Cách tính toán lượng khí Biogas thu hồi từ bể kỵ khí

Khí Biogas là sản phẩm phụ giá trị của quá trình phân hủy kỵ khí. Lượng khí sinh ra tỷ lệ thuận với lượng hữu cơ ($COD$) được loại bỏ. Việc tính toán lượng khí Biogas chính xác giúp bạn thiết kế hệ thống thu hồi hiệu quả. Đồng thời, nó giúp giảm thiểu lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính ra môi trường.

[Image: Biogas collection and storage tank at a wastewater plant]

1. Công thức tính lượng khí Methane ($CH_4$)

Lượng khí Methane sinh ra phụ thuộc vào hiệu suất khử $COD$ của bể.

Trong đó các ký hiệu được hiểu như sau:

• $V_{CH_4}$: Thể tích khí Methane thu được ($m^3/ngày$).

• $0.35$: Hệ số sinh khí lý thuyết ($m^3$ $CH_4/kg$ $COD$ khử).

• $COD_{in}, COD_{out}$: Nồng độ $COD$ đầu vào và đầu ra ($kg/m^3$).

• Q: Lưu lượng nước thải ($m^3/ngày$).

Thực tế, khí Biogas không chỉ chứa Methane mà còn có $CO_2$ và các khí khác. Lượng Biogas tổng cộng thường lớn hơn thể tích $CH_4$ khoảng $1.5$ lần.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sản lượng khí

Sản lượng khí thực tế thường thấp hơn lý thuyết do nhiều nguyên nhân.

Hiệu suất của /quy-trinh-xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat đóng vai trò quyết định hàng đầu. Nhiệt độ bể quá thấp sẽ làm giảm tốc độ sinh khí của vi khuẩn. Sự hiện diện của các chất ức chế như kim loại nặng cũng làm giảm sản lượng. Ngoài ra, việc duy trì pH ổn định giúp quá trình metan hóa diễn ra hoàn toàn. Nếu pH giảm sâu, lượng khí $CH_4$ sinh ra sẽ sụt giảm nghiêm trọng.

[Image: Biogas flare system for burning excess methane safely]

3. Ví dụ tính toán thực tế cho doanh nghiệp

Giả sử trạm xử lý khử được $500$ $kg$ $COD$ mỗi ngày.

Lượng khí Methane lý thuyết: $V_{CH_4} = 0.35 \times 500 = 175$ $m^3/ngày$.

Tổng lượng Biogas thực tế (với $65\%$ Methane): $175 / 0.65 \approx 270$ $m^3/ngày$.

Nguồn khí này có thể dùng để chạy máy phát điện hoặc lò hơi. Bạn nên lắp đặt thiết bị đo lưu lượng khí để theo dõi sức khỏe bể. Nếu lượng khí giảm đột ngột, hãy kiểm tra ngay tải lượng hữu cơ đầu vào. Việc tận dụng Biogas giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí năng lượng đáng kể. Hệ thống thu hồi khí tốt cũng bảo vệ môi trường xung quanh khỏi mùi hôi.