Hiện nay, các mô hình hệ thống xử lý chất thải đang ngày càng phổ biến rộng rãi, đặc biệt là hệ thống hầm biogas. Hệ thống hầm biogas ngày càng được cải tiến và đầu tư xây dựng để xử lý hiệu quả lượng chất thải khổng lồ của ngành công nghiệp chăn nuôi thải ra mỗi ngày. Tuy có lượng chất thải lớn thải ra môi trường nhưng sự phát triển của ngành công nghiệp chăn nuôi đối với sự phát triển kinh tế chung của xã hội mang lại rất nhiều lợi ích nhất là việc cung cấp đầy đủ nguồn thịt cho nhu cầu của người sử dụng trên cả nước và cả xuất khẩu.
Khí biogas và hầm biogas
Biogas là loại khí sinh ra trong quá trình lên men của phân động vật và các chất hữu cơ trong điều kiện hiếm khí. Nghĩa là khi phân động vật và các chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật sẽ sinh ra một lượng khí tổng hợp gồm mêtan (CH4), nitơ (N2), cacbon điôxít (CO2) và hyđro sulfua. Trong đó, khí mêtan (CH4) chiếm đến 50,6 %, là khí gây cháy và thường được dùng làm nhiên liệu đốt.
Hầm biogas là một hệ thống sinh khí khép kín tự động, hoạt động theo nguyên tắc: lượng phân và chất thải hữu cơ được lên men trong môi trường kín, khí sẽ sinh ra một lượng khí, khí ở đây chính là khí biogas và lượng khí này sẽ đẩy cặn bã vào bể áp lực và ống nạp nhiên liệu. Khi van được mở thì các chất cặn bã này sẽ đẩy khí ra ngoài, đi vào đường ống để sử dụng.
Hầm biogas hiện có 3 loại chính: hầm biogas HDPE làm từ bạt nhựa HDPE, hầm biogas xây bằng gạch và hầm biogas composite.
Để tính toán hầm biogas ta dựa vào thiết kế dùng loại hầm nào cho phù hợp với thực tiễn.
Những lợi ích của hầm biogas mang lại
Xử lý một cách hiệu quả lượng chất thải của vật nuôi, gia súc gia cầm thải ra hằng ngày của các trang trại, khu chăn nuôi trên thị trường hiện nay. Quá trình lên men và phân hủy chất thải chăn nuôi diễn ra trong bể chứa chất thải của hầm biogas nên hoàn toàn không gây ra mùi hôi thối khó chịu làm ảnh hưởng đến cuộc sống cũng như sức khỏe của những người dân sống gần những trạng trạng và khu chăn nuôi đó.
Trong quá trình sự phân giải bên trong hầm đang diễn ra, nó sẽ sản sinh ra một lượng khí bao gồm rất nhiều loại khí khác nhau. Trong số đó có khí metan, khí này có thể sử dụng để đốt cháy, để thắp sáng một một số thiết bị.
Ở một số trang trại lớn, các chủ trang trại còn tận dụng lượng khí biogas khổng lồ của mình để chuyển hóa thành điện năng để cung cấp cho các thiết bị khác hoạt động. Dùng nguồn điện được tạo ra này để sử dụng cơ bản cho trang trại như chạy quạt để làm mát cho vật nuôi,…
Sau khi đã diễn ra quá trình phần giải xong thì phần nước thải biogas sẽ có thể sử dụng làm phân bón cho cây.
Công thức tính toán hầm biogas
Tùy vào quy mô và lượng chất thải của mỗi trang trại, khu chăn nuôi mà việc tính toán thể tích hầm biogas cũng sẽ khác nhau. Đối với các trang trại chăn nuôi với số lượng vật nuôi lớn, lượng chất thải thải mà vật nuôi thải ra mỗi ngày sẽ nhiều hơn. Từ đó, thể tích hầm biogas xây dựng cần phải lớn hơn để đáp ứng được việc chứa chất thải và phân hủy chúng một cách hiệu quả nhất. Đối với các trang trại có số lượng vật nuôi ít cần tính toán thể tích xây dựng hầm nhỏ hơn để quá trình lên men, phân giải chất thải được diễn ra một cách tốt nhất. Mang lại hiệu quả xử lý chất thải và tạo ra nguồn khí gas phục vụ cho một số các hoạt động sinh hoạt hàng ngày của người chăn nuôi.
Công thức dùng để tính thể tích hầm biogas: V= ¾ x πR3
Công thức tính thể tích hầm biogas này chỉ áp dụng cho các hệ thống biogas được xây dựng có dạng hình cầu.
Trong đó:
V là thể tích của hầm biogas cần phải tính
π = 3,14 (đơn vị được quy ước)
R là bán kính của hầm biogas
Với công thức tính thể tích hầm biogas trên, các trang trại và người chăn nuôi có thể dựa vào đó để tính toán và xây dựng hệ thống hầm biogas có thể tích phù hợp nhất, mang lại hiệu quả sử dụng tốt nhất cho người chăn nuôi.
Xem thêm:
