Dự án hướng dẫn công nghệ xây dựng hầm biogas VACVINA cải tiến ppt

The center for rural communities
research and development

Biogas technology Instructions for the construction
of improved VACVINA biogas plants
Dự án hướng dẫn công nghệ xây dựng hầm biogas
VACVINA cải tiến

Chương I
I. Tổng quan:
Hợp chất hữu cơ tồn tại ở nhiều dạng khác nhau trong cuộc sống, chủ yếu là các
sinh vật chết và phân động vật. Hợp chất hữu được cấu tạo chủ yếu từ Cacbon kết hợp
với một số nguyên tố khác như H, O, N, S v v tạo nên các hợp chất được gọi là
cacbonhydrat, protein và lipit. Trong tự nhiên, xác chết và các hợp chất hữu cơ sẽ
được xử lý nhanh chóng bởi vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn thông qua quá trình phân
huỷ bằng việc bẻ gãy mạch cácbon phức tạp để tạo thành các mạch nhỏ hơn.
Tiến trình phân huỷ xảy ra có sự hiện diện của oxy được gọi là quá trình phân
huỷ hiếu khí, để tạo ra một hỗn hợp khí có thành phần là CO2. Phương trình hoá học
được biểu diễn như sau:
n(C
6
H
10
O
5
) + nH
2
O + n6O
2

Aerobic bacteria n (6CO
2
+6H
2
O) + Q Kcalories.
Tiến trình phân huỷ không có oxy được gọi là phân huỷ yếm khí tạo ra một hỗn
hợp khí chứa thành phần metan. Phương trình hoá học được biểu diễn như sau:
n (C
6
H
10
O
5
) + nH
2
O Anaerobic bacteria n (3CH
4
+ 3CO )
Khí biogas là tên hỗn hợp khí được tạo ra bởi quá trình phân huỷ sinh học của
các hợp chất hữu cơ dưới điều kiện yếm khí. Thành phần chủ yếu là khí metan, khí
biogas sản sinh ra 5200-5800Kj/m3 khi đốt cháy ở nhiệt độ thường. Khí biogas thân
thiện với môi trường là nguồn năng lượng thay thế các nhiên liệu hoá thạch.
II. Cải tiến công nghệ Biogas
Nước cống và phụ phẩm nông nghiệp có chứa các hợp chất hữu cơ cao phân tử.
Khi đạt nhiệt độ và độ ẩm riêng, những hợp chất đó sẽ bị bẻ gãy thành các hợp chất
nhỏ hơn là hợp chất vô cơ hay là các khí. Ở nồng độ cao, các khí tạo ra sẽ gây ô nhiễm
có hại cho người và động vật. Mặt khác việc xử lý chất thải đúng đắn tạo sẽ ra khí
biogas và phân bón hữu cơ. Cách thức này trở nên quan trọng ở Việt Nam thể hiện
bằng bằng mô hình VAC truyền thống. Công nghệ biogas có thể mang lại nhiều lợi ích
cho nông dân, đó là:

1. Sản xuất được nhiên liệu tái tạo sạch và rẻ.
2. Cải thiện điều kiện vệ sinh và sức khoẻ ở các nông hộ (khử các chất thô và phân bắc
(night soil), khử mùi hôi gây ra do phân lợn, giảm thiểu ruồi và động vật ký sinh, làm
sạch động vật nuôi nhốt, hạn khói (đốt bằng gỗ và than đá). Ứng dụng công nghệ
Biogas cũng có nghĩa là nâng cao tầm nhận thức về các vấn đề môi trường quan trọng
và thực hành nông nghiệp bền vững.
3. Giảm CO2 thoát ra và giảm thiểu sự áp lực phá rừng ở khu vực trung du và miền núi
bởi sự thay thế gỗ bằng khí biogas khi đun nấu.
4. Cải tiến tình trạng tài chính ở hộ gia đình do giảm hoặc không tốn kém chi phí nhiên
liệu.
5. Giảm sự thoái hoá đất, cải thiện phân bón cho đất và các sản xuất nông nghiệp bởi
việc sử dụng chất đã phân huỷ (ở hầm biogas) thay thế các phân bón hoá học.
6. Hoạt động chăn nuôi trở nên thuận tiện hơn đặc biệt là các khu trại chăn nuôi tập
trung.
7. Giảm sức lao động của các bà nội trợ khi vệ sinh dụng cụ bếp.
III. Tình hình sử dụng công nghệ biogas ở Việt Nam
Công nghệ biogas kích cỡ gia đình được giới thiệu ở Việt Nam từ những năm
90. Sau đó nhiều mô hình khác nhau đã được cải tiến.
Ở Việt Nam trước đây có 2 hệ thống biogas chủ yếu: mái vòm kín (fixed dome)
hoặc túi nhựa nilon (plastic bag). Gần đây, có thêm sự xuất hiện của hầm biogas thế hệ
thứ 3 xuất hiện VACVINA
1. Hầm biogas vòm cố định:

Được phát triển ở Trung Quốc, Ấn độ, hầm biogas vòm kím bao gồm nhiều hợp
phần liên kết với nhau.
- Phần chính hình chiếc cốc ngầm dưới đất (màu vàng), đỉnh là nơi khí gas tích
tụ (accummulate). Đỉnh có thể làm bằng gạch, bê tông cốt sắt (ferro-concrete) hay
nhựa tổng hợp (composite).
- Đầu vào (mũi tên đỏ) là nơi nguyên liệu được phối trộn và cho vào hệ thống.
-Đầu ra (mũi tên xanh) là nơi tích tụ bùn thải.

