Công nghệ biogas

TRƯỜNG ĐẠI HỌC YERSIN ĐÀ LẠT
KHOA KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG


Nhóm sinh viên thực hiện: MT

Nguyễn Thị Lan Anh.

Da Gout BeLy.

Nguyễn Thị Hân.

Ngô Thị Thu Hồng.

Nguyễn Ngọc Hồng Linh.

Nguyễn Đỗ Long.

Nguyễn Thị Nguyên.

K’Quyên

Dương Quốc Qúi

K’ Săc K’rem.


Nội dung trình bày


I. Giới thiệu về Biogas.

II. Cở sở lý thuyết Biogas.

III. Quy trình sản xuất Biogas.

IV. Ứng dụng công nghệ Biogas.


I. Giới thiệu về Biogas.

1.Biogas là gì?

Biogas là một dạng khí sinh học được tái tạo
trong quá trình phân hủy những chất thải của
con người và động vật trong điều kiện hầm
kín. Nhờ hoạt động của các vi sinh vật, các
chất thải sẽ lên men và tạo khí được sử dụng
làm khí đốt và chạy động cơ đốt trong .


2. Thành phần và nguồn gốc.

Biogas là viết tắt từ Biological Gas, là khí sinh ra từ
quá trình phân hủy xác động thực vật, tp gồm có:
+ Metan (CH
4
): 50% - 75%.
+ Carbon dioxide (CO
2

): 25% - 50%.
+ Nitrogen (N
2
): 0% - 10%.
+ Hydrogen sulfilde (H
2
S): 0% - 3%.
+ Oxygen (O
2
): 0% - 2%.
- Nguồn gốc: Là các phế liệu trong sản xuất nông,
lâm nghiệp và các hoạt động sống sản xuất và chế biến
nông lâm sản. Hoặc phân gia súc làm nguồn nhiên liệu
chủ yếu hiện nay trong các hầm biogas của nước ta .


I. Giới thiệu về Biogas.
3. Bản chất kỵ khí của Biogas.

Là chất thải được phân hủy nhờ vào các vi sinh vật
trong điều kiện hoàn toàn không có Oxi. Qúa trình này
được phân chia làm 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ cao phân tử được
vi sinh vật chuyển thành các chất có trọng lượng thấp
hơn axit hữu cơ, đường glyxerin...( được gọi chung là
hydratcarbon).
+ Giai đoạn 2: Là giai đoạn phát triển mạnh các
loại vi khuẩn metan để chuyển hầu như toàn bộ các
chất hydrat cacbon thành CH
4

, CO
2
.


II. Cở sở lý thuyết Biogas.
1. Các vi sinh vật trong bể biogas.

Có 2 nhóm vi khuẩn tham gia trong bể
biogas:
+ Nhóm vi khuẩn biến dưỡng cellulose.
+ Nhóm vi khuẩn khí metan.


II. Cở sở lý thuyết Biogas.

Hình ảnh của vi khuẩn Bacillus cereus


II. Cở sở lý thuyết Biogas.
2. Cơ chế của sự tạo thành khí metan.

Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ phân hủy thành các axit hữu cơ,
CO
2
, H
2
và các sản phẩm khoáng hóa khác dưới tác dụng của
enzym cellulosase:
CxHyOz → các axit hữu cơ, CO

2
, H
2
.

Giai đoạn 2: Các axit hữu cơ, CO
2
, H
2
tiếp tục bị tác động bởi
các vi khuẩn metan:
1. CO
2
+ 4H
2
→ CH
4
+ 2H
2
O
2. CO + 3H
2
→ CH
4
+ H
2
O
3. 4CO + 2H
2
→ CH

4
+ 3CO
2
4. 4HCOOH → CH
4
+ 3CO
2
+ 3H
2
O
5. 4CHOH → 3CH
4
+ 2H
2
O + CO
2
6. CH
3
COOH → CH
4
+ H
2
O.


II. Cở sở lý thuyết 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 ).

Quá trình len men tạo metan có 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Biến đổi chất hữu cơ phức
tạp thành chất hữu cơ đơn giản
+ Giai đoạn 2: Hình thành acid.
+ Giai đoạn 3: Hình thành khí mêtan.


Sơ đồ 3 giai đoạn quá trình lên men metan:
Giai đoạn 1
Chất hữu cơ,
carbohydrates,
chất béo, protein.

H
2
,CO
2
Acid acetic
Acid propionic,
Acid butyric, Các
rượu khác và các
thành phần khác
Khối Vi khuẩn
Giai đoạn 2
Giai đoạn 2
Khối Vi
khuẩn
H
2
, CO
2
Acid acetic
Giai đoạn 3
Giai đoạn 3
Khối Vi
khuẩn
CH
4
,
CO
2
Tác dụng của vi khuẩn
lên men và thủy phân

Vi khuẩn
acetogenic
Vi khuẩn sinh
khí Metan


Giai đoạn 1: Biến đổi chất hữu cơ phức tạp thành chất hữu cơ
đơn giản.

II. Cở sở lý thuyết Biogas
II. Cở sở lý thuyết Biogas
Chất hữu cơ phức tạp:
(PROTEIN, A.AMIN, LIPID)
Chất hữu cơ đơn giản
(ALBUMOZ PEPIT,GLYXERIN, A.BÉO)
Vi khuẩn
Closdium bipiclobacterium,
Bacillus gram âm không sinh
bào tử, staphy loccus.