1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước nông nghiệp và hàng năm tạo ra một lượng lớn đến
hàng chục triệu tấn các phế thải (sinh khối) từ nông nghiệp (vỏ trấu, bã mía, rơm rạ,
vỏ đậu phộng…), phế thải của sản xuất chế biến gỗ (mùn cưa, dăm bào, gỗ vụn,
cành ngọn …). Sử dụng nguồn sinh khối này một cách thích hợp để sản xuất nhiệt
và điện năng sẽ đem lại cơ hội mới cho nông nghiệp, cải thiện an ninh năng lượng
và mang lại lợi ích cho môi trường và xã hội.
Lợi ích của việc sử dụng viên (thanh) nhiên liệu từ Biomass là tận dụng được
phế thải từ nông nghiệp, giảm chi phí vận chuyển và lưu trữ, có thể sử dụng làm
chất đốt cho nhiều loại lò công suất vừa và nhỏ, vừa cắt giảm năng lượng hóa thạch,
tiếp kiệm chi phí sản xuất, tăng chất lượng quá trình cháy và giảm lượng khí thải
gây hiệu ứng nhà kính… góp phần bảo vệ môi trường.
Riêng các tỉnh Miền Đông Nam Bộ hàng năm tạo ra cả chục triệu tấn phế
thải từ nông nghiệp như vỏ đậu, vỏ trấu, bã mía, rơm rạ, vv… Hiện nay đã có một
số nhà máy, cơ sở sản xuất thanh nhiên liệu từ vỏ đậu trên địa bàn như ở Đồng Nai,
Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, Tp HCM và Tây Ninh…. Tuy nhiên đây là lĩnh
vực mới nên máy móc vừa sản xuất vừa nghiên cứu cải tiến.
Ở nước ta, việc nghiên cứu sử dụng phế thải từ nông nghiệp để sản xuất nhiệt
năng phục vụ công nghiệp và đời sống sinh hoạt đã được một số trường Đại học
(Đại học Bách Khoa TpHCM, Đại học SPKT thành phố Hồ Chí Minh…) nghiên
cứu và một số cơ sở ở vùng Miền Đông Nam Bộ sản xuất thử. Các nghiên cứu tập
trung vào hướng sinh hóa để biến Biomass thành nhiên liệu lỏng phục vụ công
nghiệp. Thực tế đã có một số cơ sở tư nhân thuộc Miền Đông Nam Bộ sản xuất
thành công thanh nhiên liệu từ vỏ hạt để làm củi đốt phục vụ sinh hoạt. Tuy nhiên,
các máy móc, thiết bị sản xuất tại các cơ sở đó được thiết kế và chế tạo chủ yếu dựa
theo kinh nghiệm, chưa có nghiên cứu tối ưu các thông số của máy, từ đó hiệu quả
sử dụng máy còn hạn chế, đó chính là nguyên nhân kìm hãm sự phát triển sử dụng
nguồn năng lượng mới phục vụ công nghiệp và cuộc sống sinh hoạt.
2
Với lý do trên, chúng tôi chọn và thực hiện đề tài “ Nghiên cứu xác định

biển Đông - Đông bắc Braxin, trên những dải đất ấm áp của vịnh Ria Plata.
Đậu phộng được trồng rộng rãi ở nhiều nước như Ấn Độ, Trung Quốc, Mỹ,
Braxin và Achentina. Hiện nay ở các nước như Ghana, Malavi, Mali, Xômali,
Sudan, Thái Lan, Việt Nam diện tích trồng đậu phộng đang tăng lên.
Đậu phộng là cây thực phẩm, cây có dầu quan trọng. Trong số các loại cây
hạt có dầu trồng hàng năm trên thế giới, đậu phộng đứng thứ hai sau đậu tương về
diện tích trồng cũng như sản lượng. Hiện có hơn một trăm nước trồng đậu phộng.
Châu Á đứng hàng đầu thế giới về diện tích trồng đậu phộng cũng như sản lượng,
tiếp theo là châu Phi, Bắc Mỹ rồi đến Nam Mỹ. Hiện nay châu Á và vùng Bắc Mỹ
có chiều hướng mở rộng diện tích trồng đậu phộng hơn các vùng khác.
4
1.1.2. Tình hình phát triển của cây đậu phộng tại Việt Nam
Trong số 25 nước trồng đậu phộng ở châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ năm,
đậu phộng là một trong các loại cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta. Mặc dầu
đậu phộng có vai trò quan trọng như vậy nhưng nghiên cứu về đậu phộng ở nước ta
nhìn chung còn ít. Tài liệu nghiên cứu cơ bản cũng như nghiên cứu ứng dụng các
sách Việt về đậu phộng còn hạn chế.
Bảng 1.1. Sản lượng đậu phộng ở Việt Nam và một số nước trên thế giới
(nguồn: Food And Agricultural Organization of United Nations: Economic And
Social Department: The Statistical Devision)
Đậu phộng hầu hết trên khắp cả nước, nhưng tập trung chủ yếu ở các tỉnh
Miền Đông Nam Bộ. Từ năm 2001 đậu phộng là một trong những cây trồng được
Chính phủ ưu tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở một
số địa phương, nhu cầu tiêu thụ dầu thực vật, thức ăn gia súc trong cả nước và xuất
khẩu. Chính nhờ có những chủ trương, chính sách phát triển nông nghiệp của Nhà
Nước, sự đầu tư từ nhiều cơ quan nghiên cứu về ứng dụng thành tựu về giống mới,
chuyển giao tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất, năng suất và sản lượng đậu phộng đã có
những chuyển biến đáng kể. Từ năm 2001 đến năm 2006, diện tích trồng đậu phộng
đã tăng 25.3 nghìn ha, đặc biệt năng suất đậu phộng tăng từ 1.48 tấn/ha lên 1.73
tấn/ha. Năng suất đậu phộng tăng từ hai thập kỷ trở lại đây cùng với việc mở rộng

để trồng lan là phổ biến nhất.
Chậu lan có thể sử dụng loại chậu nhựa treo có đường kính miệng chậu 18-
20 cm (nếu chỉ trồng vài chậu), hay trồng lan trên trụ cố định trong luống nền đất
(trồng với số lượng khá nhiều), phía dưới chậu đổ một lớp vỏ đậu phộng dầy 8-12
cm tạo ẩm độ cho rễ, nên lưu ý không để thân chính của lan nằm sâu trong lớp giá
thể mà có thể để bên trên có khoảng cách 3-5 cm, vì điều kiện không khí với độ ẩm
cao như hiện nay cần duy trì bộ rễ lan luôn thoáng. Sau thời gian lớp vỏ đậu phộng
sẽ phân hủy thì cần bổ sung tiếp tục thêm.
Lớp giá thể đậu phộng ngoài chức năng giữ độ ẩm còn là nơi tiếp nhận lượng
phân bón để bộ rễ lan hấp thu từ từ.
Hình 1.7.Vỏ đậu phộng dùng để trồng lan
1.2.3. Sử dụng vỏ đậu phộng làm củi
Máy ép củi vỏ đậu phộng có công suất trung bình 500kg /h. Cứ 1.05 kg vỏ
đậu thì cho ra 1 kg củi vỏ đậu. Chỉ cần cho vỏ đậu vào phiểu chứa liệu cấp cho bộ
phận ép thì máy cho ra những khối củi đậu có đường kính 200x80x80mm. Trung
bình 1 kg củi đậu có thể nấu cho 4 người ăn.
Các thông số kỹ thuật:
Kích thướt: 200x80x80mm.
Màu: Nâu xám.
8
Độ dài: 80mm.
Hình dạng: Hình vuông, khối hộp.
Độ ẩm toàn phần: 9,3% (m/m).
Độ tàn tro: 1,7%.
Nhiệt lượng: 4600kcal/kg.
Hình 1.8. Củi được ép từ vỏ đậu phộng
1.3. Công nghệ sản xuất thanh nhiên liệu từ phế thải nông nghiệp
Dây chuyền công nghệ sản xuất thanh nhiên liệu từ phế thải nông nghiệp đã
được tiêu chuẩn hoá và xây dựng thành hệ thống hoàn chỉnh.
Hình 1.9. Dây chuyền công nghệ sản xuất viên nhiên liệu từ phế thải

lực đàn hồi của vật liệu, sau đó dưới tác dụng của sức ép và nhiệt nén tạo viên. Đây
là giai đoạn khó nhất quyết định chất lượng viên nhiên liệu. Một số phương pháp
nén trong.
- Quá trình làm mát: Giảm độ ẩm, sản phẩm cuối cùng có chất lượng tốt,
Viên nhiên liệu có độ ẩm từ 10 - 12 %
10
Bảng 1.2. Phương pháp nén viên nhiên liệu:
Phương pháp nén Áp suất nén Mô tả phương pháp nén
Nén bằng pittông cơ khí 110 – 140 MPa
Nén bằng pittông thuỷ lực >30Mpa
Nén bằng trục vít 60 – 100 MPa
Nén bằng rulô 206 – 448 MPa
1.4. Các dạng củi được chế tạo từ biomass và các tiêu chuẩn
1.4.1 Các dạng củi được chế tạo từ biomass
- Các sản phẩm củi từ mùn cưa

