GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PHÁT ĐIỆN BẰNG KHÍ SINH HỌC

Thứ tư - 09/08/2023 07:11 671 0

Sự cần thiết sản xuất điện từ khí sinh học (KSH)
Chất thải chăn nuôi không được xử lý một cách triệt để sẽ gây ô nhiễm môi trường rất nặng nề. Hiện nay để quản lý chất thải chăn nuôi có nhiều công nghệ được ứng dụng, nhưng công nghệ phổ biến nhất là sử dụng các bể biogas dạng xây, composit cho chăn nuôi quy mô nông hộ và hồ phủ bạt HDPE cho các trang trại và gia trại.
Khi sử dụng công nghệ khí sinh học (KSH) thì phải có các giải pháp sử dụng triệt để KSH sinh ra từ các bể biogas để tránh ô nhiễm thứ cấp. KSH có thể sử dụng để cấp nhiệt cho đun nấu, thắp sáng, đun nước nóng,…hay sử dụng như một loại nhiên liệu chạy động cơ kéo các máy công tác như bơm nước, chạy lò hơi hoặc phát điện.
Ngoài ra, có thể dùng KSH để chạy máy phát điện, cung cấp điện cho công ty điện ;ực hoặc phục vụ trực tiếp cho nông trai.

Sơ đồ công nghệ phát điện từ KSH

Quy trình sản xuất khí sinh học để cấp nhiên liệu cho máy phát điện hoạt động được mô tả như sau:

Toàn bộ chất thải chăn nuôi hoặc/phần nước thải từ quy trình tách phân bằng máy tách được đưa vào bể biogas để sản xuất ra KSH cấp cho máy phát điện hoạt động, lượng nước xả sau biogas được xử lý tiếp tại bể lắng sau biogas/ao sinh học và xả vào hệ thống thoát nước chung;
Thể tích bể biogas được tính dựa trên khối lượng chất thải cần xử lý và thời gian lưu của chất thải trong bể: đối với các tỉnh miền Bắc thời gian lưu là 45 ngày (cho phân chưa tách) và 20 ngày cho nước thải sau tách, còn các tỉnh miền Nam thời gian lưu lấy 30 ngày cho phân chưa tách và 10 ngày cho nước thải sau tách. Lượng biogas thu được sẽ là cơ sở để tính toán công suất của máy phát điện cùng với thông số Pmax là nhu cầu về điện của gia đình/trang trại
Khí sinh học trước khi dẫn vào các máy phát điện được lọc sạch hơi nước và các khí tạp, đặc biệt là H₂S để đảm bảo tính lâu bền của máy phát. Sơ đồ công nghệ được nêu dưới đây.

Chọn máy phát điện KSH

Việc lựa chọn được một loại máy phát điện phù hợp về công suất và chủng loại rất quan trọng vì nó không chỉ đáp ứng được nhu cầu điện năng cho hộ gia đình/trang trại mà còn tránh được các yếu tố rủi ro cả về kỹ thuật và tài chính cho người đầu tư.
Chọn máy phát điện KSH phải dự theo theo nhu cầu và quy mô công trình KSH
Máy phát điện khí sinh học có nhiều loại và do nhiều hãng sản xuất khác nhau cung cấp.
Dưới đây là ví dụ 3 loại máy thông dụng trên thị trường

Honda EP 6500 CX, Chạy lưỡng nhiên liệu biogas –xăng

SENCI SC1 13000DE, Chạy lưỡng nhiên liệu biogas – diesel

ISUZU 45 ES, Chạy lưỡng nhiên liệu biogas – diesel

Hiệu quả kinh tế
Hiệu quả kinh tế của hệ thống phát điện từ KSH được tính toán dựa trên tổng mức đầu tư cho toàn hệ thống, giá thành sản xuất điện so với giá điện lưới tại giờ cao điểm hoặc trung bình và thời gian thu hồi vốn của người đầu tư.
Các lợi ích khác về môi trường và xã hội
Ngoài lợi ích kinh tế được phân tích phần trên, hệ thống KSH phát điện còn mang lại nhiều lợi ích về xã hội và môi trường như được nêu dưới đây.
Lợi ích về môi trường: chất thải được quản lý tốt đã giảm thiểu nhiều tác động xấu về môi trường như ô nhiễm nguồn nước, không khí và đất. Vì thế khi áp dụng các biện pháp sử dụng triệt để nguồn KSH sinh ra sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm thứ cấp, tăng hiệu quả đầu tư cho người chăn nuôi  không bị phạt về môi trường với mức phạt trung bình 20 triệu/lần thanh tra (khoảng 2-3 lần/năm) tùy thuộc vào quy mô của chăn nuôi.
Giảm phát thải KNK: do quản lý tốt nguồn phân chuồng ở hệ thống KSH, do lượng khí sinh học sinh ra ở những công trình KSH phát điện thay thế các nguồn nguyên liệu hóa thạch vẫn đang sử dụng để phát điện như nhiệt điện than, dầu…. Đặc biệt CH4 trong KSH là loại KNK có hệ số phát thải gấp 24 lần so với khí CO2 (theo IPCC 2006)
Lợi ích về xã hội:
Những mô hình hiệu quả được ứng dụng sẽ góp phần nâng cao nhận thức về công nghệ mới cho người sử dụng và cộng đồng;
Tạo công ăn việc làm, tăng hiệu quả đầu tư, tạo cảnh quan môi trường như vậy đã tạo ra cơ hội phát triển kinh tế địa phương như phát triển chăn nuôi kết hợp kinh doanh ngành du lịch tiềm năng của tỉnh nhà.
Trung tâm Môi trường và Phát triển xã hội trực thuộc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Nghệ An liên danh với Cổ phần Đầu Tư và Thuơng Mại Dịch vụ Vạn Xuân đã và đang tư vấn cho các doanh nghiệp, nông hộ về các giải pháp năng lượng tái tạo, đặc biệt là điện mặt trời và điện khí sinh học./.