BIOGAS VÀ VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN BIOGAS

BÀI TIỂU LUẬN
BIOGAS VÀ VI SINH
VẬT TRONG LÊN MEN
BIOGAS
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM

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 IV. QM

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 IV. QM


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

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
-
NH
4
+
ban đầu khoảng 2000mg/l
-
Tỷ lệ carbon / nitơ : 20/30
-
Nguyên liệu phải được hoà tan trong nước
V
S
V

t
r
o
n
g

B
i
o
g
a
s
-

N
h
ó
m

I
V
.

Q
M

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
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM

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
•
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 : CH
4
, CO
2
, N
2
,H
2
,
H
2
S …, trong đó CH
4
, CO
2
là chủ yếu.
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM

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 : H
2
,
H
2

S, NH
3
, CH
4
, C
2
H
2
,… trong đó CH
4
là
sản phẩm khí chủ yếu (nên còn gọi là quá
trình lên men tạo Metan )

Sơ đồ quá trình lên men Metan :
V
S
V

t
r
o
n
g

B
i
o
g
a

s
-

N
h
ó
m

I
V
.

Q
M


V
S
V

t
r
o
n
g

B
i
o
g

a
s
-

N
h
ó
m

I
V
.

Q
M

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.
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM
(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.
Các vi khuẩn tham gia trong pha này :
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM


Vi khuẩn Sản phẩm (acid) tạo được
Bacillus cereus
Bacillus knolkampi
Bacillus megaterium
Bacterodies succigenes
Clostridium carnefectium
Clostridium cellobinharus
Clostridium dissolves
Clostridium thermocellaseum

Pseudomonas
Ruminococcus sp
A.acetic, A.lactic
A.acetic, A.lactic
A.acetic, A.lactic
A.acetic, A.sucinic
A.formic, A. acetic
A.lactic, Etanol, CO
2
A.formic, A.acetic
A.lactic, A.sucinic, Etanol
A.formic, A.acetic, A.lactic,
A.sucinic, Etanol
A.formic, A.acetic,A.sucinic

Hình ảnh của vi khuẩn bacillus cereus
V
S
V

t
r
o
n
g

B
i
o
g

a
s
-

N
h
ó
m

I
V
.

Q
M


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).

Các vi khuẩn tham gia :
VSV trong Biogas- Nhóm IV. QM