CÔNG NGHỆ BIOGAS TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BIOGAS LÀ GÌ?

Biogas hay còn gọi là khí sinh học là một dạng khí hỗn hợp được sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí của phân động vật và những hợp chất hữu cơ lên men dưới tác động của các vi sinh vật.

Hỗn hợp khí biogas (hay khí sinh học biogas) được sinh ra gồm: khí metan (CH₄) chiếm hơn 60%, khí cacbonic (CO₂) chiếm khoảng 30% và các khí khác như N₂, H₂, H₂S…

Trong đó khi metan (CH₄) là chủ yếu và là khí tạo ra năng lượng khí đốt nhờ khả năng gây cháy. Lượng biogas sinh ra còn phụ thuộc vào quá trình phân hủy sinh học, loại phân, tỷ lệ phối trộn với nước và nhiệt độ môi trường….

Đặc tính của khí sinh học biogas:

• Khí biogas với trọng lượng riêng khoảng 0,95 Kg/m3 vàcó thể thay đổi do tỉ lệ khí CH4 có trong hỗn hợp.
• Biogas có tính dễ cháy nếu được hòa lẫn theo đúng tỷ lệ, thường là 1/9 – 1/10 so với không khí.

CƠ CHẾ HÌNH THÀNH KHÍ SINH HỌC TRONG HỆ THỐNG HẦM BIOGAS

Phân và các chất hữu cơ dưới tác động của các vi sinh vật trong môi trường hiếm khí sẽ bị phân huỷ thành các chất hoà tan và chất khí. Qua nhiều quá trình phản ứng, phần lớn các chất khí được chuyển hoá thành metan và khí cacbonic. Một phần nhỏ các nguyên tố khác như nitơ (N), phốt pho (P),… cũng bị thất thoát qua quá trình phân huỷ từ hầm biogas. Sự phân huỷ kỵ khí diễn ra qua nhiều giai đoạn, với sự tham gia của nhiều chủng loại. Đó là sự phân hủy tinh bột, protein và lipiqn thành acid amin, glyxerol, acid béo, methylamine, cùng với các chất khác,…
Và cuối cùng là liên kết cao phân từ mà nó khó có thể phân hủy được bởi các vi sinh vật yếm khí như xenlulozơ, lignin.

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo khí biogas

• Điều kiện yếm khí: Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật, vi sinh vật tạo khí trong hầm ủ rất nhạy cảm với oxygen, nếu hầm ủ có oxygen thì hoạt động của vi sinh vật yếm khí yếu hay ngừng hẳn.
• Nhiệt  độ: Có hai vùng nhiệt độ thích hợp cho sự lên men của vi khuẩn sinh khí methane: một là messophilic (nhiệt độ trung bình) biến động từ 20 – 45oC, và hai là thermophilic (nhiệt độ cao) trong vùng nhiệt trên 45oC. Nhiệt độ tối ưu là 35oC cho vùng thứ nhất và 55oC cho vùng thứ hai.
  Sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sinh khí. Vi khuẩn sinh khí methane rất nhạy cảm với nhiệt độ, biên độ nhiệt độ thay đổi cho phép là 10oC trong mỗi ngày. Nhiệt độ dưới 10oC làm vi khuẩn hoạt động kém và gas sẽ không được sinh ra hoặc rất ít. Ở Việt Nam nhiệt độ trung bình từ 18 – 32o là thuận lợi cho hoạt động của vi sinh, sinh khí methane.

• pH: pH cũng góp phần quan trọng đối với hoạt động sống của vi khuẩn sinh khí methane. Vi khuẩn sinh khí methane thích hợp ở pH 6,5 – 7. Khi pH lớn hơn 8 hay nhỏ hơn 6 thì hoạt động của nhóm vi khuẩn giảm nhanh.

• Ẩm độ: Ẩm độ đạt 91,5 – 96% thì thích hợp cho vi khuẩn sinh methane phát triển, ẩm độ lớn hơn 96% thì tốc độ phân hủy chất hữu cơ có giảm, sản lượng khí sinh ra thấp.

• Thành phần dinh dưỡng(Hàm lượng chất khô):Để đảm bảo quá trình sinh khí bình thường và liên tục phải cung cấp đầy đủ nguyên liệu cho sự sinh trưởng và phát triển của vi khuẩn. Thành phần chủ yếu của nguyên liệu phải cấp là C và N; với carbon ở dạng là carbohydrate, còn nitơ ở dạng nitrate, protein, amoniac. Ngoài việc cung cấp đầy đủ nguyên liệu C và N cần phải đảm bảo tỉ lệ tương ứng C/N. Tỉ lệ thích hợp sẽ đảm bảo cân đối dinh dưỡng cho hoạt động sống của vi sinh vật kỵ khí, trong đó C sẽ tạo năng lượng còn N sẽ tạo cơ cấu của tế bào. Nhiều thí nghiệm cho thấy với tỉ lệ C/N = 25/1 – 30/1 thì sự phân hủy kỵ khí xảy ra tốt.

