1. Khái quát về khí sinh học Khí sinh học (KSH) đã được biết đến ở nước ta từ những năm 1960, trải qua trên 50 năm phát triển ở Việt Nam, khí sinh học ngày càng được phát triển rộng rãi từ quy mô sản xuất nhỏ, vài mét khối đã mở rộng sang quy mô sản xuất lớn vài nghìn đến vài chục nghìn mét khối, từ lĩnh vực chăn nuôi sang lĩnh vực công nghiệp, khu vực nông thôn sang khu vực thành thị. Riêng trong lĩnh vực chăn nuôi gia súc quy mô nông hộ, khí sinh học đã phát triển đến hầu hết các tỉnh, thành phố trong cả nước. Hiện nay, đã có hàng chục nghìn công trình khí sinh học đang hoạt động với nhiều kiểu thiết bị khí sinh học khác nhau do nhiều tổ chức thiết kế và phổ biến. Quá trình sản xuất khí sinh học là tiến hành gây lên men sinh học các chất hữu cơ như: các chất thải của nông nghiệp, phân gia súc, gia cầm và các chất thải công nghiệp phân hủy trong môi trường yếm khí để sinh ra khí mêtan (CH4), cacbon điôxít (CO2) và khí sulfua hydro (H2S). 2. Thực trạng phát triển ngành chăn nuôi và giải pháp bảo vệ môi trường trong chăn nuôi ở Sóc Trăng Tại tỉnh Sóc Trăng hàng năm tổng đàn gia súc trên 300.000 con, trong đó đàn heo chiếm trên 250.00 con, hiện nay loại hình chăn nuôi trang trại đang hình thành và phát triển, toàn tỉnh có có trên 15 trang trại chăn nuôi heo thịt gia công cho công ty TNHH CP với quy mô trung bình từ 1.000 - 5.000 con/trang trại, các trang trại còn lại có quy mô từ vài trăm con heo trên 100 trang trại tập trung rải rác ở các huyện, số còn lại là chăn nuôi nhỏ lẻ quy mô nông hộ.
Một số trang trại có đầu tư công trình xử lý môi trường nhưng không hiệu quả và chưa khai thác sử dụng hết nguồn năng lượng khí sinh học. Hầu hết các trang trại chưa đầu tư công trình xử lý môi trường, toàn bộ lượng phân và nước thải phát sinh hàng ngày được thải trực tiếp vào các ao lưu chứa trong khuôn viên trang trại, sau đó lan truyền ra bên ngoài làm ô nhiễm các kênh, rạch và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe dân cư.
Với số lượng hầm biogas như trên chỉ giải quyết được một phần nhỏ lượng chất thải chăn nuôi phát sinh, phần chất thải chưa được xử lý thải trực tiếp vào môi trường gây ô nhiễm nguồn nước, không khí phát sinh dịch bệnh. 3. Lợi ích của việc ứng dụng công nghệ biogas Khí sinh học sản xuất từ hầm biogas bao gồm 2/3 khí mêtan (CH4), 1/3 khí cacbonic (CO2) và năng lượng khoảng 4.500-6.000 calo/m3. Một mét khối (1m3) hỗn hợp khí với mức 6.000 calo có thể tương đương với 1 lít cồn, 0,8 lít xăng, 0,6 lít dầu thô, 1,4 kg than hay 1,2 kWh điện năng, có thể sử dụng để chạy động cơ 2KVA trong 2 giờ, sử dụng cho bóng đèn thắp sáng trong 6 giờ, sử dụng cho tủ lạnh 1m3 khí biogas trong 1 giờ hoặc sử dụng nấu ăn cho gia đình 5 người trong 1 ngày. Trong tương lai công nghệ biogas sẽ là nguồn cung cấp năng lượng chính nhằm giải quyết chất đốt sinh hoạt cho vùng nông thôn, thay thế các loai nhiên liệu khác như củi, trấu, than,...ngoài ra còn có thể sử dụng khí sinh học cho các mục đích khác như: phát điện, lò sấy, đèn thắp sáng, hệ thống nước nóng, các tủ lạnh chạy bằng gas,… Đối với loại hình chăn nuôi nông hộ, hiện có trên 500 công trình hầm ủ biogas với thể tích từ vài khối đến vài chục khối do người chăn nuôi trực tiếp đầu tư hoặc được hỗ trợ thông qua các chương trình dự án, các hầm ủ được thiết kế thi công với nhiều loại nguyên vật liệu khác nhau như hầm bêtông, túi PE, vật liệu mới HDPE. Việc ứng dụng công nghệ hầm ủ biogas sẽ giải quyết vấn đề ô nhiễm môi đất, nước, không khí giảm thiểu các chất khí gây hiệu ứng nhà kính phát sinh từ quá trình sản xuất, chăn nuôi hạn chế dịch bệnh bảo vệ sức khỏe cộng.
4. Giải pháp về công nghệ để xây dựng hầm ủ biogas Hiện, có rất nhiều loại hầm khí sinh học (biogas) được phổ biến rộng rãi trên thị trường, từ hầm sinh khí dạng vòm nắp cố định KT bằng bêtông, đến túi sinh khí bằng nilon, hầm Composite, hầm Biogas VACVINA cải tiến, hầm ủ biogas sử dụng vật liệu HDPE. Mỗi loại hầm ủ đều có những ưu và nhược điểm riêng, đối với các loại hầm ủ bê tông tuy tuổi thọ trung bình cao nhưng chi phí đầu tư ban đầu lớn, khó thi công và chỉ xây dựng với thể tích nhỏ; các hầm biogas bằng nilon tuy có chi phí đầu tư ban đầu thấp nhưng tuổi thọ trung bình ngắn. Hiện nay Trung tâmỨng dụngTiến bộ Khoa học và Công nghệ tỉnh Sóc Trăng làm chủ công nghệ lắp đặt hầm ủ biogas cải tiến sử dụng vật liệu HDPE, so với các loại hầm ủ biogas khác thì hầm ủ biogas cải tiến sử dụng vật liệu HDPE có nhiều ưu điểm hơn, có thể thi công với nhiều thể tích khác nhau từ vài khối đến vài nghìn khối, với chi phí đầu tư xây dựng ban đầu thấp và thể tích lớn, kỹ thuật lắp đặt đơn giản, thời gian lắp đặt nhanh, tuổi thọ công trình cao hơn và dễ khắc phục các sự cố và có thể thi công trên nhiều địa hình khác nhau mà các loại hầm ủ khác không thể thi công được là một giải pháp chủ yếu và hữu hiệu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường không chỉ đối với ngành chăn nuôi, mà còn áp dụng cho nhiều ngành nghề khác như: chế biến sản phẩm nông, công nghiệp, thủy sản, thực phẩm, các cơ sở giết mổ tập trung,...cung cấp nguồn năng lượng thay thế, năng lượng sạch để phục vụ nhu cầu sản xuất, sinh hoạt rất hiệu quả. Bảng phân tích, so sánh khả năng ứng dụng mô hình hầm ủ biogas cải tiến sử dụng bạt HDPE so với các loại hầm ủ khác
STA 21:14 12/01/2021 Lượt xem: 2297
Ngày nay, ngành chăn nuôi trở thành ngành mũi nhọn và có bước tiến phát triển mạnh mẽ trong nhiều năm qua. Với tốc độ tăng trưởng như hiện tại, số lượng gia súc – gia cầm lên đến hàng triệu con, trở thành thực phẩm cung cấp tối đa cho nhu cầu sống của con người. Vừa đóng góp to lớn vào sự phát triển của nền kinh tế nước nhà vừa tạo được nguồn thực phẩm dồi dào, ngành chăn nuôi tạo được nhiều lợi thế to lớn nhưng cũng không quên gây ra không ít vấn đề ô nhiễm môi trường. Vì thế cần tìm biện pháp khắc phục, hạn chế cũng như giảm thiểu mức độ ô nhiễm do hoạt động chăn nuôi.
