BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN VI SINH VẬT HỌC ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT ĐỂ SẢN SUẤT BIOGAS GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI 1.PHẠM THỊ MỸ PHÚ: 2008100231 NGUYỄN THỊ CHI: 2008100096 TRƯƠNG THỊ MỸ LUÔN: 2008100261 LÊ THẠCH KỲ: 2008100197 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU NỘI DUNG KHÁI NIỆM BIOGAS 1.1 Khái niệm 1.2 Sự tham gia vi sinh vật bể Biogas .3 1.2.1 Nhóm vi sinh vật thuỷ phân lên men hợp chất hữu 1.2.2 Nhóm vi khuẩn tạo acid 1.2.3 Nhóm vi khuẩn sinh khí metan .4 CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH KHÍ BIOGAS NHỜ VI SINH VẬT 2.1 Cơ chế .4 2.2 Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến trình lên men yếm khí .9 CÁC NGHIÊN CỨU KHÁC VỀ NHÓM VI SINH VẬT SẢN XUẤT BIOGAS VÀ ỨNG DỤNG CỦA BIOGAS 12 3.1 Ứng dụng nhóm vi sinh vật 12 3.2 Xử lý biogas làm nhiên liệu cho động đốt 13 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO .21 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nước ta thời kì công nghiệp hóa-hiện đại hóa Song song với việc phát triển công nghiệp nguy ô nhiễm môi trường cao, bên cạnh thiếu hụt lượng nghiêm trọng cần hướng giải phù hợp Các nước giới có Việt Nam phát triển nghiên cứu nguồn lượng sinh học rẻ tiền hạn chế ô nhiễm môi trường Nhiều nghiên cứu cho thấy trình sinh trưởng phát triển vi sinh vật tạo sản phẩm ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Đằng sau vi sinh vật nhỏ bé có bí ẩn mà ứng dụng nhiều lĩnh vực đến Sau tìm hiểu nhóm vi sinh vật sản xuất biogas qua tiểu luận “ứng dụng vi sinh vật sản xuất biogas” để tìm hiểu xem cách mà vi sinh vật biến hợp chất hữu phức tạp thành khí sinh học tạo nguồn lượng đồng thời làm giảm nguy ô nhiễm môi trường NỘI DUNG KHÁI NIỆM BIOGAS 2.1 Khái niệm Biogas khí sinh học, hỗn hợp khí sản sinh từ phân hủy hợp chất hữu tác động vi khuẩn môi trường yếm khí (còn gọi kỵ khí) Các chất hữu tác dụng vi sinh vật yếm khí bị phân hủy thành chất hòa tan chất khí Quá trình có hàng ngàn phản ứng phần lớn carbon, hydro, oxy bị chuyển hóa chủ yếu thành methane khí carbonic Một phần nhỏ nguyên tố canxi, phosphor, nitơ bị thất thoát qua phân hủy hầm biogas Hỗn hợp khí sinh thường gọi khí sinh học hay biogas Thành phần Biogas sau: Methane (CH4) Carbon dioxide (CO2) Nitrogen (N2) Hydrogen (H2) Hydrogen Sulphide (H2S) 55,65% 35,45% ¸ 3% ¸ 1% ¸ 1% CH4 có số lượng lớn khí chủ yếu tạo lượng khí đốt Khí CH chất khí không màu, không mùi nhẹ không khí CH 200C, 1atm, m3 khí CH4 có trọng lượng 0,716 kg Khí đốt hoàn toàn m khí CH4 cho khoảng 5500 – 6000 kcal Lượng CH4 chịu ảnh hưởng trình phân hủy sinh học Phụ thuộc loại phân, tỉ lệ phân nước, nhiệt độ môi trường, tốc độ dòng chảy… hệ thống phân hủy khí sinh học kỵ khí Khí biogas có trọng lượng riêng khoảng 0,9 – 0,94 Kg/ m trọng lượng riêng thay đổi tỉ lệ CH4 so với khí khác hỗn hợp lượng H 2S chiếm lượng ít, có mùi hôi, tạo thành acid H 2SO4 tác dụng với nước gây độc cho người làm hư dụng cụ đun nấu 2.2 Sự tham gia vi