Nghiên cứu thực trạng và giải pháp nhân rộng hầm khí sinh học (biogas) trong xử lý chất thải chăn nuôi tại huyện yên sơn, tỉnh tuyên quang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN TRUNG BẮC

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP
NHÂN RỘNG HẦM KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)
TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TẠI
HUYỆN YÊN SƠN, TỈNH TUYÊN QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

THÁI NGUYÊN - 2015

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN TRUNG BẮC

NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP
NHÂN RỘNG HẦM KHÍ SINH HỌC (BIOGAS)
TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TẠI
HUYỆN YÊN SƠN, TỈNH TUYÊN QUANG
Ngành: Phát triển nông thôn
Mã số: 60 62 01 16

LUẬN VĂN THẠC SĨ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐINH NGỌC LAN

THÁI NGUYÊN - 2015

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc sử
dụng để bảo vệ một học vị nào và các thông tin đƣợc trích dẫn trong luận văn
này đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả đề tài

Trần Trung Bắc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thực trạng và giải pháp
nhân rộng hầm Khí Sinh Học (BIOGAS) trong xử lý chất thải chăn nuôi tại
huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang”, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và
chân thành đến các thầy, cô giáo trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên, khoa
Kinh tế - Phát triển nông thôn đã truyền đạt cho tác giả những kiến thức bổ ích
và đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả thực hiện bản luận văn này. Tác giả xin

bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS. Đinh Ngọc Lan,
trƣờng đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hƣớng dẫn chỉ bảo cho tác
giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Tuyên
Quang, Trung tâm Nƣớc sạch và Vệ sinh môi trƣờng nông thôn Tuyên Quang,
Hội Nông dân tỉnh Tuyên Quang, UBND huyện Yên Sơn, các phòng, ban
chuyên môn, UBND các xã các Mỹ Bằng, Phúc Ninh, Nhữ Hán, đặc biệt là các
hộ gia đình đã thực hiện tham gia trả lời phỏng vấn và đã cung cấp những số liệu
cần thiết, giúp đỡ tôi trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu tại địa bàn.
Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới gia
đình, bạn bè đã không ngừng động viên, giúp đỡ tác giả cả về vật chất lẫn tinh
thần trong suốt quá trình học tập và rèn luyện. Dù đã cố gắng nhƣng trình độ,
năng lực bản thân còn hạn chế nên trong báo cáo của tác giả chắc chắn không
tránh khỏi sai sót, kính mong các thầy giáo, cô giáo, các đồng nghiệp góp ý để
nội dung nghiên cứu này hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả đề tài

Trần Trung Bắc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................ ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ vi

DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................... vii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................... 2
3. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................................. 3
4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 4
1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 4
1.1.1. Biogas (khí sinh học) là gì? .................................................................. 4
1.1.2. Khả năng sản sinh Biogas ..................................................................... 6
1.1.3. Nguyên lý của quá trình chuyển hóa ..................................................... 6
1.1.4. Vai trò của Biogas .............................................................................. 15
1.1.5. Các loại hầm khí Biogas ..................................................................... 16
1.1.6. Khái quát về hiệu quả và hiệu quả sử dụng hầm khí Biogas ............... 19
1.1.7. Các yếu tố ảnh hƣởng đến việc áp dụng công nghệ hầm Biogas ......... 20
1.2. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................... 22
1.2.1. Trên thế giới ....................................................................................... 22
1.2.2. Tại Việt Nam ...................................................................................... 23
Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 29
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................... 29
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................... 29
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 29

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


iv

2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 29
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 30

2.3.1. Phƣơng pháp chọn điểm nghiên cứu ................................................... 30
2.3.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu .............................................................. 30
2.4. Phƣơng pháp phân tích số liệu ............................................................... 31
2.4.1. Phƣơng pháp thống kê mô tả .............................................................. 31
2.4.2. Phƣơng pháp so sánh .......................................................................... 31
2.4.3. Phƣơng pháp tham khảo ý kiến chuyên gia ......................................... 31
2.5. Hệ thống chỉ tiêu nghiên cứu ................................................................. 32
Chƣơng 3. 33KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 33
3.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Yên Sơn ............ 33
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 33
3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội ..................................................................... 34
3.2. Thực trạng tình hình áp dụng hầm Biogas của hộ chăn nuôi trên địa
bàn huyện Yên Sơn ............................................................................ 38
3.2.1. Khái quát về tình hình phát triển ngành chăn nuôi của huyện Yên Sơn......... 38
3.2.2. Thực trạng áp dụng công nghệ hầm Biogas trên địa bàn huyện Yên Sơn........ 40
3.2.3. Thực trạng áp dụng công nghệ hầm khí Biogas ở các xã điều tra ........ 44
3.3. Thực trạng ứng dụng hầm Biogas ở các hộ điều tra ............................... 50
3.3.1. Tình hình chăn nuôi của các hộ điều tra .............................................. 50
3.3.2. Tình hình ứng dụng hầm Biogas của các hộ điều tra ........................... 52
3.4. Phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến việc ứng dụng công nghệ hầm
khí Biogas trong chăn nuôi ở huyện Yên Sơn ..................................... 56
3.4.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 56
3.4.2. Yếu tố xã hội ...................................................................................... 56
3.4.3. Quy mô chăn nuôi .............................................................................. 57
3.4.4. Nguồn vốn .......................................................................................... 57
3.4.5. Yếu tố kỹ thuật, khả năng tiếp thu, ứng dụng công nghệ Biogas
của các hộ ........................................................................................... 58

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

v

3.4.6. Mặt bằng để xây dựng chuồng trại và lắp đặt hầm Biogas .................. 58
3.4.7. Chính sách ứng dụng công nghệ hầm Biogas vào chăn nuôi ở địa phƣơng....... 58
3.4.8. Các khó khăn khác ............................................................................................. 59
3.5. Định hƣớng và giải pháp tăng cƣờng ứng dụng nhân rộng mô hình
hầm Biogas của các hộ trên địa bàn huyện Yên Sơn ........................... 62
3.5.1. Căn cứ chung để đƣa ra định hƣớng và giải pháp tăng cƣờng ứng
dụng nhân rộng hầm Biogas ở các hộ trên địa bàn huyện Yên Sơn ..... 62
3.5.2. Định hƣớng phát triển Biogas ở huyện Yên Sơn ................................. 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 69
1. Kết luận .................................................................................................... 69
2. Kiến nghị .................................................................................................. 70
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................... 73
PHỤ LỤC.................................................................................................... 76

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


vi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BQ

Bình quân

CN -TTCN

Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp

GSGC

Gia súc gia cầm

GTSX

Giá trị sản xuất

KSH

Khí sinh học

NTTS

Nuôi trồng thủy sản

VAC

Vƣờn ao chuồng

VSV

Vi sinh vật

UBND

Ủy ban nhân dân

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1:

Lƣợng phân chuồng (kể cả độn) của một số loại gia súc nuôi nhốt ...... 5

Bảng 1.2:

Lƣợng chất thải hàng ngày của động vật ...................................... 5

Bảng 1.3:

Tỷ lệ cacbon/nitơ của các loại nguyên liệu ................................... 5

Bảng 1.4:

Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg) .............. 6

Bảng 1.5:

Điều kiện tối ƣu cho quá trình tạo KSH ....................................... 9

Bảng1.6:

Thời gian nguyên liệu lƣu lại trong hầm đối với phân động vật....... 12

Bảng 1.7:

Tỷ lệ cacbon/nitơ của các loại nguyên liệu ................................. 14

Bảng 1.8:

Hàm lƣợng chất khô của các nguyên liệu (%) ............................ 14

Bảng 1.9:

Số lƣợng công trình Biogas trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang ...... 27

Bảng 3.1:

Cơ cấu giá trị sản xuất ngành chăn nuôi của huyện (2012-2014) ..... 38

Bảng 3.2:

Quy mô ngành chăn nuôi của huyện Yên Sơn........................... 39

Bảng 3.3:

Tình hình sử dụng hầm khí Biogas trong toàn huyện qua 3
năm (2012-2014)....................................................................... 42

Bảng 3.4:

Điều kiện tự nhiên và tình hình chăn nuôi tại các xã điều tra .... 44

Bảng 3.5:

Tình hình phát triển hầm Biogas ở các xã điều tra .................... 47

Bảng 3.6:

Điều kiện sản xuất bình quân của các hộ điều tra ...................... 50

Bảng 3.7:

Tình hình chăn nuôi của các hộ điều tra .................................... 51

Bảng 3.8:

Tình hình phát triển hầm Biogas ở các hộ điều tra .................... 52

Bảng 3.9:

Hiệu quả kinh tế khi sử dụng hầm Biogas cho 1 hộ chăn nuôi ........ 53

Bảng 3.10: Tổng hợp ý kiến của các hộ điều tra về lợi ích về môi trƣờng
và trong sinh hoạt hàng ngày mà công trình Biogas mang lại ... 55
Bảng 3.11: Thống kê nguồn vốn để xây hầm của các hộ chăn nuôi............. 57
Bảng 3.12: Ý kiến của các hộ về hỗ trợ vốn xây hầm theo dự án ................ 58
Bảng 3.13: Giá thành xây dựng các loại hầm Biogas ...................................... 59
Bảng 3.14: Ý kiến nhận xét của ngƣời dân về những khó khăn trong việc
xây hầm Biogas ...................................................................................... 60
Bảng 3.15: Ý kiến điều tra của các hộ thuận lợi và tác dụng của hầm Biogas...... 61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Quá trình tạo khí sinh học ............................................................. 9
Hình 1.2: Xây dựng công trình KSH (Biogas) bằng gạch ........................... 79
Hình 1.3: Công trình KSH bằng vật liệu Composite ................................... 79
Hình 1.4: Công trình KSH bằng vật liệu bạt HDPE màng chống
thấm HDPE ................................................................................ 80

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Chăn nuôi ở nƣớc ta dù nhỏ lẻ hay quy mô lớn đều gây ô nhiễm môi
trƣờng do một lƣợng lớn chất thải của gia súc, gia cầm cơ bản vẫn xả thẳng ra
tự nhiên hoặc sử dụng không qua xử lý.
Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng trong
chăn nuôi ở nƣớc ta hiện nay? Hiện nay phần lớn bà con chăn nuôi theo kiểu
phân tán và ít đầu tƣ đúng mức việc xử lý môi trƣờng. Bên cạnh chủ trƣơng
lớn là quy hoạch lại chăn nuôi theo hƣớng quy mô tập trung thì vấn đề đặt ra
là gắn tổ chức chăn nuôi tập trung với công nghệ hầm Biogas và tạo lập thị
trƣờng phân bón có giá trị cao sau xử lý; nhƣng mũi nhọn vẫn là sử dụng hầm
khí Biogas bởi vừa xử lý triệt để chất thải, vừa tạo ra nguồn năng lƣợng khí
gas làm chất đốt, chạy máy phát điện vừa có phân bón phục vụ sản xuất rau
quả an toàn. Ứng dụng công nghệ hầm khí Biogas đang là giải pháp đa tiện
ích, vừa khả thi trƣớc mắt, vừa bền vững lâu dài.

