Nghiên cứu ứng dụng thiết bị khí sinh học chế tạo từ bạt kỹ thuật theo nguyên lý của Thụy Điển (22/09/2015)

Nhằm tìm kiếm những vật liệu mới để chế tạo các công trình KSH quy mô nhỏ, tiện dụng cho những vùng thiếu các loại nguyên liệu nạp truyền thống  và khó khăn trong việc tìm kiếm vật liệu xây dựng công trình KSH nên đề tài đã thử nghiệm 2 mẫu công trình quy mô gia đình theo nguyên lý của Thuỵ Điển trên vật liệu LDPE và bạt dệt kỹ thuật cao nhập từ Thụy điển. Thiết kế này được cải tiến từ nhiều kiểu công trình đang thịnh hành ở một số nước châu Á và  Châu Âu. Qua thử nghiệm tại Sơn Tây đã cho kết quả rất khả quan. 

Kết quả nghiên cứu

1. Vật liệu chế tạo và cơ sở lựa chọn vật liệu

          - Mới, tiện dụng không quá khó khi thi công và dễ vận chuyển

- Giá cả phù hợp;

Bảng 1 – Ưu nhược điểm của các loại bạt hiện tại so với vật liệu được chọn

TT

Loại vật liệu

Ưu điểm

Nhược điểm

1

Hiện đang sử dụng

1.1

HDPE

- Có sẵn, nhiều chủng loại và kích cỡ dày mỏng;

- Kỹ thuật hàn dán đơn giản thực hiện tại hiện trường đối với quy mô công nghiệp;

- Chi phí phù hợp và tương đối bền, tuổi thọ từ 4-10 năm;

- Chiếm diện tích;

- Độ dẻo kém, khi gập lại dễ tạo nếp gấp, dễ gãy và rò rỉ ở các điểm này vì thế khó chế tạo các loại bể nhỏ và trung bình;

 

1.2

PE

- Nhẹ dễ vận chuyển và chế tạo, có thể chế tạo hàng loạt tại công xưởng;

- Chi phí thấp.

- Không bền, dễ bị tác động bởi lực cơ học hoặc côn trùng;

- Tuổi thọ thấp 2-4 năm, dễ bị ảnh hưởng vì thời tiết.

2

Vật liệu mới

2.1

LDPE

- Mềm và dai có thể gập lại dễ dàng khi vận chuyển đi xa;

- Có thể hàn dán bằng các kỹ thuật và thiết bị thông thường;

- Dễ lắp đặt và vận hành

- Giá thành phù hợp.

- Chiếm diện tích;

 

2.2

Vải dệt phủ polimer (bạt kỹ thuật FOV)


                           

 

   a) Vải dệt tráng nhựa polimer                      b) Bạt nhựa LDPE của Thái Lan

Hình 1 – Các loại bạt kỹ thuật sử dụng làm túi ủ biogas

Bảng 2 - Đặc tính kỹ thuật của vật liệu được lựa chọn

TT

Thông số

LDPE

Bạt FOV

1

Tỷ trọng (g/cm3)

0,92 – 0,93

0,8±5%

2

Điểm hoá mềm (oC)

90

NA

3

Lực kéo đứt (kg/cm2)

114 - 150

270

4

Độ dãn dài tại điểm gãy (%)

400 - 600

250 - 350

5

Nhiệt độ giòn, gãy (oC)

-80

NA

2. Kỹ thuật hàn

Kỹ thuật hàn kép là một kỹ thuật phổ biến nhất hiện nay ở Việt Nam, sử dụng các máy hàn nhiệt/ hàn kép Wedge-IT hoặc máy hàn cao tần để thi công. Kỹ thuật hàn kép cho phép hàn nối các tấm bạt có kích thước nhỏ thành kích thước lớn hơn, hoặc tạo thành các túi kín đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật cho quá trình phân huỷ kỵ khí diễn ra.

3. Nguyên lý hoạt động của bể

Bể kiểu này có 4 bộ phận : i) Ống nạp; ii) Ống thải; iii) Ống lấy khí và iv) Bể phân huỷ. Bể hoạt động theo nguyên lý dòng chảy đều như Hình 2.

Hình 2 – Nguyên lý hoạt động theo mô hình của Thuỵ Điển

4.  Kết quả vận hành

4.1 Sản lượng khí

Hình 3 - Biểu đồ đo sản lượng khí hàng ngày

Nhận xét:

          - Áp suất khí không cao: Pmax= 17cm cột nước và ổn định ít thay đổi;

- Khi nguyên liệu nạp ổn định và nhiệt độ trung bình từ 20oC trở lên sản lượng khí sinh ra khá tốt.

- Thành phần khí: Bể nạp thực vật có bổ sung phân động vật thành phần CH4 tốt hơn bể chỉ nạp phân.

4. 2 Kết quả về môi trường

Bảng 3 - Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trường

 

TT

 

Chỉ tiêu

 

Đơn vị

KT1*

Công trình bạt thử nghiệm

QCVN40:2011 - BTNMT

Đầu vào

Đầu ra

Đầu vào

Đầu ra

A

B

1

pH

-

6,9

7,3

6,6

8

6-9

5,5-9

2

COD

mg/l

12.329

2465

6000

350

75

150

3

BOD5

mg/l

1100

192

1000

120

30

50

4

NH4+

mg/l

85

25

70

7

5

10

5

SS

mg/l

190

64,8

150

45

50

100

6

Coliform

MNP/100ml

4x106

4,3x104

5x107

4000

3000

5000

          Ghi chú: Mẫu nước thải KT1 – Báo cáo khảo sát đánh giá các loại mô hình KSH quy mô vừa - Dự án KSH cho ngành chăn nuôi Việt Nam, 2010

Nhận xét:

Hiệu quả khử BOD và COD: trên 90%.

          Hiệu quả khử lắng cặn và chất hữu cơ: các chỉ số này đều đạt yêu cầu.

Hình 4 – Hiệu suất xử lý SS của nước thải đầu vào và đầu ra

          Chỉ số vệ sinh môi trường: có chỉ số đạt tiêu chuẩn như quy định.

4.3 Hiệu quả về kinh tế

Bảng 4 - Hiệu quả kinh tế của công trình

TT

Thông số

Đơn vị

KT1

Bể bạt

1

Tổng đầu tư

VNĐ

7.000.000

5.500.000

2

Tuổi thọ của công trình

Năm

20

15

3

Lợi nhuận thu được

VNĐ

5.100.000

5.100.000

4

Hệ số chiết khấu

%

10

10

5

Thời gian hoàn vốn

năm

3,6

2,0

Ghi chú: Đơn giá xây dựng công trình KSH kiểu KT1 theo báo cáo của “Dự án KSH cho ngành chăn nuôi tỉnh Hoà Bình năm 2012”

Khi sử dụng KSH làm chất đốt thì hiệu quả kinh tế của công trình như sau:

+       Thời gian thu hồi vốn:   2 năm

+       NPV:                              415.00 VNĐ

+       IRR:                               20 %

Kết luận và kiến nghị

- Vật liệu lựa chọn hoàn toàn phù hợp để chế tạo các bể KSH trong điều kiện kỹ thuật và tự nhiên của Việt Nam.  

- Lắp đặt bể đơn giản và không mất nhiều thời gian cũng như công lao động, không đòi hỏi trình độ của người lắp đặt.

- Nguyên liệu nạp: có thể sử dụng cả các loại nguyên liệu nạp truyền thống và các chất thải hữu cơ khác;

- Vốn đầu tư thấp.

- Đề nghị được tiếp tục triển khai để đánh giá và nhân rộng. 

Chia sẻ Share Facebook In ấn Gửi Bình luận
Họ tên của bạn
Địa chỉ Email  
Tiêu đề
Nội dung
Mã xác nhận
Gửi Bình luận
Các Tin khác
  • Lễ Khánh Thành Trung Tâm Thí Nghiệm Trọng ĐIểm HVLab

  • Năng lượng xanh

  • Năng lượng tái tạo

  • Trạm và đường dây