Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công nghệ khí sinh học và những vấn đề vệ sinh môi trường

• Chất thải chăn nuôi nếu không được xử lý và tái sử dụng sẽ gây ô nhiễm môi trường và nhiều vấn đề về sức khỏe khác và gây mất cân bằng vật chất ở các khu vực chăn nuôi lớn... Điều kiệ

Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công nghệ khí sinh học và những vấn đề

vệ sinh môi trường

Sự cần thiết

• Công nghệ KSH đang được phát triển cả

ở nước phát triển và đang phát triển

• TQ và Ấn độ là 2 nước phát triển CN KSH mạnh nhất

• Việt nam cũng đang phát triển mạnh

• Công nghệ KSH không những giải quyết vấn đề xử lý chất thải chăn nuôi mà còn là nguồn năng lượng tái tạo và tương đối rẻ

• Chất thải chăn nuôi nếu không được xử lý và tái

sử dụng sẽ gây ô nhiễm môi trường và nhiều

vấn đề về sức khỏe khác và gây mất cân bằng vật chất ở các khu vực chăn nuôi lớn.

Hầm biogas – Từ ý tưởng đến hiện thực

Các thể loại TB KSH

Điều kiện để ứng dụng công

nghệ KSH

• Có nền nhiệt độ môi trường ấm – nóng là rất thích hợp

• Có đủ nguồn chất thải (chăn nuôi)

• Xử lý CTCN là bắt buộc đồng thời được khuyến khích

• Có nhu cầu KSH và nhu cầu phân bón

Chính sách khuyến khích

- Nhà nước trợ giá cho nghiên cứu

- Nhà nước miễn thuế cho những đơn vị tự sản xuất và sử dụng KSH

- Sản phẩm từ tái chế chất thải (điện, phân bón) đều được trợ giá

- Khuyến khích cải tạo môi trường bằng sử dụng phân sau sản xuất KSH

Khí sinh học là gì

• Khí sinh học là khí được tạo ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ (chất thải của động vật và xác động thực vật) nhờ các vi khuẩn yếm khí Khí sinh học chủ yếu gồm CO2 và CH4 là khí cháy được nên KSH chủ yếu được dùng để đun nấu

KSH được sản xuất ra như thế nào?

• Nguyên liệu KSH được nạp theo mẻ hoặc nạp liên tục vào bể để sản xuất ra KSH

Thiết bị KSH cấu tạo như thế nào?

TB KSH có 5 bộ phận chính:

• Bộ phận phân hủy: là nơi chứa nguyên

liệu phân hủy (VD)

• Bộ phận chứa khí: là nơi thu và chứa khí (VG)

• Lối vào: là nơi để nạp nguyên liệu

• Lối ra: là nơi lấy nguyên liệu đã phân hủy

• Bộ phận dẫn khí: từ nơi chứa đến nơi sử dụng khí

Có những loại thiết bị KSH nào?

• Loại nắp nổi

• Loại nắp cố định

• Loại túi nhựa dẻo

• Loại bể đúc sẵn bằng composit

Ưu điểm của hầm bể biogas chất liệu nhựa composite

1 Có độ bền cao và kín tuyệt đối, ít nứt gẫy, rò khí,

không bị axit, bazo ăn mòn.

2 Có áp lực khí gas cao và có khả năng tự điều áp khí gas, gas quá nhiều bể tự động xả khí thông qua cột điều

áp không cần van khoá an toàn Tự động phá váng

100%

3 Có thể lắp đặt ở mọi địa hình khác nhau, đặc biệt

vùng trũng khi đào có nước việc lắp đặt rất đơn giản.

4 Khi lắp đặt xong, dùng trong một thời gian tại địa

điểm đó không phù hợp có thể di chuyển đến nơi khác một cách dễ dàng Khi có sự cố xử lý trong vòng 1 giờ là xong, nhanh sinh khí gas.

5 Có thể lắp đặt thêm nhiều các thiết bị phụ để nâng cao tính hiệu suất sinh khí như: khử mùi, máy phát điện chạy bằng gas, nồi cơm điện, bình nóng lạnh, bóng đèn chạy gas.

Nguyên liệu sản xuất KSH như thế nào?

• Nguồn gốc động vật:

phân người và gia súc Ưu điểm là dễ phân hủy nên nhanh cho KSH nhưng thời gian phân hủy chỉ 2-3 tháng và lượng khí

từ 1kg không lớn Phân gia súc phân hủy nhanh hơn phân người và gia cầm nhưng cho ít khí hơn

Nguyên liệu sản xuất KSH như thế nào?

• Nguồn gốc thực vật:

thân xác thực vật nói chung Nhược điểm là khó phân hủy (thời gian phân hủy dài có thể đến hàng năm) Do vậy nên nạp theo mẻ từ 3-6 tháng/mẻ

Đặc tính và sản lượng khí có thể thu được

từ một số nguyên liệu thường gặp

Loại nguyên

liệu

Lượng thải hàng ngày (kg/con)

Hàm lượng chất khô (%)

Tỷ lệ các bon với Nitơ

C/N

Sản lượng khí hàng ngày (Lít/kg ngliệu tươi) Phân bò 15-20 18-20 24-25 15-32 Phân trâu 18-25 16-18 24-25 15-32 Phân lợn 1,2-4,0 24-33 12-13 40-60 Gia cầm 0,02-0,05 25-50 5-15 50-60 Phân người 0,18-0,34 20-34 2,9-10 60-70 Bèo tây tươi 4-6 12-25 0,3-0,5 Rơm rạ khô 80-85 48-117 1,5-2,0

Những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất KSH

• Mức độ kỵ khí (càng kín càng tốt)

• Nhiệt độ (càng cao càng tốt)

• Tỷ lệ C/N (tỷ lệ C/N=30 là tốt (phân trâu bò, lợn là vừa; C/N của thực vật>>động vật nên dùng hỗn hợp nguyên liệu sẽ tốt hơn)

• Hàm lượng chất khô (%) là trọng lượng khô/tổng trọng lượng; từ 4-10% là tốt nên nguyên liêu thô thường phải pha thêm nước

• Thời gian lưu: thể tích phần phân hủy/lưu lượng nạp

(nguyên liệu động vật: 50 ngày ở Bắc và 30 ngày ở

Nam; nguyên liệu thực vật nên lưu khoảng 100 ngày).

• Độc tố: không nên có thuốc trừ sâu, sát trùng, xà phòng, dầu và các hóa chất độc hại khác

KSH sử dụng vào những mục đích nào?

• Đun nấu

• Thắp sáng

• Chạy động cơ đốt trong

• Bảo quản hoa quả và ngũ cốc

Đun nấu bằng KSH

• Gia đình từ 4-5 người cần bể 3-5m3 với lượng nạp nguyên liệu từ 10-20kg/ngày cho từ 300-500lít KSH Bếp KSH có hiệu suất 50-60% và tiêu thụ 200lít/h thì đủ sử dụng đun nấu thức ăn và nước uống

Bài tập: Nếu nguyên liệu từ phân

bò (trâu, gia cầm ) thì để đủ KSH cho 1 GĐ 5 người đun nấu cơ bản trong 1 ngày cần có mấy: bò, trâu, gia cầm?

Thắp sáng

• Đèn măng sông thắp bằng KSH tiêu thụ 40-80 lít/h (sáng hơn cả bóng điện 25W sợi đốt)

Chạy động cơ

• Động cơ đốt trong (xăng hoặc diezen) có thể được cải tạo để chạy = KSH để sinh công hoặc phát điện

Bảo quản hoa quả và ngũ cốc

• Dùng KSH để bảo quản một số loại hoa quả (cam, bưởi, quýt)

• Dùng KSH để diệt sâu bọ nhằm bảo quản ngũ cốc

Bã thải sử dụng vào những mục đích nào?

• Làm phân hữu cơ

• Cung cấp thức ăn bổ sung cho chăn nuôi gia súc, gia

cầm (vitamin B12 được tổng hợp)

• Ở Philippin, bã thải KSH được thu hồi qua bể lắng, phơi khô và bổ sung vào thức ăn nuôi lợn 10-15%, và nuôi vịt 50%

• Ở TQ, lợn nuôi = bã thải KSH lớn nhanh hơn, với

20-25% thức ăn từ bã thải KSH lợn tặng trọng 15-16% cao hơn.

• Bã thải để nuôi cá: bã thải tăng sự phát triển của cả thực vật và động vật phù du nên tăng nguồn thức ăn cho cá

Sử dụng bã thải nuôi cá còn có ý nghĩa kinh tế hơn cả KSH.

Làm phân hữu cơ

• Bã thải (phần rắn và lỏng) là phân bón

giàu N, P, K (cao hơn phân chuồng) nên

có thể tăng năng suất lúa tới 10-25%

• Bã thải từ bể biogas có tác dụng cải tạo đất rất tốt

• Bã thải lỏng dùng để ngâm thóc trước khi gieo cho kết quả tốt

Làm chất độn cho thức ăn chăn nuôi

• Một phần chất hữu cơ khi phân hủy kỵ khí

đã => axit amin và => B12 nên nếu cho

vào thức ăn chăn nuôi thì có thể tăng

trọng

• Bã thải dùng để nuôi cá rất tốt

Những lợi ích khác của CN KSH

• Cải thiện vệ sinh môi trường (CN KSH hạn chế ruồi nhặng phát triển)

• Chất thải hữu cơ từ CN chế biến thực phẩm,

phân chăn nuôi, phế liệu nông nghiệp nếu đốt trực tiếp vừa ô nhiễm môi trường vừa hiệu quả năng lượng thấp nếu sản xuất KSH thì hiệu quả tổng hợp

• Giải phóng thời gian cho người nội trợ và đỡ tác động đến sức khỏe

• Tiết kiệm năng lượng và ngoại tệ