Xây dựng hầm Biogas - những kỹ thuật cần lưu ý

Khí gas từ hầm Biogas thành phần chủ yếu gồm khí Metal (CH4) và hơi nước, lượng khí này dùng cho đun nấu rất tốt, nếu sử dụng đúng cách thì không hề ảnh hưởng gì tới sức khỏe con người. Nước thải của hệ thống đã được diệt hết 99% trứng giun sán, có thể tận dụng làm phân vi sinh hoặc tưới cho rau sạch, mang lại nguồn phân bón an toàn cho canh tác, hạn chế côn trùng phát triển, qua đó giúp giảm dịch hại từ 70-90%, bảo vệ sức khỏe người nông dân.
Chăn nuôi phát triển thì vấn đề vệ sinh môi trường nông thôn cũng trở nên bức xúc. Năm 1999, Trung tâm Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường được giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng mô hình hầm khí Biogas đảm bảo vệ sinh môi trường khu dân cư”. Trong quá trình triển khai, Trung tâm đã xây dựng 6 hầm thí điểm tại thị xã Vĩnh yên, huyện Bình xuyên và huyện Yên Lạc. Kết quả toàn bộ các mô hình trên đến nay đều hoạt động tốt và đã giải quyết cơ bản tình trạng ô nhiễm môi trường tại gia đình được áp dụng xây dựng hầm Biosgas thí điểm, không ảnh hưởng xấu đến môi trường các hộ và xung quanh, đồng thời tạo ra một lượng khí gas làm chất đốt cơ bản phục vụ sinh hoạt.
Các năm 2001, 2003, 2004, 2005, Trung tâm tiếp tục triển khai thêm 300 hầm nữa tại các huyện, thị trên địa bàn tỉnh. Sau một thời gian triển khai, các hầm trên đều cho kết quả tốt và người dân đã nhận thấy rõ hiệu quả kinh tế và môi trường của mô hình. Cái được từ hầm Biogas người dân ở đây ai cũng nhìn thấy, ngoài những lợi ích cụ thể như tạo ra môi trường sạch sẽ, tận dụng nguồn chất đốt, thắp sáng, nguồn phân sạch để trồng trọt và làm thức ăn chăn nuôi cá, việc sử dụng hầm Biogas còn tạo cho các gia đình một hướng phát triển kinh tế gia đình khép kín. Hiện nay hầm Biogas đã được triển khai xây dựng rộng rãi ở các địa phương trong tỉnh, nhưng vấn đề đặt ra là sự hiểu biết về hầm Biogas của đại đa số nông dân vẫn còn nhiều hạn chế. Trong khuôn khổ bài viết, này chúng tôi xin giới thiệu và hướng dẫn một số điểm về kỹ thuật cần lưu ý trong quá trình xây dựng và sử dụng hầm khí Biogas:


1. Lựa chọn thể tích xây dựng hầm Biogas:
- Đối với các hộ nuôi thường xuyên từ 5-6 con lợn, hoặc 3-4 con lợn + 01 con bò, hoặc 3+4 con bò nên lựa chọn thể tích xây dựng hầm từ 9-11 m3;
- Đối với hộ nuôi thường xuyên từ 10 -15 con lợn, 5 - 6 con bò nên lựa chọn thể tích của hầm từ 16-16 m3;
- Đối với hộ nuôi số lượng gia súc lớn và các trang trại nên xây dựng thành nhiều hầm (Việc lựa chọn quy mô xây dựng các hộ nên tham khảo ý kiến các nhà chuyên môn).

2. Lựa chọn địa điểm căn cứ vào các yếu tố sau đây:
- Đảm bảo đủ diện tích mặt bằng để xây dựng hầm Biogas đúng kích thước dự kiến;
- Cách xa nơi đất trũng, hồ ao để tránh bị nước ngập;
- Tránh nơi nền đất có cường độ chịu lực kém, phải xử lý móng phức tạp và tốn kém;
- Tránh không cho rễ cây to ăn xuyên vào công trình;
- Gần nơi cung cấp nguyên liệu;
- Gần nơi sử dụng khí để tiết kiệm đường ống, tránh tổn thất;
- Đặt ở nơi có nhiều nắng, kín gió để giữ nhiệt độ cao, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sinh khí;
- Cách xa giếng nước từ 5-8 m trở lên.

3. Lựa chọn vật liệu đảm bảo các yêu cầu dưới đây:
- Gạch đặc: cần chọn loại I, nung chín đều, có kích thước các viên đều đặn;
- Cát: vữa xây sử dụng cát vàng có đường kính hạt không quá 3 mm, vữa trát sử dụng cát đen, yêu cầu chung đối với cát là phải sạch;
- Xi măng: dùng xi măng pooclăng mác từ 300 trở lên;
- Sỏi, đá dăm, gạch vỡ: các vật liệu này bề mặt phải sạch, không dính đất hoặc các chất hữu cơ;
- ống nối: ống nối ở lối vào và lối ra có đường kính từ 200 mm trở lên. Khuyến cáo nên dùng ống nhựa PVC.

4. Đào đất, xây bể phân huỷ, bể điều áp và thử độ kín:
Để tiết kiệm hợp lý công đào đất, cần lấy tâm bể phân huỷ để vạch ra một vòng tròn để xác định chu vi hố cần đào. Nếu đất không sụt lở, thành hố có thể đào thẳng đứng với bán kính rộng hơn bán kính bể phân huỷ 20-30 cm. Nếu đất sụt lở, thành hố phải đào nghiêng với độ dốc thích hợp để tránh sụt lở.
Khi gặp nơi nền đất có cường độ chịu lực kém thì nên đổ móng bằng bê tông gạch vỡ hoặc gạch dăm, sỏi dày 10-20 cm; nếu nền đất chắc có thể lát gạch. Thông thường lát gạch rẻ hơn đổ bê tông. Nếu đáy hố có bùn hoặc cát mềm, phải đổ một lớp gạch vỡ và đầm nện chặt cho tới khi nền đất vững chắc mới tiến hành xây móng. Lớp gạch vỡ này dày 10-20 cm tuỳ theo nền đất. Nếu đổ bê tông, trộn bê tông theo tỷ lệ: 1 xi măng/3 cát vàng/6 cốt liệu thô (gạch vỡ, đá dăm, sỏi). Cần đầm, nện kỹ để tăng cường độ bê tông, giảm các lỗ rỗng trong khối bê tông, sau đó láng mặt bằng xi măng + cát vàng theo tỷ lệ 1:3, hoặc lát bằng gạch.
Trước khi xây, nếu trời nắng hoặc hanh khô thì gạch cần nhúng nước cho ướt, sau đó cho khô ngoài mặt mới xây. Xây bể phân huỷ phía dưới hình trụ cầu, phía trên xây hình bán cầu. Việc xây bể được thực hiện theo từng hàng, lần lượt từ dưới lên trên. Gạch được đặt nằm ngang, chiều dài nhất của viên gạch được nối tiếp nhau để tạo thành một hàng khép kín thành một vòng tròn. Mỗi khi đặt viên gạch, luôn dùng dây định dạng để kiểm tra cự ly và độ nghiêng của viên gạch cho chính xác đảm bảo vòm cầu đều đặn, không méo mó.
Công việc trát giữ vai trò quyết định trong việc đảm bảo cho công trình kín nước và kín khí, chủ yếu cần trát kỹ lớp trát ở mặt trong của công trình, mặt ngoài chỉ cần trát một lớp.
Đối với mặt trong bể phân huỷ, cần trát theo trình tự sau đây:
- Cọ rửa sạch mặt cần trát nếu bị bẩn;
- Dùng hồ xi măng nguyên chất quét lên bề mặt cần trát;
- Trát lớp vữa mỏng 0,5 cm theo tỷ lệ 1 xi măng/3 cát. Đợi cho lớp này hơi khô rồi dùng bay miết thật kỹ;
- Đợi 1-2 giờ sau cho lớp vữa trên đủ khô lại trát tiếp lớp thứ 2 tương tự như trên;
- Trát tiếp lớp thứ 3 tương tự như trên rồi đánh màu bằng xi măng nguyên chất;
- Quét lớp phủ chống thấm: dùng hồ xi măng có pha phụ gia chống thấm hoặc dùng sơn chống thấm để quét lên mặt lớp trát 3 lớp. Đợi cho lớp này khô rồi quét tiếp lớp sau.
Việc lấp đất cần làm cẩn thận để tránh cho công trình không sụt lở gây nứt vỡ về sau. Nếu có cát hoặc xỉ đổ lấp xung quanh là tốt nhất, đặc biệt là phần phía dưới công trình. Khi tường đã đủ cứng, nếu công trình xây đã yên tâm không bị thấm thì có thể lấp đất dần để giữ cho phần đã xây càng vững, không cần đợi xây xong mới lấp.
Sau khi mới xây dựng xong cần tiến hành kiểm tra thật kỹ độ kín nước và kín khí của toàn bộ công trình. Quan sát bên trong thiết bị xem có những chỗ nứt xuất hiện ở đáy và tường hay không. Bước tiếp theo phải kiểm tra bằng cách đổ nước. Đổ đầy nước vào tới mức tràn của thiết bị và chờ một thời gian cho tường hấp thụ nước tới mức bão hoà. Khi mực nước ổn định, đánh dấu lấy mực nước. Nếu sau một thời gian mà mực nước giảm không đáng kể là thiết bị đảm bảo kín nước.

5. Vận hành bảo dưỡng hầm Biosgas:
* Nguyên liệu nạp ban đầu: Ban đầu nên nạp đầy phân phân huỷ ngay một lúc. Nếu không đủ nguyên liệu thì cần phải nạp tới mức đủ đảm bảo kín khí. Nước rửa chuồng là nước ngọt. Nước ao hồ tốt hơn nước máy. Khi nạp cần tránh không để các loại như cát, sỏi, đá, cành cây, mẩu gỗ, dầu mỡ công nghiệp, xã phòng, thuốc tẩy, thuốc nhuộm, thuốc sát trùng theo vào.
* Đưa khí vào sử dụng: Sau khi nạp xong cần đóng tất cả các van khí lại để thu tích khí. Tuỳ loại nguyên liệu, lượng nạp và điều kiện thời tiết, thời gian có khí có thể lâu hay chóng. Những mẻ khí đầu tiên thường còn lẫn nhiều hơi nước, CO2 nên chưa thể cháy được. Vì vậy cần xả hết vài ba lần, sau đó châm thử xem khí đã cháy được chưa. Việc châm thử không được thực hiện ở đường ống dẫn khí mà chỉ được thực hiện ở bếp.
* Vận hành hầm khí Biogas : Cần nạp nguyên liệu bổ sung hàng ngày bằng cách rửa và vệ sinh chuồng trại. Theo dõi áp suất khí để phát hiện rò rỉ qua đường ống.
* Bảo dưỡng hầm:
- Phá váng và vớt bỏ váng: trước khí phá váng và vớt bỏ váng cần dừng nạp liệu trước một tuần và xả hết khí ra ngoài;
- Lấy bỏ lắng cặn: công việc này 3 năm chúng ta cần vệ sinh lại hầm 1 lần;
- Xả nước đọng trong đường ống dẫn khí: công việc này cần tiến hành thường xuyên.

6. Đề phòng cháy nổ, ngạt:
Khí gas từ hầm Biogas là một khí có thể gây cháy nổ nên cần đề phòng tai nạn xảy ra. Tại nơi có khí thoát ra ngoài do đường ống hở cần tuyệt đối cấm lửa, hút thuốc, dùng đèn dầu. Khi dùng bếp cần chú ý đưa lửa tới gần rồi mới mở van cho khí ra. Khi vệ sinh hầm hoặc sửa chữa, do phải chui vào trong thiết bị để làm nên cần phải tuân theo các bước sau đây:
+ Lấy toàn bộ dịch phân ra ngoài và chờ bể phân huỷ khô;
+ Phải đợi cho khí gas thoát ra hết. Có thể dùng cành cây hoặc thổi không khí bên ngoài vào để xua đẩy khí gas ra;
+ Người làm ở dưới phải có người ở trên theo dõi
Bếp gas có thể dùng bếp thủ công và bếp công nghiệp tuỳ theo điều kiện của mỗi gia đình.
Trên đây là một số hướng dẫn để xây dựng một hầm khí Biogas. Rất mong muốn được bà con nông dân quan tâm áp dụng. Mọi thắc mắc cần giải thích và hướng dẫn xin liên hệ qua các phòng Tài nguyên & Môi trường các huyện, thị hoặc Trung tâm Tài nguyên & Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc.