đặt vấn đề chủ yếu như hầm vòm cố định, vì chỉ có áp lực lên thành tường do chất liệu lên men gây ra, khí tập trung dưới nắp di động mà nắp có htể nổi lên men gây ra, khí tập trung dưới nắp thường làm bằng thép có độ bền trung bình. Giá thành, việc chống ăn mòn và bảo quản của nắp thường là những vấn đề chủ yếu ở loại hầm này. Chất liệu điển hình là phân súc vật cung cấp bán liên tục cho hầm và được lấy bã thải làm phân bón qua một ống tháo với lượng bằng chất liệu đưa vào hầm. Thời gian khí hậu ấm và 50 ngày ở các vùng khí hậu lạnh.
Sử dụng phân chuồng với chất đặc rắn 9%, năng suất khí sản ra 12 chiếm khoảng 0,2 – 0,3 dung tích khí tren mọt khối lượng chất liệu cho vào trong ngày một cách tương đối ổn định. Áp lực khí tùy thuộc vào thùng chứa khí trên một đơn vị diện tích và thay đổi trong phạm vi 4 – 8 cm áp lực nước.2 hầm sinh khí có nắp đậy di động (phao lên xuống ) kiểu Ấn Độ 2. Hầm sinh khí kiểu túi. Bao gồm một ống trụ dài bằng chất dẻo tổng hợp ( PVC ) hoặc bằng một túi chất dẻo mềm là phụ phẩm của các nhà máy sản xuất nhôm.
Kèm theo túi dẻo này lắp thêm các ống nạp chất liệu vào túi và ống tháo bã phân ra, lắp một ống lấy khí từ túi ngoài. Ống nạp chất liệu được đặt sao cho áp lực trong túi duy trì thấp hơn 40 cm áp lực nước. khí sinh ra tập trung trong túi dưới một màng chất dẻo co dãn tốt theo áp suất lớn hay nhỏ. Một hầm sinh khí kiểu túi với dung tích 50 cm3 cân nặng 270kg và dễ dàng bố trí vào trong một rãnh nông.
Chất liệu được nạp vào trong túi theo kiểu bán liên tục với một khối lượng bằng với số bã được lấy ra từ cửa tháo. Thời gian để ủ chất liệu thay đổi tùy theo loại phân động từ 60 ngày ở 15 – 200C, đến 30 ngày ở nhiệt độ từ 30 – 350C. Hầm kiểu túi có thành tường đặc biệt mỏng, nó có thể nhờ nhiệt mặt trời chiếu trực tiếp để tăng nhiệt. sản lượng khítừ các túi đạt tới 0,23 – 0,61 dung tích khí so với dung 13 tích chất liệu nạp hàng ngày và nó tùy thuộc vào điều kiện địa phương, sự dồi dào có sẳn các chất liẹu nạp.
Nếu như chất dẻo hoặc màng PVC không kiếm được, ta có thể làm bằng bêtông với một màng tích khí mềm dẻo đặt ở trên đỉnh bể chứa bêtông. Tuy nhiên, vật liệu phải đặc biệt chắc chắn, vì chúng có thể hư hỏng và việc sửa chữa có khó khăn hơn ở các vùng nông thôn xa, hẻo lánh.3 hầm sinh khí kiểu túi được phát triển mạnh ở Đài Loan. Quy mô của các hầm sinh khí Về mặt quy mô, các hầm sinh khí đã được phát triển để đáp ứng các nhu cầu sử dụng một diện tích rất rộng. - Các hầm sinh khí hộ gia đình có quy mô nhỏ khỏang 8 – 10m3, được xây dựng ở vùng nông thôn và tùy thuộc vào việc thu nhập của họ, sự kiểm soát và sử dụng các đầu ra.
Các công nghệ được trình bày ở đây là những công nghệ thông dụng nhất. - Các hầm khí sinh vật có quy mô cộng đồng dung tích chứa lớn hơn tới 40m3 thường thấy ở các vùng nông thôn và tùy thuộc vào sự tham gia hợp tác của một số hộ gia đình đối với đầu vào cho việc kiểm tra, sử dụng đầu ra của họ. - Các hầm khí sinh vật có liên quan tới việc chăn nuôi trồng trọt có tính chất thâm canh ( gà, lợn hoặc các gia súc khác ) hoặc các cơ sở đã có sẵn hệ thống quản lí, như trại giam, bệnh viện, trường học. - Các hầm sinh khí gắn với chất thải ở các khu công nghiệp Những mặt lợi của hầm sinh khí có quy mô cộng đồng là giá thành 1m3 rẻ, khai thác và bảo dưỡng tốt hơn, có người quản lý chuyên nghiệp, có khả năng tận dụng chất thải hữu cơ khác ngoài phân chuồng do quy mô lớn, sản sinh đầy đủ dung lượng khí để sử dụng vào các máy nông nghiệp nhỏ.
Hơn nữa, hiệu suất sinh khí cũng cao hơn, khi sử dụng thêm các chất thải hữu cơ khác, sự hỗn hợp va sinh nhiệt tốt hơn. Có thể kết luận rằng, các hầm sinh khí cộng đồng có hiệu xuất cao hơn các loại hầm quy mô hộ gia đình tùy thuộc vào mức độ phát triển kinh tế và phù hợp hơn trong vận hành và bảo dưỡng. Tuy nhiên, các hầm sinh khí cũng ảnh hưởng đến các vấn đề như: đường dẫn tới các hầm sinh khí có liên quan tời đầu vào của các chất hữu cơ đi từ các hộ gia đình cộng đồng; các đường này lấy chất thải làm phân bón; việc giảm số lượng chất hữu cơ lấy từ khu vực nghèo của cộng đồng để làm nhiên liệu ít chuyên chở tới hầm sinh khí hơn là những khu vực giàu; những khó khăn trong việc thay đổi lối sống của phần lớn dân cư từ sử dụng các chất đốt cổ truyền sang loại chất đốt mà họ chưa có hiểu biết trong quá trình vận hành 15 2. Ứng dụng khí sinh vật Khí sinh vật được sản xuất ra từ hầm sinh khí, được sử dụng vào hai mục đích cơ bản: Có thể đốt trực tiếp để nấu ăn và thắp sáng hoặc gián tiếp làm nhiên liệu cho các động cơ để tạo ra nguồn điện hoặc động lực cho máy bay.
Tóm lại, nó sử dụng để thay thế củi, dầu hỏa, diesen. Trong 1,5 – 2,1 m3 khí sinh vật có 55% khí mêtan và 45% khí điôxít cácbon tương đương với một lít dầu diesen. Khí sinh vật sẽ đốt cháy khi trộn với không khí theo tỉ lệ lượng ga chỉ chiếm 6 – 25%. Dựa vào cơ sở khí sinh vật có nhiều đặc trưng khác so với các khí khác như propan, butan và chỉ tồn tại ở áp suất thấp ( 4 – 8 cm áp lực nước), nên lò đun khí sinh vật được thiết kế khác so với lò khí propan, đơn giản và hiệu quả hơn nhiều.
Để bảo đảm cho ngọn lửa không bốc quá, tỉ lệ tổng diện tích của các phần lò đốt trên diện tích của lỗ phun khí lấy ở khoảng 225 và 300 : 1. Các lò dùng khí sinh vật kiểu cũ hiệu suất nhiệt chỉ có 40%, còn các lò mới hiện tại hiệu suất đã tăng lên đến 60%, tuy có đắt hơn một chút về giá thành. Áp lực khí cũng có ảnh hưởng đến hiệu suất của lò đốt, đặc biệt với các hầm vòm cố định, áp lực khí thay đổi theo thời gian từ 3 – 150cm áp lực nước. để tránh sự thay đổi áp lực khí, người ta thêm vào một van ổn áp trong khi thiết kế lò.
