2.3.1 Sơ đồ sản xuất Biogas
PHÂN TƯƠI
BỂ PHÂN HUỶ
BỂ ÁP SUẤT
GAS TỐI ƯU
1
2 3
4
5 6
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống sản xuất Biogas. 1- Bể lắng cât. 4- Bể đựng chất thải. 1- Bể lắng cât. 4- Bể đựng chất thải.
2- Ống dẫn phđn. 5- Hệ thống lọc H2S vă CO2. 3- Ống dẫn bạ thải. 6- Bình chứa khí Biogas sạch.
Ngun lý lăm việc của hệ thống:
Phđn tƣơi từ chuồng trại đƣợc đƣa văo bể lắng cât(1) để lắng đâ, cât ...rồi qua ống dẫn phđn (2) văo bể phđn huỷ. Ở bệ phđn huỷ xảy ra q trình lín men tạo khí sinh học nhƣ sau:
Sau khi lín men hỗn hợp khí Biogas đƣợc dẫn văo hệ thống lọc khí H2S vă CO2, hỗn hợp đƣợc lọc chứa phần trăm H2S vă CO2 nhỏ, thănh phần trăm CH4 chiếm khoảng 97,9%. Sau đó hỗn hợp đƣợc dẫn văo bình chứa Biogas (6), câc chất bê sau khi phđn huỷ đƣợc dẫn ra bể chứa chất thải(4) vă đƣợc sử dụng lăm phđn bón cđy trồng.
2.3.2 Tính năng của Biogas
Cũng nhƣ dầu thực vật, khí Biogas lă nhiín liệu trung hoă CO2 trong khí quyển. Biogas lă kết quả phđn huỷ câc chất hữu cơ trong môi trƣờng thiếu khơng khí. Câc chất hữu cơ có thể lă thực vật (cđy cối, rơm rạ…) hay thực vật (xâc sinh vật, câc chất thải từ quâ trình chế biến thực phẩm…), câc chất thải từ q trình chăn ni… Q trình diệp lục hơ của thực vật dƣới tâc động của ânh sâng mặt trời hấp thụ khí CO2. Nếu đốt nhiín liệu có nguồn từ thực vật thì CO2 trong khí thải sẽ đƣợc cđn bằng. Hai nguồn Biogas chính lă câc hầm khí sinh học vă khí phât sinh từ câc bêi chơn lấp râc trong q trình lín men hiếm khí của câc chất hữu cơ. Biogas chứa chủ yếu lă CH4 (50-70%) vă CO2 (22-50%) vă câc tạp chất khâc nhƣ H2S.
Biogas đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khâc nhau:
+ Dùng lăm nhiín liệu đốt: đun nấu, sƣởi ấm cho vật nuôi, sấy nông sản ...
+ Thay thế nhiín liệu truyền thống để chạy động cơ đốt trong: Chạy động cơ mây phât điện, động cơ mây bơm nƣớc, mây xay xât, mây lạnh để bảo quản sản phẩm nông nghiệp ...Sử dụng câc loại động cơ năy sẽ giúp cho ngƣời nông dđn tiết kiệm chi phí năng lƣợng, giảm giâ thănh sản xuất vă góp phần tích cực trong cải thiện đời sống ngƣời dđn.
2.3.3 Tình hình sử dụng Biogas hiện nay
Hiện nay, khí nhiín liệu thay thế đê trở thănh đề tăi nghiín cứu đƣợc nhiều nhă quan tđm thì những lựa chọn để sử dụng nguồn năng lƣợng năy căng trở nín phong phú. Câc xu hƣớng chính sử dụng nhiín liệu biogas trín thế giới nhƣ sau:
+ Đốt trực tiếp.
+ Lăm nhiín liệu cho câc loại động cơ. + Bân cho câc nhă cung cấp khí tự nhiín.
Hình 2.3. Sơ đồ câc ứng dụng Biogas.
2.3.4 Khả năng ứng dụng Biogas chạy động cơ đốt trong
Có thể nói rằng động cơ đốt trong sử dụng biogas từ câc hệ thống xử lý râc thải thănh phố đê đƣợc ứng dụng trín mấy chục năm nay vă mang lại những thănh công ở nhiều mức độ khâc nhau. Trong những năm trở lại đđy, công nghệ năy đê đƣợc ứng dụng rộng rêi cho câc ngănh sản xuất nông nghiệp vă công nghiệp dƣới sức ĩp của việc khan hiếm năng lƣợng hoâ thạch trong tƣơng lai. Câc động cơ đânh lửa
Nguồn Biogas
Quạt, bơm, mây nĩn
Động cơ Bân cho nhă
cung cấp Tạo năng lƣợng Cơng suất trín trục Vận tải Cấp nhiệt, lăm lạnh. Sấy. Xe khâch, Xe tải, Mây kĩo Phât nhiệt điện
Turbin lỏng. Turbin khí. Điều hoă hay đun nƣớc Phât điện. Đốt trực tiếp Mây phât thuỷ lực.
cƣỡng bức cố định có thể cung cấp năng lƣợng cho rất nhiều loại thiết bị tải bao gồm:
+ Mây phât điện. + Mây bơm. + Quạt.
+ Thiết bị nđng chuyển.
+ Bơm nhiệt, điều hịa khơng khí.
Ngoăi ra, biogas cũng lă nguồn năng lƣợng tiềm năng để cung cấp cho câc phƣơng tiện vận tải nhƣ xe ca, xe tải cũng nhƣ câc thiết bị công nghiệp khâc nhƣ mây kĩo… Việc đânh giâ hiệu quả ứng dụng của câc hệ thống năy sẽ nhằm mục đích tối ƣu hoâ việc ứng dụng biogas. Những vấn đề cần quan tđm lă:
2.3.4.1 Mức độ ứng dụng
Việc cung cấp biogas cho động cơ nhƣ thế năo cho có hiệu quả nhất. Có cần thiết một hệ thống nĩn khí hay một hệ thống cung cấp đặc biệt năo khâc cho động cơ hay không cũng lă vấn đề cần quan tđm.
2.3.4.2 Chi phí lắp đặt
Hệ thống phât điện chạy bằng biogas thƣờng yíu cầu chi phí lắp đặt tƣơng đối cao hơn so với động cơ chạy bằng năng lƣợng điện. Hệ thống phât điện cũng thƣờng yíu cầu chi phí cho hệ thống điều khiển vă kết nối.
2.3.4.3 Chi phí vận hănh, bảo dƣỡng
Câc nhă mây phât điện lớn thƣờng có chi phí vận hănh vă bảo dƣỡng thấp hơn so với câc nhă mây nhỏ. Câc mây móc tiíu thụ tải lớn cần đƣợc ƣu tiín lắp đặt trƣớc câc mây tải nhỏ. Chi phí sửa chữa cũng cần đƣợc tính đến.