Tiểu luận Xử lý chất thải trong chăn nuôi bằng hệ thống Biogas

05/11/10 nhomIII-CNTP 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHÊ THỰC PHẨM TI U LU NỂ Ậ Môn: X lý n c th iử ướ ả Đ tài: X lý n c th i trong chăn nuôi b ng ề ử ướ ả ằ công ngh Biogasệ Nhóm sinh viên th c hi n: nhóm IIIự ệ Trân Thi Oanh̀ ̣ Lê Th H ngị ươ Ngô Thi Thuỵ ́ Tr ng Thi Th ngươ ̣ ươ Đô Thi Thanh Ngã ̣ Ph m Th Hàạ ị Giáo viên h ng d n : TS. Nguy n Th Thanh Th y ướ ẫ ễ ị ủ L p :BQCB- 52Bớ 05/11/10 nhomIII-CNTP 2 PH L CỤ Ụ 1.Đ T V N ĐẶ Ấ Ề 2. N I DUNGỘ 2.1 Tình hình chăn nuôi gia súc, gia c mầ 2.2 S l c đ c đi m ch t th i chăn nuôiơ ượ ặ ể ấ ả 2.3 Kh năng gây ô nhi m c a ch t th i chăn nuôiả ễ ủ ấ ả 2.4 Gi i thi u v Biogasớ ệ ề 2.5 S đ b và c ch khí biogasơ ồ ể ơ ế 2.7 Các y u t nh h ng đ n quá trình sinh khí sinh v tế ố ả ưở ế ậ 2.8 u nh c đi m c a ph ng pháp s n khí sinh h c.Ư ượ ể ủ ươ ả ọ 2.9 ng d ng c a s n xu t biogasỨ ụ ủ ả ấ 2.10 M t s mô hình biogas huy n Gia Lâmộ ố ở ệ 3. K T LU NẾ Ậ 05/11/10 nhomIII-CNTP 3 1.Đ T V N ĐẶ Ấ Ề  Chăn nuôi ngày m t phát tri n, x lý ch t th i chăn ộ ể ử ấ ả nuôi đang là m t v n đ khá b c xúc. Vi t Nam nói riêng ộ ấ ề ứ ệ và th gi i nói chung đang đ ng tr c nguy c r t cao ế ớ ứ ướ ơ ấ v thi u h t năng l ng xăng d u, than đá. ề ế ụ ượ ầ  Biogas là khí sinh h c là m t khái ni m cũng khá quen ọ ộ ệ thu c đ i v i nhi u ng i; song nó cũng là m t khái ộ ố ớ ề ườ ộ ni m khá m i m . Gi a Biogas và ch t th i chăn nuôi nó ệ ớ ẻ ữ ấ ả có quan h v i nhau nh th nào?ệ ớ ư ế  Xu t phát t th c t và đ tìm hi u rõ v v n đ này, ấ ừ ự ế ể ể ề ấ ề chúng tôi quy t đ nh ti n hành làm đ tài: ế ị ế ề “ X lý ch t th i trong chăn nuôi b ng h th ng Biogas”ử ấ ả ằ ệ ố 05/11/10 nhomIII-CNTP 4 2. N I DUNGỘ 2.1 Tình hình chăn nuôi gia súc, gia c mầ  Tình hình chăn nuôi c a th gi iủ ế ớ Ngu n: FAO,2007ồ 05/11/10 nhomIII-CNTP 5 Tình hình chăn nuôi Vi t Namở ệ T ng c c th ng ổ ụ ố kê,2009 05/11/10 nhomIII-CNTP 6 2.2 S l c đ c đi m ch t th i chăn nuôiơ ượ ặ ể ấ ả 05/11/10 nhomIII-CNTP 7 05/11/10 nhomIII-CNTP 8 05/11/10 nhomIII-CNTP 9 05/11/10 nhomIII-CNTP 10 2.3 Kh năng gây ô nhi m c a ch t th i chăn nuôiả ễ ủ ấ ả 05/11/10 nhomIII-CNTP 11 05/11/10 nhomIII-CNTP 12 2.4.1 Vai trò c a Biogas trong s n xu t và đ i s ngủ ả ấ ờ ố 2.4 Gi i thi u v Biogasớ ệ ề 05/11/10 nhomIII-CNTP 13 2.4.2 Các lo i mô hình biogasạ  Lo i n p trôi n iạ ắ ổ Ph i có k ho ch b o trì ả ế ạ ả nh s n n p trôi n i đ ư ơ ắ ổ ể ch ng rò r ố ỉ Áp su t 100 – 150 ấ mmHg nên không dùng đ ể th p sáng đ cắ ượ . 