó tự động thay đổi áp lực nước ở bên trên.
Ống dẫn khí ra : Ống dẫn khí ra được đặt ở trong nắp bể trữ khí. Đáy ống được đưa vào trong bể trữ khí cùng với cao trình đáy nắp đậy. Đầu ống phía trên nối với một đoạn chất dẻo hoặc cao su để dẫn khí tới nơi sử dụng. Ống dẫn có thể làm bằng thép, chất dẽo, thường dài 1 – 1,5 m tùy thuộc vào lớp đất trên nắp, đường kính của ống dẫn bằng đường kính ống nối.
Que trộn : Bộ phận này làm bằng các thanh gỗ dùng để quấy dịch thể ủ, làm tan các váng
2.2. Dung tích hầm khí Biogas
Dung tích của hầm sinh khí được xác định trên cơ sở dự tính lượng khí cần thiết tiêu
thụ và khí được dùng ra sao. Kinh nghiệm cho thấy một trại lợn nuôi 8-9 lợn thịt sẽ cần hai mét khối hầm khí, trong một gia đình có 5 người sẽ cần một mét khối khí trong một ngày để
nấu ăn và thắp sáng. Mùa hè mỗi m3 hầm sẽ sản xuất được 0,15 – 0,2 m3 khí mỗi ngày. Còn
mùa đông chỉ được 0,10 – 0,15 m3/ngày. Khí nhiệt độ xuống thấp khí sẽ kém hơn do quá trình
lên men kém. Hầm sinh khí càng lớn thì khí sản ra càng nhiều, nhung cũng phải nói rằng hiệu quả của một hầm còn phụ thuộc vào việc quản lý khai thác như thế nào cho tốt.
2.3. Lựa chọn kiểu các loại hầm khí thích hợp
Hiện tại có hai loại hầm khí chính được sử dụng rộng rãi ở nhiều nơi là hình tròn và hình vuông, khi xây bằng đá loại hình tròn hợp hơn, còn xây bằng gạch hình vuông hợp hơn. Theo kinh nghiệm cảu một số nước như Trung Quốc, Ấn Độ hầm khí biogas phải phù hợp với qui mô đàn và nhu cầu sử dụng khí của con người. Kinh nghiệm của một số nước phương Tây sủ dụng hầm khí biogas để sưởi ấm cho chính chuồng nuôi. Sau đây một số kiểu hầm khí đã thành đã được xây dựng và có khả năng áp dụng tốt ở các nước khu vực châu Á.
Hình 7.16. Hầm sinh khí kiểu vòm cố định có buồng trừ ga riêng biệt (Kiểu Trung Quốc)