Huyện Yên Sơn nằm ở phía nam của tỉnh Tuyên Quang, bao quanh
thành phố Tuyên Quang, phía tây nam giáp huyện Đoan Hùng (Phú Thọ),
phía tây giáp huyện Yên Bình (Yên Bái), phía đông là huyện Định Hóa (Thái
Nguyên) và huyện Chợ Đồn tỉnh (Bắc Kạn). Huyện có diện tích và dân số lớn
nhất tỉnh Tuyên Quang, với diện tích là 1.132,42 km² và dân số 162.936
ngƣời. Cả hai con sông Lô và sông Gâm đều chảy vào và gặp nhau tại huyện
này. Chăn nuôi đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình và là
một trong những nguồn thu chủ yếu của nông hộ trong địa bàn huyện. Để
khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trƣờng trong chăn nuôi nói chung và chăn
nuôi lợn, nuôi trâu, bò nói riêng ở huyện Yên Sơn, ngƣời dân đã ứng dụng
công nghệ hầm chứa Biogas, bƣớc đầu đã mang lại những kết quả khả quan
nhƣ: hạn chế sự ô nhiễm môi trƣờng xung quanh, hạn chế đƣợc tình hình dịch
bệnh lây lan, tạo ra nguồn khí gas làm chất đốt, tạo ra nguồn điện thắp sáng...

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


2

Tuy nhiên, công nghệ hầm khí Biogas trong chăn nuôi hiện nay ở
huyện Yên Sơn chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi, ngƣời dân địa phƣơng còn gặp
rất nhiều khó khăn đặc biệt là vấn đề ứng dụng chuyển giao công nghệ, vấn
đề về vốn để xây dựng hầm... Vì vậy, việc triển khai công nghệ hầm khí
Biogas tới các nông hộ đang là vấn đề mà cả ngƣời dân và các cấp chính
quyền địa phƣơng đang quan tâm để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng trong
chăn nuôi.
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên
cứu thực trạng và giải pháp nhân rộng hầm khí sinh học (BIOGAS) trong xử
lý chất thải chăn nuôi tại huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang” làm đề tài
nghiên cứu nhằm góp phần đƣa ra đƣợc những giải pháp tích cực để mở rộng

quy mô và phạm vi áp dụng công nghệ hầm khí Biogas có hiệu quả trong thời
gian tới.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
2.1. Mục tiêu chung
Trên cơ sở nghiên cứu thực trạng áp dụng công nghệ hầm khí Biogas
vào chăn nuôi hiện nay ở huyện Yên Sơn, những thuận lợi và khó khăn của
từng hộ gia đình trong quá trình sử dụng. Từ đó đề xuất những giải pháp
nhằm khắc phục khó khăn và nâng cao hiệu quả sử dụng, tăng cƣờng ứng
dụng công nghệ hầm khí Biogas vào chăn nuôi tại địa phƣơng.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Hệ thống lý luận và thực tiễn về công nghệ hầm khí Biogas và việc sử
dụng hầm khí Biogas
- Đánh giá đƣợc hiện trạng sử dụng hầm Biogas trong xử lý chất thải
chăn nuôi tại huyện Yên Sơn
- Phân tích đƣợc những thuận lợi khó khăn trong quá trình xây dựng và
sử dụng công nghệ hầm khí Biogas.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


3

- Đề xuất đƣợc các giải pháp nhằm khắc phục khó khăn và nâng cao
hiệu quả sử dụng, nhân rộng công nghệ hầm khí Biogas trong phát triển chăn
nuôi tại địa phƣơng trong thời gian tới.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là tập trung nghiên cứu các vấn đề liên
quan đến xây dựng và sử dụng công nghệ hầm khí Biogas tại huyện Yên Sơn,
tỉnh Tuyên Quang. Những vấn đề lý luận và thực tiễn hiệu quả ứng dụng công
nghệ Biogas vào trong chăn nuôi.

4. Ý nghĩa của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài đánh giá đƣợc những thuận lợi và khó
khăn trong quá trình xây dựng và sử dụng công nghệ hầm khí Biogas của
huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang trong thời gian qua; đề xuất các giải pháp
có tính khả thi góp phần đẩy mạnh việc xây dựng và sử dụng công nghệ hầm
khí Biogas ở huyện Yên Sơn trong thời gian tới. Vì vậy, đây là luận cứ khoa
học phục vụ cho sự lãnh đạo, chỉ đạo của huyện trong việc triển khai xây
dựng và sử dụng công trình khí sinh học trong chăn nuôi tại địa phƣơng.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


4

Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Biogas (khí sinh học) là gì?
Cơ thể và chất thải động vật và thực vật gồm các chất hữu cơ. Các chất
này thƣờng bị thối rữa do tác động của các vi anh vật mà chủ yếu là vi khuẩn.
Quá trình này đƣợc gọi là quá trình phân giải (hoặc lên men). Quá trình phân
giải xảy ra trong môi trƣờng có ôxy đƣợc gọi là phân giải hiếu khí (hay hảo
khí) và sinh ra khí cacbonic (CO2). Quá trình phân giải xảy ra trong môi
trƣờng không có ôxy đƣợc gọi là phân giải kỵ khí (hay yếm khí). Quá trình
phân giải này sinh ra một hỗn hợp khí gọi là khí sinh học. Khí sinh học là một
hỗn hợp các chất khí gồm Mêtan (CH4), dioxit các - bon (CO2) và một phần
nhỏ các khí khác nhƣ hyđro (H2), monoxit các - bon (CO), Nitơ (N2)… Khí
sinh học tự nhiên có hàm lƣợng mêtan cao hơn 70%. Khí sinh học còn đƣợc
gọi là khí đầm lầy, khí bãi rác… Khi đƣợc tinh lọc để có hàm lƣợng mêtan
cao hơn 95% và nén trong bình, khí sinh học còn đƣợc gọi là khí sinh học nén

