Hầm biogas là một khái niệm khá quen thuộc trong đời sống hằng ngày. Là một giải pháp xử lý thải hữu cơ hiệu quả nhất hiện nay. Giúp giải quyết các vấn đề về môi trường, đồng thời tận dụng nguồn khí sinh học thu được để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất của đơn vị thực hiện.
Khái niệm hầm biogas có liên quan trực tiếp đến loại khí mà mô hình này tạo ra, khí biogas. Là một hỗn hợp các chất khí được sản sinh trong môi trường kín khí. Bao gồm: CH4 (50¸60%) và CO2 (30%) còn lại là các chất khác như hơi nước N2, O2, H2S, CO … Phần khí này sẽ được xử lý trước khi đưa vào sử dụng trong đung nấu, cấp điện cho máy phát điện.
Độ kín của hầm sẽ quyết định thời gian phân hủy của các chất thải, ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của hầm. Vì thế giải pháp xây dựng truyền thống bằng bê tông chưa hoàn toàn giải quyết các yêu cầu của hầm, thay vào đó là giải pháp hầm biogas HDPE, hầm Composite, hầm cải tiến mới. Với sự khác biệt về cấu tạo, vật liệu thiết kế, mỗi phương pháp mang những ưu điểm cũng như hiệu quả kinh tế riêng. Hãy cùng tìm hiểu từng loại hầm biogas hiện đại ngày nay để có sự lựa chọn phù hợp với mô hình chăn nuôi hoặc sản xuất của bạn.
Nguyên lý hoạt động của hầm biogas
Nguyên liệu chính để tạo nên khí biogas chính là chất thải chăn nuôi, chất thải hữu cơ, chất thải sinh hoạt. Là một giải pháp được ưa chuộng tại các trang trại chăn nuôi. Đóng vai trò là một hầm chứa chất thải, tránh ô nhiễm môi trường, hạn chế dịch bệnh cho vật nuôi và cả con người. Mô hình này đồng thời giúp hộ nuôi tận dụng nguồn khí cho sinh hoạt và lượng phân hữu cơ để trồng cây.
Kích thước hầm
Về mặt cấu tạo hầm bao gồm 3 bộ phận chính là bể phân giải, bộ phận chứa khí và bộ phận điều áp. Cả ba bộ phần này đều được kết hợp nằm trong một khối. Cả khối được chôn chìm dưới mặt đất. Kích thước của hầm sẽ phụ thuộc và khối lượng chất thải của dự án/ công trình.
Nguyên lý hoạt động chính của hầm biogas
Đầu tiên là quá trình nạp nguyên liệu. Chất thải sẽ được nạp vào bể nạp cho đến khi thấy đầy mép ở cửa dưới. Cửa nạp sẽ được đóng kín sau khi nạp. Lúc này áp suất khí trong bể phân giải bằng (P=0). Vì vậy sẽ chưa có sự dịch chuyển khí.
Sau một thời gian phân hủy chất hữu cơ, lượng khí biogas tích tụ sẽ lớn dần, sinh ra áp suất đẩy khí lên ngăn trên của bể. Khi khí gas đầy hơn thể tích của bể thì nó sẽ tự động đẩy các chất cặn bãn 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 đến nơi cần sử dụng.
Cấu tạo hầm biogas HDPE
Sử dụng vật liệu chống thấm HDPE để làm hầm biogas, tiết giảm công tác xây dựng tốn kém thời gian và chi phí. Việc lắp đặt trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn. Bạn có thể tham khảo chi tiết mô hình hầm biogas phủ màng HDPE và giá thành thi công tại đây.
Hầm biogas HDPE thường có hình chữ nhật hoặc hình ống dài với kích thước biến thiên theo khối lượng chất thải cần giải quyết hằng ngày cũng như địa hình khu vực bố trí hầm.
Cấu tạo cơ bản gồm 2 khoang
- Khoang chứa dịch phân hủy.
- Khoang chứa khí.
Chất thải thông quá trình nạp sẽ được đưa vào khoang chứa dịch phân hủy. Vị trí khoang chứa này thường đặt gần chuồng trại, để tối ưu quá trình nạp thải.
Khoang chứa khí sẽ được phủ bạt HDPE với độ dày từ 0.75mm đến 1mm. Trong trường hợp điều kiện địa hình phức tạp hoặc khối lượng chất thải lớn và điều kiện kinh tế cho phép, có thể sử dụng loại bạt nhựa HDPE dày 1.5mm.
Cấu tạo hầm biogas Composite
Một trong các vật liệu làm hầm biogas phổ biến khác là Composite. Loại vật liệu này khi ứng dụng làm hầm biogas cũng khép kín tuyệt đối như hầm HDPE, có độ an toàn và áp dụng công nghệ xử lý hiệu quả, hầm có độ bền cao, khả năng chống chọi với axit, môi trường hiệu quả.
Hầm có dạng hình cầu, với 2 cửa để nạp và xả khí thải. Được trang bị hệ thống khử mùi nên không hề có mùi hôi trong quá trình sử dụng.
Nên chọn loại hầm biogas nào?
Hầm Composite và hầm HDPE đều là những phương pháp được đánh giá cao nhưng mỗi một mô hình đều có những điểm riêng, đồng thời cũng có những giới hạn nhất định khi vận hành.
Bảng so sánh ưu nhược điểm của hầm phủ bạt nhựa HDPE và hầm Composite.