sinh vật bể Biogas Sự tăng trưởng vi khuẩn vi khuẩn bể tùy thuộc loại phân sử dụng điều kịên nhiệt độ Có nhóm vi sinh vật tham gia bể biogas sau: Nhóm vi khuẩn thuỷ phân lên men hợp chất hữu cơ, nhóm vi sinh vật tạo acid nhóm vi sinh vật sinh khí metan 2.2.1 Nhóm vi sinh vật thuỷ phân lên men hợp chất hữu Những vi khuẩn có enzym cellulosase nằm rải rác họ khác nhau, hầu hết trực trùng, có bào tử (spore) Theo A.R.Prevot, chúng có mặt họ: Clostridium, Bacillus, Staphylococus, Chúng thuỷ phân lên men điều kiện yếm khí cho hợp chất đơn giản monosacarit, amino axit muối khác Bacteriodes vi khuẩn gram âm, kị khí, có dạng hình que, có lớp màng bên ngoài, lớp peptidoglycan màng tế bào Là vi khuẩn đường ruột Là chi vi khuẩn Gram dương, thường xuất cụm Nhóm vi khuẩn tạo acid Chủ yếu Bacillus cereus, Bacillus knolkampi, Clostridium spp, 2.2.2 Bifidobacterium spp, Lactobacillus, E.coli,Corynebacterium, Bifidobacterium spp vi khuẩn gram dương, kị khí, có dạng hình que nhánh Trong ruột, lên men đường để sản xuất acid lactic Vi khuẩn Gram dương, có dạng hình que 2.2.3 Nhóm vi khuẩn sinh khí metan Nhóm chuyên biệt nghiên cứu kỹ lưỡng W.E.Balch cộng tác viên USA (1997), xếp hạng thành (Order), họ (Family), 17 loài (Genus) Họ Methanobacteriaceae có thành tế bào cấu tạo từ pseudomurein, bắt mầu Gram dương Họ Methanobacteriaceae gồm có ba chi Methanobacterium, Methanosphaera Methanobrevibacter Các loài thuộc chi Methanobacteriumcó tế bào hình que hình sợi, tạo nhóm gồm nhiều tế bào Tất loài thuộc chi có khả sinh methane từ H2+CO2 Mỗi loài vi khuẩn metan sử dụng số chất định Do việc lên men kỵ khí bắt buộc phải sử dụng nhiều loài vi khuẩn metan Có trình lên men đảm bảo triệt để Điều kiện cho vi khuẩn metan phát triển mạnh phải có lượng CO đầy đủ môi trường, có nguồn nitơ (khoảng 3,5 mg/g bùn lắng), tỷ lệ C/N = 1:20 tốt cung cấp nitơ từ cacbonnat amon, clorua amon Trong trình lên men kỵ khí loài VSV gây bệnh bị tiêu diệt nhiệt độ mà tác động tổng hợp nhiều yếu tố khác nhau, có mức độ kỵ khí, tác động sản phẩm trao đổi chất, tác động cạnh tranh dinh dưỡng, Mức độ tiêu diệt VSV gây bệnh trình kỵ khí từ 80 đến 100% CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH KHÍ BIOGAS NHỜ VI SINH VẬT Cơ chế 3.1 Sự tạo thành khí sinh học trình lên men phức tạp xảy nhiều phản ứng, cuối tạo khí CH4 CO2 số chất khác Quá trình thực theo nguyên tắc phân huỷ kỵ khí, tác dụng vi sinh vật yếm khí phân huỷ từ chất hữu dạng phức tạp chuyển thành dạng đơn giản, lượng đáng kể chuyển thành khí dạng chất hoà tan Sự phân huỷ kỵ khí diễn qua nhiều giai đoạn với hàng ngàn sản phẩm trung gian với tham gia loại vi sinh vật đa dạng Đó phân huỷ protein, tinh bột, lipit để tạo thành axitamin, glyein, acid béo, acid béo bay hơi, methylamine, chất độc hại như: tomain (độc tố thịt thối), sản phẩm bốc mùi như: indol, scatol Và cuối liên kết cao phân tử mà không phân huỷ dễ dàng vi khuẩn yếm khí lignin, cellulose Quá trình phân huỷ hợp chất hữu trình phản ứng sinh hoá phức tạp bao gồm phản ứng tham gia hợp chất khác nhau, hợp chất thuỷ phân enzym cụ thể chất xúc tác riêng biệt phản ứng đơn giản trình là: Các hợp chất hữu CH4+ CO2 +H2+NH3+H2S Một cách tổng thể, trình phân huỷ yếm khí gồm giai đoạn sau đây: • • • Bẻ gãy liên kết polymer hay hoá lỏng Hình thành acid Hình thànhCH4 • Giai đoạn 1: Bẻ gãy liên kết polymer hay hoá lỏng Chất thải hữu có hợp chất polymer hữu protein, chất béo, carbohydrate, cellulose, lignin, số khác tồn dạng rắn không hoà tan Trong giai đoạn này, polymer bị bẻ gãy liên kết enzym đặc biệt hình thành vi khuẩn thuỷ phân • Thông thương khó phân biệt giai đoạn giai đoạn số loại tế • bào hấp thụ phân huỷ nội tế bào Phản ứng thuỷ phân giai đoạn biến đổi protein thành mono acid, carbohydrate thành đường đơn giản chất béo thành acid dạng chuỗi trình hoá lỏng xenlulose số hợp chất phức tạp khác thành monomer đơn giản xảy chậm giai đoạn diễn nhanh giai đoạn Tốc độ thuỷ phân phụ thuộc vào chất dinh dưỡng nồng độ vi sinh vật yếu tố khác nhiệt độ pH • Giai đoạn 2: hình thành acid Các monomer hình thành trình thuỷ phân giai đoạn sau biến đổi thành CH3COOH ( acid acetic, acetats), H 2, CO2, vi sinh vật hình thành acid Các acid béo bay hình thành coi sản phẩm cuối trình trao đổi chất vi sinh vật protit, chất béo, carbohydrate, mà acid acetic, propionic, lactic sản phẩm Khí CO thải trình dị hoá carbohydrate, với rượu CH3OH2 rượu đơn giản sản phẩm trung gian việc phá vỡ carbohydrate CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 3H2 Axit prifionic CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + 2H2 Axit butinic • Giai đoạn 3: hình thành CH4 • Các sản phẩm giai đoạn hai cuối biến đổi thành CH nhóm vi sinh vật gọi methogen thực Vi khuẩn methogen phát triển điều kiện yếm khí, tốc độ tăng trưởng chậm so với vi khuẩn giai đoạn giai đoạn • Vi khuẩn methogen sử dụng acid acetic, CH 3OH (methanol), CO2 H2 để sản xuất CH4 Acid acetic đóng vai trò quan trọng chất dinh dưỡng để hình thành CH4, khoảng 70% hình thành từ acid acetic, lại sản xuất từ CO2 H2 Một số chất tham gia hình thành CH acid focmic đóng vai trò không quan trọng trình lên men yếm khí • Vi khuẩn methogen phụ thuộc vào vi khuẩn giai đoạn chúng cần nguồn dinh dưỡng thích hợp ví dụ, hợp chất nitơ phải khử thành ammonia thích hợp cho việc sử dụng hữu dụng vi khuẩn lên men CH4 • Các nhóm vi khuẩn kỵ khí bắt buộc lên men kiềm (chủ yếu loại vi khuẩn lên men metan methanosarcina methanothrix) chuyển hóa axit axetic hydro thành CH4, CO2 • Cơ chế tạo thành khí metan Cơ chế giai đoạn: • Giai đoạn 1: Các chất hữu phân hủy thành axit hữu cơ, CO 2, H2 sản phẩm khoáng hóa khác tác dụng enzym cellulosase: CxHyOz → axit hữu cơ, CO2, H2 • Giai đoạn 2: Các axit hữu cơ, CO2, H2 tiếp tục bị tác động vi khuẩn metan: CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O CO + 3H2 → CH4 + H2O 4CO + 2H2 → CH4 + 3CO2 4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 3H2O 4CH3OH → 3CH4 + 2H2O + CO2 CH3COOH → CH4 + H2O Như biogas hình thành môi trường kỵ khí tác dụng enzym cellulosase nhóm vi khuẩn