KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP: Đánh giá hiệu quả mô hình khí sinh học và đề xuất giải pháp phát triển mô hình tại xã Thành Lộc,Huyện Hậu Lộc,Thanh Hóa

LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực hồn thành Khóa luận tốt nghiệp này, ngồi cố gắng nhiều thân, nhận đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình thầy khoa Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới: Các thầy cô trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, đặc biệt thầy cô Khoa Quản lý tài nguyên rừng & Môi trƣờng trang bị cho tảng kiến thức vững môi trƣờng nhiều lĩnh vực liên quan khác năm qua Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới Giảng viên, Th.S Kiều Thị Dƣơng, ngƣời tận tình bảo, hƣớng dẫn giúp đỡ tơi nhiều để tơi hồn thành đƣợc nội dung Khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn tới cô chú, anh chị UBND xã Thành Lộc nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu sở hộ gia đình đƣợc điều tra địa bàn xã giúp đỡ tơi q trình điều tra, thực nghiên cứu đề tài, cung cấp thông tin, số liệu cần thiết để tơi hồn thành Khóa luận Cuối xin gửi lời cảm ơn tới ngƣời thân gia đình, bạn bè hỗ trợ động viên, giúp đỡ thời gian thực Khóa luận Do trình độ thời gian thực đề tài có giới hạn nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận đƣợc góp ý thầy bạn để đề tài tơi đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn kính chúc quý thầy cô bạn sức khỏe! Hà Nội, ngày tháng Sinh viên thực Lê Thị Phƣợng i năm 2017 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP vii i ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình ứng dụng cơng nghệ Biogas 1.1.1 Lịch sử q trình hình thành phát triển cơng nghệ Biogas Thế giới Việt Nam 1.1.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật hầm ủ Biogas Việt Nam 1.2 Tổng quan công nghệ Biogas nông nghiệp 1.2.1 Nguồn ngun liệu thơ q trình sản xuất Biogas 1.2.2 Nguyên lý q trình chuyển hóa 1.2.3 Thành phần, tính chất Biogas 1.2.4 Các yếu tố hóa lý ảnh hưởng đến q trình phân hủy sinh học 10 1.2.5 Lợi ích công nghệ Biogas nông nghiệp [22] 13 CHƢƠNG MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15 2.1.1 Mục tiêu chung 15 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15 2.2 Đối tƣợng – phạm vi nghiên cứu 15 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 16 2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 16 2.4.2 Phương pháp điều tra vấn 16 ii 2.4.3 Phương pháp điều tra thực địa 17 2.4.4 Phương pháp tính tốn lượng phát thải CH4 [12] 18 2.4.5 Phương pháp nội nghiệp 19 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 3.1 Điều kiện tự nhiên 20 3.1.1 Vị trí địa lý [4] 20 3.1.2 Địa hình 20 3.1.3 Đặc điểm hệ thống giao thông 21 3.1.4 Đặc điểm khí hậu, thời tiết [4] 21 3.1.5 Các nguồn tài nguyên thiên nhiên 23 3.2 Đặc điểm dân sinh, kinh tế, xã hội [4] 25 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Hiện trạng sử dụng mơ hình Biogas xã Thành Lộc 27 4.1.1 Kết khảo sát tình hình lắp đặt hầm Biogas xã Thành Lộc 27 4.1.2 Kết khảo sát trạng sử dụng