TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG TRƯỜNG ĐHQG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN …o0o… TIỂU LUẬN MÔN HỌC TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TINH CHẾ BIOGAS ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP” GVGD: PGS.TS. LÊ CHÍ HIỆP HVTH: Lê Thị Trúc Phương Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2011 HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 1 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHẦN I: MỞ ĐẦU Tình trạng năng lượng ngày càng khan hiếm trên thế giới, đặc biệt là các loại năng lượng hoá thạch như dầu khí và than đá, trữ lượng dầu ước tính sẽ cạn kiệt vào năm 2050. Tương tự các mỏ than cũng đang được khai thác tối đa tăng theo nhu cầu năng lượng của các nước trên thế giới đặc biệt là Trung Quốc và Ấn Độ. Trung Quốc hiện tại là một nước tiêu thụ dầu mỏ đứng thứ hai thế giới chỉ sau Hoa Kỳ. Trước tình trạng trên từ hơn 20 năm qua, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã bắt đầu truy tìm loại năng lượng khác mà nhất là các loại năng lượng tác lập, mà gần gũi với chúng ta nhất, đó là năng lượng có được từ rác hữu cơ của gia đình và phân chuồng của gia súc như , trâu, bò, ngựa, heo… Một trong những nguồn năng lượng thay thế năng lượng hoá thạch và củi đốt đã được áp dụng ở vùng nông thôn và đem lại hiệu quả cao đó là mô hình hầm khí Biogas hộ gia đình. Ý tưởng thu hồi khí mêtan từ quá trình phân huỷ kị khí đã được tiến hành ở Ấn Độ năm 1930. Khoảng 20 chục năm gần đây, việc nghiên cứu thí nghiệm dùng phân gia súc để sản xuất khí sinh vật được tiến hành mạnh mẽ ở các nước đang phát triển, đặc biệt là Ấn Độ và một số nước Châu Á. Lợi điểm trong việc sản xuất khí sinh học là: giải quyết được một số vấn đề năng lượng cho địa phương và ngay cả trên bình diện quốc gia, chính quyền trung ương có thể quân bình được cán cân phân phối và quân bình năng lượng, giảm thiểu được ngoại tệ do nhập cảng xăng dầu. Do đó hai lĩnh vực môi trường và kinh tế gặt hái được nhiều phúc lợi xã hội nhất. Biogas được coi là một trong những nguồn năng lượng tái sinh rẻ nhất ở vùng nông thôn tại các nước phát triển. Sản xuất biogas không những tiết kiệm được củi mà còn thu lợi nhuận cho những hệ thống nông trại được hòa nhập bằng cách biến đổi phân chuồng thành phân bón được cải tiến cho vụ mùa hoặc hồ nuôi cá và tưới cây. Những thuận lợi khác của phân hủy sinh học bao gồm làm bớt mùi phân chuồng, loại bỏ khói khi nấu và làm giảm bớt mầm bệïnh và do đó cải tiến vệ sinh ở nông thôn. Về lợi ích môi trường, khí mêtan sinh học là một loại năng lượng sạch nhất tính đến ngày hôm nay. Nếu mêtan không được thu hồi từ các bãi rác, các đầm phế thải v.v… sẽ là một nguồn ô nhiễm ảnh hưởng đến hiệu ứng nhà kính nhiều nhất. Nếu dùng mêtan thay thế các loại nhiên liệu hoá thạch có được nhiều lợi điểm vì phóng thích các loại khí thải ít hơn khi sử HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 2 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG dụng. Và một lợi ích không nhỏ cho môi trường đó là hệ thống sinh khí sẽ giải toả được diện tích phế thải và tạo thêm nguồn thu nhập mới cho nông dân. Thành phần chủ yếu của khí sinh học (KSH) là CO 2 và CH 4 . Khí mêtan có thể cháy được nên khí sinh học là chất khí cháy được. Hàm lượng mêtan trong hỗn hợp khí dao động từ 50- 75%. Phần khí còn lại chủ yếu là CO 2 , thường dao động từ 25-50%. Ngoài ra hỗn hợp khí còn chứa dấu vết các khí H 2 S (0-3%), H 2 , N 2 , O 2 , hơi nuớc, (khoảng 1%) v.v… Trong các thành phần trên, H 2 S dù chỉ chiếm một tỉ lệ rất nhỏ, nhưng là khí có hại nhất. Khi sử dụng để nấu bếp H 2 S gây ăn mòn các ống dẫn, bếp nấu và làm cho Biogas có mùi hôi khó chịu, H2S khi cháy tạo thành SO 2 cũng là một khí độc hại đối với sức khoẻ con người. Khi sử dụng cho động cơ H2S gây ăn mòn các chi tiết của đường ống nạp thải và buồng cháy, làm giảm tuổi thọ của động cơ. Khí CO 2 tuy không ăn mòn như H 2 S nhưng sự hiện diện của nó với hàm lượng lớn làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu, thành phần hơi nước cũng tương tự như CO 2 . Chính vì những lý do trên mà ta cần phải loại bỏ các khí độc H 2 S và CO 2 … để tăng hiệu quả sử dụng khí biogas. Từ đó chúng tôi đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ tinh chế Biogas để nâng cao khả năng ứng dụng trong công nghiệp”. HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 3 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG PHẦN II: TỔNG QUAN I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC. 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Việc nghiên cứu và ứng dụng Biogas đã xuất hiện từ lâu. Phát triển mạnh nhất là ở các nước: Trung Quốc,Ấn Độ, Thuỵ Điển, Đức, Đan Mạch… a) Ở Trung Quốc Trong suốt thời gian đã qua, gần đây, Trung Quốc đã có nhiều bài học. Sau 1975 những khẩu hiệu như là “biogas cho mọi hộ gia đình” đã đưa đến 1.6 triệu thiết bị phân hủy được xây dựng hàng năm, chủ yếu là những thiết bị phân hủy kiểu mái vòm bằng bêtông, giá rẻ nhưng chất lượng thấp. Đến năm 1982, hơn 7 triệu thiết bị phân hủy được lắp đặt ở Trung Quốc. Năm 1980, hơn 50% thiết bị đó không sử dụng được. Kết quả năm 1979, hoạt động của các thiết bị làm chậm lại ít hơn 1/3 của năm trước. Theo báo cáo của Marchaim (1992) có khoảng 5 triệu gia đình với quy mô xí nghiệp hoạt động ở Trung Quốc năm 1992. Một số đã được thiết kế lại để tránh hiện tượng rò rỉ. Theo số liệu thu được thì chỉ khoảng 3 triệu thiết bị phân hủy được vận hành vào năm 1991. Do thiếu nguồn nhân lực được huấn luyện tốt để xây dựng và sửa chữa chúng, những yếu kém này đưa đến hậu quả của những thiết bị phân hủy bằng bêtông. Gần đây, người ta quan tâm đến việc kết hợp số lượng với chất lượng của các xí nghiệp và việc làm cho kĩ thuật công nghệ phù hợp với những điều kiện địa phương. Trước khi những thiết bị phân hủy được giới thiệu thì đầu tiên phải nghiên cứu vế điện kiện khí hậu phải tốt như những điều kiện xã hội và văn hóa. Chính phủ Trung Quốc đã đầu tư mạnh vào tốc độ phát triển biogas và thỉnh thoảng trợ cấp tiền từ chính quyền địa phương và phường xã lên đến 75%. Trong những năm gần đây, số lượng nhà máy được xây dựng hàng năm đột ngột giảm do tiền trợ cấp của chính phủ giảm với sự chuyển hợp lí từ nhiên liệu biogas đến than đá. Hạn chế lớn nhất của chương trình biogas là giá cả của những thiết bị phân hủy. Bài học từ sự phổ biến biogas chỉ thành công khi lợi nhuận trực tiếp đến những người nông dân được rõ ràng. Hiện nay, ở Trung Quốc có khoảng 5 triệu công trình cỡ gia đình và trên 2000 công trình cỡ lớn, cung cấp khí cho trên 25 triệu người sử dụng, mỗi HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 4 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG năm sản xuất khoảng 1 tỷ mét khối khí, tương đương 1,9 triệu tấn than đá. Ở Trung Quốc, tổng sản lượng Biogas của cả nước là 2.000 triệu m 3 /năm. Biogas chủ yếu được sử dụng vào mục đích đun nấu, thắp sáng hay chạy các động cơ phát điện. Cho đến năm 1979, Trung Quốc đã có 301 trạm phát điện nhỏ sử dụng Biogas. b) Ở Ấn Độ Khí mêtan (CH 4 ) được phát hiện đầu tiên trong khí bùn (marsh gas) vào nửa cuối thế kỷ 18. Nguồn gốc phát sinh của nó được tiếp tục nghiên cứu ở thế kỷ 19. Đó là sản phẩm phân rã kị khí các vật liệu hữu cơ giàu cacbon trong các đầm lầy, ao hồ, cống rãnh… và ở những nơi chứa chất rác rưởi, phế thải của thành phố. Đầu tiên Biogas xuất phát từ việc xây dựng một xưởng chế tạo khí mêtan bằng quá trình phân rã kị khí vật liệu hữu cơ xuất hiện vào năm 1900 tại Bom Bay (Ấn Độ). Từ năm 1930 trở đi, bắt đầu cuộc khảo sát toàn diện về quá trình phân rã ki khí vật liệu hữu cơ nhằm mục đích thăm dò khả năng khai thác và sử dụng khí mêtan. Khoảng 20 năm gần đây, việc nghiên cứu thí nghiệm dùng phân gia súc để sản xuất khí sinh vật được tiến hành mạnh mẽ ở các nước đang phát triển, đặc biệt là Ấn Độ và một số nước châu Á. Năm 1974, ở Ấn Độ đã thử nghiệm sản xuất thành công khí sinh vật trên quy mô lớn và đã tiến hành thiết kế hàng loạt lò sinh khí thích hợp cho các hộ nông dân, một số khá lớn dân thành phố Bom Bay được cung cấp năng lượng khí đốt CH4. Ở Ấn Độ, chương trình năng lượng và nước sạch nông thôn đã được triển khai vào những năm 90 của thế kỷ trước. Theo Khandelwal (1990), Ấn Độ đã có nhiều kinh nghiệm đáng kể trong lĩnh vực phát triển những công nghệ biogas đơn giản và dễ vận hành để phù hợp với những điều kiện khí hậu khác nhau và những thành phần kinh tế xã hội sử dụng. Chúng ta cũng chú ý đến nhiều loại mô hình bổ sung về quản lý khác nhau của chương trình mở rộng biogas khá lớn đã phát triển và cố gắng để thành công. Shiha (1994) đã kết luận rằng một sáng kiến chính quyền tập trung từ trên xuống được đưa ra để xúc tiến kế hoạch phác thảo và sự can thiệp của năng lượng vào nông thôn, do có một vài quan điểm về nông thôn Ấn Độ để biến đổi nguồn sinh thái đã giảm giá trị. HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 5 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG Ở nhiều khía cạnh, tình trạng giống Trung Quốc thường xảy ra ở Ấn Độ, nơi mà chính sách bổ sung thiết bị phân hủy biogas nhanh chóng vượt qua khả năng nghiên cứu và phát triển những tổ chức để đưa ra những kế hoạch chắc chắn và để đánh giá một cách lạc quan về hiệu suất thiết bị. Kết quả là những thiết bị phân hủy ra đời sớm hơn ở trong nước thí rất mắc tiền mà lại không có hiệu quả. Tình trạng này được khắc phục một chút trong những năm gần đây. Theo Kristoferson và Bokhalders ( 1991), những kế hoạch phát thảo và phát triển mới không được kết hợp chặt chẽ mau chóng, và yêu cầu cải tiến sự phối hợp và thông tin phản hồi nếu đạt được sự phát triển. Hiệu suất thấp của những thiết bị phân hủy biogas ra đời sớm hơn cũng có thể là do bảo trì dự phòng kém. Tình trạng này vẫn được phổ biến rộng rãi và dẫn đến tốc độ hư hỏng tương đối cao. Theo Marchaim (1992), những vấn đề được phân loại thành (a) lỗi thiết kế; (b) lỗi xây dựng; (c) khó khăn về tài chính; (d) vấn đề vận hành do nhập liệu không đúng hay bảo trì kém; (e) những vần đề tổ chức phát sinh từ sự khác nhau của các phương pháp và thiếu sự phối hợp. Sản xuất biogas được khuyến khích bởi những chiến dịch quảng cáo phổ biến và các xí nghiệp xây dựng biogas được trợ cấp bởi chính quyền trung ương và địa phương .Thiết bị phân hủy được thiết kế có vỏ ngoài di động được giới thiệu bởi All-Indian CoodianteBiogas Program là một hệ thống phổ biến nhất hiện nay được sử dụng ở Trung Quốc. Mặc dù có số lượng thiết bị được lắp đặt lớn thứ 2 trên thế giới ,nhưng chương trình biogas chủ yếu tập trung trên những hệ thống mắc tiền có khả năng lắp đặt bởi những người giàu có hơn những vùng nông thôn .Theo Bhalla và Reddy (1994), Ấn Độ đặt tầm quan trọng trên sự tồn tại của những nông dân hoạt động với quy mô nhỏ cao hơn việc bảo đảm năng suất và sự phát triển của họ trong môi trường cạnh tranh từ đầu đến cuối hợp đồng bảo hành thiết bị kể cả những chương trình biogas .Tiền trợ cấp được đưa đến cho những chương trình biogas thì cản trở công nghệ ,và tạo ra những ngành công nghệ yếu ớt và không có hiệu quả. Hàng năm có khoảng 200.000 hộ gia đình Ấn Độ chuyển từ năng lượng sử dụng củi đốt sang sử dụng biogas. Cho đến nay Ấn Độ đã có đến hơn 200.000 trạm Biogas. Tại Ấn Độ, hiện có khoảng trên một triệu công trình đang hoạt động, sản xuất ra một lượng khí gần bằng của Trung Quốc. Cả hai nước đều đầu tư nhiều cho việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ KSH toàn diện và thu được kết quả tốt đẹp trong các mặt sử dụng khí (để đun nấu, thắp HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 6 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG sáng, chạy máy nổ, ấp trứng, sưởi ấm gà con, bảo quản hoa quả và ngũ cốc …) và sử dụng bã thải (làm phân bón, làm thức ăn bổ sung để nuôi cá, nuôi giun, làm chất dinh dưỡng để trồng nấm …) c) Ở Nhật Bản Ở Nhật Bản, công nghệ xử lý và chế biến biomass tuy đã trong giai đoạn thử nghiệm nhưng các nhà khoa học đã có thể sử dụng khí mêtan từ nguồn Biogas để vận hành xe buýt, xe cơ giới nông nghiệp … d) Ở những nước đang phát triển: Hầu hết tình trạng giống nhau ở các nước phát triển, chẳng hạn như Philippin, Thái Lan, Nepan, Brazil… ví dụ: ở Nepan, Polkarel (1994) cho rằng sự lắp đặt của hơn 3000 nhà máy biogas, kế hoạch chiến lược và hoạt động của sự tiến hành chương trình biogas càng phổ biến hơn và trở thành mô hình phát triển có tính phổ thông công nghệ ở Nepan. Chính phủ đã cung cấp trên 700Rs cho việc xây dựng 1 nhà máy ở vùng đất thấp và 10000Rs ở vùng đồi (khoảng 30 – 70% giá tiền công trình ). Theo báo cáo của Cosolidated Management Services Nepal, mặc dù biogas được biết đến ở Nepan cách đây khoảng 2 thập kỷ, nhưng hiện nay cơ sở hạ tầng dường như quá yếu đến nỗi mà vẫn còn sự phụ thuộc vào viện trợ của nước ngoài về những thiết bị biogas cần thiết. Với tiền trợ cấp khoảng hơn 50% giá trị của 1 xí nghiệp gia đình, nhiều nông dân cần xí nghiệp biogas đã hứng thú với số tiền trợ cấp sẵn có hơn là tính hữu dụng của biogas. Những công ty tư nhân mới thành lập đang tìm việc cho việc kinh doanh của họ một khoảng lợi nhuận kha khá và 1 phần đáng kể của tiến trợ cấp chính phủ được lấy đi bỡi những công ty này như 1 khoảng lợi nhuận. Không có khoảng lợi tức thu được từ tiền đầu tư thay đổi từ 6 đến 12 năm ở Nepan. Ellis và Hanson (1989) đã kết luận rằng biogas ở Philippin thông thường hay tồn tại ở mỗi người sử dụng, và thực tế cho thấy rằng việc họ được trợ cấp cao đã làm cho họ cảm thấy quan tâm. Những chính sách dựa trên tiền trợ cấp không thể xác nhận được trong một thời gian dài. Ở những nước đang phát triển, những chính sách này chỉ có thể duy trì trong những giai đoạn ngắn. Khái niệm” Sự thuận lợi tương đối” được đẩy mạnh để sử dụng nguồn tài nguyên của chúng ta tốt hơn. HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 7 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG Ở nhiều nước dang phát triển, những thay đổi thường xuyên của những chính sách của chính phủ trong lãi suất và tiền trợ cấp cũng phủ nhận những ảnh hưởng trong sự phổ biến biogas. Những thay đổi này làm thất vọng những người đầu tư trong giai đoạn lâu dài phát triển biogas. Những người nông dân tiến bộ thích có biogas cũng trở nên nghi ngờ về những đầu tư lâu dài của họ. 2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, công nghệ khí sinh học được ứng dụng thử nghiệm từ những năm 60. Tới nay trong toàn quốc đã có khoảng 2000 công trình được xây dựng, tập trung nhất ở thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Hậu Giang, Hà Nội, Hà Bắc, Lai Châu … Kết quả ứng dụng cho thấy với những gia đình chăn nuôi nhiều, nguồn phân dồi dào, công trình KSH không những giải quyết vấn đề xử lý phân để đảm bảo vệ sinh mà còn cung cấp khí để thỏa mãn các nhu cầu đun nấu, thắp sáng. Riêng tiền tiết kiệm chất đốt cũng đủ thu hồi vốn đầu tư trong khoảng 2 -3 năm. Để phân huỷ KSH còn thay thế bể xí tự hoại để xử lý phân bắc. Nếu Việt Nam biết tận dụng và khai triển nguồn năng lượng sinh khí Biogas thì Việt Nam sẽ không còn lệ thuộc nhiều vào nguồn năng lượng hoá thạch như dầu hỏa và than đá như hiện nay trong khi nhu cầu ngày càng tăng theo đà phát triển quốc gia. Năm 2006, khi dự án “Chương trình KSH xử lý chất thải cho ngành chăn nuôi” của Việt Nam- Hà Lan được triển khai trên địa bàn tỉnh Yên Bái với quy mô chăn nuôi 2 con lợn nái và gần 40 con lợn thịt trong 2 năm tiết kiệm được gần 9 triệu đồng tiền mua than, củi (than, củi, gas, điện tương đương 4-5 triệu đồng phục vụ 7 người trong gia đình/năm). Được biết hãng TOYOTA của Nhật sẽ tài trợ cho nhóm nghiên cứu chế tạo 1000 bộ phụ kiện chuyển đổi động cơ sử dụng nguyên liệu diesel sang sử dụng Biogas để cung cấp cho bà con nhân dân các vùng nông thôn Việt Nam. Và hãng TOYOTA đã triển khai ứng dụng trên diện rộng, áp dụng cho tất cả các trang trại và hộ gia đình có nhu cầu tại Việt Nam . Bộ GD&ĐT đã đề nghị đưa kết quả nghiên cứu của đề tài này vào chương trình khoa học công nghệ ASEAN để triển khai áp dụng ở các nước trong khu vực. Hiện nay, ĐH Đà Nẵng đang hợp tác nghiên cứu với ĐH Osaka Prefacture Nhật Bản để sử dụng biogas chạy động cơ ôtô và xe gắn máy. HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 8 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG Cho đến nay, Biogas vẫn chỉ được sử dụng vào mục đích đun nấu là chủ yếu. Các công trình nghiên cứu để ứng dụng Biogas vào các mục đích khác như sản xuất điện năng, thắp sáng, cấp nước vẫn còn bỏ ngỏ. Có thể nói đây là các mục đích sử dụng Biogas hiệu quả hơn đối với nước ta khi mà chúng ta vẫn còn thiếu điện, đặc biệt là ở các khu vực vùng sâu, vùng xa. II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. 1. Khí sinh vật và bản chất của nó. 1.1, Khí sinh vật: Khí sinh vật hay khí bùn ( biogas,Marsh gas ) là sản phẩm bay hơi được quá trình lên men kỵ khí phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp. Thành phần chủ yếu của khí sinh vật là mêtan nên nó là một loại khí cháy được. Tùy thuộc vào nguyên liệu được phân hủy, thời gian phân hủy và nhiệt độ môi trường hàm lượng khí mêtan giao động tong khoảng 60%-70%. Nếu vi sinh vật hoạt đậng kém khí mêtan có thể giảm xuống còn 40%-50%. Phần khí còn lại chủ yếu là CO 2 giao động trong khoảng 35%-40%. Ngoài ra, trong hỗn hợp khí còn chứa các khí khác với hàm lượng nhỏ như H 2 S, H 2 , O 2 , N 2 … Đặc tính của biogas. Nhiệt trị: Khí sinh học cháy cho ngọn lửa màu xanh lơ và không khói. Nhiệt trị của khí sinh học phụ thuộc vào hàm lượng CH 4 và có thể tính theo công thức: Q = 8570*CH 4 /100 ( Kcal/m 3 ) Trong đó CH 4 là hàm lượng mêtan tính theo phần trăm với thành phần thông thường có 50 – 70% mêtan. KSH có nhiệt trị nằm trong giới hạn 4300 – 6000Kcal/m3. Thông thường người ta thấy hàm lượng CH 4 là 60%, khi đó KSH có nhiệt trị là 5124 kcal/m 3 . KSH nhẹ hơn không khí. Tỷ trọng so với không khí là 0.94 (CH 4 = 60%) Bếp KSH của gia đình thường tiêu thụ khoảng 200 lkhí/h đạt hiệu suất 50 – 60%. Thành phần khí sinh vật(%) Loại khí Nước sản xuất Mỹ Đức Ấn độ CH 4 54-70 53,8-62,0 35-70 CO 2 45-27 44,7-37,0 55-28 N 2 5,30 1,0 1,0 H 2 1-10 0,3 1-10 CO 0,10 0,1 0,1 HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 9 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG O 2 0,10 0,1 0,1 H 2 S vết vết vết Khi cháy, khí sinh vật cho ngọn lửa màu xanh ( ngoài ánh nắng không rõ màu ), không sinh khói làm đen dụng cụ khi đun nấu. 1m 3 khí sinh vật cháy làm sản sinh một nhiệt lượng giao động trong khoảng 5200-5900 kcal phụ thuộc vào lượng CH 4 chứa trong hỗn hợp. Trong khi lượng khí mêtan thu được lại phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu. Do đó không lấy gì làm lạ khi thấy giá trị nhiệt lượng của hỗn hợp khí thu được từ các nguồn nguyên liệu khác nhau dao động tương đối lớn. Sự phụ thuộc của chất lượng kh1 sinh vật v ào chất lượng nguyên liệu STT Nguồn nguyên liệu Hàm lượng khí mêtan trong hổn hợp khí sinh vật 1 Phân bò 65 2 Phân gia cầm 60 3 Xác rau, cỏ 60-70 4 Cỏ voi 60 5 Phân gà + Giấy vụn 60 6 Bùn cống thành phố 68 7 Phân heo 65-70 Ảnh: Đàn heo và chuồng trại ở các hộ gia đình Việt Nam Khí sinh vật được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sinh hoạt và đời sống, trong một ngành công nghiệp nhẹ, đặc biệt là trong công nghiệp chế biến nông sản. Nhu cầu tiêu thụ cũng khác nhau đối với mỗi mục tiêu sử dụng. Nhu cầu khí sinh vật cho các mục tiêu Mục tiêu sử dụng Nhu cầu khí HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 10 [...]... khơng để lại gì cả - Trong cơng nghiệp, CO2 là ngun liệu đầu để sản xuất sođa, một ngun liệu khơng thể thay thế được trong cơng nghiệp thủy tinh và ngun liệu trung gian để sản xuất urê - CO2 khơng ảnh hưởng nhiều đến con người nhưng trong sản xuất CO 2 làm giảm hiệu suất sản xuất nên ta cũng phải tinh chế trước khi đưa vào sử dụng 3 Tổng quan về ngun liệu: 3.1 Tổng quan về CaO: Vơi sống (CaO) được sử dụng. .. thành nên nước cứng CaO là một oxit bazơ có màu trắng Khi nấu chảy trong lò điện rồi để nguội, chúng ở dạng tinh thể Năng lượng mạng tinh thể; Kj/mol to nóng chảy (oC) T sơi(oC) 3476 2570 3600 Ngồi ra canxi oxit hút ẩm mạnh khi ở trong khơng khí và có khả năng hấp thụ khí CO2: HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 24 TIỂU LUẬN MƠN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG CaO + CO2 = CaCO3 Cao là oxít bazơ... dụng cơng nghệ phủ nhựa HDPE Thấp: chỉ sử dụng cho các mục đích đun nấu, nên sử dụng cơng nghệ KT1 Trung Quốc hoặc phủ nhựa HDPE quy mơ nhỏ C Mục đích sử dụng Xử lý chất thải: nên sử dụng cơng nghệ phủ nhựa HDPE vì có thể tích xử lý lớn, khả năng xử lý triệt để Sản xuất gas: nên sử dụng cơng nghệ phủ nhựa HDPE có hệ thống trộn làm tăng hiệu suất sinh gas và khả năng xử lý HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024... Nhỏ: Sử dụng cơng nghệ hầm ủ KT1 Trung Quốc nếu chăn ni lâu bền, có vốn đầu tư Tuy nhiên, phải tính đến quy mơ phát triển sau này Nếu kinh phí đầu tư thấp, nên sử dụng cơng nghệ phủ nhựa HDPE quy mơ nhỏ HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 35 TIỂU LUẬN MƠN QUẢN LÝ BỀN VỮNG CÁC NGUỒN NĂNG LƯỢNG B Nhu cầu sử dụng Cao: tận dụng hết biogas chạy máy phát điện, bán chứng chỉ CDM nên sử dụng cơng nghệ phủ... loại bỏ các tạp khí dễ làm hỏng máy Chính vì thế, muốn nâng cao chất lượng khí biogas để có thể phục vụ cho nhiều mục dích sử dụng ta phải tinh chế khí trước khi sử dụng Biogas dùng nấu ăn Biogas dùng chạy máy phát điện 1.2, Xử lý khí trước khi dùng: Ngồi mêtan, khí sinh vật còn chứa các tạp khí như: CO2,H2S và cả hơi nước Khi các tạp khí này có tỉ lệ cao có thể gây nên những biến cố khơng lường trước... nhỏ có khả năng chi trả và chấp nhận cơng nghệ túi ủ nylon Nhược điểm cần lưu ý khi sử dụng túi ủ nylon là phải tránh nắng và tác động cơ học làm rách - Xây dựng mơ hình xử lý tối ưu nhất cho trang trại chăn ni, cơ sở sản xuất - Xây dựng và bán tín chỉ CDM - Thiết kế hệ thống xử lý chất thải từ các nhà máy chế biến nơng nghiệp như: tinh bột sắn, cồn bia, nhà máy chế biến thủy sản… - Nghiên cứu hồn... NGUỒN NĂNG LƯỢNG Nấu ăn 0,28-0,42 m3/người/ngày Thắp sáng 0,11-0,13 m3/đèn 100w/giờ Đun nước uống 0,11 m3/lít Chạy động cơ máy nổ 0,6-0,7 m3/kw giờ Chạy máy lạnh 1,2-0,7 m3 thể tích được làm lạnh Chạy máy ấp trứng 0,5-0,7 m3/giờ/ m3 buồng áp Nếu chỉ sử dụng để thắp sáng và nấu ăn thì khơng cần làm sạch khí trước khi sử dụng Nhưng để sử dụng cho chạy máy nổ hoặc động cơ thì nhất thiết phải xử lý để loại... và nấu ăn Nó thường được biết tới với cái tên khí thiên nhiên - Trong cơng nghiêp: Mêtan thường đựơc dùng trong nhiều phản ứng hóa cơng nghiệp và có thể được chun chở dưới dạng khí hóa lỏng Trong hóa cơng nghiệp, mêtan là ngun liệu sản xuất hydro, methanol, axit axetic và anhydrit axetic Mêtan trong khí quyển Trái Đất: Là một khí gây hiệu ứng nhà kính Mật độ của nó đã tăng khoảng 150% từ năm 1750 và... vẫn của hydroxit canxi rấtt mịn trong nước gọi là vơi sữa, có phản ứng mạnh với các ait và ăn mòn nhiều kim loại khi có mặt nước Do các tính chất bazo mạnh nên hydroxit canxi có một số ứng dụng sau: • Chất kết bơng trong xử lý nước • Thành phần của nước vơi, vữa trong xây dựng • Thay thế cho hydroxit natri trong một số loại hóa, mỹ phẩm uốn tóc của người Mỹ gốc Phi • Trong một số loại thuốc làm rụng... là cacbon( C ), Hydro (H), Oxi (O), Nitơ (N), Phốtpho (P), Lưu huỳnh (S) Tỉ lệ C/N có trong thành phần ngun liệu là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng phân hủy của nó Tỉ lệ C/N của ngun liệu là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng phân hủy của nó Tỉ lệ C/N của ngun liệu bằng 30 là tối ưu Tỉ lệ C/N q cao thì q trình phân hủy xảy ra chậm Ngược lai, nếu tỉ lệ này q thấp sẽ làm cho q trình . NĂNG ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP” GVGD: PGS.TS. LÊ CHÍ HIỆP HVTH: Lê Thị Trúc Phương Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2011 HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 1 TIỂU LUẬN MÔN QUẢN LÝ BỀN. chất hữu cơ phức tạp thành khí mêtan ( CH 4 ). Các giai đoạn của quá trình lên men kỵ khí sinh mêtan: HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 13 Vi sinh vật CH 4 +CO 2 TIỂU LUẬN MƠN QUẢN LÝ BỀN VỮNG. CO 2 (Trong đó A,B,C là các vi sinh vật khác nhau) Ta có sơ đồ tóm tắt quá trình lên men kỵ khí như sau: HVTH: Lê Thị Trúc Phương - 201010024 15 Chaát höõu cô Axit höõu cô H 2 CH 4 CO 2 H 2 S ACID