Trong bối cảnh phát triển bền vững và bảo vệ môi trường ngày càng được chú trọng, việc ứng dụng công nghệ khí sinh học (biogas) đang trở thành giải pháp tối ưu cho các mô hình chăn nuôi, nông nghiệp quy mô lớn và nhỏ. Đặc biệt, Lắp đặt Hầm Biogas Composite nổi bật như một lựa chọn hiệu quả, bền vững và thân thiện với môi trường, góp phần xử lý chất thải, giảm thiểu ô nhiễm và tạo ra nguồn năng lượng sạch. Bài viết này sẽ cung cấp một hướng dẫn toàn diện, từ khâu chuẩn bị đến quy trình lắp đặt và vận hành, giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về công nghệ địa kỹ thuật môi trường tiên tiến này. Hầm biogas composite không chỉ biến chất thải thành năng lượng mà còn là một phần quan trọng trong chuỗi giá trị của [khí biogas], hướng tới một tương lai xanh và tự chủ năng lượng.
1. Tại Sao Lựa Chọn Hầm Biogas Composite?
Hầm biogas composite được xem là bước tiến vượt trội so với các loại hầm truyền thống nhờ vào những ưu điểm nổi bật về vật liệu và công nghệ chế tạo. Vật liệu composite, với cốt sợi thủy tinh và nhựa polyester, mang lại độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn hóa học xuất sắc trước các chất thải hữu cơ và khí H2S sinh ra trong quá trình phân hủy. Điều này đảm bảo tuổi thọ công trình dài lâu, giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa.
Hơn nữa, tính linh hoạt trong thiết kế và trọng lượng nhẹ của hầm biogas composite giúp quá trình vận chuyển và lắp đặt trở nên dễ dàng, nhanh chóng hơn. Đây là giải pháp lý tưởng cho nhiều loại địa hình và quy mô chăn nuôi khác nhau, từ hộ gia đình đến các trang trại lớn, góp phần vào việc tận dụng [nguồn năng lượng nào thuộc năng lượng tái tạo] một cách hiệu quả.
2. Các Bước Chuẩn Bị Trước Khi Lắp Đặt Hầm Biogas Composite
Để đảm bảo hiệu quả và độ bền của hệ thống, giai đoạn chuẩn bị trước khi lắp đặt là cực kỳ quan trọng.
2.1. Xác Định Kích Thước Hầm Biogas Composite Phù Hợp
Việc lựa chọn thể tích hầm biogas phải dựa trên lượng chất thải phát sinh từ đàn gia súc, đảm bảo thời gian lưu trữ chất thải trong hầm tối thiểu 30 ngày để quá trình phân hủy yếm khí diễn ra hoàn toàn, tối ưu lượng khí sinh học thu được. Chọn hầm quá nhỏ sẽ không xử lý hết chất thải, gây ô nhiễm; quá lớn sẽ lãng phí chi phí đầu tư.
Dưới đây là bảng gợi ý kích thước hầm biogas composite theo quy mô chăn nuôi phổ biến:
- Hầm đường kính 2,9m: Phù hợp quy mô 15 – 65 con heo thịt
- Hầm đường kính 2,4m: Phù hợp quy mô 10 – 40 con heo thịt
- Hầm đường kính 2,25m: Phù hợp quy mô 7 – 30 con heo thịt
- Hầm đường kính 1,9m: Phù hợp quy mô 1 – 15 con heo thịt (Tham khảo [giá hầm biogas composite quả nhỏ đường kính 1m9])
2.2. Quy Cách Đào Hố Chôn Hầm Biogas Composite
Do hầm biogas composite có thiết kế hình cầu, hố đào cần có hình trụ tròn với đáy hình lòng chảo để ôm trọn phần đáy hầm. Kích thước hố đào cần được tính toán chính xác như sau:
- Hầm đường kính 2,9m: Rộng 3,2m; Sâu 3,3m
- Hầm đường kính 2,4m: Rộng 2,7m; Sâu 2,8m
- Hầm đường kính 2,25m: Rộng 2,5m; Sâu 2,6m
- Hầm đường kính 1,9m: Rộng 2,2m; Sâu 2,3m
Nguyên tắc tính toán chung:
- Đường kính hố đào (ĐK) = 2R + 0,4m (R: bán kính hầm biogas)
- Chiều sâu thẳng đứng (S1) = R + 0,4m
- Chiều sâu đáy hố hình vòng cung (S2) = R
- Chiều sâu hố đào tính từ mặt nền chuồng nuôi.
Quy trình đào hố hình trụ tròn cho việc lắp đặt hầm biogas composite, đảm bảo kích thước chuẩnKhi đào hố, cần lưu ý:
- Hố đào phải cách chân móng các công trình khác tối thiểu 0,4 mét.
- Không để gạch đá quanh miệng hố đào.
- Đất đào từ hố phải được để cách miệng hố ít nhất 2 mét.
- Đối với địa hình núi đá: Hố cần đào sâu hơn số đo trên ít nhất 30cm, sau đó trải một lớp cát dày >30cm dưới đáy để bảo vệ hầm khỏi bị vỡ do đá cứng.
- Đối với vùng đất lún, đất cát, nhiều mạch nước: Hố đào cần rộng hơn để đảm bảo quá trình hạ bể không bị lở sụp.
- Chiều sâu hố đào phải linh hoạt theo độ cao nền chuồng để đảm bảo phân có thể tự chảy vào hầm và nước thải từ hầm có thể chảy ra ngoài.
Sơ đồ kỹ thuật và kích thước tiêu chuẩn khi đào hố chôn hầm biogas composite
3. Hướng Dẫn Quy Trình Lắp Đặt Hầm Biogas Composite Chi Tiết
Quy trình lắp đặt hầm biogas composite đòi hỏi sự tỉ mỉ và tuân thủ kỹ thuật để đảm bảo độ kín và an toàn tuyệt đối.
3.1. Chuẩn Bị Vật Liệu và Dụng Cụ Ghép Nối
- Mài vệ sinh: Dùng máy mài làm sạch vành ghép của nắp trên và đáy dưới, khu vực ghép cột áp, và vị trí khoan lắp ống dẫn khí. Bề mặt sạch sẽ giúp keo bám dính tốt nhất.
- Pha nhựa ghép: Trộn nhựa polyester với bột hỗn hợp theo tỷ lệ khuyến cáo. Sau đó, lấy 1/2 lượng bột đã trộn cho vào xô và thêm 2-3 nắp chai chất đóng rắn (giảm lượng nếu thời tiết nóng). Đánh đều hỗn hợp đến khi đạt độ đồng nhất.
3.2. Thực Hiện Ghép Nối Các Phần Hầm Biogas
- Khoan lỗ lấy khí: Tiến hành khoan lỗ đường kính 3cm tại đỉnh chóp cầu trên (phần bầu khí). Sử dụng ren trong và ren ngoài Φ21 để vặn chặt, sau đó dùng nhựa composite phủ kín các khe hở, đảm bảo không rò rỉ khí.
- Ghép nửa đáy và nắp: Đặt hai nửa đáy và nắp khớp vào nhau. Sử dụng bulong (4×8) để định vị, chia thành 8 phần đều quanh vành ghép để khoan lỗ. Dùng que tre nhỏ chèn vào giữa tạo khe hở, sau đó một người ở bên trong nhét bột hỗn hợp đã pha vào vành ghép. Người bên ngoài rút nêm tre và vít ống chặt lại.
- Ghép cột áp: Bôi keo composite lên bề mặt ghép của hai cột áp rồi ghép với thân hầm. Giữ chặt cho keo khô hoàn toàn. Tuyệt đối không được vít ống vào vị trí này, vì sau một thời gian, sắt sẽ bị oxy hóa và ăn mòn bởi axit, dẫn đến hở khí.
Lưu ý: Trong toàn bộ quá trình ghép nối, yêu cầu miết các vết ghép thật kỹ, cả bên trong và bên ngoài, nhằm tránh tình trạng hở khí làm giảm hiệu suất hầm.
3.3. Hạ Hầm Biogas Composite Xuống Hố và Cân Chỉnh
- Kiểm tra hố và lót đáy: Sau khi các mối ghép đã khô cứng (thường khoảng 10 phút), kiểm tra kỹ trong hố xem có vật nhọn, vật cứng nào không. Nếu đáy hố có sỏi, đá, cần lót một lớp cát dày khoảng 15cm để đệm và bảo vệ hầm.
- Hạ sản phẩm: Tiến hành hạ hầm biogas composite xuống hố một cách cẩn thận.
- Cân chỉnh: Đặt hầm sao cho vành ghép hai nửa trên làm vạch thăng bằng, đảm bảo hầm được cân chỉnh hoàn toàn trong hố.
Hạ hầm biogas composite xuống hố đào đã chuẩn bị, giai đoạn quan trọng trong lắp đặt
3.4. Thử Độ Kín, Áp Bể và Lấp Đất Hoàn Thiện
- Thử độ kín và cân chỉnh: Bơm nước vào bể để kiểm tra các mối ghép có bị hở hay không. Nước trong bể cũng giúp giữ hầm biogas ổn định trong quá trình lấp đất.
- Lấp đất: Quy trình lấp đất phải được thực hiện dần dần, tốt nhất là sử dụng các dụng cụ thô sơ như cuốc, xẻng. Điều này giúp đất được nhét kín các khe hở giữa hố đào và hầm khí sinh học, tránh tình trạng bị rỗng hoặc lún không đều. Tuyệt đối tránh dùng máy múc đổ các khối đất lớn trực tiếp lên hầm, có thể gây nứt vỡ hoặc chọc thủng hầm. Việc lấp đất phải thực hiện ngay sau khi hạ hầm xuống hố để tránh tình trạng nước ngấm vào hố gây nổi hầm.
- Lắp đặt đường ống dẫn phân: Khi lấp đất gần đến đỉnh bầu khí, tiến hành lắp đặt đường ống dẫn phân vào (đường kính 110mm) từ chuồng trại và đường thoát phân ra khỏi hầm.
- Đậy tấm đan: Sử dụng hai tấm đan bê tông dày từ 5cm trở lên để đậy kín cửa vào và cửa ra của bể áp. Bạn có thể tham khảo thêm về [giá bể biogas composite] và [bản vẽ hầm biogas bạt hdpe] để có cái nhìn tổng quan hơn về các loại công trình biogas.
4. Kết Nối và Vận Hành Thiết Bị Sử Dụng Khí Biogas An Toàn
Sau khi hoàn tất việc lắp đặt hầm biogas composite, bước cuối cùng là kết nối hệ thống với các thiết bị sử dụng khí.
- Đường ống dẫn khí: Nếu khoảng cách từ hầm đến nơi sử dụng dưới 20 mét, hãy lắp đường dây dẫn khí bằng ống HDPE đường kính Φ20 theo đường vòng cung đến hộp lọc khí. Thiết kế vòng cung giúp hơi nước ngưng tụ tự động chảy ngược lại hầm khí sinh học. Phần còn lại của hơi nước sẽ chảy vào chân bình lọc khí, có thể rút ống ra và vảy hết nước. Nếu khoảng cách trên 20 mét hoặc không thể lắp đường vòng cung, cần định kỳ dùng gậy nâng ống để dốc nước ngưng tụ chảy ngược về hầm.
- Kết nối thiết bị: Từ ống HDPE, lắp thu nhựa để cắm ống D8, sau đó dẫn vào hộp lọc khí. Từ cửa ra của hộp lọc khí, ống D8 sẽ dẫn khí đến các thiết bị sử dụng như đèn ga, bếp đôi, bếp đơn…
- Lưu ý an toàn: Đối với các thiết bị không có hệ thống đánh lửa tự động, luôn mở van khí sau khi đã đưa ngọn lửa mồi vào. Tránh làm ngược lại, ngọn lửa có thể bùng cao gây nguy hiểm cháy nổ.
Việc lắp đặt hầm biogas composite là một giải pháp địa kỹ thuật môi trường tiên tiến, mang lại hiệu quả cao trong xử lý chất thải chăn nuôi và tạo ra nguồn năng lượng sạch. Bằng cách tuân thủ đúng các quy trình kỹ thuật và chuẩn bị cẩn thận, chúng ta có thể xây dựng một hệ thống biogas hoạt động bền vững, góp phần vào sự phát triển nông nghiệp xanh và bảo vệ môi trường. Hi vọng hướng dẫn chi tiết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn và tự tin hơn trong việc triển khai công trình quan trọng này.