Biogas 37 4.2 Hiệu việc phát triển mơ hình Biogas khu vực 44 4.2.1 Đánh giá hiệu kinh tế sử dụng hầm Biogas 44 4.2.2 Đánh giá hiệu môi trường chăn nuôi sử dụng hầm Biogas 46 4.2.3 Đánh giá hiệu xã hội sử dụng hầm Biogas 47 4.2.4 Đánh giá hiệu mặt y tế - giáo dục sử dụng hầm Biogas 48 4.2.5 Những thuận lợi khó khăn người dân lắp đặt hầm Biogas 49 4.3 Những tồn sử dụng mơ hình Biogas khu vực 50 4.3.1 Xả bớt nhiên liệu từ hầm Biogas 50 4.3.2 Rị rỉ khí gas 51 4.3.3 Bùng phát tảo 52 4.4.2 Biện pháp để nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trường xã Thành Lộc 53 iii KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ 57 Kết luận 57 Tồn 58 Khuyến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ BIỂU 61 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CH4 : Khí Metan CO2 : Khí Cacbon dioxit C/N : Tỷ lệ lƣợng Cacbon Nito Dự án CDM : Dự án Cơ chế phát triển H2 S : Hydro sunfua HLV : Hội làm vƣờn H1 N1 : Virut cúm H1N1 IPCC : Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu NN&PTNT : Nông nghiệp Phát triển nông thôn NH3 : Amoniac Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh TCN : Tiêu chuẩn ngành FAO : Tổ chức Lƣơng thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc UBND : Ủy ban Nhân dân SIDA : Tổ chức Hợp tác phát triển quốc tế Thụy Điển WHO : Tổ chức Y tế Thế giới v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Thông tin chung hầm Biogas Bảng Lƣợng chất thải hàng ngày động vật ngƣời Bảng Thành phần CH4, CO2 Biogas sinh từ hơp chất hữa Bảng Sản lƣợng khí sinh hàng ngày số loại chất thải Bảng Trình bày thành phần số tính chất Biogas 10 Bảng Nồng độ chất gây ức chế trình lên men vi khuẩn kỵ khí 12 Bảng Hiện trạng hệ thống giao thông xã Thành Lộc năm 2011 21 Bảng Giá trị sản xuất, cấu ngành kinh tế 25 Bảng Số đàn gia súc, gia cầm xã Thành Lộc năm 2011 – 2013 27 Bảng Số lƣợng lợn đƣợc nuôi hộ sử dụng hầm Biogas xã Thành Lộc 28 Bảng Tỷ lệ phân bổ phiếu điều tra cho thôn địa bàn xã 30 Bảng 4 Tỷ lệ nghề nghiệp hộ gia đình đƣợc điều tra có sử dụng hầm khí Biogas xã Thành Lộc 31 Bảng Các kênh thông tin Biogas cho hộ gia đình đƣợc điều tra 32 Bảng Lý hộ gia đình đƣợc điều tra lắp đặt Biogas 33 Bảng Kiểu hầm Biogas mà hộ gia đình đƣợc điều tra sử dụng 36 Bảng Lƣợng khí gas sinh hàng ngày từ hầm Biogas gia đình anh Nguyễn Trọng Thiết thôn 8, xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 39 Bảng Loại bếp sử dụng cho Biogas hộ gia đình đƣợc điều tra 40 Bảng 10 Kết điều tra thời gian nấu ăn bếp Biogas 41 Bảng 11 Mùi nhà bếp hộ gia đình đƣợc điều tra 43 Bảng 12 Hiệu kinh tế áp dụng hầm Biogas địa bàn xã Thành Lộc 45 Bảng 13 So sánh lợi ích nhóm hộ gia đình sử dụng hầm Biogas nhóm hộ gia đình khơng sử dụng hầm Biogas 49 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Đồng hồ đo áp lực 18 Hình Bản đồ xã Thành Lơc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 20 Hình 3 Biểu đồ thể tỷ lệ diện tích tự nhiên xã Thành Lộc 23 Hình Chăn ni lợn xã Thành Lộc 27 Hình Biểu đồ thể tỷ lệ phân bổ phiếu điều tra hộ sử dụng hầm khí Biogas tồn xã 30 Hình Biểu