Biogas vốn dĩ là một dòng chất khí hỗn hợp sinh ra trong môi trường kín khí. Hiểu nôm na, đây là khí sinh ra trong quá trình phân hủy các chất thải chăn nuôi thông qua quá trình tác động của các vi sinh vật có sẵn. Hỗn hợp khí này bao gồm khí nito, hydro, metan và trong đó khí metan chiếm tỉ trọng cao nhất. Và đó cũng là thành phần khí quan trọng giúp hình thành khí gas dùng trong quá trình sinh hoạt hằng ngày của con người. Như đã giới thiệu như trên, khí biogas chỉ được sinh ra trong điều kiện yếm khí chủ yếu từ chất hữu cơ, chất thải chăn nuôi như phân, thức ăn thừa được ủ trong thời gian nhất định, đặc biệt là cơ chế phân hủy của vi sinh vật. Trải qua nhiều giai đoạn khác nhau, các bể được lắp đặt thông với nhau trong hệ thống hầm biogas, chất thải lúc này sẽ lên men và phân hủy để chuyển hóa thành các axit béo và khí biogas. Tùy theo điều kiện và nhiệt độ ủ khác nhau mới tạo điều kiện để hình thành khí biogas. Có nhiều loại hầm biogas khác nhau nhưng hầm biogas có thời gian ủ lâu hơn so với hầm biogas composite và hầm biogas chống thấm HDPE. Trước tiên cần đảm bảo phân chuồng không chứa chất tẩy rửa, không chứa nhiều nước vì những chất này sẽ ảnh hưởng đến quá trình lên men bên trong. Lượng phân cho vào khoang nạp cần thích hợp và cho gần đến đầy miệng bể thì ngừng lại.  Con đường 1: Trong bể điều áp sản sinh ra axit béo để chuyển hóa xenlulozo và các chất khác. Trong khoảng thời gian nhất định, chất thải được ủ và phân hủy trong bể đó được chuyển hóa thành các dòng khí nhỏ và được tổng hợp thành khí biogas. Con đường 2: Trong khoảng thời gian nhất định, chất thải được lên men và ủ nhằm kích thích các chất axit béo được phân hủy để chuyển hóa thành các chất khí. Nhờ vậy mà khí CO2 và H2 được hình thành. Nhờ điều kiện thích hợp mà CO2 và H2 phản ứng với nhau trong hầm biogas để tạo ra khí CH4 (chất đốt thành phần chính của khí biogas). Sau hầm ủ biogas, nước thải sẽ chảy sáng hồ sinh học. Vậy hồ sinh học là gì và công dụng thế nào? Hãy cùng Safuna.com tìm hiểu nhé! Hồ sinh học (Waste Stabilization Ponds) là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ ổn định nước thải. Đây là một trong những hình thức lâu đời nhất để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Hồ sinh học trong xử lý nước thải dùng để xử lý những nguồn thải thứ cấp với cơ chế phân hủy các chất hữu cơ xảy ra một cách tự nhiên. Các hoạt động diễn ra trong hồ sinh học là kết quả của sự cộng sinh phức tạp giữa nấm và tảo, giúp ổn định dòng nước và làm giảm các vi sinh vật gây bệnh. Những quá trình này cũng tương tự như quá trình tự làm sạch ở sông hồ tự nhiên.Các hồ sinh học có thể là hồ đơn hoặc thường kết hợp nhiều phương pháp xử lý khác.
Nguyên tắc hoạt động
Vi sinh vật sử dụng oxy từ rêu tảo trong hóa trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ và rong tảo trong hồ lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ của vi sinh vật. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ pH và nhiệt độ tối ưu, nhiệt độ không được thấp hơn 6oC.
- Có các điều kiện kết hợp mục đích xử lý nước thải với việc nuôi trồng thủy sản và điều hòa nước mưa. |