05/11/10 nhomIII-CNTP 14 Túi cao su, nilongDung tích nhỏ Dò r khó phát hi n ỉ ệ Ít đ c s d ngượ ử ụ 05/11/10 nhomIII-CNTP 15 Lo i h m n p c đ nhạ ầ ắ ố ị Ph bi n Vi t Nam, xây ổ ế ở ệ d ng n a n i n a chìm hay ự ử ổ ử n i h n trên m t đ t.ổ ẳ ặ ấ Giá thành l i th pạ ấ Áp l c khí đ t kho ng 1000 ự ạ ả mmHg nên ngoài đun n u còn ấ ph c v th p sáng và đ t ụ ụ ắ ố đ ng c ...ộ ơ 05/11/10 nhomIII-CNTP 16 2.4.3 Gi i thi u v khí sinh h cớ ệ ề ọ - Biogas hay còn g i là khí sinh h c là m t h n h p khí ọ ọ ộ ỗ ợ đ c s n sinh ra t s phân h y nh ng h p ch t h u c ượ ả ừ ự ủ ữ ợ ấ ữ ơ d i tác d ng c a vi khu n trong môi tr ng y m khíướ ụ ủ ẩ ườ ế - Nó chi m t l nh sau: ế ỷ ệ ư  CH 4 : 60 – 70 %  CO 2 : 30 – 40 %  Và m t l ng nh khí Nộ ượ ỏ 2 , H 2 , CO.  Đ c tính c a khí CHặ ủ 4  Đ c tính khí biogas ặ 05/11/10 nhomIII-CNTP 17  2.5 S đ b và c ch khí biogasơ ồ ể ơ ế S đ nguyên lý b biogasơ ồ ể 05/11/10 nhomIII-CNTP 18 C ch t o thành khí sinh h c trong h th ng biogasơ ế ạ ọ ệ ố Ch t h u c , ấ ữ ơ carbohydrates, ch t béo, protein.ấ H2 ,CO2 Acid acetic Acid propionic, Acid butyric, Các r u khác và các ượ thành ph n khácầ Kh i Vi khu nố ẩ Kh i Vi ố khu nẩ H2 , CO2 Acid acetic Kh i Vi ố khu nẩ CH4,  CO2 Tác d ng c a vi khu n lên ụ ủ ẩ men và th y phânủ Vi khu n ẩ acetogenic Vi khu n sinh ẩ khí Metan 05/11/10 nhomIII-CNTP 19 C ch t o thành khí sinh h c trong h th ng biogasơ ế ạ ọ ệ ố Các vi sinh v t sinh methane theo nhi u c ch ph n ng khác ậ ề ơ ế ả ứ nhau nh sau:ư 4H 2  + H +  + HCO 3­  CH 4  + 3H 2 O Từ A. formic 4HCOOH  CH 4  + 3HCO 3­  + 3H + HCOOH  H 2  + CO 2 Từ  A. acetic CH 3 COO ­  +H 2 O  CH 4  +3HCO 3­ 05/11/10 nhomIII-CNTP 20 C ch t o thành khí sinh h c trong h th ng biogasơ ế ạ ọ ệ ố Từ Metanol 4CH 3 OH + H 2 O  CH 3 COO ­  + 3H +  + H 2 O Từ Etanol C 2 H 5 OH +H 2 O  CHCOO ­  + 5H 2  + CO 2  + H + C 2 H 5 OH + H 2 O  3/2CH 4  +1/2CO 2  +H 2 O Từ Propanol C 3 H 7 OH +3H 2 O  CH 3 COO ­  +5H 2  +CO 2  + H + C 3 H 7 OH +3H 2 O  9/4CH 4  + 3/4CO 2  + 5/2H 2 O 05/11/10 nhomIII-CNTP 21  2.6 Hi u qu x lý b ng biogasệ ả ử ằ 05/11/10 nhomIII-CNTP 22 2.7 Các y u t nh h ng đ n quá trình sinh khí sinh v tế ố ả ưở ế ậ .  Đi u ki n k khí tuy t đ i: không có 0ề ệ ị ệ ố 2 trong d ch lên men.ị  Nhi t đ : Kho ng nhi t đ ho t đ ng đ c 20- 30ệ ộ ả ệ ộ ạ ộ ượ 0 C Nhi t ệ đ t i thích là 31ộ ố 0 – 36 0 C  m đ : thích h p nh t cho VSV la 91,5 -96%Ẩ ộ ợ ấ  pH:Vi khu n sinh khí methane phát tri n t t pH = 4,5 – 5.ẩ ể ố ở  Th i gian : Th ng t 30 – 40 ngày.ờ ủ ườ ừ  Hàm l ng ch t r n ( v t ch t khô):Hàm l ng chi m d i ượ ấ ắ ậ ấ ượ ế ướ 9 % thì ho t đ ng c a túi s t tạ ộ ủ ủ ẽ ố . 05/11/10 nhomIII-CNTP 23  Thành ph n dinh ầ d ngưỡ :  Các ch t gây tr ng i ấ ở ạ quá trình lên men M t s y u t khácộ ố ế ố : T l phân n c, chi u dài r ng bỷ ệ ướ ề ộ ể T l C/N thích h p t 25/1 đ n 30/1 cho s phân h y k khí.ỷ ệ ợ ừ ế ự ủ ỵ 05/11/10 nhomIII-CNTP 24        u đi mƯ ể  Thu đ c khí đ t v i nhi t ượ ố ớ ệ l ng caoượ  Không ô nhi m môi ễ tr ng.ườ  Ph th i sau khi lên men ế ả làm phân h u c ữ ơ Nhược điểm  Khó l y các ch t th i sau ấ ấ ả khi lên men.  Đ u t v n đ thi t k ầ ư ố ể ế ế b ể ủ  Năng su t t o khí ch a ấ ạ ư cao 2.8 u nh c đi m c a ph ng pháp t o khí sinh h c.Ư ượ ể ủ ươ ạ ọ 05/11/10 nhomIII-CNTP 25 Mô hình V.A.C.B Sản xuất điện năng 2.9 ng d ng c a biogasỨ ụ ủ 05/11/10 nhomIII-CNTP 26 05/11/10 nhomIII-CNTP 27 2.10 M t s mô hình biogas trên đ a bàn huy n Gia Lâmộ ố ị ệ Mô hình Biogas b ng v t li u Compositằ ậ ệ 05/11/10 nhomIII-CNTP 28 Mô hình biogas 2 bể Mô hình biogas 3 bể 05/11/10 nhomIII-CNTP 29  3. K T LU NẾ Ậ  H th ng Biogas t o khí sinh h c là m t ph ng pháp ệ ố ạ ọ ộ ươ r t c n thi t và h p lý. Nó góp phân phát tri n nông thôn ấ ầ ế ợ ể qua vi c s d ng khí sinh h c, x lý ch t th i chăn nuôi, ệ ử ụ ọ ử ấ ả cung c p năng l ng s ch và r ti n cho bà con nông ấ ượ ạ ẻ ề dân, góp ph n b o v s c kh e c ng đ ng, t o thêm ầ ả ệ ứ ỏ ộ ồ ạ công ăn vi c làm nông thôn góp ph n nâng cao kinh t ệ ở ầ ế gia đình và gi m thi u s d ng nguyên li u hóa th ch, ả ể ử ụ ệ ạ gi m hi n t ng phá r ng gi m phát th i khí nhà kính.ả ệ ượ ừ ả ả  Tuy nhiên đ phát tri n r ng rãi mô hình Biogas trong ể ể ộ chăn nuôi các h gia đình, vùng chăn nuôi c n có ở ộ ầ nh ng tuyên truy n, h ng d n c th t i ng i nông ữ ề ướ ẫ ụ ể ớ ườ dân. 05/11/10 nhomIII-CNTP 30 Video  Biogas Video Biogas 05/11/10 nhomIII-CNTP 31