metan, vai trò enzym cellulosase phân hủy chất hữu thành chất có phân tử thấp hơn, chất nhờ nhóm vi khuẩn metan tác dụng với tạo thành khí metan có khả đốt cháy sinh lượng Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến trình lên men yếm khí 3.2 Quá trình lên men yếm khí khởi động cách nhanh chóng chất thải hầm ủ hoạt động dùng để làm chất mồi (đưa vi khuẩn hoạt động vào mẻ ủ) Hàm lượng chất rắn nguyên liệu nạp cho hầm ủ nên điều chỉnh mức → 10%, 90 → 95% lại nước • Ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ biến đổi nhiệt độ ngày mùa ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu Thông thường biên độ nhiệt sau ý đến trình xử lý yếm khí: 25 → 400C: khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa ấm 50 → 650C: nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa nhiệt Nói chung nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhiệt độ khoảng 40→450C tốc độ sinh khí giảm khoảng nhiệt độ không thích hợp cho hai loại vi khuẩn, nhiệt độ 600C tốc độ sinh khí giảm đột ngột trình sinh khí bị kềm hãm hoàn toàn 650C trở lên 10 • Ảnh hưởng nhiệt độ lên khả sinh khí hầm ủ Ở nước vùng ôn đới nhiệt độ môi trường thấp; tốc độ sinh khí chậm nhiệt độ 10oC thể tích khí sản xuất giảm mạnh Để cải thiện tốc độ sinh khí người ta dùng Biogas đun nóng nguyên liệu nạp, đun nước nóng để trao đổi nhiệt qua ống hình xoắn ốc lắp đặt sẵn lòng hầm ủ Ngoài người ta dùng nhựa để bao hầm ủ lại, nhiệt độ bên nhựa cao nhiệt độ môi trường từ  10 oC, thiết kế cho phần hầm ủ chứa nước lượng nước đun nóng lên xạ mặt trời, tạo lớp cách nhiệt với môi trường cách phủ phân compost lên hầm ủ • Ảnh hưởng pH độ kiềm pH hầm ủ nên điều chỉnh mức 6,6 → 7,6 tối ưu khoảng → 7,2 vi khuẩn tạo acid chịu pH thấp khoảng 5,5 vi khuẩn tạo methane bị ức chế pH pH hầm ủ có hạ xuống thấp 6,6 tích tụ độ acid béo hầm ủ bị nạp tải độc tố nguyên liệu nạp ức chế hoạt động vi khuẩn methane Trong trường hợp người ta ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn sinh methane sử dụng hết acid thừa, hầm ủ đạt tốc độ sinh khí bình thường trở lại người ta nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo lượng quy định Ngoài người ta dùng vôi để trung hòa pH hầm ủ • Ảnh hưởng độ mặn Thường 90% trọng lượng nguyên liệu nước Người ta tìm hiểu khả sinh Biogas hầm ủ tùy thuộc nồng độ muối nước Kết cho thấy vi khuẩn tham gia trình sinh khí methane có khả thích nghi với nồng độ muối ăn NaCl nước Với nồng độ < 0,3% khả sinh khí không bị giảm đáng kể Như việc vận hành hệ thống xử lý yếm khí vùng nước lợ mùa khô không gặp trở ngại nhiều • Các chất dinh dưỡng Để bảo đảm suất sinh khí hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt tỉ số C/N từ 25/1 → 30/1 vi khuẩn sử dụng carbon nhanh 11 sử dụng đạm từ 25 → 30 lần Các nguyên tố khác P, Na, K Ca quan trọng trình sinh khí nhiên C/N coi nhân tố định • Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp biểu thị nhân tố sau: Hàm lượng chất hữu biểu thị kg COD/m3/ngày hay VS/m3/ngày Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp hầm ủ HRT Lượng chất hữu nạp cao làm tích tụ acid béo vi khuẩn giai đoạn không sử dụng kịp làm giảm pH hầm ủ gây bất lợi cho vi khuẩn methane • Ảnh hưởng chất khóang nguyên liệu nạp Các chất khóang nguyên liệu nạp có tác động tích cực tiêu cực đến trình sinh khí methane Ví dụ nồng độ thấp Nikel làm tăng trình sinh khí Các chất khóang gây tượng cộng hưởng đối kháng Hiện tượng cộng hưởng tượng tăng độc tính nguyên tố có mặt nguyên tố khác Hiện tượng đối kháng tượng giảm độc tính nguyên tố có mặt nguyên tố khác • Khuấy trộn Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh trình sinh khí Nó làm giảm thiểu lắng đọng chất rắn xuống đáy hầm tạo bọt váng mặt hầm ủ CÁC NGHIÊN CỨU KHÁC VỀ NHÓM VI SINH VẬT SẢN XUẤT BIOGAS VÀ ỨNG DỤNG CỦA BIOGAS Ứng dụng nhóm vi sinh vật Trong điều kiện tự thoáng khí Xenlulose bị phân giải tác dụng 4.1 nhiều vi sinh vật hiếu khí Ngoài ra, có số vi khuẩn kỵ khí có khả tham gia tích cực vào trình phân giải xenlulose Các loài vi sinh vật như: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus, giống Clostridium, Aspergillus,… • Các nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu phát triển bền vững (Đại học Nông nghiệp Hà Nội) sản xuất thành công phân hữu sinh học từ rác th ảii sinh hoạt rác thải nông nghiệp 12 Theo quy trình này, để sản xuất phân ủ hữu sinh học cần từ 2,5 rác thài sinh hoạt phế thải nông nghiệp, 250 - 300 lít nước lít chế phẩm vi sinh Sau thu gom rác thải, tiến hành phân loại, lựa chọn vật liệu hữu phần loại bỏ từ rau, hoa quả, thân cây, rơm rạ, giấy loại…rồi đem chúng đến bể ủ • Sản xuất phân bón xử lý môi trường nhờ vi sinh vật thuỷ phân lên men kỵ khí: +Xử lý chất thải hữu +Men xử lý hầm cầu (bể phốt) • Vi khuẩn Clostridium góp phần vào trình cố định nito Vi khuẩn Clostridium đồng hóa tốt tất nguồn thức ăn nitơ vô hữu cơ, gam đường gluco đồng hóa – 12 mgN Quá trình cố định nitơ phân tử trình đồng hóa nitơ không khí thành đạm amôn tác dụng số nhóm vi sinh vật có hoạt tính Nitrogenaza Là trình đồng hóa nitơ không khí tác dụng chủng giống vsv Thuộc nhóm có tới hàng nghìn chủng vsv khác • Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây thực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử hầu hết không di động, hô hấp tuỳ tiện Chúng có khả lên men nhiều loại đường đơn đường đôi nên người ta sử dụng chúng để làm sữa chua Trong trường hợp acid pyruvic tạo thành theo sơ đồ Sau pyruvic tạo thành acid lactic tác dụng enzyme lactatdehydrogenase 13 • Ngày người sử dụng vi sinh vật để sản xuất men tiêu hoá cho vật nuôi: Người ta sản xuất men tiêu hoá cho vật nuôi cách sử dụng vi khuẩn có lợi cho hệ tiêu hoá vi khuẩn Bacillus 4.2 Xử lý biogas làm nhiên liệu cho động đốt Để sử dụng nhiên liệu biogas cho động cần phải giải vấn đề sau: • Khí biogas không lẫn nhiều H2S: thành phần có hại đến động đốt người Khí có mùi khó chịu, mùi trứng thối • Tách nước hoàn toàn khỏi hỗn hợp khí, đặc biệt ngày mưa lượng nước có hỗn hợp cao, làm động không phát huy hết tính • Loại bỏ khí NH3 khỏi hỗn hợp