đồ thể tỷ lệ dung tích mơ hình Biogas hộ gia đình 31 Hình 4 Biểu đồ thể tỷ lệ nghề nghiệp hộ gia đình đƣợc điều tra có sử dụng hầm khí Biogas xã Thành Lộc 31 Hình Biểu đồ thể kênh thông tin mà hộ gia đình điều tra biết đến Biogas 32 Hình Biểu đồ thể lý hộ gia đình đƣợc điều tra lắp đặt hầm Biogas 33 Hình Hầm KT1 35 Hình Hầm bê tơng xây cố định 35 Hình Hầm composite 36 Hình 11 Bếp đôi 40 Hình 12 Bếp đơn 40 Hình 13 Biểu đồ thể loại bếp sử dụng cho Biogas hộ đƣợc điều tra 41 Hình 14 Biểu đồ thể tỷ lệ thời gian nấu ăn bếp Biogas hộ gia đình đƣợc điều tra 42 Hình 15 Biểu đồ thể tỷ lệ mùi nhà bếp hộ gia đình đƣợc điều tra 43 Hình 16 Lọc khí đo áp suất 44 Hình 17 Nƣớc chảy tràn từ bể điều hòa thải trực tiếp ruộng rau 52 vii TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MÔI TRƢỜNG = = = = = = = = = = = = = = = = = = o0o= = = = = = = = = = = = = = = = = = TÓM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận tốt nghiệp “Đánh giá hiệu mơ hình khí sinh học đề xuất giải pháp phát triển mơ hình xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa.” Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S Kiều Thị Dƣơng Sinh viên thực hiện: Lê Thị Phƣợng Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Đánh giá hiệu sử dụng mô hình khí sinh học (Biogas) xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa, thuận lợi khó khăn ngƣời dân trình sử dụng Từ đề xuất giải pháp nhằm khắc phục khó khăn nâng cao hiệu sử dụng mơ hình địa phƣơng 2.2 Mục tiêu cụ thể - Khảo sát đánh giá đƣợc trạng sử dụng mô hình Biogas xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa - Đánh giá hiệu việc phát triển mơ hình Biogas khu vực nghiên cứu - Đề xuất giải pháp phát triển mơ hình khu vực nghiên cứu Đối tƣợng – phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu Các dạng mơ hình Biogas đƣợc áp dụng chủ yếu khu vực nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu khu vực xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu trên, đề tài tiến hành nghiên cứu số nội dung sau: viii - Nghiên cứu trạng sử dụng mơ hình Biogas khu vực nghiên cứu Đánh giá hiệu việc phát triển mô hình Biogas khu vực - Nghiên cứu tồn sử dụng mơ hình Biogas khu vực Đề xuất biện pháp để nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trƣờng Phƣơng pháp nghiên cứu Trong q trình thực khóa luận, đề tài sử dụng phƣơng pháp sau: - Phƣơng pháp kế thừa tài liệu - Phƣơng pháp điều tra vấn Phƣơng pháp điều tra thực địa - Phƣơng pháp tính tốn lƣợng phát thải CH4 Phƣơng pháp nội nghiệp Bố cục khóa luận Khóa luận phần lời mở đầu, tài liệu tham khảo, mục lục, phụ biểu khóa luận cịn có phần sau: Đặt vấn đề Chƣơng 1: Tổng quan nghiên cứu Chƣơng 2: Mục tiêu, đối tƣợng, nội dung phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu Chƣơng 4: Kết nghiên cứu Kết luận - tồn – khuyến nghị Những kết đạt đƣợc Với mục tiêu đề tài là: Đánh giá trạng sử dụng mơ hình Biogas đề xuất giải pháp phát triển mơ hình khu vực nghiên cứu Trên sở kết nghiên cứu trạng sử dụng mơ hình, tác động mơ hình đến môi trƣờng, đánh giá hiệu việc nhân rộng