Trang chủ Bằng phát minh, sáng chế • Liên hệ     • Giới thiệu     • Tài liệu hướng dẫn

Bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học

Cập nhật Thứ ba - 13/06/2017 10:44 In bài viết

1. Tên sáng chế, phát minh, giải pháp:
Bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học
2. Số bằng,ký hiệu: 1-0015915
3. Thuộc lĩnh vực KH&CN Công nghệ sinh học (Sáng chế)
4. Ngày công bố 25/10/2016
5. Ngày cấp 25/10/2016
6. Chủ sở hữu chính CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN ĐAU TƯ VÀ KINH DOANH CÔNG Số 51A, ngõ 35, đường Lê Đức Thọ, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, thành
7. Tác giả Hoàng Anh Tuấn (VN)
8. Điểm nổi bật
Sáng chế đề cập đến bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học, dùng để xử lý ô nhiễm môi trường, nhất là xử lý chất thải chăn nuôi và tạo khí sinh học (biogas), cung cấp nguồn năng lượng cho các thiết bị như: đèn thắp sáng, bếp ga, đèn sưởi, bình nóng lạnh v.v. hoặc làm nhiên liệu để chạy máy phát điện, các loại động
9. Mô tả về sáng chế, phát minh, giải pháp

Lĩnh vực kỹ thuật được đề cập

Sáng chế đề cập đến bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học, dùng để xử lý ô nhiễm môi trường, nhất là xử lý chất thải chăn nuôi và tạo khí sinh học (biogas), cung cấp nguồn năng lượng cho các thiêt bị như: đèn thấp sáng, bếp ga, đèn sưởi, bình nóng lạnh v.v. hoặc làm nhiên liệu để chạy máy phát điện, các loại động

Cơ đối trong phục vụ cho cuộc sống của con người.

Tình trạng kỹ thuật của sáng chế

Khí sinh học là hỗn hợp khí được sinh ra dưới tác động của vi sinh vật trong môi trường kỵ khí vào các hợp chất hữu cơ (cơ thể sinh vật, động vật, thực vật, v.v.) với hai thành phần chủ yếu là khí cacbonic (CO2) và metan (CH4). Thành phần này tùy thuộc vào loại nguyên liệu phân giải và các điều kiện của quá trình phân giải như nhiệt độ, độ pH, chất lượng nước V.V..

Khí sinh học còn được sinh ra ở nơi nước sâu, tù đọng thiếu oxy như đầm lầy, bãi rác, đáy ao hồ hoặc ở các mỏ than đá, dầu mỏ.

Khí sinh học còn được sinh ra trong các thiết bị khí sinh học nhờ công nghệ lên men yếm khí.

Lợi ích của công nghệ khí sinh học bao gồm:

+ Cung cấp nguồn năng lượng sạch để đun nấu, thắp sáng, sưởi ấm vật nuôi, chạy động cơ đốt trong, vv...

+ Giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm thiểu ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi, hạn chê bệnh truyền nhiêm, giun sán, tạo nguồn phân bón sạch giàu chất dinh dưỡng.

+ Bảo vệ khí quyển, giảm thiểu khí thải nhà kính, hạn chế phá rừng, bảo vệ đất khỏi bạc màu, xói mòn.

+ Tiết kiệm chi phí do dùng khí sinh học và phụ phẩm thay cho dầu lửa, điện, phân bón hóa học. 15915

Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học chủ yếu là chất thải (phân, nước tiểu) của người, động vật. Ngoài ra còn có nguyên liệu từ thực vật như lá, thân cây, phụ phẩm cây trồng (rơm, rạ, V.V.), rác hữu cơ sinh hoạt.

Để xử lý chất thải và tạo khí sinh học người ta sử dụng các thiết bị được gọi là bê tạo khí sinh học. Các loại bể này cần có yếu cầu chung về mặt cấu tạo là phải đảm bảo độ kín khí, chịu áp lực cao. Nguyên lý hoạt động của bể là lên men các hợp chất hữu cơ trong điều kiện hiếm khí tạo ra hỗn họp khí trong đó thành phần chủ yếu là khí mêtan (CHẠ

Hiện nay, tại Việt Nam và trên thế giới đã có một số loại bể tạo khí sinh học (khí ga) với nhiều kiểu dáng và vật liệu khác nhau dùng để xử lý ô nhiễm môi trường và tạo khí sinh học.

Đối với các loại bể xây bằng vật liệu là gạch, xi măng và cát có cấu trúc đáy phang và phần thành trên có hình bán cầu nên có một số nhược điểm như sau:

- Không thể tự ra bã do bã bị lắng xuống đáy.

- Tỷ lệ diện tích đáy so với tổng thể tích lõm nên khả năng chịu lực thấp, là nguyên nhân dễ nứt vỡ trong quá trình sử dụng.

- Cửa nạp nguyên liệu và lối dẫn bã thải ra nhỏ nên dễ gây tác.

- Chỉ có một bể điều áp nên áp lực khí ga thấp, không thể đẩy khí ga đến các thiết bị sử dụng ở xa.

- Không có phần thu nước đọng nên khí ga có lượng hơi nước nhiêu, tỷ lệ khí mêtan tháp, nhiệt lượng/đơn vị thê tích khí không cao.

- Do đặc điểm vật liệu là gạch,xi măng và cát nên không chịu được ăn mòn do môi trường chất thải chứa trong bể tạo ra, vì vậy tuổi thọ thấp, không thể khắc phục hoặc sửa chữa khi bị nứt, vỡ.

- Do đặc điểm cấu tạo và khối lượng nặng nên khó thi công ở những vùng đất yêu và không thể di dời đến vị trí khác khi cần thiết.

Đối với các bể tạo khí sinh học làm bằng vật liệu composit có cấu tạo gồm hai phần có dạng nửa bán câu ghép lại, phân nửa bán cầu phía trên được làm lõm hai bên, ở hai phần lõm này được gắn hai bể phụ có thể có kích thước bằng hoặc không 15915 bằng nhau đóng vai trò làm bể áp lực đồng thời là bể nạp nguyên liệu vào và bể chứa bã thải ra. Nhưng do đặc điểm cấu tạo mà bể loại này có những nhược điểm sau đây:

- Chiều cao của hai bể điều áp (bể áp lực vào, bể áp lực ra) bằng hoặc cao hơn đỉnh của phần nửa bán cầu phía trên nên bị chất thải trong bể (dịch phân giải) tràn lên ống thu khí ga lắp trên đỉnh phàn nửa bán cầu trên gây tắc ống dẫn ga.

- Không có phần thu hơi nước do vậy toàn bộ hơi nước trong quá trình lên men phân hủy chất thải trong bể được trộn lẫn với khí ga do đó làm giảm tỷ lệ khí ga trong hỗn hợp khí làm giảm nhiệt lượng/đơn vị thể tích, khí ga khó cháy và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị sử dụng.

- Do phần lõm của phần nửa bán cầu trên được làm lõm sâu và dốc từ đỉnh xuống hai bên vì vậy nguyên liệu khó nạp và tạo ra lực đẩy bã thấp, bã thải không được đây hết sang phần cửa ra do đó bã không thể bị đẩy hết ra ngoài.

- Do phân lõm của phần nửa bán cầu trên được làm lõm sâu vì vậy với cùng đường kính thì thể tích chứa giảm.

- Hai bể chứa đầu vào, bể chứa đầu ra (bể áp lực) có cấu tạo thu nhỏ dần về phía trên hoặc được thiết kế không đều nhau một bên to, một bên nhỏ do đó tạo ra độ nén thấp vì vậy áp lực khí ga thấp.

-Hai bể chứa đầu vào, bể chứa đầu ra (bể áp lực) có cấu tạo một bên quá to một bên quá nhỏ nên dễ bị nghiêng khi lắp đặt và trong quá trình sử dụng, đồng thời dễ bị tắc khi nạp nguyên liệu hoặc do mặt váng của bã thải gây ra .

Chính vì vậy, nhìn chung các loại bể này có những nhược điểm khác như:

- Tuổi thọ không cao do bị ăn mòn.

- Thời gian thi công lâu.

- Khả năng chịu lực thấp.

- Hay bị tắc, nứt, vỡ trong quá trình sử dụng.

- Không thể khắc phục khi bị hư hỏng.

- Không thê thay thể hoặc di chuyển đến địa điểm khác được.

- Khó lau dọn bể khi cần.

- Trong quá trình thi công, lắp đặt không có sự chuẩn hóa.

- Bã thải không tự đẩy ra ngoài triệt để buộc phải nạo, hút. 15915 - Bề mặt của bã thải bị khô, dễ gây tắc ở đầu ra.

- Áp lực khí ga thấp, lượng khí ga ít, tỷ lệ khí metan (CH4) không cao.

- Hay bị tắc ống thu ga.

- Khí ga có nhiều tạp chất, nhất là hơi nước, có mùi hôi, làm giảm tuổi thọ các thiết bị sử dụng.

- Chất thải không phân hủy triệt để.

- Bể chứa đầu vào, bể chứa đầu ra (bể áp lực) có cấu trúc góc cạnh nhiều hoặc bề mặt phẳng lớn không có các cáấu trúc dạng cầu nên khả năng chịu lực thấp, không tạo ra thể tích lớn.

- Bể phân giải (bể chứa chất thải chăn nuôi - dịch phân giải) có cấu trúc không phù hợp vì vậy khả năng đẩy bã thải ra ngoài không cao buộc phải nạo hút.

- Ống thu khí không được cố định vị trí vì vậy có thể gây tắc.

Hiện nay, có một số loại bể tạo khí sinh học đã biết và đã được công bố như:

Bể tạo khí sinh học của tác giả Quang Huy (xem, Hướng dẫn lắp đặt hầm biogas composit Quang Huy 0975486476, Youtube.com.vn (https://www.youtube.com/watch?v=XIWrpEIeraA), ngày 02.06.2014), mô tả phương pháp lắp đặt bể tạo khí sinh học trong thực tế, trong đó bể tạo khí sinh học làm băng composit này bao gồm:

+ phần thân trên và phần thân dưới có dạng hai nửa bán cầu có bán kính bằng nhau; thân trên có hai phần lõm từ ngoài vào trong tạo ra khoảng hở theo phương thẳng, đối xứng nhau, tương ứng làm phần lõm đầu vào và phần lõm đầu ra;

+Ống dẫn khí sinh học được gắn trên đỉnh của nửa mặt câu nhỏ, trong đó nửa mặt cầu nhỏ này được đúc liền khối với đỉnh của phần thân trên của bể + bể phụ đầu vào và bê phụ đầu ra có chiều cao bằng nhau, tương ứng được gắn bên ngoài phân lõm đầu vào và phần lõm đâu ra, trong đó hai bề phụ này phình to dần từ dưới lên và phần trên cùng của hai bể phụ này được thu hẹp, có dạng gờ, tạo thành phần thu đầu vào và phần thu đầu ra. 15915

Công bố bằng độc quyền kiểu dáng công nghiệp số 17533, ngày 25.03.2013. Tài liệu này mô tả ba phương án về bể tạo khí sinh học có bề mặt ngoài khác nhau, câu trúc của ba bể này bao gồm các bộ phận sau:

+ phần thân trên và phần thân dưới có dạng hai nửa bán cầu có bán kính bằng nhau; thân trên có hai phần lõm từ ngoài vào trong tạo ra khoảng hở, đối xứng nhau, tương ứng làm phần lõm đầu vào và phần lõm đầu ra;

+ đỉnh của phần trên là nửa mặt cầu nhỏ được đúc liền khối với phần thân trên của bể + bể phụ đầu vào và bể phụ đầu ra tương ứng được gắn bên ngoài phần lõm đầu vào và phần lõm đầu ra, trong đó hai bể phụ này phình to dần từ dưới lên và phần trên cùng của hai bể phụ này được thu hẹp, có dạng gờ, tạo thành phần thu đầu vào và phần thu đầu ra.

Hai tài liệu nêu trên mô tả cùng một loại bể của cùng một tác giả. Các ưu điểm và nhược điểm của bể này so với bể tạo khí sinh học (biogas) được công bố trong tài liệu: "Bảng so sánh ưu nhược điểm của bể tạo khí sinh học composite Quang Huy và bể tạo khí sinh học xây bằng gạch", công bố ngày 08.08.2013.

Bể tạo khí sinh học được đề cập trên đây có nhược điểm ở chỗ khí sinh học chất lượng chưa cao do chứa nhiều hơi nước, bể chưa khắc phục được hoàn toàn tình trạng tắc phân do hai bể phụ được thiết kế có chiều cao bằng nhau, và việc chưa gắn cố định ống dẫn khí sinh học khiến cho việc lắp đặt trở nên khó khăn hơn và phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thi công, do đó thiếu sự chuẩn hóa trong quá trình lắp đặt bể.

Công bố mẫu hữu ích số CN200955051 (Y), ngày 03.10.2007 đề cập đến bể tiêu hủy tạo khí sinh học có dạng cầu được tạo ra từ hai nửa bán cầu có kích thước bằng nhau, trong đó hai bể phụ đầu vào và đầu ra có kích thước không bằng nhau được gắn trên nửa bán cầu trên, phần nạp và phần xả có cấu tạo hẹp. 15915

Công bố mẫu hữu ích số CN201284331 (Y), ngày 05.08.2009 mô tả bể tạo khí sinh học được tạo ra từ hai khối có dạng cầu ghép vào nhau, trong đó kích thước của hai bể phụ là khác nhau.

Do đo, vẫn có nhu cầu đối với bể tạo khí sinh học mà khắc phục được các nhược điểm như được nêu trên đây.

Bản chất kỹ thuật của sáng chế

Mục đích của sáng chế nhằm khắc phục các vấn đề còn tồn tại như được đề cập trên đây bằng cách đê xuất bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học (biogas).

Để đạt được mục đích này bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế bao gồm:

thân trên và thân dưới cùng có dạng nửa mặt cầu với bán kính bằng nhau, thân trên và thân dưới được ghép với nhau tạo để thành bể có dạng hình cầu, trong đó thân trên có đỉnh cầu quay lên trên và thân dưới đỉnh cầu quay xuống dưới;

thân trên bao gồm phân lõm làm đâu vào có dạng nửa hình trụ tròn lõm sâu từ ngoài vào trong thân trên nhằm mục đích tạo khoảng hở theo phương thẳng đứng từ trên xuống dưới làm cửa tiếp nhận nguyên liệu khi được ghép với thân dưới, phần lõm làm đâu ra đối xứng với phần lõm làm đâu vào có dạng nửa hình trụ tròn lõm sâu từ ngoài vào trong thân trên nhằm mục đích tạo ra khoảng hở theo phương thẳng đứng tò trên xuống dưới làm cửa ra bãkhi được ghép với thân dưới, trong đó phần lõm làm đầu vào nhỏ hơn phần lõm làm đầu ra;

ống dẫn khí có dạng ống trụ tròn, được gắn trên đỉnh của nửa mặt cầu trên, nửa mặt câu trên được gắn chồng lên trên nửa mặt câu dưới, trong đó nửa mặt câu trên nhỏ hơn nửa mặt câu dưới, nửa mặt câu dưới được gắn lên trên đỉnh của thân trên sao cho liền thành một khối, trong đó thân trên, nửa mặt cầu trên, nửa mặt cầu dưới hở ở đỉnh để khi gắn chồng lên nhau có thể dẫn khí từ trong bể ra ngoài qua ống dẫn khí;

bể phụ đầu vào được gắn lên thân trên, bao bên ngoài phần lõm làm đầu vào, trong đó bể phụ đầu vào có dạng trụ hình tròn, phình to dần từ dưới lên trên và phần trên cùng của bể phụ đầu vào được thu hẹp lại tạo thành phân thu đầu vào có dạng gờ bao quanh sao cho độ cao của gờ bao quanh bằng với đỉnh của nửa mặt cầu trên; 15915 bể phụ đầu ra được gắn lên thân trên, bao bên ngoài phần lõm làm đầu ra và đối xứng với bể phụ đầu vào, trong đó bể phụ đầu ra có dạng hình trụ tròn, phình to dần từ dưới lên trên và phần trên cùng của bể phụ đầu ra được thu hẹp lại tạo thành phần thu đầu ra có dạng gờ bao quanh sao cho độ cao của gờ bao quanh bằng với đỉnh của nửa mặt cầu dưới;

Ống ra bã có dạng hình trụ tròn được gắn cố định vào phần thu đầu ra;

ống dẫn vào có dạng hình trụ tròn được gắn cố định vào phần thu đầu vào.

Theo một khía cạnh khác của sáng chế, toàn bộ bề mặt ngoài của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học nhẵn, trơn, chống dính để tiện cho việc di chuyên.

Mô tả văn tắt các hình vẽ

Hình 1 là hình vẽ phối cảnh tổng thể của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Hình 2 là hình vẽ mặt cắt dọc của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế,

Hình 3 là hình chiếu đứng của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Hình 4 là hình vẽ phối cảnh của thân trên của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Hình 5 là hình vẽ phối cảnh của thân dưới dưới của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Hình 6 là hình vẽ phối cảnh của bể phụ đầu vào của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Hình 7 là hình vẽ phối cảnh của bể phụ đầu ra của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế.

Mô tả chi tiết sáng chế

Theo các vẽ từ Hình 1 đến Hình 7, bê khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học bao gồm: 15915

Thân trên 4 và thân dưới 5 cùng có dạng nửa mặt cầu với bán kính bằng nhau, và cùng có vành đai 6 bao quanh miệng nhằm mục đích ghép thân trên 4 và thân dưới 5 vào nhau, tạo thành bể có dạng hình cầu, trong đó thân trên có đỉnh cầu quay lên trên và thân dưới 5 đỉnh cầu quay xuống dưới.

Thân trên 4 bao gôm phân lõm làm đầu vào 14 được tạo bằng cách đúc từ khuôn đúc sao cho phần lõm làm đầu vào 14 có dạng nửa hình trụ tròn lõm sâu từ ngoài vào trong thân trên, được bố trí theo phương thẳng đứng từ trên xuống và có tỉ lệ bán kính lõm so với bán kính của thân trên 4 là 1 :6 nhàm mục đích tạo khoảng hở làm cửa tiếp nhận nguyên liệu 15 khi được ghép với thân dưới 5. Phần lõm làm đầu ra 7 đôi xứng với phân lõm làm đâu vào 14 được tạo bằng cách đúc từ khuôn đúc sao cho phần lõm làm đầu ra 7 có dạng nửa hình trụ tròn lõm sâu từ ngoài vào trong thân trên, được bố trí theo phương thẳng đứng từ trên xuống và có tỉ lệ bán kính lõm so với bán kính của thân trên 4 là 1 :4 nhăm mục đích tạo ra khoảng hở làm cửa ra bã 16 khi được ghép với thân dưới 5. Ống dẫn khí 1 có dạng ống trụ tròn, có đường kính năm trong khoảng từ 21 mm đèn 27mm và được gắn cố định trên đỉnh của nửa mặt cầu trên 2. Nửa mặt cầu trên 2 có tỉ lệ bán kính so với bán kính của thân trên 4 là 1:10 và được gắn chồng lên nửa mặt cầu dưới 3 với tỉ lệ bán kính của nửa mặt cầu dưới 3 so với bán kính của thân trên 4 là 1:8. Nửa mặt câu dưới 3 được gàn với đỉnh của thân trên 4 sao cho liền thành một khối nhằm mục đích tăng sự ngưng tụ hơi nước trong quá trình lên men, tăng tỷ lệ khí metan và chống dịch phân giải trong bể tràn lên ống dẫn khí 1, trong đó thân trên 4, nửa mặt cầu trên 2, nửa mặt cầu dưới 3 đều hở ở đỉnh để khi gắn chồng lên nhau có thể dẫn khí từ trong bể ra ngoài.

Việc phân lõm làm đâu vào 14 và phân lõm làm đâu ra 7 có bán kính không đều nhau và được tạo bằng cách đúc từ khuôn đúc, được bố trí theo phương thẳng đứng tò trên xuống để nạp nguyên liệu được thuận lợi và tăng khả năng phá váng trong bê, tạo lực đây mạnh đê đây bã sang cửa ra bã 16 được dễ dàng.

Bể phụ đầu vào 13 được gắn bằng vật liệu chuyên dụng lên thân trên 4 bao bên ngoài phần lõm làm đầu vào 14, trong đó bể phụ đầu vào 13 có dạng trụ tròn, phình to dân từ dưới lên trên có tỷ lệ bán kính tại điểm phình to nhất so với bán kính của thân trên 4 là 1 :2 và phần trên cùng của bể phụ đầu vào 13 được thu hẹp lại với bán 15915 kính so với bán kính tại điểm phình to nhất của bể phụ đầu vào 13 là 3:5 tạo thành phần thu đầu vào 12 có dạng gờ bao quanh sao cho độ cao của gờ bao quanh bằng với đỉnh của nửa mặt cầu trên 2 nhằm đảm bảo khi gắn ống dẫn vào 11 vào phần thu đầu vào 12 không cao hơn đỉnh của nửa mặt cầu trên 2 để tránh bị tắc ống dẫn khí 1 và cũng để tạo ra cùng độ cao thuận lợi cho việc lắp đặt.

Bể phụ đầu ra 8 được gắn lên thân trên 4, bao bên ngoài phần lõm làm đầu ra 7 và đối xứng với bể phụ đầu vào 13, trong đó bể phụ đầu ra 8 có dạng trụ tròn, phình to dần từ dưới lên trên có tỷ lệ bán kính tại điểm phình to nhất so với bán kính của thân trên 4 là 1 :2 và phần trên cùng của bể phụ đầu ra 8 được thu hẹp lại với bán kính so với bán kính tại điểm phình to nhất của bể phụ đầu ra 8 là 3:5, tạo thành phần thu đầu ra 9 có dạng gờ bao quanh sao cho độ cao của gờ bao quanh bằng với đỉnh của nửa mặt cầu dưới 3 nhằm tạo phần thu đầu vào 12 cao hơn phần thu đầu ra 9, giúp ngăn cản hiện tượng tắc ống dẫn khí 1 do dịch phân hủy tràn lên.Việc thu hẹp bán kính phân trên cùng của bề phụ đầu ra 8 làm thay đổi diện tích, làm nứt vỡ bề mặt của mặt váng do bã thải tiếp xúc với không khí tạo ra tại phần thu đầu ra 9 và giảm khoảng cách bã thải đến ống ra bã 10 để bã thải dễ dàng thoát ra ngoài.

Ống ra bã 10 có cấu tạo hình trụ tròn, có bán kính so với chiều cao của phần thu đâu ra 9 là 1 :2 được gắn cố định vào phần thu đâu ra 9 nhăm mục đích giúp bã thải thoát ra dễ dàng và đảm bảo ống ra bã 10 luôn thấp hơn nửa mặt cầu trên 2, tạo ra khoảng không chứa khí ở nửa mặt cầu trên 2 không để dịch phân giải tràn lên ống thu khí 1.

Ống dẫn vào 11 có cấu tạo hình trụ tròn có bán kính so với chiều cao của phần thu đầu vào 12 là 1 :2 được gắn cố định vào phần thu đầu vào 12 nhằm mục đích giúp nguyên liệu đâu vào luôn cao hơn ông ra bã 10 và không cao quá đỉnh của nửa mặt câu trên 2 để tạo ra cùng độ cao thuận tiện khi lắp đặt

Theo một phương án của sáng chế, bề khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học được sản xuất bằng vật liệu composit hoặc vật liệu tương đương. Toàn bộ bê mặt ngoài của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học nhẵn, trơn, chống dính để thuận tiện cho việc di chuyển. 15915

Nguyên lý hoạt động của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế được mô tả chi tiết như sau:

Chu trình 1: Nạp nguyên liệu, sinh khí biogas,

Chất thải dùng làm nguyên liệu được nạp vào theo ống dẫn vào 11 đến bể phụ đầu vào 13 nguyên liệu được nạp vào bể chính được tạo ra khi ghép hai phần thân 4 và 5 bằng vàng đai 6 tại cửa tiếp nhận nguyên liệu 15. Tại bể chính, nguyên liệu gặp nước tạo thành dịch phân giải và xảy ra quá trình lên men trong điều kiện hiếm khí, kỵ khí sản sinh ra hỗn hợp khí như: hơi nước H2O, SO2, H2S, NH3 nhưng thành phần chính là metan CH4 chiếm khoảng từ 60 đến 70%. Hỗn hợp khí này nhẹ hơn thoát lên trên bề mặt dịch phân giải được chứa ở phần phía trên bể chính gồm các phần có dạng nửa mặt cầu 2,3,4, lượng hơi nước sẽ được ngưng tụ trên bể mặt các phần có dạng nửa mặt cầu này và rơi ngược trở lại dịch phân giải. Các khí còn lại sẽ theo ống dẫn ga 1 thoát ra ngoài.

Trong trường hợp khóa khí ga - là dụng cụ chuyên dụng để đóng, mở điều tiết khí ga từ trong bể tạo khí sinh học thoát ra ngoài đến các thiết bị sử dụng, khóa khí ga được lắp trên ống thu ga 1 đang ở tình trạng khóa, hôn hợp khí sinh ra sẽ tạo ra một lực nén do chính lượng nguyên liệu và dịch phân giải ở hai bể phụ 13 và 8 tạo ra, đây dịch phân giải tò mặt ngang của nửa mặt cầu dưới 3 đi dẫn xuống phía dưới tràn sang hai bể phụ 13 và 8. Do bể phụ đầu vào 13 chứa nguyên liệu có khối lượng riêng cao hơn và cửa nhận 15 bé hơn do đó dịch phân giải sẽ bị đẩy sang bên cửa ra bã 16 lớn hơn và tràn lên bể phụ đâu ra 8 nhanh hơn so với bể phụ đầu vào 13. Ở cả hai bể phụ 13 và 8 mức nước của đích phân giải luôn bằng nhau theo nguyên lý bình thông nhau, tuy nhiên quá trình lên men sinh khí là liên tục, do đó dịch phân giải bị đẩy dâng cao dân và tràn ra ngoài theo lôi ra ở ống ra bã 10 thấp hơn.

Ở chu trình này do phần lõm 14 và 7 được thiết kế không cùng kích thước do đó trong quá trình mặt váng của dịch phân giải bị di chuyển từ trên xuống dưới sẽ bị thay đổi bán kính không đều nhau ở mỗi vị trí chiều cao của bể và có diện tích bề mặt ngày càng lớn vì vậy bề mặt váng bị mỏng ra không giống nhau ở các vị trí và cực đại tại vành đai 6 nơi có bán kính lớn nhất tạo ra hiện tượng "tự phá váng lần 1".

Đấy cũng là thời điểm bể có thể tích chứa khí đạt cực đại, lượng khí tiếp tục sinh ra 15915 sẽ được tự động thoát ra ngoài qua hai bể phụ. Tại hai bể phụ 13 và 8 nguyên liệu và dịch phân giải bị ép ngược lên trên khi đến phần thu 12 và 9 mặt váng của nguyên liệu và bã thải bị thu nhỏ lại làm diện tích mặt váng thay đổi nhanh do đó mặt váng bị nứt vỡ và dễ thoát ra ngoài qua ống ra bã 10.

ở thời điểm thể tích chứa khí đạt cực đại, nguyên liệu bị ép ngược lên hai bể phụ, tại đây nguyên liệu có tỷ lệ pha loãng với nước thấp nhất do đó quá trình lên men mạnh mẽ hơn ở cả hai pha kỵ khí và hiếu khí, do hai bể phụ được thiết kế phình to dần từ dưới lên trên và có cấu trúc dạng cầu nên tạo ra thể tích lớn và áp suất nén cao hơn, điều này giúp cho hai bể phụ tăng sức chứa giúp cho quá trình phân hủy chất thải triệt để hơn.

Chu trình 2: Sử dụng khí biogas, nạp nguyên liệu

Trong trường họp khóa khí ga lắp trên ống thu ga 1 ở tình trạng mở, hỗn họp khí ga sẽ thoát ra ngoài, lượng ga trong các phần có dạng nửa mặt cầu 2,3,4 giảm, lúc này lượng nguyên liệu và dịch phân giải ở hai bể phụ 13 và 8 được dần tụt xuống bể chính, tuy nhiên phân nguyên liệu bên bê phụ đâu vào 13 tụt nhanh hơn do có khôi lượng riêng lớn hơn và phân lõm của thân trên thăng đứng, quá trình này những phân nguyên liệu cũ sẽ tụt xuống trước, phân nguyên liệu mới vẫn ở phía trên và xuống sau. Do có sự chênh lệch vê khố lượng riêng nên nguyên liệu ở bể phụ đâu vào 13 sẽ đây những phần nhẹ hon đã bị phân hủy (bã) đang nằm ở thân dưới 5 sang bên cửa ra bã 16 theo đường cong được tạo giữa bể phụ đầu vào 13 và thân dưới 5 sang bên bể phụ đầu ra 8. Do cấu trúc của hai bể phụ 13 và 8 phình to từ dưới lên nên quá trình nguyên liệu nạp vào từ trên xuống qua cửa 15 và 16 vào bể chính sẽ dễ dàng hơn, nhanh hạn, không bị tác.

Tại bể chính, do lượng khí ga thoát ra ngoài nên nguyên liệu được tự động nạp vào bù cho phần khí ga mất đi do đó dịch phân giải trong bể chính sẽ dần dâng lên cao thê chò, điêu này cũng sẽ làm cho mặt váng của dịch phân giải thay đôi từ diện tích lớn thu nhỏ dần nhưng với các bán kính không đều nhau, ngược với quá trình lên men tạo khí tạo ra hiện tượng "tự phá váng lân 2". Các quá trình này liên tục lặp lại.

Ở chu trình này, do ống ra bã 10luôn thấp hơn nửa mặt cầu trên 2 vì vậy bể sẽ không bị hiện tượng dịch phân giải tràn ngược vào ống thu ga 1 gây tắc. 15915

Nhờ kết cấu của bể khí sinh học xử lý chất thải và tạo khí sinh học theo sáng chế nên có các ưu điểm là:

- Giảm thời gian thi công, dễ lắp đặt.

- Tăng cường khả năng chịu lực.

- Không bị tắc khí biogas do dịch phân giải không thể tràn lên ống thu ga.

- Cố định đầu vào vàđầu ra, ống thu khí ga tạo ra sự chuẩn hóa khi lắp đặt.

- Không bị hiện tượng nước tràn ngược vào bể - Tạo áp lực khí ga cao, do việc tăng tỷ số nén.

- Tăng khả năng lắng đọng hơi nước trong quá trình lên men tạo khí sinh học - Tăng tỷ lệ khí metan (CH4) trong hỗn họp khí.

- Không còn hiện tượng đóng váng bề mặt ở đầu vào và đầu ra.

- Tăng khả năng tự đây bã thải ra ngoài.

- Chất thải chăn nuôi được phân hủy triệt để hơn.

- Dễ dàng di chuyển đến địa điểm mới.

- Dễ dàng lau dọn bể khi cần.

- Tông thê tích lớn hơn với cùng 1 đường kính.

- Ống thu khí ga được cố định vị trí và kích thước lắp dặt.

- Có thêm 02 bể phụ để chống tắc khí ga và ngưng tụ hơi nước để tăng tỷ lệ khí metan (CH4) - Có thêm ống đầu vào và đầu ra cố định tạo ra sự chuẩn hóa khi lắp đặt và không xảy ra việc nước chảy ngược vào bể - Bể chứa đầu vào và bể chứa đầu ra đồng thời là bể tạo áp suất (bể áp) được thiết kế mới hoàn toàn để tăng sức chứa, tăng khả năng chịu lực, tăng tỷ số nén, không còn hiện tượng đóng váng bề mặt đầu ra, bã thải dễ thoát ra ngoài nhanh hơn.

- Cấu tạo bên trong của bể phân giải (bê đê chứa chất thải chăn nuôi - dịch phân giải) được thiết kế mới để làm tăng khả năng nạp nguyên liệu, tăng khả năng phá váng, và đẩy bã thải ra ngoài nhanh, triệt để hơn, thể tích chứa lớn hơn.

10. Nội dung có thể chuyển giao

Liên hệ trực tiếp

11. Thị trường ứng dụng
12. Hình ảnh minh họa
In bài viết
Các phát minh, sáng chế khác
 
Banner
Banner home right