tinh lọc [8, tr.10].
Chất thải của động vật (phân, nƣớc tiểu) trong chăn nuôi nông nghiệp là
nguồn nguyên liệu lớn, chứa nhiều thành phần hữu cơ có khả năng chuyển
hóa sinh học để tạo Biogas. Vi sinh vật thƣờng sử dụng nguồn hữu cơ cacbon
(C) nhanh hơn sử dụng Nitơ (N) khoảng 30 lần. Do vậy nguyên liệu có tỷ lệ
C/N là 30/1 sẽ thích hợp nhất cho lên men kỵ khí. Trong thực tế ngƣời ta rất
cố gắng đảm bảo tỷ lệ trên trong khoảng 20-40. Phân gia súc có tỷ lệ C/N nằm
trong giới hạn này nên đƣợc xem là nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất khí
sinh học.
Tất cả các chất hữu cơ giàu cacbon đều là nguyên liệu tốt cho việc sản
xuất khí sinh học. Các nguyên liệu này thƣờng cũng là những nguyên liệu gây ô
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


5

nhiễm môi trƣờng, cho nên trở thành nguyên liệu KSH sẽ góp phần rất tích cực
cho việc giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng. Nguyên liệu chủ yếu nên sử dụng hiện
nay là phân và nƣớc tiểu của ngƣời, gia súc, gia cầm, rác rƣởi [8, tr.13].
Trung bình mỗi đầu gia súc nuôi nhốt trong chuồng sau một năm có thể
cung cấp lƣợng phân chuồng kể cả độn nhƣ sau:
Bảng 1.1: Lƣợng phân chuồng (kể cả độn) của một số loại gia súc nuôi nhốt
Loại gia súc

TT

Lƣợng phân chuông/ năm

1

Lợn

1,8-2,0 tấn/con/năm

2

Dê

0,8-0,9 tấn/con/năm

3

Trâu, bò

8,0-9,0 tấn/con/năm

4

Ngựa

6,0-7,0 tấn/con/năm

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.14]
Bảng 1.2: Lƣợng chất thải hàng ngày của động vật
Động vật

TT

Lƣợng chất thải hàng ngày (kg/ngày/cá thể)
Phân

Nƣớc tiểu

1

Bò

15-20

6-10

2

Trâu

18-25

8-12

3

Lợn

1,2-3,0

4-6

4

Gia cầm

0,02-0,05

0

5

Ngƣời

0,2-0,4

0,3-1,0

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr. 15]
Bảng 1.3: Tỷ lệ cacbon/nitơ của các loại nguyên liệu
TT

Nguyên liệu

C/N

TT

Nguyên liệu

C/N

1

Nƣớc tiểu

0,8

6

Chất thải của ngƣời

8

2

Chất thải của bò

20

7

Rơm lúa khô

70

3

Chất thải của trâu

20

8

Cây lá ngô khô

60

4

Chất thải của lợn

13

9

Bèo tây tƣơi

25

5

Chất thải của gà

7

10

Rác thải rau xanh

35

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.20]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

6

1.1.2. Khả năng sản sinh Biogas
Hầu hết các thành phần hữu cơ bao gồm protein, lipit, cacbohydrat,
xenlulo (trừ dầu khoáng, lignin) đều có khả năng chuyển hóa sinh học thành
Biogas (CH4, CO2). Tuy nhiên hiệu suất sinh khí còn phụ thuộc vào chất
lƣợng nguyên liệu, nhiệt độ môi trƣờng và thời gian lƣu giữ nguyên liệu trong
thiết bị.
Bảng 1.4: Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg)
TT

Loại nguyên liệu

Sản lƣợng

TT

Loại nguyên liệu

Sản lƣợng

1

Chất thải của bò

35

8

Phân bò

42

2

Chất thải của trâu

33

9

Phân trâu

39

3

Chất thải của

40

10

Phân dê/cừu

49

Dê/cừu

4

Chất thải của lợn

63

11

Phân lợn

130

5

Chất thải của ngƣời

72

12

Phân ngƣời

194

6

Chất thải của gà

74

13

Bèo tây

18

7

Rác rau xanh

30-40

14

Rơm, rạ khô

180

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.28]
1.1.3. Nguyên lý của quá trình chuyển hóa
Về nguyên tắc, khi một lƣợng sinh khối đƣợc lƣu giữ trong hầm kín vài
ngày sẽ chuyển hóa và sản sinh ra một hợp chất dạng khí - khí sinh học, có
khả năng cháy đƣợc với thành phần chính là metan và cacbon dioxide, trong
đó thành phần metan chiếm khoảng trên 70%. Quá trình này đƣợc gọi là quá
trình lên men kỵ khí hoặc quá trình sản xuất khí mêtan sinh học.
Một hệ thống Biogas bao gồm hầm Biogas, thiết bị thu khí đƣợc lắp đặt
trực tiếp trên nắp hầm, hệ thống ngăn và đƣờng ống cấp nguyên liệu đầu vào
(chất thải thô và nƣớc). Bộ phận đầu ra bao gồm bể chứa và đƣờng ống dẫn
chất thải (bùn sau khi lên men) để sử dụng làm phân bón sinh học.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


7

Trong quá trình lên men, phần sinh khối phân rã và chất thải động vật
sẽ đƣợc các vi sinh vật kỵ khí, nấm và vi khuẩn chuyển hóa thành các hợp
chất dinh dƣỡng cơ bản có ích cho thực vật và đất mùn. Quá trình này đòi hỏi
một số điều kiện tối ƣu nhƣ độ ẩm, nhiệt độ, bóng tối… trong hầu hết các giai
đoạn của quá trình phân hủy, không có sự hiện diện của oxy từ môi trƣờng
không khí, sự tồn tại của vi khuẩn kỵ khí chiếm ƣu thế, chuyển hóa các hợp
chất dạnh hydrocacbon. Các thành phần dinh dƣỡng nhƣ hợp chất chứa nitơ
dạng hòa tan sẽ vẫn tồn tại trong dung dịch sau phân hủy và là nguồn phân
bón giàu dinh dƣỡng cho đất mùn.
Quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra qua 3 giai đoạn chính [8, tr. 16-17].
- Giai đoạn thủy phân
Ở giai đoạn đầu một nhóm vi khuẩn biến đổi các chất hữu cơ phức tạp
không tan trong nƣớc nhƣ xenlulozơ, hemi xenlulozơ, licnin thành các chất
hữu cơ đơn giản và tan đƣợc nhƣ glucozơ. Giai đoạn này gọi là thủy phân và
các vi khuẩn tham gia đƣợc gọi là vi khuẩn thủy phân.
Các nhóm vi sinh vật đầu tiên tham gia vào quá trình thủy phân
(hydrolysis) cacrbon hydrat, lipid và protein để tạo ra các thành phần đơn giản
hơn là đƣờng, axit béo và các axit amin.
- Giai đoạn hình thành axit
Các chất đơn giản đƣợc sinh ra ở giai đoạn đầu bị phân giải thành các
axit hữu cơ có phân tử lƣợng nhỏ hơn nhƣ axit axetic, axit propinic, axit
butyric... các aldehyt, rƣợu và một số khí nhƣ nitơ, hiđrô, ddioxxit cacsbon,
amoniac... giai đoạn hai đƣợc gọi là giai đoạn sinh axit và nhóm các vi khuẩn
tham gia đƣợc gọi là vi khuẩn sinh axit để tạo ra axitcacbon, rƣợu, hydrogen,
CO2 và NH3. Tiếp đến là quá trình sinh axêtôn để tạo ra H2, axit axêtic và CO2.

Các vi khuẩn thủy phân và sinh axit là kỵ khí không bắt buộc. Chúng
phát triển tƣơng đối nhanh. Các phản ứng thủy phân và sinh axit xảy ra một

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


8

cách nhanh chóng và đồng bộ trong cùng một pha là pha axit (gồm 2 giai
đoạn thủy phân và sinh axit). Ở giai đoạn này do sinh nhiều axit nên pH của
môi trƣờng giảm mạnh.
- Giai đoạn lên men metan
Đây là giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ quá trình, các axit hữu cơ
và các hợp chất đơn giản là sản phẩm của giai đoạn 2 đƣợc biến thành khí
mêtan, đioxit cacbon, oxy, nitơ, hyđrô sunfua... cuối cùng là quá trình sinh khí
mêtan để tạo ra CH4 và CO2. Giai đoạn này đƣợc gọi là giai đoạn sinh mêtan,
xảy ra do tác động của vi khuẩn gọi là vi khuẩn mê tan(methanogenesis),
thƣờng thuộc Cổ khuẩn (Archae) và gồm hai nhóm: Nhóm ƣa ấm với nhiệt độ
thích hợp nhất là 370C - 410C và nhóm ƣa nhiệt với nhiệt độ thích hợp nhất là
500C - 520C. Khi lên men chúng có thể nâng nhiệt độ cơ chất lên đến 700C.
Sự phân chia các giai đoạn nhƣ trên chỉ mang tính quy ƣớc, trong vận
hành thực tế của các hệ thống khí sinh học toàn bộ các quá trình hóa học của
cả ba giai đoạn hoạt động cùng một lúc và đồng bộ với nhau: Sản phẩm sinh
ra ở giai đoạn 1 sẽ đƣợc các vi khuẩn sử dụng hết ngay ở giai đoạn 2; tiếp
theo là toàn bộ sản phẩm sinh ra ở giai đoạn 2 sẽ đƣợc vi khuẩn sinh meetan
của giai đoạn 3 sử dụng để tạo thành hỗn hợp KSH. Cứ nhƣ vậy các phản ứng
sản xuất KSH hoạt động đồng bộ và liên tục nhƣ một dây chuyền sản xuất.
Sau khi đạt trạng thái cân bằng thì pH của môi trƣờng đạt giá trị trung tính
(pH=7). Nếu vì một lý do nào đó mà một mắt xích trong chuỗi dây chuyền bị
trục trặc sẽ ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sản lƣợng KSH sinh ra. Chẳng hạn ở

giai đoạn 2 khi axit sinh ra quá nhiều mà vi khuẩn sinh mê tan không kịp tiêu
thụ hết thì tức khắc pH giảm nhanh, môi trƣờng axit kìm hãm mạnh, thậm chí
có thể làm tê liệt và tiêu diệt vi khuẩn trung tính làm cho khả năng sinh mê
tan giảm xuống hoặc ngừng hẳn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


9

Đƣờng

Cacbonhydrat

Axit Cacbon
và Rƣợu

Axit béo

Lypit

Prôtêin

Amino axit

Hydro
Đioxitcacbon
Axit axêtic

Mê tan(CH4) và

Đioxitcacbon

Hydro
Đioxitcacbon
NH3

Thủy phân Sinh axit Sinh axêtôn Sinh Mêtan
Hình 1.1: Quá trình tạo khí sinh học
Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.16]
* Các yếu tố hóa lý ảnh hƣởng đến quá trình phân hủy sinh học
Quá trình chuyển hóa các thành phần hữu cơ tạo Biogas đƣợc thực hiện
bởi các nhóm vi sinh vật (VSV). Các VSV này sử dụng một số enzym để làm
chất xúc tác cho phản ứng sinh học. Hoạt động của các enzym này đòi hỏi các
điều kiện hóa lý riêng (hay còn gọi là điều kiện môi trƣờng) nhằm tối ƣu hóa
quá trình chuyển hóa sinh học. Các yếu tố hóa lý quan trọng ảnh hƣởng đến
tốc độ của phản ứng sinh khối bao gồm nhiệt độ, pH, thời gian lƣu, loại
nguyên liệu, tỷ lệ C/N, Hàm lƣợng chất khô, yếu tố gây độc và khuấy đảo.
Các giá trị tối ƣu đối với quá trình sản sinh KSH nhƣ sau:
Bảng 1.5: Điều kiện tối ƣu cho quá trình tạo KSH
Yếu tố ảnh hƣởng

TT
o

Giá trị tối ƣu

1

Nhiệt độ ( C)

35 - 40

2

PH

6,8 - 7,5

3

Thời gian lƣu
- Chất thải động vật (ngày)
- Thực vật (ngày)

30 - 60
100

4

Tỷ lệ C/N

1/30

5

Hàm lƣợng chất khô (%)

5 - 10

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.18]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


10

Mức độ ảnh hƣởng của các yếu tố này xét trên nhiều khía cạnh khác
nhau đƣợc trình bày chi tiết nhƣ sau: [8, tr. 18 - 21]
- Nhiệt độ
Trong quá trình phân hủy tạo Biogas, nhiệt độ ảnh hƣởng tới tốc độ của
phản ứng sinh học, độ hòa tan của các kim loại nặng (yếu tố gây độc), độ hòa
tan của CO2 và thành phần Biogas sinh ra. Quá trình phân giải kỵ khí có thể
xảy ra trong giới hạn nhiệt độ từ 30C tới 700C. Nói chung nhiệt độ càng cao
thì quá trình phân giải xảy ra càng nhanh.
Đối với các thiết bị khí sinh học đơn giản, nhiệt độ tối ƣu là 35 0C 400C. Chúng không có thiết bị giữ nhiệt ổn định nên nhiệt độ dịch phân giải
biến đổi theo nhiệt độ khí quyển và chỉ hoạt động có hiệu quả khi nhiệt độ
trung bình năm vào khoản 200C trở lên hoặc nhiệt độ trung bình ngày ít nhất
là 180C. Khi nhiệt độ trung bình năm xuống dƣới 150C thì thiết bị không còn
hiệu quả kinh tế nữa, khi nhiệt độ dƣới 100C quá trình sinh khí mêtan hầu nhƣ
ngừng hẳn.
Đối với các thiết bị xây ngầm dƣới đất, sự thay đổi giữa ngày và đêm
không bị ảnh hƣởng lớn vì nhiệt độ của dịch phân giải biến đổi theo nhiệt độ
của đất. Ở độ sâu từ 1m trở xuống thực tế nhiệt độ của đất thay đổi không
đáng kể. Do đó xây hầm Biogas ngầm ở dƣới đất giữ nhiệt độ ổn định hơn.
Quá trình sinh mêtan rất nhạy cảm với sự biến đổi nhiệt độ. Sự tăng
giảm nhiệt độ vƣợt quá giới hạn + 10C/giờ sẽ làm giảm tốc độ sinh khí rõ rệt.
Đối với những chủng loại vi khuẩn nhạy cảm đối với sự biến thiên của
nhiệt độ, điều quan trọng là phải duy trì một nhiệt độ không đổi riêng biệt.
Nguồn nguyên liệu có nhiệt độ thấp hoặc hệ thống có lớp cách nhiệt không
tốt, hoặc quá trình vận hành để xảy ra sự phân tầng nhiệt độ… có thể gây ảnh
hƣởng đến hoạt động của vi khuẩn và do đó, sẽ giảm năng suất sinh Biogas.

So với vi khuẩn ƣa nhiệt độ trung bình, vi khuẩn ƣa nhiệt nhạy cảm với nhiệt
độ hơn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


11

- Độ pH
pH là chỉ số biểu thị môi trƣờng axit hay kiềm. Nƣớc có độ pH = 7
đƣợc coi là môi trƣờng trung tính. pH< 7 là môi trƣờng axit và pH > 7 là môi
trƣờng kiềm. Quá trình phân giải kỵ khí có thể xảy ra trong giới hạn pH từ 6,2
tới 8,5. Vƣợt ra ngoài giới hạn này, quá trình phân giải kỵ khí sẽ ngừng lại.
Giá trị tối ƣu của pH là từ 6,8 đến 7,5.
- Thời gian lƣu
Thời gian lƣu (là khoảng thời gian lý thuyết mà một phần tử hoặc một
đơn vị chất lỏng đi vào và lƣu tại hầm phân hủy). Đại lƣợng này đƣợc tính
bằng tỷ số giữa thể tích hầm phân hủy và thể tích nguyên liệu đi vào hầm
trong 1 ngày, đơn vị thời gian lƣu nƣớc là ngày.
Vd (Thể tích hầm phân hủy (m3))
T (ngày)

=

L(Khối lƣợng nguyên liệu đầu vào (m3 /ngày))