• Tỉ lệ phân/nước: Nếu phân quá loãng thì lượng phân không đủ để phân hủy, ngược lại dịch phân quá đặc sẽ gây cứng hầm ủ và cản trở quá trình thoát khí.  Tốt nhất cho sự phân hủy biến thiên từ  1/3 hoặc 1/4 đến 1/7 . Dịch thải ra rất tốt có màu đen sậm. Nước thải sau quá trình phân hủy trong công nghệ hầm ủ biogas sẽ giảm mùi hôi, không thấy ruồi nhặng đeo bám tiêu diệt mầm bệnh, nhất là ký sinh trùng và các bệnh lây lan khác.
• Thời gian lưu phân trong hầm chứa: Nguyên liệu cần nằm trong bể từ 30-50 ngày.

Vi sinh vật trong lên men biogas

Bacillus cereus, Bacillus knolkampi, Bacillus megaterium, Bacterodies succigenes, Clostridium carnefectium, Clostridium cellobinharus, Clostridium dissolves, Clostridium thermocellaseum, Pseudomonas.

Các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi hiện nay:

• Phương pháp sinh học
• Phương pháp lý học
• Phương pháp hóa học

Theo các nhà khoa học, việc xử lý chất thải sau chăn nuôi theo phương pháp sinh học là hiệu quả nhất, cụ thể xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học lên men yếm khí Biogas, nồng độ chất thải sau xử lý thấp, hiệu quả xử lý chất thải lên đến 90%, khí Biogas sinh ra trong quá trình lên men được thu hồi và sử dụng phục vụ cho nhu cầu cuộc sống như dùng để chạy máy phát điện.

Ngoài ra, xử lý yếm khí (Biogas) để chuyển chất thải hữu cơ thành gas sinh học: ngăn chặn ô nhiễm môi trường, tiêu diệt mầm bệnh chăn nuôi trang trại, giải quyết môi trường: nước thải sạch, không có mùi, giải mầm bệnh, khí đốt tạo ra tối đa năng lượng (khí đốt, điện…)

Đối với hộ kinh doanh có quy mô nhỏ, thông thường sẽ được áp dụng theo công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi hộ gia đình với quy trình đơn giản đó là: Nước thải -> Hố Biogas -> Hố lắng. Đây chính là một mô hình đơn giản nhất, nhưng lại thực sự có hiệu quả và đáp ứng được tỷ lệ hộ chăn nuôi heo nhỏ như hiện nay.

Ở quy mô trung bình với số lượng là dưới 1000 gia súc thì sẽ được bổ sung theo nhiều yếu tố khác, để đảm bảo quá trình xử lý nước thải tốt hơn. Có hai công nghệ khác có thể tiến hành là:

• Công nghệ 1: Nước thải – Ngăn lắng cát – Hố Biogas – Hố lắng – Mương sinh học hiếu khí – Hố lắng – Mương chứa – Tuần hoàn để tưới cây.
• Công nghệ 2: Nước thải – Ngăn lắng cát – Hố Biogas – Hố lắng – Bể Aerotank – Bể lắng bùn – Hố ổn định – Tuần hoàn để tưới cây.

Với quy mô lớn hơn với hơn 1000 gia súc thì đây là hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi phù hợp:

Nước thải – Bể lắng cát – Bể điều hòa – Bể kỵ khí UASB/Hố Biogas – Bể điều chỉnh nồng độ – Bể Aerotank – Bể lắng bùn – Hố ổn định – Tuần hoàn để tưới cây.

Tùy theo từng quy trình mà cho ra phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi khác nhau. Hoặc từng điều kiện nhất định mà hầm khí biogas. Sẽ được sử dụng với nhiều loại khác nhau trong đó. Hầm biogas composite và hầm phủ bạt  HDPE là được ứng dụng nhiều nhất.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI THU HỒI BIOGAS

Mô tả công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi:

–       Hố thu: Toàn bộ nước thải phát sinh của trại chăn nuôi heo, bò của Trang trại. Sẽ được hệ thống mương dẫn thu gom và chảy về hố thu. Tại hố thu nước thải chăn nuôi được bố trí kiểu thu nước tĩnh. Các hạt cát sẽ được lắng xuống và được loại bỏ định kỳ. Từ hố thu nước thải chăn nuôi chảy vào hầm biogas

–       Hầm Biogas: Hầm biogas được  nghiên cứu, thiết kế. Với kỹ thuật thi công chuyên dụng. Sử dụng bạt HPDE phủ kín đáy và bề mặt.

