CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1.3. Phƣơng pháp lên men phân hủy yếm khí
1.3.2. Sản phẩm của quá trình phân hủy yếm khí-Biogas
Biogas hay cịn gọi là khí sinh học là một hỗn hợp khí đƣợc sản sinh ra từ sự phân hủy những hợp chất hữu cơ dƣới tác động của vi khuẩn trong mơi trƣờng yếm khí. Thành phần chủ yếu của Biogas:
Khí metan (CH4) 55 – 65%
Khí cacbonic (CO2) 35 – 45%
Khí nitơ (N2) 0 – 3%
Khí hydro (H2) 0 – 1%
Khí hiđrosulphua (H2S) 0 – 1%
Trong hỗn hợp khí biogas hàm lƣợng khí CH4 chiếm một số lƣợng lớn và là khí đƣợc sử dụng chủ yếu để tạo ra năng lƣợng khi đốt. Lƣợng CH4 sinh ra phụ thuộc vào các quá trình sinh học và nguyên liệu đầu vào.
Khí CH4 là một chất khí khơng màu, khơng mùi nhẹ hơn khơng khí. CH4 ở 20 0C, 1atm thì 1 m3 khí CH4 có trọng lƣợng 0,716 kg. Khi đốt hồn tồn 1m3 khí CH4 cho ra khoảng 9000 kcal. Đối với khí của Biogas thì trọng lƣợng riêng khoảng 0,9 – 0,94 kg/m3, trọng lƣợng riêng này thay đổi là do tỉ lệ CH4 so với các khí khác trong hỗn hợp.
Khí H2S chiếm một lƣợng ít đây chính là khí có mùi đặc trƣng nên có tác dụng trong việc xác định nơi hƣ hỏng của hệ thống để sửa chữa.
Sự phân hủy các hợp chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí có liên quan thực tiếp đến việc tạo ra khí metan. Sản lƣợng khí sinh học có thể đƣợc dự báo từ phƣơng trình sau:
CnHaOb + (n-a/4-b/2) H2O (n/2-a/8+b/4)CO2 + (n/2+a/8+b/4)CH4
Sản lƣợng thực tế của khí sinh học ln nhỏ hơn sản lƣợng tính tốn theo phƣơng trình vì chỉ có 1 phần các chất dễ bị phân hủy sinh học thậm chí cịn có một số chất ngăn cản quá trình phân hủy trong bể. Theo các số liệu kinh nghiệm, lƣợng khí tạo ra lớn nhất từ các nguyên liệu nạp là phân gia súc và là những chất dễ bị phân hủy sinh học vào khoảng 0,83m3/kgVS. Khả năng phân hủy sinh học của các loại phân nạp vào trong các điều kiện lên men ấm là 30% đến 48%. Nhƣ vậy lƣợng khí tạo thành từ nguyên liệu phân gia súc khoảng 0,25 đến 0,40 m3/kgVS nạp vào. Để nâng cao sản lƣợng khí tạo thành, ngƣời ta thƣờng trộn hỗn hợp các loại phế thải khác nhau [6,7].