Với mức độ phổ biến như hiện nay, hẳn ai cũng ít nhiều nghe đến cụm từ “hầm biogas”. Tuy nhiên mới nghe nói đến thì chưa thể hiểu hết về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Chính vì thế, để giúp các bạn hiểu hơn về hầm bể biogas cũng như cách tạo khĩ biogas, chúng ta hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây nhé.
Hầm biogas từ lâu gắn liền với nhiều hộ nông dân
Hầm bể biogas là một nơi chứa đựng các chất thải chăn nuôi, chất thải hữu cơ với mục đích bảo vệ môi trường tránh xả thải thẳng các chất thải ra môi trường khiến ô nhiễm nặng nề, đồng thời giúp ích cho các hộ chăn nuôi nhiều hơn, ví dụ khi chưa có hầm biogas người ta thường cứ thể xả chất thải đi xuống sông hồ và ít khi sử dụng để làm công việc gì, tuy nhiên khi sử dụng hầm bể biogas người ta có khí gas được tạo ra để sử dụng đun nấu, sinh hoạt,…cũng có thêm chất thải để bón phân cho cây trồng. Rất nhiều lợi ích có được cho các hộ chăn nuôi để xây dựng hầm biogas. Vậy nguyên lý hoạt động của hầm như thế nào? Khí biogas được sinh ra sao? Chúng ta cùng đi sâu vào tìm hiểu rõ hơn nhé.
Khí biogas là khí gì?
Trước tiên để hiểu hơn về sản phẩm chính được tạo ra từ hầm biogas, chúng ta hãy xem khí biogas được định nghĩa ra sao và thành phần của nó gồm những gì.
Khí biogas là một hỗn hợp các chất khí được sản sinh trong môi trường kín khí (môi trường trong hầm biogas phải tuyệt đối đảm bảo độ kín). Như vậy, khí biogas được sinh ra trong quá trình phân hủy các chất thải chăn nuôi thông qua tác động của các iv sinh vật và hỗn hợp ấy gồm các thành phần chính như:
Khí ni tơ
Khí hydro
Khí metan
Cùng nhiều khí khác, nhưng trong đó chiếm tỷ trọng lớn nhất là khí metan. Một thành phần có trong gas mà chúng ta vẫn sử dụng để nấu nướng hằng ngày.
Khí biogas được hình thành qua quá trình như thế nào?
Hiểu một cách nôm na thì sau khi nguyên liệu là các chất thải hữu cơ, chất thải chăn nuôi được đưa vào bể nạp thì nó sẽ được ủ ấm và phân hủy dưới quá trình hoạt động của các vi sinh vật, từ đó tạo ra khí sinh học là biogas.
Trên đây chỉ là một cách giải thích dễ hiểu, còn để tạo ra được chất khí cần có nhiều giai đoạn và thời gian cũng như điều kiện thích hợp thì khí gas mới sản sinh ra đạt chất lượng. Qua các bể thông nhau được lắp đặt của hầm biogas, các chát thải không ngừng lên men và phân hủy, trải qua nhiều lần chuyển hóa thành các chất axit béo có phân tử cực nhỏ mới sinh ra khí biogas. Khí biogas cần có thời gian ủ tùy theo nhiệt độ và loại hầm ủ khác nhau. Ví dụ nếu ủ bằng hầm biogas xây bằng gạch thường mất thời gian lâu hơn, còn với hầm biogas composite hay hầm biogas màng chống thấm HDPE thì thời gian ủ nhanh hơn, khí biogas được sản sinh nhanh và nhiều hơn.
Nhìn chung, để hiểu rõ và hình dung cụ thể hơn về quá trình hình thành khí biogas thì có thể khái quát qua hai con đường sau đây:
Con đường thứ nhất bao gồm có hai giai đoạn chính, cụ thể như sau:
+ Giai đoạn thứ nhất: Các chất thải được phân hủy ở bể điều áp tạo ra các axit chuyển hóa xenlulozo, các chất tạo muối
+ Giai đoạn thứ hai: Lúc này khí chưa được sinh ra, các chất thải tiếp tục được ủ và phân hủy trong bể phân giải để chuyển hóa thành các phân tử nhỏ hơn từ đó mới tạo khí biogas.
Con đường thứ hai cũng bao gồm hai giai đoạn cụ thể như sau:
+ Giai đoạn thứ nhất: Các chất thải cũng được ủ và lên men, tạo nên các chuyển hóa như từ axit chuyển xenlulozo, điều khác biệt là có sự tạo ra khí CO2 và H2.
+ Giai đoạn 2: Giai đoạn này là giai đoạn tạo nên khí metan từ CO2 và H2.
Nguyên lý hoạt động của hầm biogas
Để tạo ra khí biogas, chất thải chăn nuôi cần đi qua nhiều cửa khác nhau với từng chức năng riêng biệt, cụ thể như sau:
Nạp nguyên liệu là các chất thải chăn nuôi và chất thải hữu cơ vào bể nạp, khối lượng nguyên liệu tùy vào độ lớn của bể, nạp cho đến khi thấy đầy mép ở cửa dưới.
Mới đầu nạp, áp suất chưa tạo nên khí áp vẫn chưa có sự dịch chuyển. Trong quá trình lên men ở ngăn chứa đến thời gian nhất định, khí biogas được tạo ra thì áp suất bắt đầu có sự thay đổi và khí sẽ được đẩy lên ngăn trên của bể. Khi khí gas đầy hơn thể tích của bể thì nó sẽ tự động đẩy các chất cặn bã trong hầm ra ngoài theo cửa ra. Đồng thời khí sinh ra nhiều sẽ tạo được áp lực đẩy khí lên qua ống dẫn khí lên các vật dụng cần khí để hoạt động.
Khí gas được tạo ra có thể được sử dụng để đun nấu bình thường, chạy máy phát điện,…Sau khi nạp nguyên liệu, cửa nạp cũng được đóng lại nên lúc nào trong hầm cũng có áp suất, ở tình trạng kín khí hoàn toàn.
Trên đây là các thông tin về cơ chế tạo khí biogas và nguyên lý hoạt động của hầm biogas. Hy vọng bạn có thể áp dụng và hiểu hơn về cấu tạo cũng như cách thức hoạt động của hầm biogas.
Xem thêm:
