Hệ thống khí sinh học thích nghi với khí hậu ở Indonesia: Một trường hợp máy tiêu hóa linh hoạt từ Công nghiệp nhựa Henan Zonghai

Giới thiệu dự án

Khí hậu nhiệt đới và ngành nông nghiệp quy mô lớn của Indonesia tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển khí sinh học. Các trang trại chăn nuôi trên cả nước tạo ra một lượng lớn chất thải hữu cơ có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình phân hủy kỵ khí.

Vào năm 2024, Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đã cung cấp thiết bị bể phân hủy khí sinh học linh hoạt cho một dự án trang trại thí điểm ở Tây Java. Mục tiêu là đánh giá hiệu suất của các bể phân hủy màng linh hoạt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm ướt của Indonesia, đồng thời hỗ trợ quản lý chất thải nông trại.

Điều kiện môi trường

Trang trại tham gia dự án nuôi 14 con bò, sản xuất nguồn phân ổn định phù hợp cho quá trình lên men khí sinh học.

Các điều kiện môi trường chính bao gồm:

• Nhiệt độ trung bình: 27–31°C
• Độ ẩm cao quanh năm
• Mưa lớn thường xuyên

Những điều kiện này nhìn chung thuận lợi cho quá trình phân hủy kỵ khí ở nhiệt độ trung bình nhưng có thể gây khó khăn cho việc xây dựng các bể phân hủy bê tông ngầm.

Thấm nước và mất ổn định đất là những thách thức phổ biến trong quá trình xây dựng bể phân hủy ở các vùng nhiệt đới.

Thách thức của dự án

Trước khi áp dụng hệ thống khí sinh học, trang trại phải đối mặt với một số vấn đề vận hành.

Lưu trữ phân

Phân bò được thu gom trong một sân mở, nơi nó tích tụ trước khi được vận chuyển ra đồng.

Nhu cầu năng lượng

Trang trại cần nhiên liệu để nấu ăn và đôi khi để làm nóng nước.

Hạn chế xây dựng

Việc xây dựng một bể phân hủy gạch thông thường sẽ đòi hỏi công việc đào và xây gạch có thể bị ảnh hưởng bởi mưa.

Một giải pháp bể phân hủy linh hoạt đã được lựa chọn để đơn giản hóa việc lắp đặt.

Thiết bị được cung cấp

Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đã cung cấp một hệ thống bể phân hủy khí sinh học linh hoạt 20 mét khối được thiết kế cho các trang trại chăn nuôi quy mô vừa.

Các thông số kỹ thuật bao gồm:

Thành phần màng

Vải gia cố polyester tráng PVC

Độ dày vật liệu

Khoảng 1,1 mm

Quy trình hàn kín

Các mối hàn tần số cao để chứa khí kín

Phạm vi nhiệt độ hoạt động

Khoảng −30°C đến 70°C

Bể phân hủy được giao dưới dạng một đơn vị có thể gấp lại, dễ dàng vận chuyển đến trang trại.

Lắp đặt và khởi động

Quá trình lắp đặt chỉ yêu cầu một nền đất đã chuẩn bị gần chuồng bò.

Các bước lắp đặt chính bao gồm:

1. San bằng bề mặt đất
2. Đặt thân bể phân hủy
3. Lắp đặt các ống dẫn bùn vào và ra
4. Kết nối đường ống dẫn khí với bếp nấu ăn

Vì hệ thống có tính mô-đun và linh hoạt, quá trình lắp đặt yêu cầu thiết bị xây dựng tối thiểu.

Điều kiện hoạt động

Đầu vào nguyên liệu hàng ngày bao gồm:

• 20–25 kg phân bò
• Nước trộn theo tỷ lệ khoảng 1:1

Ở nhiệt độ địa phương khoảng 30°C, quá trình lên men vi sinh vật diễn ra trong bể phân hủy mà không cần gia nhiệt thêm.

Khí sinh ra từ hệ thống tích tụ trong buồng bể phân hủy và được vận chuyển qua đường ống áp suất thấp đến khu vực nấu ăn của trang trại.

Bể phân hủy cũng tạo ra chất thải lỏng chảy vào một bể chứa nhỏ.

Kết quả quan sát được

Sau vài tháng hoạt động, trang trại đã tích hợp hệ thống bể phân hủy vào các hoạt động quản lý chất thải thường xuyên.

Các lợi ích quan sát được bao gồm:

Quy trình xử lý phân có tổ chức hơn

Chất thải từ khu vực chuồng trại được đưa vào bể phân hủy thay vì tích tụ trong sân mở.

Sản xuất năng lượng

Khí sinh học được sử dụng cho các hoạt động nấu ăn trong hộ gia đình trang trại.

Tái sử dụng bùn đã phân hủy

Bùn được bón cho các cánh đồng gần đó làm phân bón hữu cơ.

Những kết quả này cho thấy các bể phân hủy linh hoạt có thể hoạt động hiệu quả trong các hệ thống nông nghiệp nhiệt đới.

Kết luận

Khí hậu ấm áp và cơ cấu chăn nuôi của Indonesia tạo ra các điều kiện phù hợp với công nghệ phân hủy kỵ khí. Các nghiên cứu điển hình như lắp đặt ở Tây Java cho thấy các bể phân hủy màng linh hoạt có thể là một giải pháp thay thế thiết thực cho các hệ thống ngầm thông thường.

Bằng cách cung cấp thiết bị bể phân hủy mô-đun thích ứng với môi trường nông nghiệp nhiệt đới, Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đóng góp vào việc áp dụng rộng rãi hơn các giải pháp khí sinh học phân tán trên khắp Đông Nam Á.

Các dự án như vậy nhấn mạnh vai trò của kỹ thuật vật liệu và thiết kế hệ thống có thể thích ứng trong việc mở rộng các ứng dụng năng lượng tái tạo trong các cộng đồng nông thôn.