Giá trị thời gian lƣu nhỏ nhất đƣợc tính sao cho vi khuẩn có tốc độ phát
triển chậm nhất có thể tái sinh. Thời gian lƣu nhỏ nhất là khoảng thời gian mà
chất rắn trong hầm đảm bảo đƣợc tính ổn định tốt. Nếu thời gian lƣu chỉ còn
một nửa so với yêu cầu, lƣợng khí Biogas sinh ra sẽ giảm và quá trình phân

hủy khi đó sẽ ngƣng trệ do số lƣợng vi khuẩn cấy đƣợc giảm đến giá trị mà
chúng không còn hiệu quả nữa. Nếu thời gian lƣu nƣớc lớn hơn 10 ngày, ở
nhiệt độ 350C, lƣợng Biogas sinh ra sẽ đạt giá trị ổn định, nếu thời gian lƣu có
tăng lên nữa thì lƣợng Biogas cũng không tăng thêm nhiều. Do đó, thời gian
lƣu càng lâu, hiệu quả của quá trình càng thấp.
Thời gian lƣu và nhiệt độ là hai yếu tố quan trọng đối với việc loại trừ
các tác nhân gây bệnh. Nếu yếu tố an toàn vệ sinh và sức khỏe đƣợc xem xét
đến thì các giá trị này phải lớn hơn ngƣỡng giá trị nhỏ nhất.
Quá trình phân hủy hoặc lên men của chất hữu cơ dƣới điều kiện kỵ khí
diễn ra rất chậm, do đó những cơ chất này phải đƣợc duy trì trong hầm ủ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


12

trong thời gian dài để quá trình phân hủy diễn ra hoàn toàn. Thời gian lƣu
biểu thị khoảng thời gian nguồn cơ chất bị hóa giải dƣới điều kiện này. Trong
một số thiết kế hầm Biogas, phần tế bào hoạt tính ở đầu ra đƣợc tuần hoàn lại
hầm phân hủy nhằm tăng thời gian lƣu của phần sinh khối này.
Thời gian lƣu của các nguồn cơ chất khác nhau đƣợc quyết định bởi khả
năng phân hủy sinh học của chúng, khả năng thích ứng với các enzym và tính
chất lý hóa của nguồn cơ chất. Thời gian lƣu quyết định chi phí xây dựng hầm
ủ. Thời gian lƣu càng cao, đồng nghĩa lƣợng khí sinh ra sẽ nhiều hơn nhƣng
điều đó sẽ làm gia tăng chi phí đầu tƣ ban đầu của hầm ủ. Thời gian lƣu ngắn
sẽ dẫn đến hiện tƣợng tổn thất sinh khối và gia tăng chi phí vận hành.
Thời gian phân hủy của các chất thải hữu cơ phụ thuộc rất nhiều vào
nhiệt độ. Ở giai đoạn ban đầu, lƣợng khí gas sinh ra tăng rất nhanh và sau một
khoảng thời gian lƣu, nó tiến tiệm cận đến giá trị nhỏ nhất. Đối với vi khuẩn
ƣa nhiệt trung bình, thời gian phân hủy tối ƣu khoảng 20-30 ngày. Đối với vi

khuẩn ƣa nhiệt thời gian phân hủy chỉ từ 3-10 ngày. Chủng loại vi khuẩn này
có thể phân hủy tạo lƣợng khí nhiều hơn trong khoảng thời gian ngắn hơn.
Nhƣ trên đã thấy tốc độ sinh khí phụ thuộc vào nhiệt độ, Nhiệt độ càng
cao thì tốc độ sinh khí càng lớn. Vì vậy ngƣời ta chọn thời gian lƣu theo nhiệt
độ của địa phƣơng về mùa đông để đảm bảo trong điều kiện bất lợi nhất biết
bị vẫn hoạt động hiệu quả. Ở Việt Nam ta chọn thời gian lƣu ít nhất phải bằng
giá trị sau:
Bảng1.6: Thời gian nguyên liệu lƣu lại trong hầm đối với phân động vật
Nhiệt độ trung bình

Thời gian lƣu

về mùa đông (0C)

(ngày)

I

10-15

55

II

15-20

40

III

>20

30

Vùng

Thời gian lƣu đối với nguyên liệu thực vật thƣờng đƣợc chọn là 100 ngày
Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học(2009) [8, tr.19]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


13

- Tỷ lệ C/N
Để tạo điều kiện sinh trƣởng và hoạt động tối ƣu của vi khuẩn, điều cần
thiết là phải cung cấp đầy đủ chất dinh dƣỡng dƣới dạng các hợp chất hóa học
với nồng độ thích hợp. Cacbon và nitơ (có trong protein, nitrat…) là những
thành phần dinh dƣỡng chính của vi khuẩn kỵ khí. Nguồn C sẽ cung cấp năng
lƣợng cho hoạt động vi khuẩn, N cần thiết cho quá trình tổng hợp tế bào. Để
hàm lƣợng N đƣợc cung cấp hợp lý, nguồn cơ chất đầu vào sẽ đƣợc xem xét
đến khái niệm tỷ lệ C/N. Khái niệm này đƣợc quan tâm từ rất sớm, với nguồn
cơ chất là phân bò, tỷ lệ C:N khoảng 15:1 - 25:1. Sau đó khái niệm này đƣợc
mở rộng đối với nhiều loại nguồn cơ chất khác nhau. Tuy nhiên với nhiều
nghiên cứu về sau, tỷ lệ này gần bằng với chỉ số biểu thị khả năng phân hủy
sinh học của cơ chất. Tỷ lệ C có khả năng phân hủy sinh học và lƣợng N có
sẵn trong cơ chất khoảng 25:1 là điều kiện lý tƣởng của quá trình phân hủy
tạo Biogas. Lý do: vi khuẩn kỵ khí không thể sử dụng hết tất cả nguồn C
trong cơ chất đầu vào và một cách tƣơng tự, không phải tất cả dạng tồn tại N
trong cơ chất đi vào hầm phân hủy đều có giá trị với vi khuẩn, đặc biệt là vi

