Hầm biogas xây bằng gạch kiểu vòm cầu nắp cố định quy mô hộ gia đình do Viện Năng lượng quốc gia thiết kế được tác giả triển khai xây dựng tại tỉnh Thừa Thiên Huế lần đầu tiên vào năm 1999 trong khuôn khổ mô hình khuyến nông. Năm 2003, dự án Khí sinh học cho ngành chăn nuôi một số tỉnh Việt Nam được triển khai trên địa bàn tỉnh, bản thiết kế mẫu áp dụng cho dự án được được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành tiêu chuẩn ngành có các bộ phận chính tương tự như của Viện Năng lượng Quốc gia. Trong đó, hai loại công trình khí sinh học (KSH) quy mô hộ nông dân được sử dụng rộng rãi là kiểu KT1 và KT2 và công trình KSH làm bằng composite. Công trình cần được vận hành đúng kỹ thuật mới mang lại hiệu quả. Người dân cần vận hành theo đúng quy trình vận hành sau:
Công trình khí sinh học (Hầm biogas) xây bằng gạch kiểu vòm cầu nắp cố định quy mô hộ gia đình do Viện Năng lượng quốc gia thiết kế được tác giả triển khai xây dựng tại tỉnh Thừa Thiên Huế lần đầu tiên vào năm 1999 trong khuôn khổ mô hình khuyến nông. Năm 2003, dự án Khí sinh học cho ngành chăn nuôi một số tỉnh Việt Nam được triển khai trên địa bàn tỉnh, bản thiết kế mẫu áp dụng cho dự án được được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành tiêu chuẩn ngành có các bộ phận chính tương tự như của Viện Năng lượng Quốc gia. Trong đó, hai loại công trình khí sinh học (KSH) quy mô hộ nông dân được sử dụng rộng rãi là kiểu KT1 và KT2 và công trình KSH làm bằng composite.
Cấu tạo công trình khí sinh học
Trong quá trình sử dụng, vận hành công trình đã có nhiều công trình hoạt động hiệu quả thấp hoặc sau một thời gian ngắn đưa vào sử dụng không hoạt động. Có nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân là do vận hành công trình chưa đúng kỹ thuật vận hành công trình khí sinh học. Công trình cần được vận hành đúng kỹ thuật mới mang lại hiệu quả. Người dân cần vận hành theo đúng quy trình vận hành sau: Chuẩn bị nguyên liệu nạp ban đầu
Ban đầu cần nạp một lần nguyên liệu đầy tới mức ngang đáy bể điều áp (mức số 0). Lượng chất thải nạp đầy vào công trình được xác định dựa trên thể tích phân giải của công trình. Thông thường tỷ lệ pha loãng là 2 – 3 lít nước/kg chất thải nên lượng chất thải nạp an đầu là 250 – 330 kg chất thải/m3 thể tích phân giải.
Chất thải có thể thu gom tối đa là 10 ngày trước khi nạp. Chỉ dùng chất thải của các con vật khỏe mạnh. Tuyệt đối không dùng chất thải của những động vật có tiêm kháng sinh. Bởi kháng sinh có thể tồn dư hàng tháng, khi cho vào bể phân giải sẽ giết chết các vi khuẩn. Để tránh cho phân bị khô, phải thường xuyên tưới nước. Nếu có điều kiện có thể ngâm phân trong nước thì khi nạp sẽ cho khí mau hơn.
Pha loãng và hòa trộn nguyên liệu
Đối với chất thải (phân + nước tiểu) động vật, tỷ lệ pha loãng từ 2 – 3 lít nước cho 1 kg chất thải tùy thuộc vào mức độ nguyên liệu loãng hay đặc. Nước pha loãng là nước ngọt không được quá kiềm hoặc quá axit. Nước hồ, ao tự nhiên tốt hơn nước máy. Nếu trong bể phân giải còn nước, cần điều chỉnh lượng nước pha loãng để nguyên liệu đạt tỷ lệ nước thích hợp.
Nạp nguyên liệu
Có thể nạp nguyên liệu qua cả lối vào và lối ra hoặc cửa thăm. Việc nạp cần càng nhanh càng tốt. Khi nạp, nếu nắp đậy kín thì cần mở hết các van khí để không khí trong công trình thoát ra ngoài, không tạo áp suất quá lớn làm nứt công trình. Để công trình nhanh chóng hoạt động và SX đủ khí theo thiết kế, lượng nguyên liệu nạp ban đầu cần đảm bảo ít nhất đạt 50% so với thiết kế.
Sau khi nạp xong, đậy nắp công trình và đóng khóa khí lại để tạo môi trường kỵ khí (không có ôxy) cho quá trình phân giải. Ban đầu, thành phần mê tan thấp nên khí chưa cháy được và có mùi rất khó chịu. Cần xả hết khí tạp này vài ba lần bằng cách bật đi bật lại bếp từ 2 – 3 lần. Sau đó châm lửa thử ở bếp. Nếu khí bắt cháy là có thể sử dụng được.
Tùy loại nguyên liệu và thời tiết, thời gian chờ có khí sinh ra sau khi nạp lần đầu dài ngắn khác nhau. Nếu dùng chất thải lợn hoặc chất thải trâu bò vào thời tiết nắng nóng thì chỉ vài chục giờ sau, thậm chí chỉ vài giờ sau đã có khí cháy được. Dùng các nguyên liệu khác hoặc thời tiết rét lạnh, thời gian này lâu hơn, có thể tới hàng tuần và hơn nữa.
Vận hành công trình hàng ngày
Việc nạp nguyên liệu bổ sung hàng ngày chỉ được tiến hành sau khi nạp ban đầu hai tuần nếu hoạt động của công trình bình thường. Cần theo dõi hoạt động thực tế của công trình sau một thời gian để xác định lượng nạp bổ sung thích hợp nhất sao cho đạt sản lượng khí cao nhất. Lưu ý, nạp quá nhiều hoặc quá ít đều làm cho sản lượng khí giảm.
Lượng nguyên liệu nạp hàng ngày không vượt quá thông số thiết kế của công trình. Vào mùa đông, nếu nhiệt độ trung bình từ 10 – 15 độ C, lượng chất thải nạp là 6 – 9 kg/ngày/m3. Nhiệt độ từ 15 – 20 độ C, lượng chất thải nạp từ 8 – 12 kg/ngày/m3. Nhiệt độ > 20 độ C, lượng chất thải nạp từ 11 – 16 kg/ngày/m3.
Khuấy đảo dịch phân giải và phá váng
Việc khuấy đảo dịch phân giải có tác dụng tăng sản lượng khí lên đáng kể. Có thể dùng một cái gậy thọc qua ống lối vào của công trình rồi kéo lên, đẩy xuống nhiều lần. Bên cạnh đó, váng cũng là một trong những tác nhân cản trở khí thoát ra khỏi bề mặt dịch phân giải. Nếu váng quá dày có thể ngăn cản hoàn toàn không cho khí thoát ra. Khi váng quá dày, cần mở nắp ra để lấy đi. Công tác này cần thực hiện thường xuyên theo định kỳ.
Ngoài ra, trong quá trình sử dụng nếu có vấn đề liên quan đến kỹ thuật sử dụng và vận hành công trình khí sinh học này có thể liên lạc với đội ngũ kỹ thuật viên của địa phương đến hỗ trợ kỹ thuật.
ThS. Hồ Thành