khí: thành phần gây mùi khó chịu cho người sử dụng • Loại bỏ tạp chất từ phân theo hỗn hợp • Tỷ lệ hoà trộn hỗn hợp phải sử dụng cho động đa nhiên liệu 14 Phương pháp loại bỏ H2S cách cho khí tác động trực tiếp vào dung dịch kiềm, lúc xảy phản ứng: 2NaOH+ H2S = Na2S + 2H2O Muối Na2S kết tủa thu có màu trắng đục, lắng xuống đáy bình Sau đó, cho khí biogas qua than hoạt tính để hút ẩm dẫn tiếp biogas qua lưới lọc nhằm tách hợp chất hữu Hình Sơ đồ nguyên lý lọc khí Biogas Ống dẫn khí, Máy nén khí, Dung dịch NaOH, 4.Than hoạt tính, Lưới lọc, Bình lọc Thử nghiệm khí biogas động Nguyên lý mô hình chuyển đổi hệ thống nhiên liệu xăng sang sử dụng biogas cho động theo nguyên tắc tự hòa trộn với tỉ lệ tương thích 15 Hình 10 Nguyên lý hệ thống nhiên liệu khí biogas Theo [4], hòa khí nạp vào xylanh tính toán theo công thức: BIC = (Vh.n)/(3456.ηv) Trong đó: BIC: Lượng biogas nạp vào xylanh Vh: Thể tích công tác động n: Số vòng quay động ηv : Hiệu suất nạp động Hình 11 Đồ thị tỷ lệ hòa trộn nhiên liệu [4][11] Bằng nguyên lý họ chuyển đổi động xăng dẫn động máy phát điện hiệu KAWASAKI GA 2300-A sang sử dụng nhiên liệu biogas 16 Hình 12 Mô hình thí nghiệm động biogas Kết thí nghiệm đo công suất ô nhiễm khí thải từ động máy đo DITEST 5400 hãng AVL cho kết bảng đồ thị hình 11 Thử nghiệm động dùng xăng Bảng Kết đo công suất ô nhiễm động phát sử dụng xăng ne (v/p) Ne (kWh) CO (%) NOx ppm HC ppm O2 (%) 3520 3000 2600 1680 1250 1220 300 600 900 1200 1500 1800 1,66 2,72 3,14 3,27 3,71 3,18 148 199 380 652 793 1001 263 298 339 350 354 330 1,21 0,7 0,5 0,52 0,46 0,42 Thử nghiệm động dùng biogas Bảng Kết đo công suất ô nhiễm động phát sử dụng biogas ne (v/p) Ne (kW.h) CO (%) NOx ppm HC ppm O2 2720 300 4,33 88 555 1,75 2660 600 3,96 141 439 1,08 1300 900 1,99 536 333 0,97 1270 1200 1,02 428 532 4,50 (%) 17 1240 1500 2,11 1267 275 0,93 1170 1800 0,49 1830 212 1,23 1150 2100 0,38 2179 233 0.94 Trên hình 13 so sánh công suất máy phát điện sử dụng hai lọai nhiên liệu xăng biogas với chế độ thử động Hình 13 Đồ thị so sánh công suất máy điện động dùng nhiên liệu xăng biogas Sử dụng khí biogas để chạy động tĩnh dẫn động máy phát điện giải pháp hữu hiệu tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường nông thôn Giải pháp giúp nâng cao đời sống sinh hoạt vùng sâu, vùng xa - nơi mà thiếu lưới điện Quốc gia Tuy nhiên, dùng biogas chạy động biogas cho công suất điện khỏang 5% so với động sử dụng nhiên liệu xăng Khử H2S kiềm (NaOH) giải pháp đơn giản, có hiệu sử dụng biogas từ hầm gas Việc xử lý tạp chất chất hữu trộn mùi biogas làm nhiên 18 liệu cho động đốt mang tính khả thi cao Mức độ phát thải ô nhiễm, động sử dụng chuyển đổi nhiên liệu tự hòa trộn có HC lớn 532 ppm 1,99 % CO, thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam ô nhiễm khí thải 19 KẾT LUẬN Qua tiểu luận thấy vai trò vô to lớn vi sinh vật nói chung vi sinh vật kỵ khí nói riêng_ hình thái nhỏ bé giá trị chúng tạo không nhỏ Chúng ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Ngoài việc nhóm vi khuẩn tham gia trình sản xuất biogas nghiên cứu lĩnh vực khác dựu vào nhóm vi sinh vật thuỷ phân lên men kỵ khí, tạo acid hay tạo metan Trong năm gần có nhiều thành tựu việc sử dụng nhóm vi sinh vật sản xuất biogas lĩnh vực khác đời sống xử lý nước thải, làm phân bón, tạo nguồn lượng sinh học, sản xuất men tiêu hoá cho vật nuôi, làm sữa chua… vừa hạn chế ô nhiễm môi trường vừa tạo nhiều sản phẩm có ích Ngoài khí biogas có nhiều lợi ích cho sống nay, dùng để sản xuất điện, sử dụng động đốt trong,… Những nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nói chung nhóm vi sinh vật xản suất biogas nói riêng đời sống người lớn, nhiên thời gian không cho phép kiến thức hạn chế nên tiểu luận chưa trình bày hết nghiên cứu 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO http://vi.wikipedia.org/wiki/Biogas http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/tieu-luan-biogas-va-vi-sinh-vat-trong-len-men- biogas.536533.html http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/nguyen-ly-quy-trinh-san-xuatbiogas.293541.html http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/nguyen-ly-quy-trinh-san-xuat- biogas.293541.html http://d.violet.vn/uploads/resources/260/179750/preview.swf http://baigiang.violet.vn/present/show?entry_id=3229528 21 [...]... giảm độc tính của một nguyên tố do sự có mặt của một nguyên tố khác • Khuấy trộn Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh quá trình sinh khí Nó còn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ CÁC NGHIÊN CỨU KHÁC VỀ NHÓM VI SINH VẬT SẢN XUẤT 4 BIOGAS VÀ ỨNG DỤNG CỦA BIOGAS Ứng dụng của nhóm vi sinh vật Trong điều... lactatdehydrogenase 13 • Ngày nay con người đã sử dụng các vi sinh vật để sản xuất men tiêu hoá cho vật nuôi: Người ta đã sản xuất các men tiêu hoá cho vật nuôi bằng cách sử dụng những vi khuẩn có lợi cho hệ tiêu hoá như vi khuẩn Bacillus 4.2 Xử lý biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong Để sử dụng nhiên liệu biogas cho động cơ cần phải giải quyết được các vấn đề sau: • Khí biogas không còn lẫn nhiều H2S: vì... nhóm vi sinh vật thuỷ phân và lên men kỵ khí, tạo acid hay tạo metan Trong những năm gần đây đã có nhiều thành tựu về vi c sử dụng các nhóm vi sinh vật sản xuất biogas trong các lĩnh vực khác của đời sống như xử lý nước thải, làm phân bón, tạo nguồn năng lượng sinh học, sản xuất men tiêu hoá cho vật nuôi, làm sữa chua… vừa hạn chế ô nhiễm môi trường vừa tạo ra nhiều sản phẩm có ích Ngoài ra khí biogas. .. nay, nó có thể dùng để sản xuất điện, sử dụng trong động cơ đốt trong,… Những nghiên cứu về ứng dụng vi sinh vật nói chung và nhóm vi sinh vật xản suất biogas nói riêng trong đời sống con người là rất lớn, tuy nhiên do thời gian không cho phép và kiến thức còn hạn chế nên bài tiểu luận này chưa trình bày hết về các nghiên cứu đó 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 http:/ /vi. wikipedia.org/wiki /Biogas 2 http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/tieu-luan -biogas- va -vi- sinh- vat-trong-len-men-... CO, thỏa