Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 6: Khí sinh học - ThS. Nguyễn Bá Thành

Chương này được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên: Nguyên lý hình thành khí sinh học, tình hình phát triển khí sinh học của Việt Nam, cấu tạo hầm khí sinh học, một số ứng dụng của khí sinh học. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Năng lượng tái tạo - Chương 6: Khí sinh học - ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học1Chươngnàyđượcbiênsoạnnhằmcungcấpchosinhviên: o Nguyênlýhìnhthànhkhísinhhọc. o TìnhhìnhpháttriểnkhísinhhọccủaViệtNam. o Cấutạohầmkhísinhhọc. o Mộtsốứngdụngcủakhísinhhọc.Câuhỏichương5: 1. Khísinhhọclàgì?Nguyênlýhìnhthànhkhísinhhọc? 2. TìnhhìnhpháttriểnkhísinhhọctạiViệtNam? 3. Mộtsốứngdụngcủakhísinhhọc?ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học2Chương6Khísinhhọc6.1Nguyênlýsinhhọchìnhthànhbiogas6.1.1Kháiniệmkhísinhhọc(KSH)ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học3ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học4 Biogashaycòngọilàkhísinhhọc(KSH),làmộthỗnhợpkhíđượcsảnsinhratừ sữphânhuỷ nhữngchấthữucơ dướitácđộngcủavikhuẩntrongmôitrườngyếmkhí.Trongđóthànhphầnchủ yếulàkhímêtan (CH4).KhíđốtthiênnhiêncũngcóchấtnhưKSH.Khínàyđượchìnhthànhquanhiềuthờikỳđịachấtnêncóhàmlượngmêtanrấtcao,thườngtrên90%.ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học5Khísinhhọcđượcsửdụngđể:nấunướng,thắpsáng,sưởiấm,phátđiện...6.1.2NguyênlýhìnhthànhkhísinhhọcĐểsảnxuấtkhísinhhọc,ngườitaxâydựnghoặcchếtạocácthiếtbịKSH.Nguyênliệuđể sảnxuấtKSHlànhữngchấthữucơ như phânđộngvật,cácloạithựcvậtnhư bèo,cỏ,rơmrạ.Nguyênliệuđượcnạpvàocácthiếtbị KSH.Thiếtbị giữ kínkhôngchokhôngkhílọtvàonênnguyênliệubịphânhuỷkỵkhívàtạoraKSH( H2,H2S,NH3,CH4,C2H2,…trongđóCH4 làsảnphẩmkhíchủ yếu(nêncòngọilàquátrìnhlênmentạo Metan).Việcnạpnguyênliệuđượcthựchiệntheo2cáchchủyếusau: Nạptừngmẻ: toànbộ nguyênliệuđượcnạpđầyvàocácthiếtbị mộtlần.Mẻ nguyênliệunàyphânhuỷdầnvàchokhísửdụng.Saumộtthờigianđủđểnguyên liệuphânhuỷ gầnhết,toànbộ nguyênliệuđượclấyravàthaybằngmộtmẻ nguyênliệumới,thờigianmỗimẻthườngkéodàitừ3–5tháng. Nạpliêntục:nguyênliệuđượcnạpđầylúcmớiđưathiếtbị vàohoạtđộng.Sau mộtthờigianngắn,nguyênliệuđượcbổ sungthườngxuyên.Khiđómộtphần nguyênliệuđượcphânhuỷđượclấyđiđểnhườngchỗchophầnnguyênliệumới nạpvào.Trongquátrìnhphânhuỷ,chỉ mộtphầnnguyênliệuđượcchuyểnhoá thànhKSH,phầncònlạiđượclấyracùngvớinướcphaloãnggọilàbãthải.6.2TìnhhìnhpháttriểncôngnghệkhísinhhọcởViệtNamCôngnghệKSHđượcnghiêncứuvàứngdụngởViệtNamtừnhữngnămđầucủathậpniên60.Đặcbiệtsaunăm1975chươngtrìnhquốcgiavề nănglượngmớivàtáitạo (Chươngtrình52C)rađờigópphầnthúcđẩyphongtràonghiêncứuvà ứngdụngcôngnghệKSH.CôngtácnghiêncứutậptrungvàothiếtkếcácthiếtbịKSHquymôgiađìnhvớithểtíchtừ 1–50m3.Kếtquảlàcácđề tàitronggiaiđoạnnàyđãđưaranhiềumẫu thiếtbịquantrọngđượcứngdụngrộngrãivàđượcngườidânchấpnhậnnhưmẫuthiết ThS. Nguyễn Bá Thành Chương 6 Khí sinh học6bị nắpcốđịnhNL3củaViệnNănglượng,mẫuthiếtbị nắpnổiquymô100m3củaSởKHCNĐồngNai,mẫuthiếtbịnắpcốđịnhcủaĐạihọcCầnThơ,…CôngtácnghiêncứuvàứngdụngcôngnghệKSHpháttriểnmạnhtừsaunăm1995.Các cơ quanthamgiavàohoạtđộngnghiêncứuvàtriểnkhaicôngnghệ KSHlàViệnNănglượng,ViệnChănnuôi,ViệnNônghoá–thổnhưỡng,TrungtâmnghiêncứuNănglượng,trườngĐHBáchkhoaHànội,ĐHKhoahọctự nhiên,ViệnNghiêncứuMỏ,ĐHBách khoaĐàNẵng,ĐHNônglâmTPHCM,ĐHCầnThơ,cácsởKHCNởcáctỉnh,TrungtâmKhuyếnnôngQuốcgia…Cácdựánlớntronggiaiđoạnnàybaogồm: Dựán“ỨngdụngKSHvàbếpcảitiếntiếtkiệmnănglượng”tàitrợbởiquỹmôi trườngtoàncầu(GEF)tạihuyệnBìnhSơntỉnhQuảngNgãi(20012003),mụctiêu củadựánlàxâydựngcácthiếtbịKSHvàbếpđuncảitiếntạiQuảngNgãiđểtiết kiệmnănglượng,củigỗvàbảovệmôitrường; Dự án“PháttriểnKSHgiảmhiệu ứngnhàkính”tạixãPhùđổnghuyệnGiaLâm Hànội(2000)tàitrợ bởiTrungtâmnănglượngmặttrờiÚcvớimụctiêuxây dựng100côngtrìnhKSHxử lýchấtthảichănnuôivàbảovệ môitrườnggiảm hiệuứngnhàkínhdochấtthảichănnuôigâyra; DựánpháttriểnbếpđuncảitiếnvàbếpKSHnhằmtiếtkiệmnănglượngvàbảo vệmôitrườngtạihuyệnGiaViễntỉnhNinhBình.Cáchộdânđượctrợgiá1triệu chomộtcôngtrìnhđồngthờiđượcvaymộtkhoảntừ 23triệuđồngvớilãisuất thấpđểxâydựngcôngtrình. Dự án“PháttriểnNănglượngtáitạochocáctỉnhBắcTrungBộ”củaTổ chức PháttriểnHàLan(20012003)dự ánđãlắpđặtcáctấmpinmặttrời,thuỷ điện nhỏvàđộngcơgióphátđiệnchocácxãkhôngcóđiệnlướiởbatỉnhThừaThiên– Huế,QuảngBìnhvàQuảngTrị,đồngthờilắpđặtcáccôngtrìnhKSHphụcvụ đunnấuvàthắpsángđểtiếtkiệmđiệncũngtại3tỉnhnêutrên;ThS. Nguyễn Bá Thành ...