Hỗn hợp hữu cơ được đưa vào hầm, khí gas được tạo ra và tích tụ trong vòm.
Khi lượng khí gas tăng lên, chất lỏng trong thiết bị sẽ bị nén xuống, tràn qua và duy trì
cân bằng ở hầm chứa (mũi tên xanh). Thông thường, một hầm vòm kín sẽ tạo ra áp
suất không đổi tương đương với 80cm cột nước. Và khi khí gas được sử dụng, dung
dịch lỏng sẽ chảy ngược từ hầm chứa bên ngoài vào trong hầm chính tạo nên sự cân
bằng áp suất trong hầm.
Tuy nhiên, hệ thống biogas vòm kín cũng có một số nhược điểm khi áp dụng ở
vùng nông thôn Việt Nam. Hệ thống này khá phức tạp so với trình độ xây dựng hiện
tại cũng như là huấn luyện kỹ năng cho các thợ nề (masons). Toàn bộ cấu trúc, đặc
biệt là vòm cầu có thể hình thành hững vết nứt làm cho khí gas thoát ra ngoài gây nên
sự giảm áp suất.Hơn nữa, giá trị đầu tư khá cao khi so sánh với thu nhập của các hộ
gia đình. Sau một thời gian sử dụng, trong hầm phân huỷ, một lớp bùn có thể được tích
tụ ngăn cản không cho khí gas thoát ra ngoài. Việc làm sạch và bảo dưỡng hàng năm
là cần thiết.
2. Kiểu túi nilon:
Mô hình này có nguồn gốc từ Colombia được giới thiệu ở Việt Nam lần đầu
tiên vào năm 1994 bởi tiến sĩ Reg Preston, hiệu trưởng (rector) trường đại học Nông
nghiệp nhiệt đới.

Hệ thống này bao gồm một túi phân huỷ dài hoặc là túi lên men và một bể hay
túi chứa khí gas. Cả hai được chế tạo từ hai hay ba lớp ống polyetylen dày 21µc và 1m
đường kính. Chiều dài của túi chính được xác định bằng tổng thể tích của buồng phân
huỷ (10m chiều dài túi tương ứng với 7m3 thể tích buồng phân huỷ). Túi phân huỷ
được chôn vùi một nửa trong mương. Một đầu được nối với thiết bị trộn nhỏ và thùng
tập trung còn đầu kia là hố bùn tập trung. Bình chứa gas có dung tích khoảng 1,8m3
thường được treo trong nhà bếp hay đặt lên một chỗ cố định.
Khi hỗn hợp hữu cơ được cho vào túi phân huỷ, nó di chuyển chậm dọc theo túi
trong khi quá trình lên men xảy ra và cho đến khi bị trục xuất ra ngoài, nó trở thành
bùn phân huỷ. Khí sinh học tạo ra tập trung trong túi chính dưới tác dụng của trọng lực
cũng như là áp suất sẽ tới bình chứa khí. Khí sinh học được chứa chừng mực nào đó

trong túi chính và trong bình chứa. Người sử dụng có thể điều chỉnh số lượng khí thoát
ra bằng việc kiểm soát mức độ bơm căng của túi.

Túi nilon khá rẻ, dễ dàng lắp đặt và hoạt động, lớp váng hình thành có thể được
điều chỉnh dễ dàng khi vỗ nhẹ lên và nó sẽ chìm xuống đáy. Tuy nhiên, túi nilon lại
khá mỏng manh, dễ bị thủng hay rách trong khoảng 3 tới 5 năm. Chúng phải được bảo
vệ tránh động vật cũng như các tia nắng mặt trời, tia UV có thể phân huỷ lớp
nhựa.Thêm nữa, mô hình này cần khoảng đất rộng từ 10 - 15m2 gần chuồng gia súc.
Đây là vấn đề khó khăn cho nhiều hộ gia đình ở Đồng bằng sông Hồng vì không đủ
rộng rãi để xây dựng.
4.3. Mô hình bể biogas VACVINA
Hầm VACVINA được thiết kế theo những mục đích sau:
- Thiết kế và thi công đơn giản với dung sai lớn.
- Sử dụng ít không gian trống.
- Độ bền cao.
- Giá thành xây dựng rẻ hơn.
- Tạo ra dòng khí ổn định bởi sự điều khiển chủ động lớp váng hình thành.
- Chi phí bảo dưỡng thấp.

Mô hình hầm VACVINA cải tiến
Mặc dù không có một mô hình nào là hoàn hảo, nhưng VACVINA đã chứng
minh rằng nó là mô hình đạt được nhiều điều kiện: đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả. Được
thiết kế theo phù hợp với điều kiện Việt Nam, được nông dân đón nhận và đã mang lại
hiệu quả cao. Sơ đồ thiết kế và nguyên lý hoạt động như sau:

Chú thích:
1. Nguyên liệu vào; 2. Hầm phân huỷ; 3. Bể chứa bùn lỏng; 4. Túi chứa khí.
Nó bao gồm một hầm vuông (hay chữ nhật) đặt ngầm là hầm phân huỷ chính
với túi chứa khí bằng nilon. Một hệ thống đầu vào cho phép nguyên liệu rơi xuống trên
bề mặt dịch lên men sẽ làm phá vỡ lớp váng hình thành.