mãn tiêu chuẩn Vi t Nam về ô nhiễm khí thải 19 KẾT LUẬN Qua bài tiểu luận trên chúng ta thấy được vai trò vô cùng to lớn của vi sinh vật nói chung và vi sinh vật kỵ khí nói riêng_ tuy hình thái nhỏ bé nhưng những giá trị chúng tạo ra thì không hề nhỏ Chúng được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau Ngoài vi c các nhóm vi khuẩn này tham gia quá trình sản xuất biogas còn được nghiên cứu... dụng 4.1 của nhiều vi sinh vật hiếu khí Ngoài ra, còn có một số vi khuẩn kỵ khí có khả năng tham gia tích cực vào quá trình phân giải xenlulose Các loài vi sinh vật như: Cytophaga, Cellulomonas, giống Bacillus, giống Clostridium, Aspergillus,… • Các nhà khoa học thuộc Trung tâm nghiên cứu và phát triển bền vững (Đại học Nông nghiệp Hà Nội) đã sản xuất thành công phân hữu cơ sinh học từ rác th ảii sinh. .. Theo quy trình này, để sản xuất ra 1 tấn phân ủ hữu cơ sinh học cần từ 2 2,5 tấn rác thài sinh hoạt hoặc phế thải nông nghiệp, 250 - 300 lít nước và 5 lít chế phẩm vi sinh Sau thu gom rác thải, tiến hành phân loại, lựa chọn các vật liệu hữu cơ như các phần loại bỏ từ rau, hoa quả, thân cây, rơm rạ, giấy loại…rồi đem chúng đến bể ủ • Sản xuất phân bón và xử lý môi trường nhờ các vi sinh vật thuỷ phân và... • Vi khuẩn Clostridium góp phần vào quá trình cố định nito Vi khuẩn Clostridium đồng hóa tốt tất cả các nguồn thức ăn nitơ vô cơ và hữu cơ, cứ 1 gam đường gluco thì đồng hóa được 5 – 12 mgN Quá trình cố định nitơ phân tử là quá trình đồng hóa nitơ của không khí thành đạm amôn dưới tác dụng của một số nhóm vi sinh vật có hoạt tính Nitrogenaza Là quá trình đồng hóa nitơ của không khí dưới tác dụng của. .. với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí không bị giảm đáng kể Như vậy vi c vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều • Các chất dinh dưỡng Để bảo đảm năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt được tỉ số C/N từ 25/1 → 30/1 bởi vì các vi khuẩn sử dụng carbon nhanh hơn 11 sử dụng đạm từ... điện Quốc gia Tuy nhiên, dùng biogas chạy động cơ biogas cho công suất điện khỏang 5% so với khi động cơ sử dụng nhiên liệu xăng Khử H2S bằng kiềm (NaOH) là giải pháp đơn giản, có hiệu quả khi sử dụng biogas từ hầm gas Vi c xử lý tạp chất chất hữu cơ và trộn mùi biogas làm nhiên 18 liệu cho động cơ đốt trong mang tính khả thi cao Mức độ phát thải ô nhiễm, của động cơ khi sử dụng bộ chuyển đổi nhiên liệu ... trình sinh trưởng phát triển vi sinh vật tạo sản phẩm ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Đằng sau vi sinh vật nhỏ bé có bí ẩn mà ứng dụng nhiều lĩnh vực đến Sau tìm hiểu nhóm vi sinh vật sản xuất biogas. .. VỀ NHÓM VI SINH VẬT SẢN XUẤT BIOGAS VÀ ỨNG DỤNG CỦA BIOGAS 12 3.1 Ứng dụng nhóm vi sinh vật 12 3.2 Xử lý biogas làm nhiên liệu cho động đốt 13 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU... nhiều sản phẩm có ích Ngoài khí biogas có nhiều lợi ích cho sống nay, dùng để sản xuất điện, sử dụng động đốt trong,… Những nghiên cứu ứng dụng vi sinh vật nói chung nhóm vi sinh vật xản suất biogas