Nghiên cứu và Phát triển công nghệ

Xử lý nguồn thải hữu cơ cao bằng mô hình biogas cải tiến và ứng dụng quỹ tín dụng carbon trong bảo vệ môi trường

.

Những năm gần đây, phong trào chăn nuôi ở nhiều địa phương nước ta phát triển mạnh, nhất là ở các huyện Tam Dương, Yên Lạc, Vĩnh Tường...(tỉnh Vĩnh Phúc) đời sống người dân ngày một đi lên. Đi kèm với việc phát triển chăn nuôi là lượng chất thải phát sinh lớn gây ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường. Ngoài lượng chất thải rắn, lỏng, ngành chăn nuôi đóng góp 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất do thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính.

Nhiều hộ gia đình đã sử dụng thiết bị khí sinh học (mô hình biogas) để xử lý lượng chất thải phát sinh, giảm ô nhiễm môi trường. Tuy vậy cho đến nay lượng chất thải này vẫn chưa được xử lý triệt để, đặc biệt dịch thải sau biogas chưa đảm bảo tiêu chuẩn về môi trường. Vì vậy, cần thiết lập quá trình xử lý hiệu quả chất thải trong thiết bị khí sinh học gắn với việc xử lý dịch thải sau biogas làm giảm cao nhất các khí gây hiệu ứng nhà kính đặc biệt là khí mê tan vào môi trường và tận dụng triệt để nguồn năng lượng phục vụ sinh học, sản xuất.

   biogas2
Xây bể ngầm Hầm thu khí phụ Bể xử lý nước
bằng thực vật thủy sinh

Mô hình hệ thống biogas cải tiến xử lý tăng cường dịch thải

Xuất phát từ thực tiễn trên, tập thể các nhà khoa học Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên triển khai đề tài Xử lý nguồn thải hữu cơ cao bằng mô hình biogas cải tiến và ứng dụng quỹ tín dụng carbon trong bảo vệ môi trường. Đề tài chủ yếu tập chung nghiên cứu thiết kế mô hình biogas cải tiến quy mô 20-30m3 xử lý thích ứng cho quy mô hộ chăn nuôi của huyện Yên Lạc. Hệ thống hóa các tính toán công nghệ và thiết kế đáp ứng cho quy mô xử lý công suất lớn hơn. Từ đó ứng dụng mô hình biogas cải tiến này tại xã Nguyệt Đức-Yên Lạc-Vĩnh Phúc. Ngoài ra, đề tài còn thiết lập các hướng dẫn kỹ thuật để giảm tải lượng khí nhà kính cho hệ xử lý chất thải chăn nuôi và thực phẩm hàm lượng hữu cơ cao.

biogas4 biogas3
          Bể phân hủy kị khí (bể gần),
             bể điều áp (bể xa hơn)
           Lắp đặt thiết bị lọc khí biogas
        để loại bỏ H2S trước khi cho biogas
       chạy máy phát điện và dùng bếp gas

Trong quá trình thực hiện, đề tài đã tiến hành điều tra khảo sát trên 4.100 hộ làm nghề chăn nuôi lợn, chế biến thực phẩm và chất lượng môi trường tại huyện Yên Lạc. Trên cơ sở kết quả khảo sát được, đề tài tiến hành xây dựng hệ hầm biogas cải tiến đạt hiệu xuất xử lý cao thông qua các bước sau: tải lượng COD qua bể xử lý UASB tăng cường, giá trị các chất ô nhiễm giảm 75% so với đầu vào; sau khi xử lý tại bể lọc sinh học kết hợp xử lý thuỷ sinh thực vật cây thủy trúc, lượng ô nhiễm đã giảm 40% so với hệ bể UASB; ở hệ cuối giảm tiếp 52% trước khi thải ra ao/rãnh thải; hàm lượng COD tại đầu ra tại ao sinh học là 39 mg/l hiệu quả xử lý đạt 80,5%.

So với mô hình thu gom xử lý chất thải chăn nuôi bằng biogas thông thường chỉ đem lại hiệu quả giảm phát thải là 0,315tCO2e/con/năm, thì mô hình biogas cải tiến có xử lý dịch thải, sử dụng biogas thay thế nhiên liệu hoá thạch và nhiệt năng cho phép giảm phát thải đến 0,476tCO2e/con/năm. Mô hình biogas tăng cường xử lý dịch thải có ưu điểm nổi trội, thu hồi triệt để khí biogas và xử lý ô nhiễm môi trường hiệu quả hơn so với cách thức truyền thống. Lượng giảm phát thải khí nhà kính của toàn huyện Yên Lạc với đàn lợn 58.806 con ước đạt 27991,6 tCO2e.

biogas5 biogas7
Thu hồi khí bioga để chạy máy phát điện và đun nấu

Ngoài thực hiện mô hình, nhóm thực hiện đề tài tham gia phổ biến ứng dụng mô hình biogas vào thực tiễn bằng cách phối hợp tập huấn truyền đạt kinh nghiệm cho địa phương để họ có thêm kinh nghiệm xây dựng biogas và xử lý dịch thải sau biogas. Mô hình được nhiều hộ chăn nuôi đến tham quan và trao đổi kinh nghiệm. Khí sinh học từ hầm biogas của hộ gia đình có thể sử dụng cung cấp nguồn nhiên liệu đốt, đun nấu, giúp giảm chi phí điện năng và nhiên liệu đốt. Hộ gia đình có thể chạy máy phát điện phục vụ thắp sáng và bơm nước.

Tiếp nối kết quả của đề tài, Cán bộ Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên tiếp tục đẩy mạnh phát triển theo hướng nghiên cứu trên với nhiều nguồn chất thải nông nghiệp và chế biến thực phẩm khác thích hợp với làng nghề Việt Nam tăng cường khả năng giảm ô nhiễm và biến đổi khí hậu. Điển hình là nghiên cứu công nghệ lên men mêtan và xử lý nước thải ứng dụng trên Hệ thiết bị nghiên cứu xử lý nước thải làng nghề tại xã Cát Quế – Hoài Đức – Hà Nội.

biogas6
Hệ thống thiết bị nghiên cứu xử lý nước thải tinh bột sắn xã Cát Quế - Hoài Đức – Hà Nội

Nghiên cứu xử lý nguồn thải hữu cơ cao bằng mô hình biogas cải tiến và ứng dụng quỹ tín dụng carbon trong bảo vệ môi trường được doanh nghiệp, người dân, chính quyền địa phương ủng hộ. Hiệu quả chuyển hóa nguồn thải hữu cơ thành nhiên liệu sinh học đã và đang là phương pháp hữu hiệu từng bước giải quyết bài toán ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi, nông nghiệp, thực phẩm theo hướng tăng trưởng xanh, tái sử dụng chất thải và chống biến đổi khí hậu do giảm phát thải khí nhà kính. 

Nguồn tin: TS. Ngô Kim Chi
Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên
Xử lý tin: Mai Lan

nghiên cứu công nghệ lên men mêtan và xử lý nước thải cho làng nghề Normal 0 false false false EN-US X-NONE X-NONE

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".