1. Đầu vào:

Đầu vào là một bộ phận đơn giản, rẻ tiền là ống siphon (còn được gọi là đầu nối
con thỏ) làm bằng đất nung tráng men (glazed terracotta).
Hệ thống thông thường bao gồm hai hoặc ba siphon đầu vào hay cũng có thể
đầu vào chính là nhà tiêu. Ngoài việc đóng vai trò là chỗ nạp liệu, nó cũng đóng vai trò
quan trọng trong việc ngăn ngừa sự hình thành một lớp váng dày bằng việc cho phép
dòng nguyên liệu rơi thẳng xuống bề mặt dung dịch làm thấm ướt và phá vỡ lớp váng.
Khi nguyên liệu được cho vào liên tục, bề mặt luôn bị khuấy động và vỡ ra. Thêm nữa,
siphon cũng hoạt động giống như một van áp lực an toàn không cho khí thoát ra ngoài
2. Hầm phân huỷ:

Hầm phân huỷ chính là một hầm ngầm vuông góc được xây bằng gạch đặc và
vữa (mortar). Tuy nhiên hình dạng của hầm có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào số
lượng gia súc chăn nuôi. Một trong những ưu điểm lớn của mô hình này là tấm bê tông
(concrete) ở trần hầm phân hủy được làm bằng phẳng có thể dọn sạch để làm chuồng
gia súc.
3. Đầu thải bùn lỏng:
Hệ thống thải bùn bao gồm một ống thẳng thường bằng PVC Ø110mm và dài
1m, nó được đặt một góc 45
0
so với hầm phân hủy. Nó có chức năng là nhánh thoát
bùn (ở dạng lỏng) và thiết lập mức chất lỏng cân bằng trong hầm phân hủy.
Ống thoát bùn thường nằm ở vị trí thấp hơn đường ống vào, đầu cuối của nó
thấp hơn nắp hầm khoảng 35cm. Để chắc chắn khí gas được nén chặt trong hầm, đầu
kia của ống được nhúng sâu vào lòng chất lỏng của hầm phân hủy.
4. Hầm chứa bùn lỏng:
Bùn lỏng được chứa vào hầm chứa được xây dựng gần hầm phân hủy, nó được
dùng cho lần sau (bổ sung). Lượng bùn chảy vào hầm chứa bùn cân bằng với lượng
phân cho vào hầm phân hủy ở đầu vào. Tuy nhiên, thể tích của hầm chứa bùn được

tính toán dựa vào lượng bùn lỏng sử dụng. Và để hệ thống hoạt động bình thường,
lượng bùn lỏng trong hầm chứa phải luôn luôn được giữ thấp hơn đầu ra ở hầm phân
hủy.
5. Bộ phận tích tụ khí:
Bộ phận tích tụ khí được sử dụng để hứng và chứa khí gas làm nhiên liệu. Nếu
gia đình có một số lượng lớn gia súc, càng nhiều khí được tạo ra nên cũng phải cần
nhiều bình hay túi đựng khí. Túi được thiết kế 2 lớp polyetylen. Nó có thể chứa từ 1,5-
2m
3
. Để tăng áp lực của khí gas trong lúc nấu nướng, dùng một sơi dây cao su quấn
chặt xung quanh túi chứa khí, nó sẽ thu nhỏ lại khi lượng khí trong túi giảm đi làm cho
túi khí luôn luôn tự bơm căng.
Chương II
HƯỚNG DẪN THI CÔNG HẦM BIOGAS VACVINA CẢI TIẾN
Mục tiêu:
Người tham gia được trang bị kiến thức thực hành, các yêu cầu kỹ thuật của
việc xây dựng hầm biogas VACVINA cải tiến:
- Điều chỉnh theo tình hình chăn nuôi, địa hình xây dựng.
- Các bước thi công, lắp đặt.
- Hoạt động và bảo trì.
I. Chuẩn bị:
1.1 Tính toán thể tích hầm phân hủy:
Kích cỡ của bất kỳ hầm khí sinh học nào cũng phải dựa trên số lượng gia súc hộ
gia đình sở hữu.
Phương pháp tính toán dựa theo các thông số cơ bản: tổng lượng phân gia súc
hàng ngày; thời gian lưu nhỏ nhất của bùn lỏng trong hầm phân hủy; tỷ lệ pha loãng
của phân với nước (nồng độ TS). Trong thiết kế hầm Biogas VACVINA cải tiến, thể
tích thực tế bắt nguồn theo công thức sau:
V = V
gas

+ V
dig
(1)
Trong đó: V
gas
: là thể tích khí trong hầm phân hủy;
V
dig
: lượng bùn lỏng trong hầm phân hủy
Và V
dig
= T x V
dm
(2)
Trong đó: T : thời gian lưu của bùn lỏng trong hầm
phân hủy (thường từ 40 – 50 ngày)
V
dm
: số lượng nước và phân cho vào hằng ngày (lit/ngày)
Và V
ck
= h
1
S
Trong đó: S : diện tích tấm đáy của hầm phân hủy.
h1 : khoảng cách giữa mặt dưới đỉnh tới bề mặt của bùn lỏng trong hầm phân
hủy (m).
Khi sử dụng phân lợn là nguyên liệu chủ yếu thì V
dm
có thể được tính như sau:

V
dm
= (w + nL)T (3)
Trong đó: w: lượng nước dùng để hòa tan phân của n con lợn (l).
L: lượng phân trung bình của một con lợn trong ngày (l)
Tỷ lệ hòa tan tối ưu của nguyên liệu đầu vào là 1 : 5 (một phần nguyên liệu: 5 phần
nước)
Thay w = 5nL, từ phương trình (1), (2), (3) ta có:
V= V
ck
+ (5nL + nL)T = V
ck
+ 6nLT
Như vậy công thức tính thể tích hầm biogas dùng cho nông hộ nuôi heo như sau:
V = V
ck
+ 6nLT (4)
Trong đó: n: số lượng heo (con)
L: lượng phân trung bình của mỗi con/ngày (2l/con/ngày)
T: thời gian lưu trong hầm (ngày)
Với thời gian lưu T = 40 ngày, chúng ta có:
V = V
ck
+ 240nL
1.2 Vật liệu xây dựng:
Một số vật liệu cần thiết để xây dựng hầm biogas VACVINA 7m3 được liệt kê theo
bảng sau:
Vật liệu Đơn vị tính Số lượng
1 Gạch đặc tiêu chuẩn Viên 1400
2 Xi măng kg 600

3 Cát vàng thô M3 1,5
4 Sỏi M3 0,5
5 Sắt thanh (φ8) kg 30
6 Đầu nối kẽm cái 1
7 Ống PVC (φ21) m 4
8 Van, đầu nối Cái 15
9 Ống chất dẻo (φ21) m 15
10 Ống PVC (φ110) m 1
11 Túi polyetylen Cái 1
12 Ống si-phon Cái 2
13 Bếp lò đơn Cái 2
14 Keo dán, cao su non
15 Cuốc, xẻng, dao, bay và các dụng cụ thợ
nề khác…


II. Kỹ thuật thi công hầm phân hủy:
Theo trình tự sau:
1.2 Dùng vải bạt che trên vị trí xây dựng
Nếu hầm được lắp ghép bên ngoài chuồng nuôi, công việc đầu tiên là dùng một
tấm bạt che lên trên khu vực xây dựng. Điều này làm giảm thiểu thời gian xây dựng vì
loại trừ yếu tố thời tiết xấu, điều này sẽ bảo đảm chất lượng công việc tốt hơn.
1.3 Đào hố:
Lựa chọn địa điểm xây dựng:
Vị trí được lựa chọn để xây dựng được xác định trong phạm vi nông hộ. Với bề
mặt hầm phẳng, vị trí thích hợp nhất là gần hay dưới chuồng lợn hay gia súc. Hình
dạng của hầm phân hủy có thể không nhất thiết phải hình chữ nhật mà có thể được
thiết kế phù hợp với cách bố trí và địa hình xây dựng.
- Đào hố:
Sau khi đã cẩn thận lựa chọn vị trí xây dựng, chúng ta bắt đầu đào hố. Kích

thước của hố phải lớn hơn kích thước của hầm để tiện cho việc tiến hành công việc.
Kích thước của hầm phân hủy phải được đo đạc rõ ràng. Tuy nhiên để giảm
thiểu chi phí đầu tư và tăng hiệu quả và dễ dàng hoạt động, cần phải đào hố sâu 2m,
dài từ 1,5-2m; độ rộng được điều chỉnh tùy thuộc vào thể tổng thể tích yêu cầu.
Lưu ý: Khu vực đào hố phải cao hơn mực nước, sẽ là cần thiết nếu đào một
mương thoát nước. Nước sẽ được tập trung trong mương và được bơm ra liên tục trong
quá trình thi công.
2.3 Xây dựng nền của hầm phân hủy
Sau khi đã hoàn tất quá trình đào hố, chúng ta tiến hành xây nền cho hầm theo
các bước sau:
- Chuẩn bị một lớp dày khoảng 15cm nén chặt bằng gạch vụn hay đá nghiền
(4x6cm) làm nền.
- Đổ trên nền một lớp 5cm hỗn hợp bê tông (gồm 1 phần xi măng, 2 phần cát
vàng, 3 phần đá vụn)

Lưu ý: Khi nền đất yếu nên sử dụng sắt thanh φ10 cho dầm bê tông. Nước úng
phải được bơm ra ngay lập tức. Có thể sử dụng các tấm nilon trải lên nền chống thấm
nước.
2.4 Xây thành hầm phân hủy:
Các bức tường được xây dựng khi đã hoàn thành nền (chiều dày của gạch cộng
với lớp vữa). Gạch được sử dụng là gạch đặc. Vữa hồ tạo thành bởi 1 phần xi măng và
4 phần cát thô. Không có mối hở giữa các viên gạch.

Lưu ý: trong quá trình xây dựng thành hầm, có chừa chỗ trống để lắp đặt đầu
vào và đầu ra (như Fig 14)
- Lỗ của vào có đường kính 30cm, bắt đầu từ trên nóc hầm. Nó có thể đặt ở bất
cứ bức tường nào.
- Lỗ ra có kích thước 30cm chiều cao và 25cm chiều rộng và được đặt dưới
30cm so với nóc hầm.
2.5 Trát vữa các bức tường:

Lớp vữa ở thành trong đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm khí gas và
nước không bị rò ra ngoài.
Lớp vữa trát là hỗn hợp của cát vàng loại tốt với xi măng (1 phần xi măng + 3
phần cát vàng).
Đặc biệt cẩn trọng khi trát tường, chú ý tới độ dày của lớp vữa. Bề mặt phải
được tô láng và đều đặn, các góc phải bo tròn.
- Các bước thực hiện như sau:
a. Làm sạch và lau chùi toàn bộ bề mặt trước khi trát vữa.
b. Lớp vữa dày khoảng 1cm, trát bằng bay rồi dùng thước gạt làm phẳng bề mặt.
c. Đợi 1-2h cho lớp vữa khô, tiếp tục làm láng bằng xi măng tinh.

Lưu ý: Bề mặt đỉnh của các bức tường (khoảng 5cm) không nhất thiết phải trát
xi măng vì nó sẽ được trát một lần nữa khi lắp đặt phần nắp của hầm phân huỷ. Một
lớp vữa cuối cùng sẽ kết nối hoàn chỉnh giữa nắp hầm và các bức tường bằng bo tròn
các góc đảm bảo khí gas không thoát ra được.
2.6 Thi công nắp hầm bằng lớp bê tông cốt thép:
Sau khi tô vữa và làm láng các bức tường, công việc tiếp theo là làm trần (nắp
hầm).
Vì lớp trần hầm có thể được sử dụng làm chuồng lợn, chuồng gia súc hay nhà xí
nên nó phải đạt độ dày tối thiểu 10cm, bằng phẳng và kiên cố. Quy trình này cũng
giống như đổ bê tông trần nhà, tuân thủ các bước sau:
a. Chuẩn bị giàn giáo chắc chắn để đỡ trần, sử dụng giàn giáo gỗ trong xây dựng dân
dụng.

b. Chừa lỗ thông (lỗ kỹ thuật) cho người vào trong mà không làm gián đoạn quá trình
làm việc. Khuôn lỗ KT như sau: các ván gỗ làm khuôn được ghép theo hình chữ V,
kích thước 50x50cm ở phía trên, 45x45cm ở phía dưới, cao 10cm.

- Lỗ KT có các chức năng sau:
Là chỗ để đi vào trong hầm phân huỷ để dỡ bỏ giàn giáo khi trần bê tông đủ

khô, ngoài ra nó còn được dùng để lắp đặt, điều chỉnh các ống đầu vào, ra; đường ống
khí gas.
Nó còn là chỗ vào để lấy các chất thải tích luỹ và đá sỏi (thường sau 7 - 10 năm
sử dụng).
c. Chuẩn bị một tấm lưới mắt 15x15cm bằng sắt φ8 uốn cong hai đầu. Đặt các thanh
sắt ngắn nằm dưới các thanh sắt dày sẽ chắc chắn hơn. Nếu độ rộng của trần lớn hơn
2,5m thì kỹ sư thi công phải thiết kế một dạng lưới gia cố để bảo đảm an toàn.
Lưu ý: Các thanh sắt gia cố phải được lắp đặt xung quanh lỗ KT để tăng cường khả
năng chịu tải.

d. Trộn bê tông mác 200.
Tỷ lệ nguyên liệu xây dựng cơ bản: 1 xi măng : 2 cát : 3 sỏi được sử dụng để đổ
bê tông (mác 200). Để chắc chắn độ dày của lớp bê tông đồng đều, có thể sử dụng vài
cái chốt có độ dài bằng 10cm để canh chính xác, khi phủ xong bê tông lên khu vực nào
thì lấy chốt ra.
e. Ống dẫn khí gas chính cũng được lắp đặt trong quá trình đổ bê tông. Sắt ống φ21
được gắn bên thành để không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất trong tương lai.
f. Dầm chặt bê tông.
g. Sau 2 - 3h, khuôn gỗ ở lỗ KT có thể được tháo đi. Tiến hành làm láng các góc khi
tháo khuôn.
h. Làm nắp đậy lỗ KT: phủ một lớp giấy xi măng ở trên bề mặt lỗ KT và các mặt bên.
Sau đó đặt lưới thép lên trên và đổ bê tông dày khoảng 5cm. Lưới thép sử dụng sắt φ8,
khoảng cách 10cm uốn cong lưỡi câu ở đầu cuối. Để thuận tiện cho việc lấy nắp lỗ ra
dễ dàng, uốn cong một sợi thép φ10 làm quai. Lỗ KT được hàn kín bằng đất sét.
i. Để tiết kiệm thời gian thi công, nền bếp lò cũng được xây dựng cùng thời gian với
thi công hầm. Nền lò bằng bê tông dày cỡ 6 - 8cm với lưới thép φ8 mắt lưới 20x20cm
uốn lưỡi câu 2 đầu. Bề rộng và dài của nền cỡ 80x120cm. Để thuận lợi cho việc bếp
núc, làm nền bếp lò cao khoảng 75cm so với nền nhà bếp.

Chú thích:

Hình trên: 2 lỗ chừa trên nền bếp để lắp đặt ống khí gas (ống khí gas ở dưới đưa
lên trên).
Hình dưới: Vị trí của 2 bếp lò trên nền bếp.
Lưu ý: Trong quá trình thi công nền bếp, 2 lỗ đường kính 25cm được thiết kế để
gắn bếp. Các lỗ phải cách mép ngoài của thành ít nhất là 10cm, khoảng cách giữa 2 lỗ
là 50cm.
III. Lắp đặt thiết bị đầu vào, đầu ra, bếp lò:
Sau khi xây dựng nắp hầm, lỗ KT, nắp lỗ và nền bếp lò, toàn bộ công trình phải
chờ xi măng lưu hoá. Giàn giáo được tháo gỡ sau 7 ngày. Các đường ống liệu vào và
thải bùn mới lắp đặt.
Lưu ý: khi bê tông chưa đạt được độ cứng nhất định, không đặt các vật nặng lên
trên nắp hầm phân huỷ.
3.1 Hệ thống ống dẫn vào (hệ thống nạp liệu)
Hệ thống nạp liệu của hầm bao gồm bể trộn nối với một hay nhiều ống siphon
(đầu nối hình đuôi mèo ). Bể trộn thường được đặt gần hầm phân huỷ, ở góc chuồng
nuôi. Kích thước tiêu chuẩn của bể trộn là: dài x rộng x sâu = 0,2 x 0,4 x 0,3 (m). Số
lượng ống sipon tuỳ thuộc vào kích thước của hầm phân hủy, thông thường có 2 tới 3
ống mỗi hầm. Nhà xí cũng có thể được nối với hệ thống vào.

Vị trí lắp đặt ống siphon ở bộ phận nạp liệu hầm phân huỷ (chú ý chiều cao của
miệng ống và chỗ uốn cong của ống siphon chênh nhau 5cm)
Với cách lắp đặt như trên, ống siphon giống như van một chiều ngăn không cho
khí thoát ra ngoài, lắp đặt đúng cách là cực kỳ quan trọng. Trong trường hợp này, khi
nước được đổ vào trong ống siphon nó sẽ đạt đến độ cao nhất trong ống (hình bên
phải) ngang bằng với miệng ống ở đầu ra. Cố định vị trí và gắn các đầu bằng vữa.
Bể trộn được xây dựng sát hầm, nó có chức năng tập trung và trộn lẫn các
nguyên liệu với nhau trước khi đổ vào hầm phân huỷ. Nó có thể được phủ lưới lên trên
ngăn không cho gạch vụn, đá rơi vào hầm phân huỷ.
Lưu ý: Ống siphon phải được lắp đặt sau khi hoàn thành hầm phân huỷ, không
được đặt trước hay trong quá trình xây nắp hầm phân huỷ.

3.2 Hệ thống thải và hoàn lưu bùn lỏng:
Bao gồm một ống ra và hố lưu bùn. Hố lưu bùn được xây dựng chứa ống thải,
thể tích phụ thuộc vào lượng bùn thải ra. Đỉnh của hố bằng với mức cao nhất của
lượng bùn trong hầm phân huỷ. Do vậy mức bùn trong hố lưu sẽ luôn giữ ở mức cân
bằng hoặc thấp hơn so với miệng ống ra.
Ống thoát có chức năng thoát bùn đã phân huỷ từ hầm phân huỷ vào hố lưu
bùn. Chiều dài và vị trí của nó đóng vai trò quan trọng khi xác định mức bùn trong
hầm phân huỷ. Ống PVC đường kính 110-150mm với chiều dài bằng 1/3 chiều cao
của lớp bùn trong hầm phân huỷ (80-100cm).
Nó được đặt một góc nghiêng 45
0
chắc chắn rằng phần nằm dưới mực chất
lỏng sẽ có chiều cao đúng bằng 1/3 chiều cao của cột chất lỏng (bùn lỏng). Ví dụ, nếu
bùn lỏng trong hầm phân huỷ sâu 1,5m thì đầu mút của ống thoát phải nằm dưới mực
chất lỏng đúng 50cm.

3.3 Đường ống dẫn khí gas
Đường ống dẫn khí gas nối đầu ra của khí gas với túi dự trữ gas, van an toàn và
thiết bị đốt (bếp lò).
3.4 Van an toàn:
Mục đích: van an toàn có vai trò quan trọng trong việc bảo đảm áp suất khí gas
không vượt quá 15cm cột nước. Nó bao gồm các bộ phận: chai nhựa trong suốt dung
tích 1-1,5 lit; đầu nối chữ T; ống nhựa Tiền Phong φ21.

Lắp đặt: để lắp đặt van an toàn, tuân thủ các bước sau đây:
(1) Đục 1 lỗ đường kính 1,5-2cm trên cổ chai.
(2) Chèn một đoạn ống ngắn vào trong chai, nối một đầu với chữ T.
(3) Nối chữ T với 2 đầu là 2 đầu của ống dẫn khí gas.
Hoạt động: Đổ nước vào trong chai, nước ngập ống một đoạn từ 10 (hoặc
15cm). Đánh dấu mực nước trong chai để tham khảo và thêm nước khi cần thiết. Nếu

áp suất khí gas đạt và vượt hơn 10cm (hoặc 15cm) cột nước thì khí gas sẽ nổi bong
bóng trong ống và trồi lên trong chai.
Vị trí đặt van an toàn: van an toàn được đặt ở nơi khá thông thoáng để dễ dàng
quan sát và bổ sung nước khi cần thiết.
Lưu ý: Kiểm tra mực nước thường xuyên, nếu mực nước trong chai xuống thấp
hơn 10cm (hay 15cm) tức là đầu ống nhựa không còn nhúng trong nước thì phải thêm
nước ngay lập tức để ngăn ngừa khí gas thoát ra làm giảm áp suất trong đường ống.
3.5 Túi dự trữ gas
Khí gas được chứa trong bình dự trữ cho đến khi được sử dụng làm chất đốt.
Túi nilon dự trữ được treo chắc chắn dưới trần chuồng heo hay ở một vị trí không có
vật nhọn có thể đâm thủng túi và không bị ánh nắng mặt trời chiếu vào. Để chứa đủ
khí gas cho 4 tới 5 giờ nấu nướng của một gia đình điển hình nông thôn (5-6 người, có
6-7 con heo) thì chỉ cần 1 túi (nếu nuôi nhiều heo thì phải cần thêm nhiều túi). Bình
hay túi dự trữ được làm bằng 2 lớp polyetylen 20-24 µc, đường kính 100cm , dài 2,5m
có thể chứa được 1,8m
3
khí. Một đầu của túi (bình) được cột chặt, đầu kia nối với chữ
T và ống nhựa φ21 (có thể dùng bình nhựa như hình dưới thay cho túi nilon).

- Lắp đặt:
Hai lớp polyetylen được áp chặt với nhau sao cho không còn không khí giữa
khe hở.
Kĩ thuật buộc: để túi căng phồng lên khi bơm gas vào, hai đầu của túi được gấp
lại từ ngoài vào trong, dây cao su được dùng để buộc chặt.
Chèn một ống dài 30cm có gắn chữ T ở đầu kia vào túi để dẫn khí (PVC φ21).
Áp suất tự tạo trong túi khi túi căng sẽ dẫn dòng khí về bếp lò.
Hoạt động:
Túi phải được treo chắc chắn, thuận tiện cho việc sử dụng, không xa nhà bếp.
Một sợi dây đàn hồi được cột vòng xung quanh túi để ổn định dòng khí ra trong
quá trình nấu. Sau khi nấu, nới lỏng dây trở lại để túi căng lại như hình dạng ban đầu.

3.6 Bếp lò
Bếp lò VACVINA sản xuất dễ sử dụng. Bếp được làm bằng gang với van bằng
đồng, được thiết kế như bếp khí hoá lỏng (LPG) tiêu chuẩn.
Bếp được lắp đặt trên sàn, ống dẫn khí gas được nối hoàn chỉnh vào bếp thông
qua van điều chỉnh (van Đài Loan) được gắn dưới sàn bếp. Trước khi gắn chặt van, sử
dụng một ít chất bôi trơn vào viên bi trong van để nó trơn láng và hoạt động dễ dàng.
Vì lý do an toàn , lưu ý hạn chế trẻ em tiếp xúc với bếp. Van chính cũng như là
van đốt luôn luôn đóng (ngắt) khi bếp không sử dụng. Trước khi sử dụng, van chính
được mở trước rồi mới đến van khí gas

3.7 San lấp mặt bằng:
Sau khi hoàn chỉnh việc xây dựng và lắp đặt, công việc còn lại là san lấp mặt bằng.
Cát là vật liệu hiệu quả nhất, chú ý tới những chỗ xung quanh tường ngoài của hầm
phân huỷ. Cát nên phun đẫm nước để hiệu quả lèn chặt tốt hơn.
Chương III
Hoạt động và bảo trì hầm biogas VACVINA

I. Cho chất phân huỷ (nguyên liệu) vào hầm
Trước khi hầm biogas hoạt động, phải cho chất phân huỷ vào. Các chất phân
huỷ vào hầm phải được loại bỏ vữa hồ, gạch vụn của quá trình xây dựng hầm. Tất cả
các thành phần của hệ thống phải được kiểm tra chặt chẽ để phải đảm chắc chắn không
có khí gas rò rỉ.
Các thành phần hữu cơ có nguồn gốc động vật hay thực vật theo nguyên tắc
đều có thể bị phân huỷ để tạo thành khí gas. Tuy nhiên, hầm VACVINA được thiết kế
chuyên cho việc sử dụng cho chất thải người và động vật với thành phần chính là phân
tươi và phân bắc (night-soil)
1.1 Cho chất phân huỷ vào lần đầu:
Khi tất cả mọi công đoạn đã hoàn tất, hầm đã có thể hoạt động tạo khí. Để khởi

động quá trình phân hủy kỵ khí, thiết lập một tập đoàn vi khuẩn phân giải tạo metan,
thành phần thích hợp nhất cho vào ban đầu là phân gia súc, gia cầm (hay chính là phân
lợn). Và cũng để thúc đẩy nhanh quá trình tạo gas, thích hợp nhất là chuẩn bị 700- 800
kg phân tươi (được thu thập trong 7 ngày trước đó) làm nguyên liệu đầu vào.
Phân được ngâm nước và phun vào hầm để ngăn ngừa lớp váng hình thành
trong hầm phân huỷ. Lượng phân + nước đưa vào ít nhất phải đủ để ngập đầu phía
dưới của ống ra.
** Những vật liệu không nên cho vào hầm phân huỷ:
+ Đất, cát, sỏi, đá.
+ Nhánh cây, rơm rạ
+ Xà phòng, dung dịch tẩy rửa, các hoá chất làm sạch, các chất khử trùng, nước mưa.
** Những bước kiểm tra để cho dòng gas ổn định:
+ Lưu ý mức nước trong van an toàn.
+ Cho nước vào các ống siphon.
+ Ống siphon nhà xí cũng được đổ nước vào (nếu có).
+ Tất cả các van khí (van khí chính, cần điều chỉnh ở bếp) phải đóng lại.
Quá trình phân huỷ sinh học và tạo khí có thể diễn ra trong vòng 5-10 ngày (chậm hơn
nếu trong nền nhiệt độ thấp). Khi khí gas được tạo ra bơm căng túi (bình) chứa, lúc đó
có thể sử dụng khí gas để đun nấu. Lúc ban đầu, hỗn hợp khí gas có thể chứa một số
lượng không khí lẫn vào, nó sẽ hết đi trong quá trình sử dụng.
1.2 Lượng nguyên liệu cho vào hàng ngày
Lượng nguyên liệu ban đầu (700-800 kg) sẽ khởi động quá trình phân huỷ và tạo khí
trong hầm nhưng không đủ để tạo ra một lượng khí lớn sử dụng hàng ngày. Do đó
nguyên liệu tươi phải được bổ sung hàng ngày để thoả mãn nhu cầu đun nấu cho gia
đình. Để tạo ra một lượng khí đủ cho một gia đình 7 người, một lượng trung bình
khoảng 15-20kg phân lợn hay gia cầm cho vào hàng ngày là đủ. Thêm nữa, nếu nhà xí
cũng được nối với hầm phân huỷ, thì cần thêm vào hầm một lượng phân bắc.
Ngoài phân ra, nước cũng được thêm vào đều đặn với tỷ lệ 5 phần nước: 1 phần phân.
Tỷ lệ nước : phân là nhân tố quan trọng trong việc tối ưu hoá lượng khí tạo ra. Nếu
thêm quá nhiều nước vào sẽ đẩy một phần chất chưa phân huỷ ra ngoài hầm. Điều này

có nghĩa là sẽ có ít lượng khí được tạo ra và lượng bùn tràn ra ngoài chưa bị khử mùi
hôi và các động vật ký sinh.
Khi một số lượng lớn nước được dùng để làm sạch và tắm cho heo trong những ngày
hè, lượng nước này phải thoát đi, không được cho vào hầm phân hủy. Một mương
thoát nước phải được xây dựng để thoát nước thải không cần thiết trong khi chỉ cho
vào hầm các chất thải động vật.
Để nói đầy đủ về các ưu điểm của hầm biogas VACVINA cải tiến với nhiều ống
siphon đầu vào, nhà tiêu có thể xây dựng cùng lúc với hầm biogas. Nước sử dụng để
dội cầu cần phải được tính toán với tổng thể tỷ lệ nước : phân như đã đề cập ở trên.
Ống siphon của nhà tiêu cũng được kiểm tra thường xuyên để bảo đảm chúng luôn
trong tình trạng chứa nước ngăn ngừa khí thoát ra ngoài.
II. Bảo dưỡng hệ thống và các vấn đề phát sinh:
2.1 Sử dụng biogas cho đun nấu:
1. Khi túi (bình) lưu khí được bơm căng, lúc đó có thể sử dụng khí để đun nấu. Lúc
đầu, hỗn hợp khí gas có chứa không khí nên hơi khó cháy. Lượng khí gas đó cần xả đi
và đợi lượt khí tiếp theo sinh ra vào hôm sau.
2. Khi không sử dụng, tất cả các van khí đều phải được đóng lại.
3. Khi sử dụng bếp, luôn nhớ ban đầu nên để ngọn lửa nhỏ sau đó từ từ điều chỉnh van
sao để ngọn lửa to, có cường độ mạnh hơn tuỳ thuộc vào việc đun nấu.
4. Để chắc rằng quá trình đốt cháy khí ổn định và sạch, kim điều chỉnh gas bằng đồng
phải được vệ sinh ít nhất một tuần một lần.
5. Nếu khí gas thoát ra quá chậm, có thể sử dụng vòng cao su siết vào túi chứa khí.
Vòng cao su phải được nới ra khi đun nấu xong để túi có thể căng phồng trở lại khi
một lượng khí mới được tạo ra. Một cái quạt nén khí có thể được lắp thêm để tăng sự
trích khí từ túi chứa.
6. Van khí chính phải lắp đặt tránh xa tầm tay trẻ em và nên khoá lại khi không sử
dụng nhiên liệu.
2.2 Một số vấn đề chung và cách giải quyết:
Vấn đề Nguyên nhân Cách khắc phục
1. Không có khí hoặc khí

gas không đủ
Quá trình phân huỷ sinh
học chưa bắt đầu
Đợi một vài ngày để quá
trình bắt đầu.
Nồng độ vi khuẩn không
đủ
Thêm vào hầm phân huỷ
bùn lỏng của hầm phân
huỷ khác
Khí gas bị thoát ra ngoài - Kiểm tra đường ống gas
- Kiểm tra mức nước
trong van an toàn.
- Kiểm tra mức nước
trong hầm, trong tất cả
ống siphon, nắp nhà tiêu
- Cẩn thận đóng tất cả
các van sau khi sử dụng,
tránh tầm tay của trẻ em.

Cho vào không đủ
nguyên liệu (phân)
Cho vào đủ yêu cầu