Các đèn thắp sáng bằng khí sinh vật đốt trực tiếp, trong thiết bị đèn măng sông để ổn áp. Trong một cây đèn thắp trực tiếp bằng khí sinh vật, điều quan trọng cần duy trì ổn định áp lực khí là 40 cm áp lực nước. Vì vậy chỉ có hầm vòm cố định mới đảm bảo được áp lực đó. Có thể dùngkhí sinh vật cung cấp cho máy phát điện sản xuất ra điện năng để thắp sáng hoặc sử dụng cho các dụng cụ điện khác.
Ngoài việc duy trì áp lực khí không đổi để nấu ăn và thắp sáng, một điều quan trọng nữa là phải có đủ chất thải hữu cơ và nguồn dự trữ cho hầm sinh khs có sẵn để thực hiện đều đặn việc sản xuất r khí đủ cho nhu cầu hàng ngày. Kinh nghiệm cho thấy rằng, cần có 0,34 – 0,42 m3 khí cho một người trong ngày và 0,15 m3 khí trong một giờ để thắp sáng với độ sáng là 100 nến. Với gia đình có 6 người thắp sáng trong 4 giờ, lượng khí cần là 0,3m3.4 : Năng lượng khí sinh vật được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau Khí sinh vật cũng dùng làm nhiên liệu cho các động cơ mồi bằng tia lửa và bằng nén. Với động cơ mồi bằng tia lửa điện thì hộp chế hòa khí đang chạy bằng dầu xăng, phải thay đổi một chút để chảy khí sinh vật.
Khí sinh vật cũng có thể dùng trong động cơ cho cả hai loại nhiên liệu. Các loại đầu máy này tốt nhất là cho vận hành tĩnh, nhiên liệu có thể trữ gần đó. Các đầu máy di động với nhiên liệu di động thường ngoài tầm sử dụng khí sinh vật; vì nó rất khó và rất đắt để nén tới một dung tích có thể chấp nhận được. Tuy vậy, các máy kéo của trang trại nhỏ có thể cho làm việc với thời gian hạn chế bằng cách sử dụng túi khí chứa với dung tích 1 – 2 m3 đặt trên móc máy kéo 2.
Ứng dụng hầm khí sinh học Trong việc sử dụng các loại năng lượng truyền thống ở nhiều vùng nông thôn, miền núi nước ta, củi đốt và than đã và đang góp phần vào việc làm giảm diện tích rừng cũng như gia tăng lượng khí CO 2 vào khí quyển. 17 Bên cạnh đó, các dạng năng lượng khí đốt như xăng, dầu, gas đang ngày càng tăng giá và khó có thể đến được với bà con ở vùng sâu, vùng xa. Biogas (khí đốt sinh học) - nguồn năng lượng tại chỗ và rẻ tiền là một giải pháp tích cực đối với bà con nông dân. Nhiều năm nay, biogas đang được áp dụng thí điểm tại một vài địa phương trong cả nước và đã cho thấy những ưu điểm của nó trong các hoạt động sản xuất, sinh hoạt của người dân.
Về thực chất, biogas là dạng khí sinh học, được tái tạo từ quá trình phân huỷ những chất thải của người và động vật trong điều kiện hầm kín. Nhờ hoạt động của các vi sinh vật, các chất thải này sẽ lên men và tạo khí, trong đó chiếm tới 70% là khí mê tan, được sử dụng làm chất đốt và chạy động cơ đốt trong. Để tạo ra khí sinh học, người ta xây dựng những hầm ủ kín có đường thu khí để dễ dàng mang đi sử dụng. Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học là những chất hữu cơ dễ phân huỷ như phân động vật, các loại thực vật như bèo, cỏ, rơm rạ.
và là những nguồn nguyên liệu sẵn có ở nông thôn nước ta.5 Mô hình hầm biogas Theo tính toán thì chỉ cần đầu tư khoảng 1 - 1,2 triệu đồng, ta có thể xây được một hầm biogas có dung tích trên 3m3, tuổi thọ trung bình khoảng 10 - 15 năm. Kỹ thuật xây dựng hầm biogas khá đơn giản.