http://www.ttp-library.org

1. 1
Bài 1
GIỚI THIỆU VỀ
CÔNG NGHỆ KHÍ SINH HỌC
Dự án “Chương trình khí sinh học cho ngành
chăn nuôi Việt nam 2007 – 2011”
Cục Chăn nuôi - Tổ chức Phát triển Hà Lan - SNV

2. 2
Mục tiêu bài giảng
Cần làm học viên hiểu được các vấn đề sau đây:
• Khí sinh học được hình thành như thế nào?
• Tính chất và thành phần của khí sinh học.
• Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành
• Lợi ích của công nghệ khí sinh học.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản
sinh KSH.

3. 3
Phương pháp giảng dạy:
• Chào mừng học viên, nhắc lại nội qui hoc tập (không hút thuốc,
không sử dụng điện thoại…)
• Giáo viên cần giải thích các khái niệm về công nghệ khí sinh học
• Giới thiệu hay tranh ảnh, hoặc chiếu bằng slide công trình khí
sinh học
• Đặt các câu hỏi gợi ý cho học viên và trả lời các câu hỏi của học
viên

4. 4
Công cụ và các trợ giúp cho giảng dạy
bài này (trang 9 -17 của giáo trình)
• Máy chiếu projector và màn chiếu,
• Chiếu các tranh, ảnh,
• Chiếu băng video: “Công nghệ khí sinh học với phát triển
chăn nuôi và nông nghiệp sinh thái ở Việt nam”
• Bảng và bút viết bảng,
• Các điểm trợ giúp quan trọng cho giảng dạy (thí dụ bản
gạch đầu dòng các điểm mà giáo viên thấy cần phải
nhấn mạnh…),

5. 5
Các hình ảnh cần chiếu trong bài này
• Các bức tranh và ảnh về công trình KSH và giải thích
đại cương về bể phân giải,
• Các bức tranh và ảnh về bếp đun KSH,
• Các bức tranh và ảnh về môi trường bị ô nhiễm do
chất thải chăn nuôi.
• Chiếu băng video: “Công nghệ KSH với phát triển
chăn nuôi và nông nghiệp sinh thái ở Việt nam”

6. 6
Thời lượng giảng dạy
Thời lượng giảng dạy bài này là 90 phút.
• Giới thiệu vấn đề…………………………… 5 phút,
• KSH hình thành như thế nào? ……………. 10 phút,
• Tính chất và thành phần của KSH……….. 10 phút,
• Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành … 5 phút
• Lợi ích của công nghệ KSH………………. 5 phút,
• Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản
sinh KSH ……………………………………. 20 phút,
• Tóm tắt bài 1………………………………… 5 phút,
• Chiếu băng video: “Công nghệ KSH với phát
triển chăn nuôi và nông nghiệp sinh thái ở
Việt nam”…………………………………….. 20 phút,
• Hỏi và trả lời câu hỏi …………………......... 10 phút,

7. 7
Những gợi ý cho giáo viên
• Giải thích rõ mục tiêu của bài giảng,
• Hỏi học viên về những điều họ đã biết về công
nghệ KSH,
• Tạo mọi điều kiện cho học viên có thể hỏi bầt kỳ
lúc nào trong giờ học.

8. 8
Nội dung chính của bài giảng
1. Khí sinh học được hình thành như thế nào?
2. Tính chất và thành phần của khí sinh học.
3. Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành.
4. Lợi ích của công nghệ khí sinh học.
5. Các điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men
hình thành khí sinh học.

9. 9
1. KSH được hình thành như thế nào?
1.1 Khái niệm về khí sinh học
1.2 Sơ đồ hình thành mê – tan
1.3 Những nguyên liệu có thể sử dụng để lên
men hình thành KSH trong công trình khí sinh
học

10. 10
1.1 Khái niệm về khí sinh học; khí sinh học
được hình thành như thế nào?
• Các chất hữu cơ khi được vi sinh vật phân giải trong
điều kiện không có không khí (yếm khí)* sẽ hình
thành nên khí CH4 (mê-tan), CO2, H2O, NH3 và
H2S…
*Ghi chú:
Điều kiện yếm khí là dung dịch chất thải chăn nuôi được chứa
trong một bể kín không có không khí (tức là không có ô-xy). Vì
khi có mặt ô-xy các loài vi sinh vật kị khí sản sinh ra khí sinh
học sẽ bị chết

11. 11
Khí mê-tan được tìm thấy ở:
• Đáy hồ, ao tù đọng,
• Ruộng nước
• Đống rác (khí rác)
• Khí thiên nhiên > 90% mê-tan
• Khí dầu mỏ (đồng hành)
• Khí mỏ than (khí mỏ)
• Trong đường tiêu hoá của động vật (dạ cỏ trâu bò,
ruột già các loài gia súc, gia cầm…)

12. 12
1.2 Sơ đồ quá trình hình thành khí mê-tan
Hy- đờ- rát- các- bon
(Tinh bột, đường, chất
xơ)
Chất đạm
(Protein)
Chất béo
(mỡ, dầu thực vật)
Các đường đơn
(glucose, lactose…)
Các axit amin,
Peptit
Axit béo
và glicerin
Axit acetic
Axit formic
H2, CO2
Axit propionic
Axit butyric
(Axit acetic
Axit lactic)...
CH4 (mê- tan)
CO2, H2O, NH3, H2S...
Như vậy tất cả các chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí đều được phân giải
thành khí sinh học (mê-tan, CO2, NH3..)

13. 13
Các chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí được vi
sinh vật phân giải thành:
• Các axit hữu cơ mạch ngắn, dễ bay hơi (như là axit
axetic, butyric, lactic, propionic…)
• Các axit hữu cơ mạch ngắn này lại tiếp tục được phân
giải thành khí mê- tan (CH4), CO2, H2S ...

14. 14
Bản vẽ một công trình KSH
Bể nạp
Bể phân giải
Bể điều áp

15. 15

16. 16
1.3 Nguyên liệu dùng để sản xuất KSH
• Chất thải vật nuôi và chất thải con người
• Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, dây lang, dây lac, phụ
phẩm rau quả..)
• Cây cỏ thân nhỏ (cỏ, cây làm phân xanh, bèo tây...)

17. 17
Thành phần của chất thải chăn nuôi (bao gồm phân
và nước tiểu vật nuôi):
• Chất khô: 10 - 20%
• Độ ẩm (nước): 80 - 90%
Chất khô của chất thải chăn nuôi và cây cỏ:
• Chất hữu cơ: 80 - 85%
• Chất khoáng: 15 - 20%

18. 18
Chất thải vật nuôi và chất thải con người (đưa vào bể
phân giải)
• Phân gia súc và nước tiểu (1 phần chất thải chăn nuôi
được pha với 1 -2 phần nước)
• Chất thải của người từ bồn xí tự hoại (không cần xây hầm
tự hoại, cho chảy trực tiếp vào bể phân giải)
• Ghi chú: Các chất kể trên là nguyên liệu lý tưởng cho quá trình lên
men trong bể phân giải.

19. 19
Phụ phẩm nông nghiệp:
• Rơm rạ,
• Dây lang, dây lac,
• Phụ phẩm rau quả…
Cây cỏ thân nhỏ:
• Bèo tây,
• Cỏ, cây làm phân xanh...

20. 20
2. Tính chất và thành phần của KSH
2.1 Tính chất của KSH
• Dễ bắt lửa
• Năng lượng nhiệt cao (4800 Kcal/m3)
• KSH chứa hơi nước bão hoà (do đó dễ gây tắc ống
dẫn khí, do hơi nước đọng lại)
• KSH chứa 50-70% khí mê-tan

21. 21
2.2 Thành phần của KSH
• Mê-tan: 50 - 70%
• CO2: 30 - 40%
• H2, O2, NH3: 2 - 8.0%
• H2S: 0 - 3.0%
H2S cần được quan tâm:
• H2S tuy chỉ có một tỷ lệ rất thấp trong KSH, nhưng khí này ăn mòn
xoong nồi, máy phát điện chạy bằng KSH và chúng lại có mùi hôi
khó chịu. (Nhưng mùi hôi này lại giúp chúng ta phát hiện nơi rò rỉ khí
sinh học).
• Do đó KSH cần được lọc qua thiết bị lọc khí H2S (để loại bỏ H2S).

22. 22
3. Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành
3.1 Công trình KSH: Bao gồm toàn bộ thiết bị KSH, như bể phân
giải, bể điều áp, bể chế biến phân hữu cơ, đường ống dẫn khí, bếp
đun…
3.2 Bể phân giải: Là bộ phận chủ yếu, có thể tích lớn nhất, là nơi
lưu giữ nguyên liệu (dịch lỏng của chất thải chăn nuôi…) trong
những điều kiện thích hợp, để quá trình phân giải kỵ khí xảy ra
thuận lợi.

23. 23
3.3 Bể điều áp: Là bể nhỏ hơn, có chức năng tạo ra áp suất khí
sinh học, do bể này là nơi lưu giữ phần dịch thải trào ra từ bể
phân giải khi KSH được sản xuất ra.
3.4 Dịch phân giải: Là chất lỏng chứa trong bể phân giải, nơi xảy
ra quá trình phân giải chất hữu cơ và tạo ra khí sinh học.

24. 24
3.5 Phụ phẩm KSH:
Bao gồm 3 phần: Nước xả, bã cặn và váng,
• Nước xả: Là chất lỏng xả ra hàng ngày từ bể phân giải,
• Bã cặn: Là chất đặc lắng đọng ở dưới đáy bể phân giải,
• Váng: Là chất đặc nổi lên trên bề mặt của dịch lỏng trong
bể phân giải

25. 25
4. Lợi ích của công nghệ khí sinh học
• Cung cấp chất đốt giá rẻ
• Góp phần giảm ô nhiễm môi trường
• Giảm khí nhà kính.
• Cung cấp phân hữu cơ chất lượng cao.
• Góp phần giảm nhẹ công việc nội trợ cho phụ
nữ.

26. 26
Những lợi ích
của công nghệ khí
sinh học

27. 27
Ô nhiễm môi trường ở 1 trại chăn nuôi (chưa
có công trình KSH)

28. 28
Ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi ở 1 trại chăn
nuôi nhỏ chưa có công trình KSH

29. 29
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
sản sinh khí sinh học:
5.1 Môi trường kị khí
5.2 Nhiệt độ và độ pH
5.3 Đặc tính nguyên liệu
5.4 Thời gian lưu
5.5 Các độc tố

30. 30
5.1 Môi trường kị khí:
• Vi khuẩn lên men tạo khí mê-tan, chỉ phát triển trong
điều kiện không có khí ô-xy. Do đó hầm phân giải phải
kín, không để không khí lọt vào.
5.2 Nhiệt độ và pH thích hợp:
• Vi khuẩn tạo khí mê-tan hoạt động ở nhiệt độ từ 10 đến
600 C, nhưng nhiệt độ lý tưởng là 35oC.
• Do đó ở nước ta các hầm biogas có thể hoạt động
quanh năm.
• Độ pH thích hợp cho quá trình sản xuất khí mê-tan là
6,8 – 7,5.

31. 31
5.3 Đặc tính nguyên liệu
• Hàm lượng chất khô (%) của nguyên liệu (như phân
gia súc, cây cỏ, bèo tây…) thường rất khác nhau,
nhưng hàm lượng chất khô của dung dịch lên men
cần đạt là 4 - 9% (do đó cần pha loãng 1 phần phân
với 1-2 phần nước).
• Tỷ lệ giữa cac-bon và ni-tơ (C/N) trong nguyên liệu
cần đạt khoảng 30/1 là thích hợp nhất.*

32. 32
5.4 Thời gian lưu nguyên liệu trong bể phân
giải hợp lý:
• Thời gian lưu của nguyên liệu (là chất thải chăn nuôi)
trong bể phân giải cần 35 - 45 ngày với nhiệt độ 30-
350 C.
• Đối với rơm rạ thời gian lưu cần đến 80-100 ngày.

33. 33
Tóm tắt các điều kiện tối ưu cho quá trình tạo
KSH
TT Yếu tố ảnh hưởng Giá trị tối ưu
1 Nhiệt độ (oC) 35 - 40
2 pH 6,8 - 7,5
3 Hàm lượng chất khô - Chất thải động vật
(%) - Thực vật
7 - 9
4 - 8
4 Tỷ lệ C/N 30/1
5 Thời gian lưu - Chất thải động vật
(ngày) - Thực vật
30 - 60
100

34. 34
5.5 Các độc tố
các chất sát khuẩn, các chất ức chế vi sinh vật:
• Bao gồm: chất kháng sinh, thuốc sát trùng, các hoá
chất tẩy rửa chuồng trại, nước xà phòng, thuốc trừ
sâu, trừ cỏ, thuốc nhuộm, dầu nhờn…
• Khi các chất này chảy vào bể phân giải với hàm
lượng vượt quá một giới hạn nhất định sẽ gây ức chế
hoặc tiêu diệt vi khuẩn lên men tạo khí mê-tan.

35. 35
• Do đó khi tẩy rửa chuồng trại bằng các thuốc sát
trùng nhất thiết không cho chảy vào bể phân giải

36. 36
Tóm tắt bài 1:
(nhắc lại những điểm chính)
1. Khí sinh học được hình thành như thế nào?
• Các chất hữu cơ khi được vi sinh vật phân giải trong
điều kiện không có không khí (yếm khí) sẽ hình thành
nên khí CH4 (mê-tan), CO2, H2O, NH3 và H2S…
2. Tính chất và thành phần của KSH
• Dễ bắt lửa, năng lượng nhiệt cao
• KSH chứa hơi nước bão hoà (do đó dễ gây tắc ống dẫn
khí, do hơi nước đọng lại)
• KSH chứa 50-70% khí mê-tan

37. 37
Tóm tắt bài 1 (tiếp theo):
3. Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành
• Công trình KSH
• Bể phân giải
• Bể điều áp
• Dịch phân giải
• Phụ phẩm KSH

38. 38
Tóm tắt bài 1 (tiếp theo):
4. Lợi ích của công nghệ khí sinh học
• Cung cấp chất đốt giá rẻ
• Góp phần giảm ô nhiễm môi trường, giảm khí nhà
kính
• Cung cấp phân hữu cơ chất lượng cao, an toàn.

39. 39
Tóm tắt bài 1 (tiếp theo):
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản
sinh khí sinh học:
• Môi trường kị khí, nhiệt độ và pH thích hợp
• Khi các chất kháng sinh, thuốc sát trùng, các hoá chất tẩy rửa
chuồng trại, nước xà phòng, thuốc trừ sâu, trừ cỏ, thuốc
nhuộm, dầu nhờn…chảy vào bể phân giải sẽ gây ức chế hoặc
tiêu diệt vi khuẩn lên men tạo khí mê-tan.
Do đó tuyệt đối không cho các chất này chảy vào bể phân giải.

40. 40
Hỏi và đáp
1. Khí sinh học được hình thành như thế nào?
2. Tính chất và thành phần của khí sinh học
3. Một số thuật ngữ theo tiêu chuẩn ngành
4. Lợi ích của công nghệ khí sinh học
5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản
sinh KSH.

41. 41
Các câu hỏi gợi ý
• Nêu những lợi ích của việc xây dựng công
trình KSH?
• Những loại nguyên liệu nào có thể sử dụng cho
bể phân giải?
• Vì sao các chất sát trùng, các chất kháng sinh,
nước xà phòng, thuốc trừ sâu… không được
cho chảy vào bể phân giải?
(Giáo viên đưa thêm các câu hỏi khác)

42. 42
Các điểm trợ giúp quan trọng cho giảng
dạy
• Từ trang 9 -17 của tập giáo trình,
• Slide 10
• Slide 18
• Slide 31
• Slide 33
• Slide 34
• Slide 35

43. 43
Cảm ơn sự chú ý lắng nghe!

44. 44
Một số ảnh có thể bổ sung cho bài giảng