Biogas

Nhóm NewStyle – 08S1
Trần Minh Pháp
Trần Minh Đức
Phan Thị Thảo
Nguyễn I Vấn
Nguyễn Thị Giang
Nguyễn Thị Thanh Thảo
BÀI TIỂU LUẬN
CÔNG NGHỆ
BIOGAS
VSV trong Biogas
Nhóm NewStyle 08S1
Nội dung
Chương I: Sơ lược nguồn nguyên liệu và xử lý nguyên liệu.
Chương II: Tổng quan về công nghệ Biogas.
Chương III: Thiết kế hầm Biogas.
Chương IV: Ứng dụng công nghệ Biogas.
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG NGHỆ BIOGAS
+ Xử lý an toàn chất thải chăn nuôi, làm sạch môi trường và phòng ngừa các bệnh truyền nhiễm.
+ Tạo nguồn khí đốt rẻ tiền, sạch sẽ cho gia đình, sử dụng tiện lợi và giải phóng sức lao động của phụ nữ trong công việc nội trợ. Đặc biệt là ở các khu vực miền núi, Biogas giúp cho việc giảm bớt các nhu cầu tiêu thụ gỗ củi, giảm chặt phá rừng.
+ Sử dụng bả thải từ hầm Biogas kết hợp với các loại phế thải nông nghiệp để sản xuất phân hữu cơ sinh học phục vụ nuôi trồng thuỷ sản và trồng trọt cho năng suất cao và tạo ra các sản phẩm nông nghiệp sạch, an toàn.
Chương I :
Sơ lược về nguồn nguyên liệu và việc xử lý nguồn nguyên liệu trước khi ủ
I.1 Nguồn nguyên liệu :
Là phế liệu, phế thải trong sản xuất nông, lâm nghiệp, và các hoạt động sống , sản xuất và chế biến nông lâm sản.
I.2 Phân gia súc :
Là nguồn nguyên liệu chủ yếu hiện nay trong các hầm Biogas của nước ta.
VSV trong Biogas
Nhóm NewStyle 08S1
Khả năng cho phân và thành phần hoá học của phân gia súc,gia cầm :
I.3 Xử lý nguyên liệu :
Nguyên liệu dùng để lên men tạo khí sinh học rất là phong phú, đa dạng và trước khi sử dụng cần phải chọn lọc kỹ và xử lý sao cho phù hợp với yêu cầu và chất lượng sau :
Giàu cellulose.
Ít Ligin
NH4+ ban đầu khoảng 2000mg/l
Tỷ lệ carbon / nitơ : 20/30
Nguyên liệu phải được hoà tan trong nước
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Ảnh hưởng của các loại phân đến sản lượng và thành phần của khí thu được :
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1

Pha chế nguyên liệu, và hỗn hợp khí sau khi lên men ở 210C
Chương II :
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
II.1 Biogas?
- Khái niệm : Biogas hay còn gọi là công nghệ sản xuất khí sinh học, là quá trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, để tạo ra nguồn khí sinh học sử dụng trong hộ gia đình hay trong sản xuất.
Thành phần Biogas : CH4, CO2, N2 ,H2, H2S …, trong đó CH4, CO2 là chủ yếu.
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
II.2 Cơ sở lý thuyết của công nghệ Biogas :
Dựa vào các vi khuẩn yếm khí để lên men phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ sinh ra một hỗn hợp khí có thể cháy được : H2, H2S, NH3, CH4, C2H2,… trong đó CH4 là sản phẩm khí chủ yếu (nên còn gọi là quá trình lên men tạo Metan )
Sơ đồ quá trình lên men Metan :
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
CH4 và CO2
H2, CO2
ACETAT
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Giai đoạn I Giai đoạn II Giai đoạn III
Tác dụng của vi khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn sinh khí
lên men và thủy phân acetogenic Metan
Quá trình lên men metan chia làm 3 giai đoạn :
Giai đoạn I :
Chất hữu cơ phức tạp:
Chất hữu cơ đơn giản
(PROTEIN, A.AMIN, LIPID)
Vi khuẩn
closdium bipiclobacterium, bacillus gram âm không sinh bào tử, staphy loccus.
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
(ALBUMOZ PEPIT,GLYXERIN, A.BÉO)
Giai đoạn II : hình thành acid (pha acid)
Nhờ vào vi khuẩn acetogenic bacteria (vi khuẩn tổng hợp acetat), các hydrates carbon  acid có phân tử lượng thấp (C2H5COOH, C3H7COOH, CH3COOH …) và pH môi trường ở dưới 5 nên gây thối.
Các vi khuẩn tham gia trong pha này :
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Hình ảnh của vi khuẩn bacillus cereus
Giai đoạn III : hình thành khí Metan
Sản phẩm của pha acid là nguyên liệu để phân huỷ ở giai đoạn này, tạo ra hỗn hợp khí : CH4, CO2, H2S, N2, H2, và muối khoáng (pH của môi trường chuyển sang kiềm).
Các vi khuẩn tham gia :
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Các phản ứng hoá học :
Cao p.tử  CO2 + H2 + CH3COO- . + C2H5COOH + C3H8COOH

CH3COO- + H2O  CH4 +HCO3- + Q

4H2 + HCO3- +H2O  CH4 + H2O + Q
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Các phản ứng sinh hoá xảy ra chủ yếu trong quá trình lên men yếm khí :
II.3 Mô tả kỹ thuật Biogas
Có 2 loại hầm biogas chính :
Loại hầm gây men chất hữu cơ theo mẻ
Loại hầm gây men chất hữu cơ liên tục
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Gây men chất hữu cơ theo mẻ :

Bã đã lên men
Phản ứng
Nắp di động
Cửa khí ra
Nắp lấy phân
Cửa ra
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Gây men chất hữu cơ liên tục
Loại hấm sinh khí kiểu vòm cố định
Loại hầm sinh khí có nắp đậy di động (như phao nối )
Loại hầm sinh khí kiểu túi
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Loại hấm sinh khí kiểu vòm cố định
Loại hầm sinh khí có nắp đậy di động
Loại hầm sinh khí kiểu túi
II.4 Làm sạch khí Biogas :
Loại trừ CO2: dùng KOH, NaOH, Ca(OH)2

NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O

Na2CO3 + CO2 + H2O  NaHCO3

Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Loại trừ H2S : dùng Na2CO3 hoặc hợp chất sắt
H2S + Na2CO3  NaHS + NaHCO3

P.PHÁP IRONFILING (MẠT SẮT) :
Fe2O3 + 3H2S  Fe2S3 + H2O
*Phục hồi Fe2O3 :
2Fe2S3 + 3O2  2Fe2O3 + 3S2

Loại trừ bùn trong bể phân huỷ
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Chương III Thiết kế hầm Biogas
III.1 Lựa chọn loại hầm thích hợp :
Việc lựa chọn hầm còn tùy thuộc vào điều kiện của khu vực xây dựng hầm (loại đất, loại đá,… ).
III.2 Quy mô của hầm :
Tùy thuộc vào yêu cầu, điều kiện của người xây dựng, cũng như lượng nguyên liệu cung cấp có phong phú hay không.
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Thiết kế hầm Biogas(quy mô vừa)
1. Lựa chọn nền móng: tùy vào khí hậu, đất, nước ngầm.
2.Dung tích của hầm: dựa vào lượng khí cần cho việc tiêu thụ và khí được dùng ra sao. Đảm bảo 1,5-2m3 / người.
3.Tính toán – Thiết kế .
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Hầm sinh khí có hình cầu tròn
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men :
Nhiệt độ
Độ pH
Tỷ lệ Carbon / Nitơ
Tỷ lệ pha loãng
Đặc tính nguyên liệu
Tốc độ bổ sung nguyên liệu
Có mặt không khí và độc tố
Chương IV
Ứng dụng công nghệ Biogas
Quy mô nhỏ ở hộ gia đình
Quy mô sản xuất trung bình
Quy mô lớn
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
Sử dụng biogas ở quy mô nhỏ
Máy phát điện chạy bằng Biogas
Đèn sử dung khí Biogas
Quy mô lớn hơn : ứng dụng trong sản xuất và thay thế nhiên liệu cho động cơ
Mô hình nhà máy sử dụng Biogas cung cấp điện
Xe hơi , tàu hoả sử dụng nhiên liệu biogas
VSV trong Biogas
Nhóm New Style 08S1
CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI