Khí Biogas Và Đặc Tính Sinh Học

Khí BIOGAS còn gọi là khí sinh học, là một hỗn hợp khí sinh ra từ sự phân hủy các hợp chất hữu cơ dưới tác cũng của các vi khuẩn trong môi trường yếm khí: Hỗn hợp này gồm có CH₄ chiếm tỷ lệ lớn (60-70%) CO₂ (29-39%) còn lại là một lượng nhỏ khí N₂, H₂, CO,…Hỗn hợp này chủ yếu dùng làm năng lượng khí đốt.

Có thể thấy thành phần chính của khí sinh học là CH₄, lượng khí này được tạo ra nhiều hay ít tùy thuộc vào loại phân, tỷ lệ phân/nước, nhiệt độ môi trường, thời gian lưu trong hệ thống phân hủy kỵ khí,…

1. Đặc tính khí sinh học Biogas

• Trọng lượng riêng: 0,9-0,95kg/m³
• Trong hỗn hợp khí sinh học Biogas thường sẽ lẫn 1 ít khí H₂S có mùi, mùi này giúp xác định vị trí nơi hư hỏng rò rỉ khí Biogas.
• Khí Biogas có đặc tính dễ cháy nếu lẫn với tỉ lệ từ 6-25% trong không khí. Để khí Biogas cháy tốt trong không khí thì tỉ lệ pha trộn với không khí là 1:10

2. Cơ chế tạo thanh khí sinh học trong hệ thống Biogas

Các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí sẽ bị phân hủy thành các chất hòa tan và các chất khí. Quá trình này sẽ chuyển hóa C, H, O thành khí CH₄ và CO₂. Do quá trình yếm khí không có sự hiện diện của O nên lượng C sẽ không thể chuyển hóa hoàn toàn thành CO₂ đc mà tồn tại ở dạng sản phẩm trung gian CH₄. Các sản phẩm bị phân hủy trong quá trình yếm khí là các protein, tinh bột, lipid,…Ở giai đoạn đầu các chất phân hủy nhanh như tinh bột, protein, đường, xenlulo,…sẽ phân hủy trước, các acid hữu cơ sẽ làm chậm lại quá trình phân hủy. Tuy nhiên các chất sơ lại phân hủy ở mức trung bình nên khí gas sẽ sinh ra một cách liên tục.

 Cơ chế phản ứng chung như sau:

(C₆H₁₀O₅)n^– → 3n CO₂ + 3n CH₄ + 4,5calo

Lượng CO₂ sinh ra sẽ bị giữ lại 1 phần bởi các ion K + Ca₂ + Na⁺ do đó mà hỗn hợp khí đc sinh ra CH₄ chiếm từ 60-70%

3. Hai con đường phân hủy yếm khí

• Con đường thứ nhất:

GD1: acid hóa xenlulo

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → 3n CH₃COOH

GD2: sự tạo muối

Các bazo hiện diện trong môi trường, đặc biệt là NH₄OH sẽ phản ứng với các acid hữu cơ

CH₃COOH + NH₄OH → CH₃COONH₄ + H₂O

GD3: lên men methan do sự phân hủy hữu cơ của muối

CH₃COONH₄ + H₂O → CH₄ + CO₂ + NH₄OH

• Con đường thứ 2:

GD1: acid hóa xenlulo và thủy phân acid ngay sau đó

(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → 3n CH₃COOH

 Thủy phân acid tạo CO₂ + H₂

CH₃COOH + H₂O → 2CO₂ + 4H₂

GD2: tổng hợp khí methan từ hoạt động sống của trực khuẩn khi sử dụng CO₂ và H₂ sinh ra từ quá trình thủy phân

Xem thêm: Quá trình kỵ khí diễn ra như thế nào?

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình yếm khí:

• Điều kiện oxy: đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình phân hủy yếm khí. Nếu hầm ủ có oxy gen thì hoạt động của vi sinh vật yếm khí sẽ yếu và ngừng hẳn các sinh vật tùy nghi sẽ chuyển sang phân hủy hiếu khí.
• Nhiệt độ: vùng nhiệt độ thích hợp cho sự lên men yếm khí  là 20-45^oC hoặc trên 45^oC, nhiệt độ tối ưu vào khoảng 35-55^o
• Sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ rất nguy hiểm cho quá trình yếm khí, biên độ giao động trong ngày không quá 10^oC. Ở nước ta thì ngưỡng nhiệt độ từ 20-30^oC là thuận lợi cho vi sinh hoạt động sinh khí methane.
• pH: pH cũng ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động của VSV yếm khí. Vi khuẩn sinh khí methane thích hợp ở pH 6-7, khi pH nhỏ hơn 5 hoặc lớn hơn 8 thì hiệu suất hoạt động giảm nhanh.

5. Các độc chất ảnh hưởng đến quá trình lên men:

Trên đây là một vài chia sẻ của chúng tôi về khí Biogas và một vài đặc tính của nó. Hy vọng mọi người có cái nhìn tổng quan hơn về loại khí này. Đương nhiên để tạo ra được khí Biogas ngoài tạo môi trường yếm khí lý tưởng thì hệ VSV nuôi cấy cũng vô cùng quan trọng. Công ty Tin Cậy chúng tôi chuyên cung cấp các chế phẩm vi sinh đặc biệt là dòng vi sinh yếm khí (kỵ khí) sử dụng cho hầm Biogas.

Xêm thêm: Men vi sinh Jumbo kỵ khí Bio-MT6 

Tác gải: Lê Nguyên

Mọi thông tin chi tiết “Khí Biogas và đặc tính sinh học”, xin vui lòng liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ TIN CẬY

Địa chỉ: Số 4, Đường số 3, Khu Dân Cư Vạn Phúc, P. Hiệp Bình Phước, Tp. Thủ Đức,Tp. HCM

Điện thoại: (028) 2253 3535      Mobile:  0903 908 671 – 0933 015 035

Email: tincay@tincay.com; nguyenle@tincay.com

Website: tincay.com | thuysantincay.com | nongnhan.com