Trong Hầm Biogas, dưới sự tác động của chế phẩm vi sinh tốc độ cao. Kết hợp sự tác động của các loại vi sinh vật kỵ khí. Sẽ lên men nước thải. Làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước thải chăn nuôi. Phù hợp với tải chịu đựng. Của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas. Đồng thời sinh ra khí Biogas quay lại sản xuất.

Ngoài ra hệ thống xáo trộn nước thải bên trong hầm. Nhằm tránh lắng cặn và tạo điều kiện sinh khí Biogas (CH₄) triệt để nhất.

Khí từ hầm Biogas được dẫn qua hệ thống tách nước và khử H₂S. Nhằm thu khí CH₄ đạt hiệu quả cao. Khí CH₄ sau cùng được dẫn vào bình tạo áp (PT101) và được phân phối sử dụng.

–       Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas

Tùy vào quy định của cơ quan chức năng và yêu cầu của chủ đầu tư. Hệ thống XLNT sẽ được thiết kế phù hợp.

Quy trình công nghệ xử lý khí biogas phục vụ sản xuất – đốt – phát điện

Ưu điểm của xử lý nước thải chăn nuôi bằng hầm Biogas

• Hệ thống xử lý chất thải bằng công nghệ BioGas không sử dụng máy bơm nước; tự chảy từ nguồn thải đến nguồn tiếp nhận.
• Xử lý được chất ô nhiễm cao, giảm tải cho các công trình xử lý phía sau;
• Xử lý được lượng phân trong chăn nuôi thành phân vi sinh.
• Hệ thống biogas giúp giảm mùi hôi và cải thiện cảnh quan. Tạo ra môi trường xanh, sạch cho các hộ chăn nuôi. Do chất thải được tập trung và nạp vào bể biogas.
• Thu hồi khí Biogas phát điện – làm chất đốt;
• Vốn đầu tư thấp
• Thu lại lợi nhuận cho doanh nghiệp. Khi bán chứng chỉ giảm phát thải – CERs hàng năm. Khi thực hiện chương trình CDM
• Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống xử lý chất thải bằng công nghệ BioGas thấp. Quá trình bảo trì, bảo dưỡng dễ dàng.

Để tìm hiểu chi tiết hơn, vui lòng liên hệ Chúng tôi để được tư vấn hoàn toàn miễn phí.

Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tư vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng 

Tự hào là Đơn vị tiên phong về chất lượng, uy tín hàng đầu và giá rẻ nhất hiện nay. Với kinh nghiệm lâu năm trong ngành. Tân Huy Hoàng cam kết cung cấp cho Quý Khách hàng các sản phẩm phù hợp nhất, chất lượng cao nhất.  Phù hợp với đặc điểm từng ngành nghề sản xuất với giá thành cạnh tranh, hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất. Chúng tôi có đội ngũ chăm sóc khách hàng chu đáo. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn có chuyên môn với từng ngành nghề sản xuất. Và đội ngũ giao hàng nhanh chóng sẽ luôn mang đến sự hài lòng cho Quý Khách hàng. Để được sự tư vấn hoàn toàn miễn phí. Quý khách hàng xin vui lòng liên hệ  0902.695.765 – 0898.946.896 (Ms. HẢI YẾN).

————————————-

Dịch vụ trọn gói – Giá cả cạnh tranh – Chất lượng vượt trội

Còn chần chờ gì nữa mà không liên hệ với chúng tôi. Để nhận  được sự tư vấn nhiệt tình về các vấn đề môi trường. Cùng mức giá cạnh tranh nhất thị trường miền Nam?

Liên hệ ngay:

Hotline: 0902 695 765 – 0898 946 896 (Ms.Yến)

Fanpage: Tư Vấn Môi Trường Tân Huy Hoàng

Tham khảo thêm các dịch vụ khác tại đây

CÔNG TY TNHH TMDV TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG TÂN HUY HOÀNG

Địa chỉ: B24, Cx Thủy Lợi 301, Nguyễn Văn Thương, P.25, Q.Bình Thạnh, Tp.HCM.

CN1: 10/46 Lê Quí Đôn, KP4, P. Tân Hiệp, Tp. Biên Hòa, Đồng Nai.

CN2: Lê Hồng Phong, Tân Đông Hiệp, Dĩ An, Bình Dương

CN3: Đường huyện 87, Ấp Bình Phong, Tân Mỹ Chánh, Tp. Mỹ Tho, Tiền Giang