khuẩn metan hóa. Vi khuẩn lên men sử dụng nguồn C nhanh gấp 25-30 lần so
với N, do đó tỷ lệ C:N tối ƣu đòi hỏi phải từ 25-30:1. Khi tỷ lệ này bị thay
đổi, hiệu quả của quá trình phân hủy sẽ bị giảm.
Nếu tỷ lệ C/N quá cao, lƣợng N sẽ bị vi khuẩn mêtan hóa tiêu thụ
nhanh để tổng hợp protein của chúng và sẽ không còn đủ để phản ứng với
lƣợng C còn lại trong nguyên liệu, do đó lƣợng khí Biogas sinh ra sẽ thấp.
Mặt khác nếu tỷ lệ C/N quá thấp, thành phần N sẽ giải phóng và tích lũy dƣới
dạng amoni (NH4). NH4 sẽ làm tăng pH trong hầm phân hủy. pH cao hơn 8,5
sẽ là một yếu tố gây cản trở hoạt động của vi khuẩn metan hóa.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


14

Bảng 1.7: Tỷ lệ cacbon/nitơ của các loại nguyên liệu
TT

Nguyên liệu

C/N

TT

Nguyên liệu

C/N

1

Nƣớc tiểu

0,8

6

Chất thải của ngƣời

8

2

Chất thải của bò

20

7

Rơm lúa khô

70

3

Chất thải của trâu

20

8

Cây lá ngô khô

60

4

Chất thải của lợn

13

9

Bèo tây tƣơi

25

5

Chất thải của gà

7

10

Rác thải rau xanh

35

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học(2009) [8, tr.20]
Nói chung chất thải động vật có tỷ lệ C/N thích hợp. Nguyên liệu thực

vật có tỷ lệ C/N cao nguyên liệu càng già thì tỷ lệ này càng cao. Do vậy nên
dùng thực vật phối hợp với chất thải động vật.
- Hàm lƣợng chất khô.
Mọi nguyên liệu đều gồm hai phần đó là nƣớc và phần còn lại là chất
khô (hay chất rắn). Nƣớc không phân giải kỵ khí tạo ra Biogas. Do vậy sản
lƣợng Biogas thu đƣợc từ các nguyên liệu khác nhau phụ thuộc vào hàm
lƣợng chất khô của chúng. Hàm lƣợng chất khô thƣờng đƣợc biểu thị phần
trăm của tổng khối lƣợng nguyên liệu.
Bảng 1.8: Hàm lƣợng chất khô của các nguyên liệu (%)
TT

Nguyên liệu

Chất khô

TT

Nguyên liệu

Chất khô

1

Nƣớc tiểu

5

6

Chất thải của

20

ngƣời
2

Chất thải của bò

16

7

Rơm lúa khô

89

3

Chất thải của trâu

15

8

Cây lá ngô khô

80

4

Chất thải của lợn

17

9

Bèo tây tƣơi

7

5

Chất thải của gà

25

10

Rác thải rau xanh

12

Nguồn: Tài liệu hỏi đáp về công nghệ khí sinh học (2009) [8, tr.20]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN


15

Trong các thiết bị KSH hoạt động theo kiểu nạp liên tục hàng ngày,

quá trình phân giải sinh mêtan xảy ra thuận lợi nhất khi môi trƣờng có hàm
lƣợng chất khô tối ƣu vào khoản 7-10%. Khi nguyên liệu đầu vào có hàm
lƣợng chất khô cao hơn giá trị tối ƣu thì khi nạp nguyên liệu vào thiết bị KSH
cần phải pha thêm nƣớc. Tùy theo hàm lƣợng chất khô của nguyên liệu, tỷ lệ
pha loãng thích hợp đối với chất thải động vật là 1-2lít/kg đối với phân
nguyên là 3 - 4lít/kg.
- Khuấy đảo dịch phân giải
Khuấy đảo dịch phân giải làm cho nguyên liệu mới nạp tiếp súc với vi
khuẩn khiến các phản ứng xảy ra mạnh hơn. Khuấy đảo cũng có tác dụng hạn
chế hình thành váng. Vì vậy khuấy đảo có tác dụng làm tăng năng suất sinh khí.
- Thành phần gây độc
Nồng độ cao của amonia, chất kháng sinh, thuốc trừ sâu, bột giặt và
kim loại nặng… là các yếu tố gây độc với VSV, ảnh hƣởng đến khả năng sinh
khí Biogas. Tỷ lệ C/N thấp trong hỗn hợp đầu vào sẽ làm tăng hàm lƣợng
amonia. Chất kháng sinh sử dụng trong thức ăn của động vật hoặc khi tiêm
phòng cho động vật có thể gây ra các tác động tiêu cực đến khả năng sinh
Biogas thậm chí làm quá trình sinh khí Biogas ngừng hẳn.
1.1.4. Vai trò của Biogas
Nƣớc thải và chất thải trong sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt gia đình
là các hợp chất hữu cơ có phân tử lớn. Các chất này trong điều kiện nóng ẩm
sẽ phân hóa nhanh sinh ra năng lƣợng và các chất hữu cơ phân tử nhỏ hơn
hoặc các chất vô cơ. Trong điều kiện tự nhiện không đƣợc kiểm soát và tập
trung thì quá trình nay sẽ làm ô nhiễm môi trƣờng từ đó tác động và ảnh
hƣởng trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của con ngƣời và các VSV khác.
Ngƣợc lại nếu các chất thải đó đƣợc xử lý hợp lý sẽ tạo ra nguồn năng lƣợng
tái sinh hữu ích và các chất dinh dƣỡng dễ hấp thụ hơn cho cây trồng và vật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN