Ủ hầm Biogas là gì
Chắc không ai còn lạ lẫm gì với các loại hầm ủ khí Biogas. Tuy nhiên một số nơi vùng nông thôn còn hiểu biết quá sơ sài về nguyên lý hoạt động cũng như cách sử dụng nó. Qua đây Giá Thi Công xin chia sẽ về quá trình hoạt động của hầm ủ Biogas, cách thi công hầm biogas bằng HDPE hoặc thùng composite...
Biogas hãy hiểu đơn giản là khí sinh học do một số vi khuẩn phân giải chất hữu cơ thành dạng khí. Nguyên liệu cho SX khí sinh học là chất hữu cơ, phân động vật, lá than cây úng, chất thải vật nuôi. Các nguyên liệu đó được ủ trong không gian kín, để phân hủy và tạo thành khí CH4 dễ cháy.
Hỗn hợp khí được dẫn bằng đường ống đến nơi nấu nướng, thắp sáng or phát điện…
Cặn bả còn lại trong hầm ủ được dùng làm phân bón, rất tốt cho cây cối.
Việc thi công hầm ủ Biogas mang nhiều ý nghĩa, ngoài mặt về giá trị kinh tế sử dụng năng lượng, nó còn giúp cải thiện môi trường, giảm mùi hôi thối và ruồi muỗi.
Cơ chế hoạt động của hầm ủ biogas
Để tạo ra khí Metal ( CH4), phân thải chăn nuôi cần đi qua nhiều ngăn khác nhau với từng chức năng riêng biệt, có quá trình như sau:
Đưa nguyên liệu là các chất thải chăn nuôi hoặc chất thải hữu cơ vào bể nạp, khối lượng nạp vào tùy vào độ lớn của bể, nạp cho đến khi gần tới mép ở cửa dưới.
Mới đầu nạp, áp suất còn thấp, chưa tạo nên khí nên áp lực vẫn chưa tạo sự dịch chuyển. Trong quá trình lên men ở ngăn chứa trong 1 thời gian nhất định, khí biogas được tạo ra thì áp suất tang dần và khí sẽ được đẩy lên ngăn phía trên của hầm ủ biogas.
Đến 1 mức độ nào đó, áp lực khí tăng cao sẽ tự động đẩy các chất cặn bã trong hầm ra ngoài theo đường ra. Đồng thời khí metal sinh ra nhiều sẽ tạo được áp lực đẩy khí lên chạy trong ống dẫn đến các vật dụng cần khí để sử dụng.
Khí gas được tạo ra thường dùng để đun nấu bình thường, nạp máy phát điện,…
Sau khi nạp nguyên liệu, cửa nạp cũng được khép kín nên lúc nào trong hầm cũng có áp suất, ở tình trạng hầm kín đáo, không có lỗ hở.
Trên đây là các thông tin về nguyên lý hình thành khí biogas và cơ chế hoạt động của hầm ủ biogas. Hy vọng quý khách có thể áp dụng và hiểu hơn về cấu trúc và cách thức vận hành của hầm biogas.
Xem thêm: https://vi.wikipedia.org/wiki/Biogas
Vai trò của hầm ủ Biogas trong ngành chăn nuôi
Với hệ thống hầm ủ Biogas trong ngành chăn nuôi, ta có thể chỉ ra 3 vai trò dễ dàng nhìn thấy là : kinh tế, xã hội và môi trường.
Giá trị về kinh tế:
Khi sử dụng hệ thống hầm ủ biogas trong chăn nuôi có 2 mục đích hiện hữu, đó là xử lý lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường và làm nguồn khí đốt cho các trang trại, có thể tái sử dụng làm nguồn điện khi cần thiết.
Ở một số trang trại chăn nuôi lớn, quá trình phân hủy trong bể khí sinh học tạo ra một lượng khí lớn. Khí này được chuyển thành điện năng khi máy phát điện được kích hoạt. Nguồn điện này được sử dụng cho tất cả các thiết bị trong nhà hoặc tái sử dụng cho chăn nuôi trang trại, chẳng hạn như hệ thống làm mát chuồng trại và hệ thống tắm gia súc tự động.
Một số công ty nông nghiệp, chăn nuôi sử dụng khí từ hầm biogas để diệt côn trùng khi bảo quản ngũ cốc, rau củ quả. Điều này là rất kinh tế. Khí từ hầm biogas còn được sử dụng thay thế thuốc trừ sâu trong nông sản, tiết kiệm tiền khi phải nhập khẩu nhiên liệu, hóa chất từ bên ngoài.
Xem thêm: Thiết kế trại chăn nuôi lợn heo
Vai trò môi trường:
Sau khi xử lý bằng khí sinh học, chất thải đã được kiểm định kết quả đáp ứng tất cả các yêu cầu vệ sinh và được thải ra môi trường mà không có bất kỳ vấn đề hoặc ảnh hưởng nào đến môi trường tự nhiên.
Chất thải chăn nuôi được đưa vào bể xử lý để tránh hiện tượng bốc mùi và sự phát triển của các loài côn trùng gây hại như ruồi, muỗi. Đặc biệt, việc giảm trứng giun và mầm bệnh giúp cải thiện đáng kể chất lượng nước thải.
Vai trò xã hội:
Ngoài ra, các công ty xây dựng công trình khí sinh học còn tiết kiệm được nhiều thời gian và chi phí cho việc vệ sinh chuồng trại, giảm khối lượng công việc. Hệ thống hầm ủ biogas đang giúp giải phóng sức lao động chăn nuôi, giảm bớt công việc đun nấu của trẻ em và phụ nữ ở những vùng nông thôn kém phát triển.
Vì vậy, việc đầu tư xây dựng công trình khí sinh học trong chăn nuôi hiện nay rất phổ biến tại các trang trại.
Hầm biogas là một hệ thống xử lý chất thải giúp bảo vệ môi trường và cuộc sống của con người hiệu quả hơn. Nó không chỉ mang lại hiệu quả cao cho chăn nuôi gia súc mà còn tiết kiệm chi phí điện năng, nhân lực, phân bón cây trồng và bảo vệ sức khỏe con người. Đồng thời, hầm biogas còn hỗ trợ xử lý chất thải chăn nuôi một cách tốt nhất, tránh những tác động tiêu cực đến môi trường.
Thi công hầm biogas bằng màng nhựa HDPE
Hầm biogas phủ bạt HDPE là gì?
Trong quá trình thi công hầm Biogas, cần tính toán độ sâu hầm và các yếu tố khác để hầm biogas hoạt động hiệu quả hơn. Để sản xuất khí biogas, hầm được phủ bạt HDPE, thường chứa các chất thải hữu cơ (phân động vật, xác động vật, xác thực vật…) Sử dụng hệ thống này để tạo ra khí đốt trong các hộ dân và máy phát điện, nhiều lợi nhuận cho các nhà đầu tư có thể mang lại
Cấu tạo hầm chui bạt phủ bạt HDPE gồm các thành phần chính.
+ Màng chống thấm HDPE.
+ Hệ thống sục khí: Có tác dụng khuấy trộn nước thải và thúc đẩy quá trình phân hủy.
+ Hệ thống đường dẫn.
+ ánh sáng.
Quy trình thi công hầm Biogas khí sinh học
Chuẩn bị mặt bằng xây dựng
Đầu tiên, khu đất nên được làm sạch để tránh các vấn đề gây thủng rách bạt. San phẳng mặt đất để nước không đọng lại. mặt đất không được có đá, sỏi hoặc các vật sắc nhọn có thể ảnh hưởng đến chất liệu bạt HDPE.
Để đảm bảo quá trình thi công bạt chống thấm HDPE diễn ra thuận lợi chúng ta cần tìm địa điểm lắp đặt, kiểm tra đất có đảm bảo chất lượng không, tránh những nơi có mật độ đất thấp sẽ gây lún.
Xây dựng rãnh neo
Các đơn vị thi công hầm ủ biogas cần múc rãnh neo để triển khai phủ bạt. Chiều rộng và chiều sâu của rãnh neo tuân theo thiết kế kỹ thuật, giúp kết cấu ổn định, hạn chế hư hỏng trong quá trình sử dụng.
Rãi bạt chống thấm HDPE
Khi trải bạt phải để bạt phẳng, tránh rách, xử lý nhanh tránh mưa bão. Đảm bảo khâu này để cho công đoạn hàn bạt được thực hiện hiệu quả và đảm bảo chất lượng cao nhất có thể.
Hàn bạt chống rò rỉ HDPE cho hầm biogas
Các mối hàn đảm bảo phải nối song song, nên lưu ý khi hàn không cho bạt bị thủng, rách hoặc cháy bạt.
Thiết kế thể tích hầm ủ biogas bằng bạt HDPE
Nếu bạn đang là chủ của 1 trang trại, bạn cần làm hố biogas bằng màng HDPE, chắc hẳn bạn sẽ có rất nhiều câu hỏi trong đầu, chẳng hạn như :
Mình nuôi 10 con heo thì cần thiết kế hầm biogas thể tích bao nhiêu là được? Mức chi phí thế nào?
Hoặc : Mình có trang trại gia cầm, khoảng 5000 con gà, thì thiết kế hồ sinh khí như thế nào?
Hoặc cũng có thể là : Tôi muốn thiết kế trnag trại heo với quy mô 1000 con thì cần hầm bigoga rộng bao nhiêu?
Tất cả sẽ được GTC tổng hợp sau đây!
Các vấn đề liên quan đến thiết kế hầm ủ biogas bằng HDPE
+ Loại gia súc or gia cầm nuôi
+ Số lượng vật nuôi
+ Trọng lượng trung bình của một con vật nuôi
+ Loại đất đào hố ( quyết định độ dốc thành hồ) (Xem thêm San lấp mặt bằng)
+ Nhiệt độ khí hậu tại nơi chăn nuôi ( quyết định thời gian lưu chất thải)
Qua quá trình nghiên cứu, kinh nghiệm thi công hầm Biogas chúng tôi xin đưa ra công thức rút gọn như sau :
V = A x B x C
A là số lượng vật nuôi
B là lượng chất thải và lượng nước cần dùng để vệ sinh chuồng trại tính trung bình cho 1 con vật nuôi.
+ Đối với heo : B = 0.03 m3 ( tức là thể tích chất thải + thể tích nước để vệ sinh chuồng trại cho 1 con heo là 30 lít)
+ Đối với Trâu / bò : B = 0.045 m3
+ Đối với Dê / Cừu : B = 0.022 m3
+ Đối với gia cầm : B = 0.008 m3 ( 8 lít / con)
C là Số ngày lưu chất thải ( đối với việt nam chúng ta khí hậu ấm, thường thời gian này là 30 ngày, tuy nhiên ở 1 số vùng lạnh ở miền Bắc, thời gian có thể lên đến 40 – 50 ngày)
Ví dụ 1 : trang trại 2000 con lợn thì thể tích lưu chứa là : V = 2000 x 0.03 x 30 = 1800 m3
Vậy cần đào hầm có thể tích bao nhiêu?
Thể tích hầm cần đào = V x ( 1 + 0.8/h) Với h là chiều cao hồ ( khuyến cáo chiều cao hồ không sâu hơn 6m)
Ví dụ hầm cần đào sâu 4m, ta cần đào hầm có thể tích là : 1800 x ( 1 + 0.8/4) = 2160 m3
Chiều cao hầm là 4m ta cần đào hầm Rộng x Dài = 2160 m3 / 4m = 540m2 = 12m x 45m ( chiều rộng và dài hồ có thể thay đổi số cho phù hợp, tùy vào diện tích khu đất trang trại chăn nuôi mình)
Số lượng bạt HDPE cần là : 540 x 2.6 = 1.400 m2 bạt ( bao gồm lớp bạt lót phía dưới + lớp bạt phủ phía trên)
Xem thêm: Thi công bể nước ngầm
Ví dụ 2 : Thiết kế hầm ủ bioga cho trang trại bò quy mô 500 con.
V = 500 x 0.045×30 = 675 m3
Thể tích hố cần đào = 675 x ( 1+0.8/3) = 850 m3 ( chiều sâu hố 3m)
Từ đó ta có thể bố trí chiều rộng và dài phù hợp với diện tích đất của mình.
Trên đây là 2 ví dụ về thiết kế hầm ủ biogas bằng bạt HDPE để độc giả dể hình dung về thể tích cần đào. Tuy nhiên, vấn đề thiết kế hầm chứa còn liên quan đến nhiều vấn đề khác như loại đất, độ dốc…
Quý khách có thể Liên Hệ Hotline Giá Thi Công : 08.4340.4340 để được tư vấn chi tiết hơn nhé
Tính toán hồ đọng
Bể đọng gồm 2 hồ đóng vai trò xử lý hiếu khí tự nhiên nước thải biogas. Hồ lắng thường có thể tích nước thải ra bằng thể tích bể chứa được phủ bạt HDPE. Chiều dài của hồ ít nhất phải gấp đôi chiều rộng, nhưng độ sâu của hồ không được vượt quá 3,5 m để tạo điều kiện cho không khí tiếp xúc với dòng chảy (Khuyến cáo của Cơ quan bảo tồn tài nguyên thiên nhiên – USA, 2003).
Sau khi xử lý ở bể lắng và hầm biogas, nước thải được phân hủy 90-95% chất hữu cơ, 99% vi khuẩn gây bệnh và trứng côn trùng bị tiêu diệt, hoàn toàn không gây hại cho thủy canh và cây trồng (WHO 2003).
Thiết kế hệ thống bổ trợ
Các hệ thống bổ trợ khi xây dựng hầm biogas bao gồm hệ thống thu gom nước thải, lưới chắn rác, bể lắng cát và bể điều hòa. Hệ thống thu gom nước thải phải có nắp đậy để cát không bị rơi vào, ruồi muỗi không có cơ hội đẻ trứng, độ dốc tối thiểu 5% để nước thải có thể chảy vào hầm biogas 1 cách hoàn toàn(WHO, 2003).
Thể tích của bể lắng cát thông thường là 0,3-0,4 m3, nhưng cửa xả đáy của đường ống dẫn nước thải vào bể biogas nên cao hơn đáy bể 10-15 cm để bùn có thể lắng lại được. Đất cát tích tụ nên được thu gon, xử lý và loại bỏ hàng tuần.
Chi phí thi công hầm ủ biogas bằng HDPE bao nhiêu ?
Khi đã tính toán được thể tích hầm ủ biogas cần thiết cho trang trại mình, phần chi phí giá thi công xin tổng hợp như sau để quý khách dễ dàng nắm bắt ( ở đây lấy ví dụ 1 ở trên để làm hầm cho 2000 con heo thịt nhé ) :
+ Chi phí đào hầm : thông thường khoảng 40.000 – 60.000 VND / khối tùy vào địa hình, mức giá ở tại địa phương đó. Tính trung bình chi phí này khoảng 1800 x 50.000 = 90.000.000 VND
+ Chi phí hệ thống xả thải : 20% x 90tr = 18tr
+ Chi Phí bạt HDPE( vật tư + nhân công) : 1400 m2 x 28.000 = 39tr
+ Chi phí hệ thống van, ống dẫn khí…. : 23tr
Tổng chi phí dự tính : 170tr
Thi công hầm biogas composite
Đối với loại hầm biogas composite hiện còn khá mới mẻ đối với những người không theo ngành chăn nuôi or chưa có điều kiện tiếp xúc , dùng thử về loại hầm này. Vậy hầm biogas composite có những tính năng nổi trội đặc biệt nào so với các loại hầm biogas khác và nên sử dụng nó vào những quy mô chăn nuôi nào?
Mỗi loại hầm đều được sử dụng tùy từng quy mô chăn nuôi khác nhau và điều kiện kinh tế của mỗi hộ gia đình. Tuy nhiên, đối với các hộ chăn nuôi vừa và nhỏ thì hầm biogas làm từ nhựa composite là loại được sử dụng đa số và có nhiều ưu điểm hơn hẳn.
Hầm biogas composite kết cấu như thế nào?
Hầm biogas composite là loại hầm được đúc sẵn, với nhiều dạng dung tích từ nhỏ đến lớn.
Kết cấu thường có dạng bầu tròn, có 2 đường dẫn thông, kết hợp hệ van khí bên trên. Đường dẫn phân thải vào và đường thoát ra.
Ưu điểm vượt trội là độ bền với thời gian cao, hạn chế thủng rách do va quẹt
Độ dày nhựa composite của từng hầm cũng khác nhau, do đó có nhiều mức giá cho khách hàng lựa chọn.
Tuy nhiên nhược điểm là chỉ áp dụng được cho những mô hình chăn nuôi nhỏ, chi phí tương đối cao.
Ưu điểm siêu việt của hầm biogas composite
Tỷ trọng tương đối nhẹ, thuận lợi trong việc di dười và thay vị trí lắp đặt khi cần thiết.
Độ bền rất tốt, có khả năng chịu được va đập và những điều kiện khắc nghiệt nắng mưa sương gió.
Hạn chế tuyệt đối sự ăn mòn của các hóa chất cực mạnh như muối, axit, hóa chất tẩy rửa…thích hợp sử dụng trong điều kiện đất vôi, độ PH thấp hoặc đát ngập mặn.
Dễ dàng lắp đặt , chỉ cần đặt sao cho đường thải chất hữu cơ có thể thuận lợi chảy vào hầm là được.
Kín khí hoàn hảo, năng suất tạo khí cao, chịu được áp suất cao nên khí sinh ra khá nhiều và được nén lại trong hầm biogas.
Cơ chế tự động phá váng, tự động điều chỉnh áp suất và tự động đẩy cặn đã phân huỷ ra khỏi hầm.
Thời gian tiếp nhiên liệu thấp mà thời gian tạo khí lại rất nhanh.
HẦM BIOGAS COMPOSITE GIÁ CHI PHÍ NHƯ THẾ NÀO?
ở nước ta loại hầm biogas composite này phải nhập khẩu nên giá thành tạo nên hầm biogas cũng tương đối cao, giá thành khá đắt đỏ, dao động từ 12 – 18 triệu / hầm.
Đây là mức giá trung bình trên thị trường, giá cao hơn kha khá so với gạch tuynel truyền thống nhưng lợi ích mà nó mang lại và độ bền cực cao khiến mức giá này không còn là vấn đề.
Trên thị trường hiện nay cũng có rất nhiều nơi bán hầm biogas composite với giá rẻ hấp dẫn. Đây là điều cần hết sức lưu ý khi mua hàng từ những địa chỉ không uy tín này. Vì với giá thành rẻ như vậy có thể xảy ra hiện tượng pha tạp chất. Composite cần phải đảm bảo được sản xuất và tổng hợp đúng quy cách, có như thế mới đảm bảo chất lượng và sử dụng hầm được lâu dài.
Chính vì vậy hầm biogas làm bằng chất liệu kém sẽ dẫn đến nhanh hỏng hóc, rò rỉ gas… gây hại cho môi trường và tính mạng người sử dụng.
Hầm biogas composite đắt hơn đáng kể so với hầm biogas gạch truyền thống. Cái chính là giá nguyên vật liệu xây hầm khác nhau nên giá mỗi loại cũng có sự chênh lệch lớn. Tuy nhiên, khi sử dụng hầm gạch thì hầm không thể kín khí hoàn toàn, chi phí bảo dưỡng rất cao, thậm chí khó bảo dưỡng, thời gian sử dụng chỉ vài năm. Nếu thi công hầm biogas composite có tuổi thọ sử dụng lâu dài, độ bền cao, khả năng sinh khí và hiệu suất sử dụng cao nên chất lượng khá hợp lý so với giá thành.
Vì vậy, khi quyết định sử dụng hầm biogas người ta thường ưu tiên hầm biogas composite hơn. Tuy nhiên, mỗi hộ gia đình lại có những lựa chọn riêng, tùy thuộc vào tình hình kinh tế và nhu cầu sử dụng của từng hộ gia đình.
Nói đi cũng nói lại, hầm biogas composite cũng có những nhược điểm riêng của nó :
+ Vận chuyển cồng kềnh, có thể vô tình tăng chi phí
+ Giá thành cao
+ bất khả thi với quy mô công nghiệp, diện tích lớn.
Thi công hầm biogas bằng gạch
Ưu điểm:
Là sản phẩm được nhiều người nông dân ưa dùng, do nguồn nguyên nhiên liệu tương đối rẻ và tận dụng nguồn nhân công địa phương.
Gạch là sản phẩm rẻ, sản xuất ngay tại nhiều vùng nông thôn, một hầm ủ biogas làm bằng gạch tốn chi phí tới đâu đó khoảng 10 -12 triệu. Do điều kiện kinh tế, nên rất nhiều hộ gia đình quyết định lựa chọn xây dựng hầm biogas bằng gạch thay vì mua hầm biogas composite hoặc màng HDPE
Nhược điểm:
+ Thi công hầm ủ biogas bằng gạch thường có độ kín khí thấp. Do cách rãnh xi măng không được trám kỹ trong quá trình thi công.
+ Khó bảo trì bảo dưỡng, thậm chí khi xảy ra sự cố rò rỉ, người ta thường không có cách nào để khắc phục
+ Tuổi thọ hầm thấp, khoảng 2 – 3 năm. Năng suất khí tạo ra cũng không cao.
Một số lưu ý khi vận hành
+ Kiểm tra bạt HDPE, hầm composite, hoặc bể xây định kì, hạn chế rò rỉ khí gas.
+ Đối với hầm biogas bằng HDPE, nên để mặt bằng thông thoáng, tránh cách vật nhọn, cây bụi ngã đè vào mặt bạt, có thể gây thủng
+ Không nên đốt củi, đốt rác gần khu vực hầm
+ Khi ngửi thấy mùi bất thường, cần liên hệ ngay đội ngũ thi công hầm Biogas để tiến hành kiểm tra, bảo trì
Những yếu tố thúc đẩy hầm Biogas hoạt động hiệu quả?
Hầm ủ Biogas trong chăn nuôi có tác dụng và lợi ích đối với môi trường cũng như con người, tuy nhiên làm thế nào để hầm hoạt động hiệu quả khi lắp đặt và sử dụng? Cùng giá thi công điểm qua 7 yếu tố làm tăng hiệu suất xử lý hầm Biogas nhé:
Duy trì nhiệt độ trong hầm Biogas ổn định ở mức 30 – 35 độ C.
Kiểm tra độ pH dao động từ 6.8 – 7.5 là tốt nhất.
Kiểm tra thời gian lưu chứa nguyên liệu trong hầm Biogas.
Cân bằng tỷ lệ hữu cơ (Cacbon/Nitơ) trong khoảng 25 – 31 /1.
Điều chỉnh tỷ lệ phân thải và nước hợp lý.
Hạn chế độc tố, chất gây hại cho men vi sinh ở nguyên liệu đầu vào.
Sử dụng men vi sinh thúc đẩy quá trình phân hủy và tạo khí trong hầm ủ biogas.
