PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 .ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1. Phương pháp thực nghiệm

Sau khi thiết lập các thông sớ vận hành cho lần lượt các thí nghiệm từ 1 đến thí nghiệm 5, tác giả sẽ tiến hành các thí nghiệm này ngay tại mơ hình thí nghiệm đặt tại Nhà máy. Tóm lược các bước thực hiện như sau:

1. Khí biogas thơ (đầu vào) được lấy từ hệ thớng phân hủy bùn yếm khí đi vào thiết bị làm sạch HGRPB.

2. Dung dịch hấp thụ Ba(OH)2 được chuẩn bị ở các nồng độ khác nhau cho thí nghiệm 1 và nồng độ cớ định ở các thí nghiệm cịn lại.

3. Tiến hành các thí nghiệm nhằm mục đích khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất làm sạch biogas: CBa(OH)2;; QG; QL.

4. Sau thời gian làm sạch xác định, thu khí biogas sạch (đầu ra) đem phân tích hàm lượng các thơng sớ CO2, H2S và độ pH của dung dịch.

5. Từ kết quả phân tích các chỉ tiêu trên đưa ra đánh giá về ảnh hưởng của các yếu tố tới hiệu quả làm sạch biogas và lựa chọn được thông số tối ưu của thiết bị và dung dịch đới với q trình làm sạch.

Các thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ thường.

Các bước thực hiện thí nghiệm được trình bày ở Hình 2.11.

Lưu ý rằng các thí nghiệm được thực hiện lặp lại 3 lần để đảm bảo độ chính xác cho sớ liệu thu nhận được.

Bước

thực Nội dung thực hiện Lấy và đo mẫu

hiện

Kiểm tra hệ thớng trước khi vận hành Bước 1 (hóa chất, điện, các van tại các bồn, các

tank …) đảm bảo điều kiện vận hành Khởi động chương trình thiết bị làm sạch Bước 2 khí. Cài đặt thơng sớ đầu vào: tớc độ dịng

khí, tớc độ dịng lỏng, tốc độ quay của thiết bị làm sạch …

Mở van tay cấp khí thơ từ hệ thớng lên Lấy 03 mẫu khí thơ,

Bước 3 men yếm khí và thiết bị làm sạch khí thời gian lấy 3 ÷ 10

phút

Lấy 03 mẫu khí sạch, thời gian lấy 10 phút/lần

Lưu ý: khi lấy xong

Bước 4 Mở van tay tiếp nhận khí sau xử lý từ thiết mẫu khí thơ lần 1,

bị làm sạch vào hệ túi chứa khí sạch khoảng 1÷5 phút

sau lấy mẫu khí sạch lần 1 . Tương tự cho các lần 2 và lần 3 .

Vận hành chương trình làm sạch. Khí sạch Bước 5 theo hệ thớng sẽ qua bồn tích khí sạch,

chuyển qua bồn nén và cấp cho máy phát điện.

Bảng 2.8. Tác giả thực hiện các thí nghiệm làm sạch khí 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích

- Các mẫu biogas trước và sau quá trình làm sạch được đo nhanh tại hiện trường bằng thiết bị đo nhanh GFM 406 (Gas Data, UK) (Bảng 2.8) để xác định sự thay đổi của nồng độ CO2, H2S sau quá trình xử lý.

Ngoài ra, để đảm bảo tính chính xác, mẫu khí biogas được thu vào túi chứa mẫu khí chuyên dụng (túi Tedlar, dung tích 1 lít, van nhựa

Polypropylene, Mỹ) (xem Hình 2.13) và gửi về phịng thí nghiệm của Trung Tâm công nghệ môi trường Đà Nẵng - Viện Công nghệ mơi trường.

Hình 2.12. Đo nhanh chất lượng khí biogas tại hiện trường

Việc phân tích thành phần khí biogas được thực hiện bằng thiết bị sắc kí khí GC 2010, Shumadzu, Nhật Bản theo các phương pháp phân tích chuẩn được trình bày trong Bảng 2.9.

Bảng 2.9. Các thông số và phương pháp phân tích thành phần biogasTT Thơng số Phương pháp phân tích TT Thơng số Phương pháp phân tích

1 CH4 TCVN 8715:2011

2 CO2 TCVN 3895:1984

3 H2S TCVN 10142:2013

- Thông sớ pH của dung dịch hấp thụ trong thí nghiệm 5 được đo nhanh tại hiện trường theo TCVN 6492:2011, bằng thiết bị HANNA HI 9811-5 (xem Hình 2.14).

Hình 2.12. Đo pH dung dịch hấp thụ tại hiện trường 2.3.3. Phương pháp kế thừa

Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp thông tin các nguồn tài liệu, tư liệu, sớ liệu thơng tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đóđánh giá theo u cầu và mục đích nghiên cứu. Để thực hiện luận văn tác giả đã thu thập các thông tin về:

- Công nghệ xử lý khi sinh học hiện nay

- Một sớ phương pháp xử lý khí sinh học trên thế giới và hiện trạng xử lý khí sinh học tại Việt Nam.

- Thơng tin về hiệu quả xử lý khí sinh học bằng các cơng nghệ.

Các thông tin này đã được công bố trên các tạp chí, sách, luận văn, luận án và được liệt kê đầy đủ trong danh mục Tài liệu tham khảo.

2.3.4. Phương pháp chuyên gia

Như đã trình bày ở Chương 1, tác giả là một trong những thành viên chính của Đề tài thuộc Viện Cơng nghệ mơi trường, do đó, tác giả có cơ hội được gặp gỡ, tham khảo và trao đổi với những chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu của luận văn nhằm củng cố kinh nghiệm và kế thừa kiến thức sâu rộng làm tăng khả năng thành công của đề tài.

+ Các chuyên gia quốc tế: Học Viện Kỹ thuật môi trường, Đại học Quốc gia Đài Loan, thành phố Đài Bắc, Đài Loan, tổ chức phới hợp cùng nhóm nghiên cứu trong đề tài này.

+ Các chuyên gia trong nước: Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Năng lượng thay thế (CAERA)- Trường Đại học Bách Khoa - Đà Nẵng, tổ chức có nhiều kinh nghiệm và nghiên cứu trong lĩnh vực chạy khí biogas phát điện tại Việt Nam.

2.3.5. Phương pháp tính tốn

- Tính tốn sự thay đổi nồng độ của các thành phần khí khác: CO2 và H2S trong biogas trước và sau khi làm sạch:

C

k-tr - C k-s

Hk % = Ck-tr (%)

Trong đó:

Hk %: Sự thay đổi nồng độ khí sau khi qua hệ làm sạch; Ck-tr: Nồng độ khí trước khi làm sạch;

Ck-s: Nồng độ khí sau khi làm sạch.

- Bên cạnh đó, các kết quả phân tích được lấy theo giá trị trung bình theo cơng thức sau:

Trong đó: N: là tổng sớ lần đo; : là giá trị trung bình; xi: là giá trị ở lần đo thứ i; n: là số lần đo (n = 3)