Quản lý và xử lý chất thải rắn - Chương 7

SẢN XUẤT BIOGASCuộc khủng hoảng năng lượng vào những năm 1980 đã gây ra những ảnh hưởng kinh tế cho nhiều quốc gia, đặc biệt là những nước nghèo lệ thuộc vào việc nhập khẩu dầu và khí đốt. Biogas là sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy yếm khí của các chất hữu cơ đã được xem như là nguồn năng lượng thay thế. Biogas có thể được sử dụng trong hộ gia đình như là dùng để nấu ăn, cung cấp nhiệt, thắp sáng, và hơn thế nữa là sử dụng trong các cơ quan...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quản lý và xử lý chất thải rắn - Chương 7 CHÖÔNG VII SAÛN XUAÁT BIOGASCuoäc khuûng hoaûng naêng löôïng vaøo nhöõng naêm 1980 ñaõ gaây ra nhöõng aûnhhöôûng kinh teá cho nhieàu quoác gia, ñaëc bieät laø nhöõng nöôùc ngheøo leä thuoäcvaøo vieäc nhaäp khaåu daàu vaø khí ñoát. Biogas laø saûn phaåm trung gian cuûa quaùtrình phaân huûy yeám khí cuûa caùc chaát höõu cô ñaõ ñöôïc xem nhö laø nguoànnaêng löôïng thay theá. Biogas coù theå ñöôïc söû duïng trong hoä gia ñình nhö laøduøng ñeå naáu aên, cung caáp nhieät, thaép saùng, vaø hôn theá nöõa laø söû duïngtrong caùc cô quan coâng sôû ñeå cung caáp naêng löôïng hay laø duøng ñeå phaùtñieän.Vaät lieäu thoâ phoå bieán duøng ñeå taïo ra biogas thöôøng ñöôïc xem nhö laø “vaät lieäuthöøa”, ví duï nhö laø phaân gia suùc, buøn trong heä thoáng coãng raõnh, vaø caùc pheáphaåm thöïc vaät. Taát caû caùc vaät lieäu naøy coù nguoàn dinh döôõng cao thích hôïp chosöï taêng tröôûng cuûa caùc vi khuaån yeám khí. Maëc duø moät vaøi daïng trong soá caùcloaïi vaät lieäu naøy coù theå söû duïng tröïc tieáp nhö laø nguoàn nguyeân lieäu vaø phaânboùn, nhöng chuùng cuõng ñöôïc söû duïng ñeå saûn xuaát biogas vaø nhieät löôïng. Tuøythuoäc vaøo caùc yeáu toá nhö laø thaønh phaàn cuûa caùc vaät lieäu ñaàu vaøo, khoái löôïngchaát höõu cô aùp duïng, thôøi gian vaø nhieät ñoä cuûa phaân huûy yeám khí maø thaønhphaàn saûn phaåm biogas bieán ñoåi nhö sau: CH4 55 – 65% CO2 35 – 45% N2 0 – 3% H2 0 – 1% H2S 0 – 1%CH4 cung caáp nhieät löôïng cao nhaát (# 9.000 kcal/m3); thoâng thöôøng trongsaûn phaåm biogas cung caáp nhieät löôïng khoaûng 4.500 – 6.300 kcal/m3.7.1 Muïc Ñích, Lôïi Ích Vaø Giôùi Haïn Cuûa Coâng Ngheä Biogas7.1.1 Taïo ra nguoàn naêng löôïngQuaù trình taïo ra nguoàn naêng löôïng khí biogas töø hoaït ñoäng phaân huûy yeámkhí cuûa caùc chaát thaûi höõu cô laø lôïi ích cao nhaát cuûa coâng ngheä biogas. Thöïctieãn saûn xuaát biogas trong khu vöïc noâng thoân coù moät soá thuaän lôïi nhö buøñaép nhieân lieäu, than , daàu, goã vaø caùc vaán ñeà lieân quan ñeán vieäc quaûn lyù vaøhttp://www.ebook.edu.vn 1heä thoáng maïng löôùi phaân phoái naêng löôïng. Löôïng chaát thaûi höõu cô caànthieát cho quaù trình saûn xuaát biogas thì doài daøo. Giaûm nhu caàu söû duïng goãtrong röøng vaø nhöõng noå löïc troàng caây röøng trong töông lai.http://www.ebook.edu.vn 27.1.2 Oån ñònh chaát thaûiCaùc phaûn öùng sinh hoïc xuaát hieän trong quaù trình phaân huûy yeám khí seõ laømgiaûm noàng ñoä cuûa caùc chaát höõu cô töø 30 - 60% vaø oån ñònh buøn coù theå duøng ñeålaøm phaân boùn vaø caûi taïo ñaát.7.1.3 Cung caáp chaát dinh döôõngCaùc chaát dinh döôõng (N, P, K) hieän dieän trong chaát thaûi thöôøng toàn taïi döôùidaïng phöùc chaát vaø raát khoù haáp phuï bôûi caây troàng. Sau khi phaân huûy ítnhaát 50%, N hieän dieän döôùi daïng ammonia hoøa tan, coù theå thöïc hieän hoùatrình nitrate hoùa taïo thaønh NO3-. Vì vaäy quaù trình phaân huûy seõ taêng ñoâ höõuduïng cuûa N trong caùc chaát höõu cô töø 30 - 60%. Haøm löôïng P, K khoângthay ñoåi trong quaù trình phaân huûy. Quaù trình phaân huûy khoâng phaân huûyhay dòch chuyeån baát cöù thaønh phaàn naøo trong caùc daïng dinh döôõng cuûachaát thaûi ñoâ thò vaø trong caùc traïi vaø laøm cho noù höõu duïng thích hôïp chovieäc haáp thuï cuûa caây troàng. Buøn laéng töø quaù trình phaân huûy ñöôïc xem nhölaø chaát laøm oån ñònh vaø caûi taïo ñaëc tính vaät lyù ñaát.7.1.4 Öùc cheá hoaït tính cuûa maàm beänhTrong thôøi gian uû phaân yeám khí chaát thaûi ñöôïc phaân huûy trong thôøi giankhoaûng 15 - 50 ngaøy, nhieät ñoä 35oC. Nhöõng ñieàu kieän naøy thích hôïp chovieäc öùc cheá moät soá maàm beänh nhö laø vi khuaån, virus, ñoäng vaät nguyeânsinh, tröùng giun saùn.Kyõ thuaät biogas coù moät vaøi trôû ngaïi. Khi so saùnh vôùi caùc giaûi phaùp löïa choïnkhaùc nhö laø uû phaân compost thì caùc yeáu toá nhö laø oån ñònh chaát thaûi vaø öùccheá maàm beänh thì phöông phaùp uû phaân compost toát hôn nhieàu. Moät giôùihaïn khaùc bao goàm chi phí cao, saûn phaåm biogas bieán ñoåi theo muøa, cuõngnhö caùc vaán ñeà nhö laø vaän haønh vaø baûo trì.Bôûi vì vieäc öùc cheá maàm beänh trong phaân huûy yeám khí khoâng hoaøn chænh vaøbuøn hình thaønh töø quaù trình phaân huûy toàn taïi döôùi daïng dung dòch, do ñoùcaàn löu yù khi löu tröõ vaø söû duïng laïi buøn töø quaù trình phaân huûy. Coù leû ñaâylaø lyù do laøm cho vieäc söû duïng buøn töø caùc haàm töï hoaïi bò haïn cheá. Baûng 4.1laø baûng so saùnh phaân tích kyõ thuaät biogas vaø uû phaân compost. Baûng 4.2 sosaùnh thuaän lôïi vaø baát lôïi cuûa coâng ngheä biogas.7.2 Caùc Phaûn Öùng Sinh Hoùa Vaø Caùc Vi Sinh Vaäthttp://www.ebook.edu.vn 3Quaù trình phaân huûy caùc hôïp chaát höõu cô laø moät ph ...