11

Hình 1.11 Củi ép từ mùn cưa.
- Các sản phẩm củi từ vỏ trấu

Hình 1.12 Củi ép từ vỏ trấu.
- Các sản phẩm củi từ bã mía

Hình 1.13 Củi ép từ bã mía.
- Các sản phẩm củi từ vỏ đậu phộng
Hình 1.14 Củi ép từ vỏ đậu phộng.
12
1.4.2. Các tiêu chuẩn chấp nhận của củi từ biomass
- Tiêu chuẩn củi mùn cưa

phẩm nông nghiệp, thường được mang đi đốt sau mùa vụ với lượng rất lớn, thải ra
môi trường nhiều chất độc hại. Ít ai biết rằng những thứ trên có thể trở thành
nguyên liệu sản xuất năng lượng sinh học, khí đốt hydro, phân bón, xăng sinh học.
14
Điều này vừa giúp nông dân có thêm thu nhập, cải thiện môi trường, góp phần
chống lại biến đổi khí hậu toàn cầu.
Theo dự tính của các chuyên gia, việc tiêu thụ năng lượng trên toàn cầu có
thể tăng thêm 1/3 trong vòng 15 năm tới. Mức tiêu thụ năng lượng ngày càng gia
tăng, phần lớn là ở các nước đang phát triển, trong khi các nguồn năng lượng truyền
thống (thuỷ điện, than đá, dầu mỏ…) lại ngày càng khan hiếm. Vì vậy vấn đề cấp
thiết đặt ra là phải tiến hành một cuộc cách mạng đi tìm nguồn năng lượng mới
hoặc năng lượng tái sử dụng.
Theo Tổ chức Nông Lương thế giới, mỗi năm Việt Nam thu được hàng triệu
tấn đậu phộng và sẽ có hàng triệu tấn vỏ đậu, thân cây đậu có thể dùng làm nguyên
liệu đốt lò hơi.
Theo các chuyên gia năng lượng, nguồn năng lượng mới - còn có tên là “
vàng xanh ”. Tại 30 quốc gia đang trồng cây, hàng loạt những cây Nông nghiệp,
Lâm nghiệp chế ra nguồn nhiên liệu thay thế được xăng, dầu từ dầu mỏ. Theo các
chuyên gia năng lượng, đây là nguồn nhiên liệu phong phú và vô tận, mà loài người
không còn ám ảnh bởi khủng hoảng nhiên liệu. Loại nhiên liệu này có nhiều ưu
điểm so với các loại nhiên liệu truyền thống (dầu khí, than đá…) đó là: tính chất
thân thiện với môi trường, chúng sinh ra ít hàm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính
(một hiệu ứng khiến trái đất nóng lên) và ít gây ô nhiễm môi trường như các loại
nguồn nhiên liệu truyền thống, loại nhiên liệu tái sinh, các loại nhiên liệu này lấy từ
hoạt động sản xuất Nông, Lâm nghiệp và có thể tái sinh. Chúng giúp giảm sự lệ
thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu không tái sinh truyền thống. Tuy nhiên, hiện
nay vấn đề sử dụng NLSH vào đời sống còn nhiều hạn chế do chưa hạ được giá
thành sản xuất xuống thấp hơn so với nhiên liệu truyền thống. Trong tương lai khi
nguồn nhiên liệu truyền thống cạn kiệt, thì nó có thể là nguồn nhiên liệu thay thế
cho nguồn nhiên liệu truyền thống đó.

năng lượng mang lại lợi ích cho môi trường và xã hội đặc biệt là hiệu quả kinh tế
cao. Những loại chất thải tưởng như bỏ đi (mùn cưa, vỏ đậu, vỏ trấu, lõi ngô, bã
mía…) sẽ có thể sản xuất ra một lượng điện năng tương đối lớn cho con người.
16
Hiện nay, các phế phụ phẩm từ sản xuất nông lâm nghiệp ở nước ta với tổng sản
lượng lên tới hàng chục triệu tấn (nếu được tập trung lại). Các khu vực như Miền
Đông Nam Bộ có thể cho lượng chất thải sinh khối đạt 0,3 – 0,5 triệu tấn từ vỏ đậu.
Còn ở vùng Tây Bắc cũng đem lại tới 55.000 – 60.000 tấn mùn cưa từ việc khai
thác và chế biến gỗ. Đặc biện là chất thải từ nhà máy mía đường, hiện tại cả nước
đang có đến 10 - 15% tổng lượng bã mía không được sử dụng, vừa gây ô nhiễm môi
trường, vừa không được tận dụng. Riêng sản lượng vỏ trấu có thể thu gom được ở
khu vực đồng bằng sông Cửu Long lên tới 1,4 – 1,6 triệu tấn.
Theo GS.TSKH. Phạm Văn Lang - nguyên Viện trưởng Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch cho biết: "So với các nguồn khai thác điện năng
lớn từ thuỷ điện, nhiệt điện, nguồn điện năng từ các chất thải nông nghiệp tuy
không nhiều, nhưng nếu tận dụng được nguồn chất thải này sẽ vừa giúp giảm bớt ô
nhiễm môi trường, lại vừa có thể cung cấp điện tại chỗ cho các vùng nông thôn,
nhất là các vùng sâu ".
GS.TSKH Phạm Văn Lang đã tính toán tổng sản lượng phế thải sinh khối
hằng năm ở nước ta có thể đạt 8-11 triệu tấn. So với việc sản xuất điện từ than, công
nghệ sản xuất này rẻ và tiết kiệm hơn rất nhiều, bởi nếu sử dụng 2-4 kg chất thải
sinh khối sẽ tương đương với 1 kg than antracite (giá 1.000 đồng/kg), trong khi đó
giá Trấu chỉ bằng 5-10% giá than. Ngoài đồng bằng sông Cửu Long, các khu vực
khác như Miền Đông Nam Bộ cũng có thể cho lượng chất thải sinh khối đạt 0,3-0,5
triệu tấn từ vỏ đậu. Còn vùng Tây Bắc cũng đem lại tới 55.000-60.000 tấn mùn cưa
từ việc khai thác và chế biến gỗ. Đặc biệt là chất thải từ các nhà máy Mía đường,
hiện tại cả nước đang có đến 10-15% tổng lượng bã mía không được sử dụng vừa
gây ô nhiễm môi trường, vừa không được tận dụng. Theo GS Lang, bất kỳ loại chất
thải nào cũng có thể làm chất đốt để sản xuất ra điện được, vấn đề là người dân phải
có ý thức tiết kiệm và thu gom được các chất thải đó.

bằng so với nấu củi và rẻ hơn so với nấu than đá. Khi đó giá thành củi đậu sẽ hạ
xuống nhiều. Và củi đậu sẽ đến những thị trấn hoặc thị xã, giúp người dân tiết kiệm
ngân sách chi tiêu gia đình, quan trọng nhất là giảm độc hại đối với các hộ vốn
18
thường xuyên sử dụng than đá khi họ dùng củi đậu”. Bên cạnh giá thành hạ so với
ga, củi đậu cũng có hạn chế là dùng củi đậu nếu phát triển sẽ phổ biến ở nông thôn,
vì nó cần phải có chỗ để củi, cần có bếp lò, cần nơi thải tro, vì thế nó khó tiến vào
đô thị được mà có thể chỉ phổ biến ở nông thôn, vùng ven các khu dân cư gần đô
thị… Nếu trong tương lai nó tiếp tục cải tiến công nghệ và giảm giá thành như các
kỹ sư thực hiện công trình đang phấn đấu.
1.6. Một số kiểu máy ép biomass trong nước
- Máy ép bằng trục vít do ông: Nguyễn Đình Tường (sinh năm 1958), ngụ ấp
Vĩnh An, xã Bình Giã, huyện Châu Đức, Bà Rịa-Vũng Tàu, chế tạo.
Hình 1.15 Máy ép củi kiểu trục vít.
Máy ép được củi trấu, vỏ đậu và mùn cưa, đoạt giải Nhất cuộc thi "Sáng tạo
kỹ thuật nhà nông" toàn quốc lần thứ IV do Trung ương Hội Nông dân Việt Nam tổ
chức. Máy ép có nguyên lý hoạt động như máy ép ống nhựa, chạy bằng dòng điện 3
pha, có thể chạy bằng dòng điện 1 pha nhưng phải kết hợp với động cơ diesel. Cứ
100kg trấu cho vào máy thì tạo ra 95kg củi thành phẩm (độ ẩm dưới 14%). Hiện,
máy có 3 loại, loại có công suất 200kg/giờ, 250kg/giờ và 500kg/giờ.
Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý máy ép trục vít.
19
Máy ép củi trục vít được dựa trên nguyên lí ép bằng trục vít xoắn và
nhiệt làm cho đông kết. Máy ép không cần dùng phụ gia kết dính nào mà chỉ
dùng nhiệt để làm cho chảy nhựa thực vật kết dính các phân tử.
- Máy ép bằng trục vít do ông: Trần Đình Lai, địa chỉ thôn An Xuân, Xã
Quảng An, H. Quảng Điền, Tỉnh Thừa Thiên Huế, thực hiện.
Hình 1.17 Máy ép củi kiểu trục vít.
Là đề án nghiên cứu sản xuất máy ép trấu, củi trấu và than trấu, tận dụng phụ
phẩm trong sản xuất nông nghiệp để sản xuất chất đốt phục vụ sản xuất và tiêu dùng

- Máy ép bằng hệ thống thủy lực do công ty: Công ty TNHH TM SX U&I
Phương Quân, địa chỉ thôn Thạch Nham, xã Hoà Nhơn, huyện Hoà Vang, thành
phố Đà Nẳng, chế tạo.
Hình 1.20 Máy ép củi (dạng tròn) kiểu thủy lực.
Các thế hệ máy như: Máy ép thủy lực TL 200 ép tròn, Máy ép thủy lực TL
200 ép vuông. Nguyên lý hoạt động của máy ép thủy lực tạo khối nhiên liệu, bồn
trộn liệu được trộn đều, nhiên liệu được cấp vào ngăn chứa liệu, xylanh cấp liệu cấp
liệu vào khuôn ép sơ bộ, xy lanh ép sơ bộ ép liệu vào khuôn ép sau đó xylanh trên
khuôn kẹp chặt định hình sản phẩm. Máy ép sản phẩm tròn và máy ép sản phẩm
vuông hoạt động giống nhau.
- Máy ép bằng hệ thống thủy lực do công ty: Công ty TNHH cơ khí Đông Hải,
địa chỉ lô 2 cụm Công Nghiệp Quang Trung, Qui Nhơn, Bình Định, chế tạo.
Hình 1.21 Máy ép củi (dạng khối) kiểu thủy lực.
22
Hình 1.22 Sơ đồ nguyên lý máy ép thủy lực
1, Thân máy. 2, Xy lanh ép chính. 3, Động cơ cấp liệu. 4, Trục vít cấp
liệu . 5, Động cơ khuấy liệu. 6, Cánh khuấy liệu. 7, Bồn chứa nguyên liệu. 8,
Động cơ & bơm thủy lực. 9, Xy lanh thay khuôn. 10, Bồn dầu. 11, Đế và van
thủy lực. 12, Khuôn ép sản phẩm. 13, Công tắc hành trình. 14, Xy lanh ép sơ
bộ. 15, Lổ lấy sản phẩm ra ngoài. 16, Chày ép sản phẩm.
Nguyên lý hoạt động, phụ liệu được cấp vào bồn chứa liệu, xylanh nén liệu
từ trên xuống nén liệu vào khuôn, xylanh ép ép phụ liệu, sau khi xylanh ép lùi,
xylanh thay khuôn thay khuôn ép. Máy sử dụng 2 khuôn ép, khuôn ép có thể dịch
23
chuyển về bên trái hoặc bên phải, sản phẩm được lấy ra nhờ một thanh đẩy gắn
song song với chày ép. Máy có kích thước gọn, vận hành êm.
Máy ép sử dụng xi lanh thủy lực để ép nguyên liệu, sản phẩm thường có tiết
diện tròn, vuông hoặc khối đặc. Loại này cho năng suất và lực nén rất cao. Máy gọn
nhẹ, dễ chế tạo. Khuôn và các thiết bị thay thế dễ dàng.
1.7. Kết luận chương

2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Chi phí năng lượng riêng và những yếu tố ảnh hưởng
25
Chi phí năng lượng riêng của máy rất quan trọng khi cần đánh giá máy thiết
kế máy và chọn chế độ làm việc tối ưu cho máy. Mức tiêu thụ năng lượng riêng A
r
(kWh/t):
(2.1)
Trong đó:
N
t
- công suất tiêu thụ của máy, [kW];
Q- năng suất máy, [tấn/h];
Hiệu suất chung của máy được đánh giá bằng trị số năng suất
riêng mà nó biểu thị bằng số lượng thành phần thu được khi chi phí một đơn vị công
suất xác định theo công thức:
(2.2)
Như vậy: hiệu suất của máy là giá trị nghịch đảo với mức tiêu thụ điện năng
riêng.
Hiệu suất cơ tương đối của chế độ ép là năng suất riêng của
máy ở chỉ số ép đã cho và được xác định theo công thức:
(2.3)
Trong đó:
N
n
- công suất tiêu thụ để ép, không tính đến công suất chi phí chạy không,
[kw];
- mức độ ép.
- Năng suất của máy ép và những yếu tố ảnh hưởng