đề tài: công nghệ biogas

Đề tài:Công Nghệ Biogas.
Nhóm bao gồm các thành viên:
Mã Khắc Duy Nhóm Trưởng
Nguyễn Minh Tiến.
Nguyễn Kim Khoa.
Đỗ Ngọc Thành.
Nguyễn Hoàng Minh Thông
Nguyễn Văn Long.
GVHD:Th.s Vũ Hải Yến

Công nghệ Biogas
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.
Công nghệ Biogas

Công nghệ Biogas
Chương I :
Sơ lược về nguồn nguyên liệu và việc xử
lý nguồn nguyên liệu trước khi ủ
•
Nguồn nguyên liệu :

-Phế liệu, phế thải trong sản xuất
nông, lâm nghiệp…

- Phân gia súc…là chủ yếu.


Khả năng cho phân và thành phần
hoá học của phân gia súc,gia cầm :
Vật nuôi
Khả năng cho phân
hàng ngày của 500kg
v.nuôi
Thành phần hoá học
( % khối lượng phân tươi )
Thể
tích :
m
3
Trọng
lượng
tươi (kg)
Chất
tan dễ
tiêu
Nitơ Photpho Tỷ lệ
Carbon /
Nitơ
Bò sữa
Bò thịt
Lợn

Trâu
Gia cầm
0,038
0,038
0,028

0,028
38,5
41,7
28,4
6,78
31,3
7,98
9,33
7,02
10,2
16,8
0,38
0,70
0,83
0,31
1,20
0,10
0,20
0,47

1,20
20-25
20-25
20-25

7-15

.3 Xử lý nguyên liệu :

cần phải chọn lọc kỹ và xử lý sao cho
phù hợp với yêu cầu sau :
-
Giàu cellulose.
-
Ít Ligin
-
NH
4
+
ban đầu khoảng 2000mg/l
-
Tỷ lệ carbon / nitơ : 20/30
-
Nguyên liệu phải được hoà tan trong
nước


Ảnh hưởng của các loại phân đến sản
lượng và thành phần của khí thu được
:
Nguyên liệu Sản
lượng khí
m
3

/kg
phân khô
Hàm lượng
CH
4
(%)
Thời gian
lên men
(ngày)
Phân bò
Phân gia
cầm
Phân gà
Phân heo
Phân người
1,11
0,56
0,31
1,02
0,38
57
69
60
68

10
9
30
20
21

Công nghệ Biogas

Pha chế nguyên liệu, và hỗn hợp khí sau khi
lên men ở 21
0
C
Nguyên liệu
Sản lượng khí
m
3
/ kg ng.liệu
Thành phần sau 21
ngày (%)
24 ngày 80 ngày CH
4
H
2
CO
2
Phân bò
Phân bò +0,4% bã mía
Phân bò +1% tro bếp
Phân bò + 1% cellulose
Phân bò +0,4% bã mía
+1% urê
Phân bò +1% lá tạp
(1,7N)
0,063
0,071
0,061

0,084
0,081
0,081
0,21
0,21
0,19
0,21
0,26
0,22
60,0
57,6
60,4
52,8
68,0
68,0
1,1
2,1
2,9



34,4
38,4
34,4
44,0
30,6


Chương II :
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS

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.

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 : H
2
,
H
2
S, NH
3
, CH
4
, C
2
H
2
,… trong đó CH
4
là
sản phẩm khí chủ yếu
•

Sơ đồ quá trình lên men Metan :



Giai đoạn I Giai đoạn II Giai đoạn III
Chất hữu cơ,
carbohydrates ,
chất béo ,
protein .
Khối Vi khuẩn
H
2
,CO
2
Acid acetic
Acid propionic , Acid
butyric ,Các rượu khác
và các thành phần khác
Khối Vi
khuẩn
H
2
, CO
2
Acid acetic
Khối Vi
Khuẩn
CH
4
,

CO
2
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.
(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
(C
2
H
5
COOH, C
3
H

7
COOH, CH
3
COOH …)
và pH môi trường ở dưới 5 nên gây thối.

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 : CH
4
,
CO
2
, H
2
S, N
2
, H
2
, và muối khoáng (pH của môi
trường chuyển sang kiềm).

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


Gây men chất hữu cơ theo mẻ :


Bã đã lên menPhản ứng
Nắp di
động
Cửa khí ra
Nắp lấy phân
Cửa ra

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

Loại hấm sinh khí kiểu vòm cố định
Công nghệ Biogas

Loại hầm sinh khí có nắp đậy di động
C

ô
n
g

n
g
h
ệ

B
i
o
g
a
s
Công nghệ Biogas

Loại hầm sinh khí kiểu túi

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


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


Chương III Thiết kế hầm Biogas

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,… ).

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.