GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌCCÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC

Dự án “Nâng cao chất lượng, an toàn sản phẩm nông nghiệp và Phát triển chương trình KSH”

Sở Nông nghiệp và PTNT Bến Tre

NỘI DUNG

1-Giới thiệu chung2-Giới thiệu về công nghệ khí sinh học3-Kỹ thuật xây dựng thiết bị sinh học nắp cố

định kiểu KT 24- Vận hành, bảo dưỡng công trình khí sinh

học5-Các bước tham gia dự án

GiỚI THIỆU CHUNGGiỚI THIỆU CHUNG

Quá trình phát triển chương trình KSH ở Việt Nam

1960 – 1975: đã có những nghiên cứu và thử nghiệm. 1976 – 1980: xây dựng thành công công trình KSH ở

nông trường Sao Đỏ (Sơn La) 1981 – 1990: trong toàn quốc có 2.000 công trình. 1991 đến nay: toàn quốc đã xây dựng khoảng 500.000

CT.

Giới thiệu các Dự án KSH thực hiện tại tỉnh Bến Tre

Dự án “Chương trình KSH cho ngành chăn nuôi Việt Nam” do Cục Chăn nuôi thuộc Bộ Nông nghiệp & PTNT chủ trì và phối hợp với Tổ chức Hợp tác Phát triển Hà Lan (SNV) thực hiện. Tại Bến Tre: triển khai từ năm 2008 – 2010, xây dựng được 1.475 công trình.

Hợp phần Khí sinh học thuộc dự án “Nâng cao chất lượng, an toàn sản phẩm nông nghiệp và Phát triển chương trình KSH” (2009-2015). Đến nay đã xây dựng được 1.400 công trình trên toàn tỉnh.

Giới thiệu về Hợp phần Dự án KSH - Phát triển khí sinh học là một trong bốn hợp phần của Dự án “Nâng cao chất lượng, an toàn sản phẩm nông nghiệp và Phát triển khí sinh học” viết tắt (QSEAP). Dự án được triển khai tại 16 tỉnh trên toàn quốc trong đó có tỉnh Bến Tre. -Nguồn vốn: chính phủ vay từ Ngân hàng phát triển châu Á (ADB). - Văn phòng Dự án: Sở Nông nghiệp và PTNT Bến Tre, Số 26 đường 3/2, Thành phố Bến Tre.- Nội dung chính của Hợp phần: Hỗ trợ cơ sở hạ tầng phát triển công trình KSH. Cung cấp dịch vụ nghiên cứu và phát triển KSH. Cho vay tín dụng phát triển KSH.

- Mục tiêu: Giảm thiểu mức độ nguy hại của chất thải chăn nuôi đối với môi trường. Cải thiện sinh kế, tạo nguồn năng lượng sạch, nâng cao chất lượng cuộc sống. Tạo phụ phẩm KSH phục vụ sản xuất nông nghiệp sạch. Hạn chế một phần nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính.- Đối tượng hưởng lợi: hộ gia đình/trang trại chăn nuôi. Lợi ích: tập huấn, cung cấp tài liệu. Hỗ trợ 1,2 triệu đồng /công trình. Vay tín dụng ưu đãi.

Giới thiệu về Hợp phần Dự án KSH

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ KSH

Khái niệm về Khí sinh học

Quá trình phân giải: Các chất hữu cơ bị thối rữa do tác động của các vi sinh vật.

Hai quá trình phân giải: + Hiếu khí (hảo khí): môi trường có oxi, + Kỵ khí (yếm khí): môi trường không có oxi KSH là sản phẩm khí của quá trình phân giải kỵ khí. Thành phần chủ yếu của KSH: CO2 (40%) và CH4

(60%) → KSH là khí cháy

Khí sinh học được sản sinh ra như thế nào?

* Trong thiên nhiên: - Đáy hồ, ao tù đọng → khí đầm lầy- Khí thiên nhiên: > 90%CH4

- Trong đường tiêu hoá của động vật (khí ruột)* Trong điều kiện nhân tạo: KSH được sinh ra

trong các thiết bị KSH

Những lợi ích của Công nghệ KSH

Những lợi ích của công nghệ KSH

1-Cung cấp năng lượng sạch- Nhiệt trị của KSH: 4.700 – 6.500 Kcal/m3

1m3 KSH tương đương: 0,96 lít dầu; 1 KWh điện; 4,07 kg củi gỗ; 6,10 kg rơm rạ.

- KSH là nguyên liệu sạch sử dụng cho đun nấu, thắp sáng, có thể thay thế xăng dầu chạy máy phát điện…

- Sấy nông sản, ấp trứng, sưởi ấm gà / heo con,…

Những lợi ích của công nghệ KSH

2. Giảm thiểu ô nhiễm môi trường Cải thiện vệ sinh. Hạn chế phá rừng Bảo vệ khí quyển. 3. Cung cấp phân bón và thức ăn chăn nuôi Phụ phẩm KSH rất giàu dinh dưỡng vì thế rất tốt với các loại cây trồng, làm thức ăn bổ sung cho cá hoặc heo. Dùng phụ phẩm KSH sẽ giảm được thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ

Những lợi ích của công nghệ KSH

4. Lợi ích khácHiện đại hoá nông thôn.Giải phóng phụ nữ và trẻ em.Tạo ngành nghề mới, giải quyết công ăn việc làm.Thay thế xăng dầu, phân hoá học,… tiết kiệm chi phí sản xuất.Cải tạo đất, tăng độ phì của đất.

Nguyên liệu sản xuất KSH

Nguyên liệu có nguồn gốc động vật: chất thải (phân và nước tiểu) của gia súc, gia cầm, người…

Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: phụ phẩm cây trồng, rác sinh hoạt hữu cơ, các loại cây xanh hoang dại.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản sinh khí sinh học

Mức độ kỵ khí: bắt buộc Nhiệt độ: tối ưu là 35oC Độ pH: tối ưu là 6,8 - 7,5 Đặc tính của nguyên liệu: Hàm lượng chất khô:

tối ưu là 7 – 9% đối với chất thải động vật, bèo tây: 4 – 5%, rơm rạ: 5 – 8%

Các độc tố: thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc sát trùng, chất kháng sinh, nước xà phòng, thuốc nhuộm, dầu nhờn và các chất tẩy rửa…

Thiết bị khí sinh học nắp cố định dạng hình hộp:

Giới thiệu một số thiết bị KSH

Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT 2

Giới thiệu một số thiết bị KSH

Thiết bị khí sinh học vật liệu nhựa Composit

Thiết bị khí sinh học vật liệu CompositeGiới thiệu một số thiết bị KSH

Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành

Công trình KSH: Bao gồm toàn bộ thiết bị KSH, như bể nạp, bể phân giải, bể điều áp, đường ống dẫn khí, bếp đun…

Bể phân giải: Là bộ phận chủ yếu, có thể tích lớn nhất, là nơi lưu giữ nguyên liệu (dịch lỏng của chất thải chăn nuôi…) trong những điều kiện thích hợp, để quá trình phân giải kỵ khí xảy ra thuận lợi.

Bể điều áp: Là bể nhỏ hơn, có chức năng tạo ra áp suất khí sinh học, do bể này là nơi lưu giữ phần dịch thải trào ra từ bể phân giải khi KSH được sản xuất ra.

Dịch phân giải: Là chất lỏng chứa trong bể phân giải, nơi xảy ra quá trình phân giải chất hữu cơ và tạo ra khí sinh học

ADB – 2513 - VIE Kiểu – cỡ – ngày HT

Mã đội thợ xây

ADB – 2513 - VIE KT2 – 13.3m3 – 15.03.12

BTr – CT - 01

Công nghệ KSH compositeCông nghệ áp dụng trong hợp phần dự ánCông nghệ áp dụng trong hợp phần dự án

Các thông số kỹ thuật của hầm Composite

TT Thông sốĐường kính bể phân giải

1,9m

Đường kính bể phân giải

2,25m

Đường kính bể phân giải

2,45m

1 Thể tích toàn bộ (Vs = Vd + Vg + Vo) ~ 4m3 ~ 7m3 ~ 9m3

2 Thể tích phân giải Vd (min – max)

~ 2,45 – 3,85m3 ~ 4,25 - 6,75m3 ~ 5,5 – 8,72m3

3 Thể tích chứa khí Vg (max - min) ~ 1,4 - 0m3 ~ 2,5 - 0m3 ~ 3,2 - 0m3

4 Thể tích chết (Vo) ~ 0,15m3 ~ 0,25m3 ~ 0,28m3

Công trình KSH CompositeCông trình KSH Composite

Công trình KSH CompositeCông trình KSH Composite Ưu điểm: Nhẹ, dễ lắp đặt ở các loại thổ nhưỡng khác

nhau. Có thể thay đổi vị trí sau khi đã lắp đặt. Là loại vật liệu bền với các loại hóa chất.

Nhược điểm: - Chất lượng không ổn định (dễ bị bể, dập, nhiều bọt khí nên bị xì gas..).- Thể tích bể phân giải nhỏ, thể tích điều áp ít => gas yếu.- Dễ bị tắc ống thu khí.- Giá thành cao gấp 1,5 -2 lần.

- Công nghệ KSH nắp cố định vòm cầu kiểu KT 1 và KT 2

Kiểu KT1 Kiểu KT2

Công nghệ áp dụng trong hợp phần dự ánCông nghệ áp dụng trong hợp phần dự án

Các ký hiệu và cách đọc bản vẽ thiết kếCông trình Khí sinh học kiểu KT 2

26

Rd Bán kính bể phân giải Ho Cao độ ống lối raRc Bán kính bể điều áp Hxa Độ cao mức xả tràn

27

Lựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSHLựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSH

Xác định lượng chất thải chăn nuôi dựa vào*: Số lượng vật nuôi Trọng lượng của vật nuôi Tỷ lệ chất thải so với trọng lượng con vật Nhu cầu sử dụng KSH, nhu cầu phát triển chăn

nuôi trong tương lai

* Ghi chú: Nếu trong 1 hộ nuôi cả trâu bò và heo, chúng ta phải chọn loại chất thải của gia súc nào có nhiều hơn

28

Tỷ lệ chất thải của con người và gia súc (so với trọng lượng cơ thể)

Loại chất thải

Tỷ lệ CT hàng ngày so với trọng lượng cơ thể %

Hàm lượng chất khô Của chất thải (%)

Tỷ lệ C/N

Sản lượng khí (lít/kg CK) *

Phân N.tiểu

Trâu bò 5 4-5 16 25 250Lợn 2 3 16 13 450Gia cầm 4,5 25 5 460Con người 1 2 20 8 430• Lượng KSH sinh ra khi lên men hoàn toàn 1 kg chất khô

chất thải chăn nuôi hay chất thải của con người

29

Thí dụ

1 hộ chăn nuôi tỉnh Bến Tre:- Nuôi 2 heo nái, 200 kg/con,- 10 heo con theo mẹ, 10kg/con,- 20 heo thịt, 70 kg/con. - Chọn kiểu KT2. - Tỷ lệ pha loãng phân là 2:1.- Lượng chất thải của heo hàng ngày là 5% trọng lượng cơ thể.

Hãy xác định:- Thể tích, bán kính, chiều cao và các kích thước khác của 1 thiết bị KSH phù hợp với qui mô chăn nuôi của hộ nêu trên?

30

Lựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSHLựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSH

Bài giải: Đầu tiên tính tổng trọng lượng heo của hộ chăn nuôi: 2 heo nái X 200 kg = 400 kg 10 heo con X 10kg = 100 kg 20 heo thịt X 70 kg = 1.400 kg Tổng cộng = 1.900 kg Lượng chất thải hàng ngày: 1900 kg x 5% = 95

kg/ngày. Chọn bảng của kiểu công trình KT2 cho miền Nam,

31

Thông số ĐV Tỉ lệ pha loãng 2 : 1

CỞ m3 6,6 9,9 13,3 16,6 19,9 26,5 33,1 39,8

Tổng thể tích xây dựng

m3 8,2 12,2 16,2 20,3 24,3 32,3 40,2 48,2Lượng chất thải nạp hằng ngày

kg 50 75 100 125 150 200 250 300Tổng đàn (heo thịt)

con 10 15 20 25 30 40 50 60Tổng đàn (heo nái)

con 4 6 8 10 12 16 20 24

LỰA CHỌN CỠ THIẾT BỊ KIỂU KT 2 - HEO

Lựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSH

32

LỰALỰA CHỌN CỠ THIẾT BỊ KIỂU KT 2 – TRÂU BÒCHỌN CỠ THIẾT BỊ KIỂU KT 2 – TRÂU BÒ

Thông số ĐV Tỉ lệ pha loãng 2 : 1

CỞ m3 5,9 8,8 11,8 14,7 17,7 23,6 29,3 35,3Tổng thể tích xây dựng

m3 6,8 10,2 13,6 17,0 20,4 27,1 33,7 40,5Lượng chất thải nạp hằng ngày kg 50 75 100 125 150 200 250 300Tổng đàn bò

con 4 6 8 10 43 17 21 25Tổng đàn trâu con 3 5 7 8 10 13 17 20

Lựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSHLựa chọn kiểu, cỡ thiết bị KSH

Kỹ thuật xây dựng thiết bị sinh học nắp cố định kiểu KT 2

Lựa chọn địa điểm

- Đảm bảo đủ diện tích mặt bằng.- Chọn nơi có nền đất chắc,- Tránh nơi là ao hồ cũ đã được lấp đi trước đây. - Cách xa hồ, ao để tránh nước ngầm- Tránh xa cây cối lớn, bờ tre (từ 5 m trở lên)*- Nên gần khu chuồng trại,- Nếu kết hợp với nhà xí tự hoại, nên xây gần nhà vệ sinh**- Cần xây cách xa giếng nước (từ 10m trở lên).- Không nên quá gần khu vực bếp núc.

Mô hình xây dựng công trình Biogas kết nối với nhà vệ sinh

Thiết kế kết nối công trình Biogas với nhà vệ sinh

37

Chuẩn bị vật liệu Gạch: Loại 1, mác 75, kích thước đều đặn. Cát: Già, phải sạch, không lẫn tạp chất. Xi măng: mác PC30 trở lên, đảm bảo còn mới. Sỏi, đá dăm, gạch vỡ: sạch, không lẫn tạp chất, Hồ: Hồ xây mác 75, tỷ lệ: 1 xi măng/5 cát

Hồ tô mác 100, tỷ lệ 1 xi măng/3 cát Ống nạp và ống xả: ống nhựa PVC là tốt nhất, đường kính

tối thiểu 150mm trở lên.

38

Thi công xây dựng3.1 Lấy dấu và xác định cốt

3.2 Đào đất

3.3 Xây đáy bể phân giải

3.4 Đổ các nắp đậy

3.5 Xây thành bể phân giải

3.6 Đặt ống lối vào và lối ra

3.7 Xây cổ bể phân giải

3.8 Xây bể điều áp và bể nạp

3.9 Tô, đánh màu và quét lớp chống thấm

3.10 Lấp đất

Lấy dấu và xác định cốt• Đánh dấu tâm đường tròn bể phân giải (đóng 1 cọc tre),

• Vẽ 1 hình tròn có bán kính bằng bán kính bể phân giải cộng thêm 20-25 cm

40

Xác định vị trí bể nạp và bể điều áp và bể phân giải

41

* Xác định cốt số 0

Cốt số 0 là cốt chuẩn bằng mặt dưới của nắp bể phân giải, thấp hơn đáy bể nạp, nhưng cao hơn mức xả tràn 12-15 cm – Đánh dấu cốt số 0 vào 1 vị trí cố định gần nơi xây dựng (như tường nhà, thân cây…)

42

Đặt ống lối vào và ống lối ra

Nên xây trụ đỡ để chống lún và rò rỉ

Ống lối vào và ống lối ra phải đặt đối xứng nhau

43

Xây bể điều áp và bể nạp

Xây đáy bể, xác định tâm, xây thành bể điều áp tương tự như bể phân giải

Độ cao cốt xả tràn phải thấp hơn đầu dưới ống thu khí từ 1215cm

44

Lấp đất

• Nếu có cát hoặc xỉ đổ lấp

xung quanh là tốt nhất, nhất

là ở phần chân bể phân giải.

● Chỉ lấp đất khi tường đã đủ

độ cứng, vững.

● Lấp dần từng lớp, lấp đất lên phần vòm chỉ thực hiện

ít nhất sau khi hoàn thiện 10 ngày

45

Thử kín nước, kín khí

Kiểm tra độ kín nước (2 ngày sau khi xây) Kiểm tra bằng cách quan sát bên trong Kiểm tra bằng cách bơm nước đầy bể, (chờ 2 giờ -

đánh dấu mực nước) theo dõi 1 ngày nếu mực nước chỉ giảm đi 2-3 cm là bể kín.

46

Sau khi thử độ kín nước, bơm bớt nước ra cho ngang bằng với đáy bể điều áp,

Nối bể phân giải với áp kế, trét kín nắp bằng đất sét, Bơm thêm nước vào bể điều áp để áp kế đạt 50 cm cột nước,

Kiểm tra độ kín khí (bằng áp kế)

Bộ phận thu nước đọng Hơi nước trong KSH thường đọng lại gây tắc ống.Các thiết bị thường dùng để thu nước đọng: Bình thu nước đọng, Van xả nước đọng, Bẫy thu nước đọngLưu ý: cần lắp ở vị trí dễ quan sát

Áp kếCần lắp ở vị trí dễ quan sát* Áp kế chữ U: độ chênh mực nước ở hai nhánh cho biết áp suất khí tính theo độ cao cột nước. Tác dụng như van an toàn nếu tổng chiều dài của cột nước trong ống được giữ bằng áp suất khí cực đại cho phép.* Áp kế đồng hồ: có bán sẳn trên thị trường, một số tương ứng với 10cm cột nước ở áp kế chữ U.

Sơ đồ tổng thể

VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG CÔNG TRÌNH KSH

Vận hành công trình khí sinh học* Chuẩn bị nguyên liệu nạp ban đầu- Thu gom chất thải trong vòng 20-30 ngày trước khi nạp (chú ý tưới nước, giữ ẩm),- Lượng chất thải cần thiết nạp lúc ban đầu là 300 - 400kg /1m3 thể tích dịch phân giải (bể phân giải có dung tích 6 m3 cần xấp xỉ 2100 kg)- Khi nạp dung dịch phân ban đầu, phải mở nắp cửa thăm và các van khí,- Nếu trong bể phân giải còn nước, có thể pha chất thải đặc hơn,-Nếu chưa đủ lượng phân thì vẫn phải cho đủ nước ít nhất cũng tới mức đủ lấp kín miệng ống lối ra.

Vận hành công trình khí sinh học

* Nạp nguyên liệu hàng ngày

Không nên nạp bổ sung trong 15-20 ngày đầu. Nạp bổ sung sau thời gian trên, sao cho lượng

nguyên liệu thải ra bằng lượng bổ sung Chất thải của động vật: nên nạp liên tục hàng ngày

hoặc vài ngày một lần

Vận hành công trình khí sinh học

Khuấy đảo dịch phân giải

Làm tăng quá trình lên men tạo khí sinh học

Ngăn cản sự hình thành váng

Cách khuấy đảo : Dùng gậy thọc qua ống

lối vào của bể phân giải rồi kéo đẩy nhiều lầnHàng ngày khuấy vài lần, mỗi lần 5-10 phút.

54 Bảo dưỡng đường ống, những hiện tượng trục trặc và cách khắc phục

1.4.2 Những hiện tượng trục trặc do đường ống và cách khắc phục

Bể phân giải tốt, quá trình lên men tốt, nhưng bếp đun kém: Do khí gas bị rò rỉ; Hay đường ống quá nhỏ; Hoặc đường ống tắc. Khắc phục: Sửa chữa đường ống; Thay đường ống; Thông đường ống.

Bể phân giải tốt, quá trình lên men tốt, nhưng bếp đun chập chờn: do nước đọng trong đường ống. Khắc phục: xả nước đọng đi; Lắp đặt lại đường ống để có độ dốc lớn hơn 1% về phía thiết bị thu nước đọng

Những thiết bị sử dụng gas sinh học (Biogas)

* Theo dõi áp suất khí Rò rỉ khí: Cần kiểm tra phát hiện nơi rò rỉ và sửa chữa. Sản lượng khí giảm : Cần tìm nguyên nhân để khắc phục. Áp suất lên xuống chập chờn : bếp cháy không ổn định là do

đường ống tắc, cần xả nước đọng đi.* Theo dõi sản lượng khí Đánh giá sản lượng theo áp suất cực đại của khí hoặc lượng

khí sử dụng Sản lượng khí tương đối ổn định công trình bình thường Sản lượng khí giảm bất thường: trục trặc trong vận hành

hoặc hư hỏng (rò rỉ)

Vận hành công trình khí sinh học

Do chất xơ, lông súc vật... nổi lên trên bề mặt và kết lại với nhau tạo thành váng, cản trở quá trình sản xuất khí sinh học .

Phá váng

Phá váng bằng cách: Khuấy đảo, pha loãng

nguyên liệu đúng tỷ lệ. Lấy bỏ khi váng quá

dầy.

Bảo dưỡng công trình khí sinh học

58

Kiểm tra an toàn bằng cách cho 1 con gà hay vịt vào lồng và thả xuống bể phân giải trong 15-20 phút, nếu con vật vẫn sống là an toàn.

Xuống làm việc phải có người ở trên theo dõi, tốt nhất nên buộc dây an toàn.

Đây là một công việc nguy hiểm, đã có trường hợp gây tai nạn chết người, nên phải rất thận trọng !

59

An toàn trong sử dụngĐề phòng cháy và nổ KSH có thể nổ khi trộn

lẫn với không khí ở tỷ lệ 6% - 25%.

Vì vậy nếu đường ống có không khí cần phải đẩy hết không khí ra ngoài trước khi sử dụng.

Cấm lửa tuyệt đối khi mở nắp bể phân giải hay ở nơi có khí rò rỉ.

Tuyệt đối không châm lửa trực tiếp vào đầu ống dẫn khí

60

Đề phòng ngạt thở và nhiễm độc

Lắp đặt bếp, đèn… ở nơi thông thoángThay mạng đèn cũ phải dùng găng tay và chôn mạng đèn cũ (vì có chất độc hại)Khi muốn lấy hết váng và cặn bã trong công trình KSH:Phải đợi cho KSH thoát ra hết. Có thể dùng quạt quạt không khí vào bể phân giải để tống KSH ra.

An toàn trong sử dụng

Các bước tham gia dự án1-Vận động hộ dân đủ điều kiện đăng ký xây dựng công

trình KSH2-Đăng ký xây dựng công trình: Mẫu 02 – Đơn đề nghị hỗ

trợ xây dựng công trình khí sinh học3-Tham gia tập huấn trước xây dựng4-Ký kết hợp đồng: Mẫu 03 - Hợp đồng hỗ trợ kỹ thuật ,

kinh phí và xây dựng công trình KSH4-Xây dựng công trình KSH5-Nghiệm thu và chuyển tiền trợ giá6-Tập huấn sau xây dựng

Cảm ơn sự chú ý!

Người báo cáo:Phạm Đăng Đoan ThuầnPhụ trách Hợp phần KSHĐT: 0977 100 004