mơ hình Biogas, đề tài xin đƣa số kết luận sau: Trong năm gần nhìn chung đàn lợn đàn gia cầm khu vực nghiên cứu có chiều hƣớng tăng nhanh, cịn đàn trâu, bị có chiều hƣớng giảm dần Năm 2013, tồn xã có 8000 lợn, 46 bò, trâu, 120000 gia cầm ix Tính đến hết năm 2014 tồn xã có 109 cơng trình hầm Biogas sinh học tổng số 1695 hộ dân địa bàn tồn xã Có dạng hầm ủ Biogas hầm bê tông xây cố định, hầm KT1 hầm composite Kiểu hầm Biogas bê tông xây cố định lắp đặt nhiều chiếm 55%, hầm composite chiếm 28% hầm KT1 chiếm 17% Tất hộ dân công nhận môi trƣờng xung quanh chuồng trại đƣợc cải thiện đáng kể, hết mùi hôi phân nƣớc tiểu ứ đọng hố thải so với trƣớc có Biogas, hết ruồi nhặng Tuy nhiên, nƣớc thải sau hầm ủ, ngƣời dân thải tùy tiện môi trƣờng Bã thải sau hầm ủ Biogas đƣợc ngƣời dân dùng làm phân bón cho trồng, nhiên hiệu chƣa cao Nhờ sử dụng mơ hình Biogas mà hộ gia đình tiết kiệm chi phí khoảng 200-300 nghìn/tháng so với việc mua gas để đun nấu trƣớc Nhƣ mơ hình Biogas giải đƣợc vấn đề địa phƣơng giảm thiểu ô nhiễm phát sinh trực tiếp từ chất thải chăn ni tiết kiệm đƣợc chi phí sinh hoạt Đề tài đƣa số giải pháp nhằm góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trƣờng đề xuất đƣợc số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng hầm ủ Biogas x 4.2.5 Những thuận lợi khó khăn người dân lắp đặt hầm Biogas - Thuận lợi  Đƣợc hỗ trợ vay vốn từ Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, thông qua Hội Phụ nữ  Thông qua lớp truyền thông, tập huấn ngƣời dân đƣợc phát tài liệu miễn phí, đƣợc tƣ vấn kỹ thuật đƣợc kiểm tra chất lƣợng hầm hoàn thành  Diện tích xây dựng rộng rãi nên khơng ảnh hƣởng nhiều tới đất canh tác hay trồng lâu năm  Ngƣời dân ngày nhận thức đƣợc lợi ích to lớn Biogas nên hầu - hết ngƣời dân tự nguyện lắp đặt Khó khăn  Sự hỗ trợ Nhà nƣớc đầu tƣ nghiên cứu phát triển nhƣ kinh phí, trang thiết bị, kỹ thuật cho sản xuất, ứng dụng cơng nghệ Biogas cịn nhiều hạn chế  Sự nhận thức xã hội Biogas cịn thấp  Trên địa bàn xã chƣa có đội xây dựng hầm Biogas chuyên trách nên hầm gặp cố việc gọi thợ đến sửa khó khăn thƣờng phải đợi 03 ngày đội có mặt  Thủ tục vay vốn cịn gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian Bảng 13 So sánh lợi ích nhóm hộ gia đình sử dụng hầm Biogas nhóm hộ gia đình khơng sử dụng hầm Biogas Chỉ tiêu Nhóm hộ gia đình sử dụng hầm Biogas Nhóm hộ gia đình khơng sử dụng hầm Biogas Kinh tế - Mỗi hộ tiết kiệm đƣợc 3,81 – 6,57 triệu Tiết kiệm chi phí xây đồng/năm dựng bảo dƣỡng - Tiết kiệm đƣợc tiền xây bể phốt – triệu hầm khí Biogas đồng Mơi trƣờng - Mơi trƣờng khơng khí, nƣớc, đất - Phân gia súc, gia cầm đƣợc thải vào hầm Biogas - Hạn chế thải khí hiệu ứng nhà kính từ chất đốt thơng thƣờng 49 Chƣa xác định Xã hội Góp phần giải phóng phụ nữ trẻ em khỏi gánh nặng vất vả công việc nội trợ, tiết kiệm thời gian cho công việc học tập nghỉ ngơi Y tế Giáo - Hạn chế dịch bệnh, tiết kiệm chi phí khám, chữa bệnh dục - Cung cấp kiến thức thực tiễn cho học sinh sinh viên từ xây dựng, sáng tạo ý tƣởng khí Chƣa xác định Chƣa xác định sinh học phục vụ cho hệ tƣơng lai (Nguồn: Kết điều tra hộ gia đình, 2017) Nhƣ việc xây dựng cơng trình Biogas hộ gia đình chăn ni hiệu mơ hình nên đƣợc áp dụng rộng rãi địa bàn toàn xã mà địa bàn huyện, tỉnh nƣớc tiến tới đất nƣớc phát triển bền vững 4.3 Những tồn sử dụng mơ hình Biogas khu vực 4.3.1 Xả bớt nhiên liệu từ hầm Biogas Hầm Biogas giúp nhiều gia đình địa phƣơng có chất đốt hàng ngày, tiết kiệm chi phí giảm thiểu đáng kể nhiễm môi trƣờng từ chất thải chăn nuôi Nhƣng thực tế, khơng hầm Biogas địa phƣơng có lƣợng khí lớn so với nhu cầu sử dụng, nhiều hộ phải xả bớt nhiên liệu gây mùi khó chịu cho ngƣời dân gần khu vực, may chƣa xảy cố đáng tiếc Tuy nhiên, xảy cố nổ hầm dễ gây thƣơng vong cho ngƣời dân Đồng thời gây ô nhiễm mơi trƣờng khơng khí xung quanh, nhƣ mơi trƣờng đất, nƣớc khu vực Ơ nhiễm khơng khí từ q trình chăn ni lợn khí độc nhƣ CO, SO2, NO2 , H2S, CH4 phát sinh từ phân huỷ chung chất thải (phân nƣớc tiểu) dãy chuồng khu vực lân cận bể Biogas bể điều hoà Đây nguồn phát tán sinh khí liên tục Các yếu tố có tác động nhiều đến mơi trƣờng xung quanh, sức khoẻ hộ gia đình Đặc biệt khí CH4 có tiềm làm nóng trái đất cao CO2 (gấp 72 lần khoảng thời gian 20 năm), CH4 thúc đẩy oxy hóa nƣớc khí quyển, gia tăng nƣớc gây hiệu ứng nhà kính mạnh nhiều so với hiệu ứng trực tiếp CH4 (danang.gov.vn) 50 Ngồi cịn có khí NO2 chiếm lƣợng nhỏ thành phần khí nhà kính, nhƣng khả làm nóng trái đất cao (gấp 289 lần khoảng thời gian 20 năm) làm tổn hai tầng ozon Do có thời gian tồn khí lâu dài, nên lƣợng NO2 thải tiếp tục gây ấm lên toàn cầu kéo dài đến kỷ sau (danang.gov.vn) Hoạt động xả bớt nhiên liệu từ hầm Biogas nguyên nhân gây cố góp phần gia tăng khí nhà kính khí quyển, làm cho Trái Đất nóng lên gây Biến đổi khí hậu Do vậy, quan liên quan cần phối hợp với quyền sở thƣờng xuyên tuyên truyền, khuyến cáo ngƣời dân việc xây dựng, bảo dƣỡng vận hành cơng trình kỹ thuật, nâng cao ý thức trách nhiệm bảo đảm an toàn cho thân cộng đồng, hạn chế tối đa việc gây nhiễm mơi trƣờng 4.3.2 Rị rỉ khí gas Các hộ gia đình sử dụng hầm composite khơng có tƣợng rị rỉ khí gas, khơng gây mùi Tuy nhiên hộ sử dụng hầm Biogas xây gạch, bê tơng thƣờng có tƣợng rị rỉ khí gas hầm ủ bị rạn nứt hay ống dẫn khí gas bị hƣ hỏng, số mơ hình Biogas địa phƣơng cịn nhiều khuyết điểm thiết kế, xây dựng Ở số mơ hình, đƣờng ống dẫn chất thải vào hầm phân hủy đƣợc đặt mặt đất, miệng ống dẫn vào hầm ủ khơng kín, lƣợng khí hầm ủ bay ngồi, ảnh hƣởng tới hiệu suất hầm ủ, gây ô nhiễm Có q nhiều khí H2S ngun nhân làm phận kim loại nhƣ ống thép, cút, van đồng bị rỉ đen dẫn tới việc rò rỉ khí gas H2S khí khơng màu nhƣng có mùi trứng thối đặc trƣng dễ nhận nồng độ thấp, hoạt động mạnh nguy hiểm cho ngƣời tiếp xúc H2S nồng độ thấp không gây nguy hiểm cho ngƣời tiếp xúc, nồng độ cao gây đau đầu chống váng, chảy nƣớc mắt, hắt hơi, ngạt thở, chí tử vong Mặt khác, gặp nguồn nhiệt đủ lớn bắt nhiệt gây cháy nổ 51 4.3.3 Bùng phát tảo Hình 17 Nước chảy tràn từ bể điều hòa thải trực tiếp ruộng rau (Nguồn: Kết điều tra hộ gia đình, 2017) Bã thải từ hầm Biogas, nƣớc chảy tràn từ bể điều hịa có đặc trƣng giàu chất đạm, bổ sung chất dinh dƣỡng vào thủy vực nhận nƣớc thải Khi hàm lƣợng nitơ, phốt nƣớc lớn, dƣ thừa so với nhu cầu dẫn đến tƣợng phú dƣỡng đặc biệt thủy vực tĩnh khả tự làm nhƣ lƣu lƣợng nƣớc trao đổi thấp Nitơ phốt đóng vai trị quan trọng q trình phát triển loài tảo lam Sự phát triển bùng nổ tảo làm cho nƣớc trở nên đục có màu xanh lục Tảo dƣ thừa, chết phân hủy gây nên mùi khó chịu ảnh hƣởng trực tiếp đến thủy sinh vật mơi trƣờng khơng khí xung quanh Quá trình phân hủy sinh học chất hữu tảo làm giảm nồng độ oxy hoà tan nƣớc Khi nồng độ oxy hoà tan xuống thấp, loài thủy sinh vật giảm Tại khu vực có nồng độ oxy hồ tan xuống q thấp chất hữu phân hủy mạnh thƣờng xảy q trình phân hủy kỵ khí lớp bùn đáy, phát sinh mùi hôi thối Đây môi trƣờng không thuận lợi cho sinh vật sống dƣới nƣớc Ngƣợc lại, nấm vi khuẩn phát triển mạnh nhờ phân hủy chất hữu làm tăng hàm lƣợng NH4+ Ngoài ra, phân hủy chất hữu sinh lƣợng lớn ion sunfat nƣớc Trong điều kiện khí, sunfat bị phân hủy sinh học giải phóng khí H2S Khí H2S phát sinh mùi khó chịu độc hại cho ngƣời 52 Cùng với tác động yếu tố hoá lý nói trên, nguồn nƣớc thải cịn phƣơng tiện lan truyền vi sinh vật gây bệnh Nguồn nƣớc ngầm dùng sinh hoạt ăn uống ẩn chứa số tác nhân gây bệnh Ngoài ra, thải bã thải từ hầm Biogas, nƣớc chảy tràn từ bể điều hòa trực tiếp ruộng rau chứa nhiều mầm bệnh Đặc biệt coliform gây bệnh đƣờng ruột mang lại nguy mặt sức khỏe cho ngƣời ăn phải loại rau thủy sinh chƣa đƣợc nấu chín 4.4 Biện pháp nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trƣờng xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 4.4.1 Định hướng nhân rộng mơ hình Biogas xã Thành Lộc 4.4.1.1 Định hướng chung Phát triển mạnh, sử dụng khai thác có hiệu lợi xã để mở rộng mơ hình Biogas tới thôn xã mà đặc biệt phải phát triển Biogas thơn có chăn ni tập trung nhiều xã có nguy nhiễm môi trƣờng 4.4.1.2 Định hướng cụ thể Khai thác triệt để tiềm xã để mở rộng mơ hình Biogas Phấn đấu năm tới hộ có mức độ chăn nuôi tập trung cao xây hầm Biogas Phát triển mạnh ngành chăn nuôi: Tăng tổng số đàn trâu bị, phát triển chăn ni lợn theo hƣớng sản xuất hàng hóa, tăng quy mơ suất đàn gia cầm, bố trí thêm nhiều cán có trình độ chun mơn lĩnh vực nơng nghiệp chăn nuôi đặc biệt cán kĩ thuật tƣ vấn xây dựng cơng trình Biogas thơn 4.4.2 Biện pháp để nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trường xã Thành Lộc 4.4.2.1 Biện pháp chung Động lực lớn để thúc đẩy nông dân áp dụng công nghệ Biogas giải chất đốt, sau vấn đề ô nhiễm môi trƣờng Công nghệ Biogas thực thân thiện với nhà nông Tuy nhiên, vấn đề đặt sử dụng mơ hình để thực phù hợp với điều kiện nơng thơn Mơ hình Biogas đem lại lợi ích trực tiếp cho hộ nơng dân đồng thời đem lại lợi ích cho cộng đồng Các điều kiện liên quan đến tập quán, thói quen, điều kiện đất đai, vốn đầu tƣ ban đầu đại phận nơng dân nên địi hỏi phải giản đơn thiết kế xây dựng 53 Vì vậy, để phát triển mơ hình Biogas cần phải có quan tâm tồn thể cộng đồng có đạo tổ chức, quan cấp chƣơng trình Biogas Phổ biến rộng rãi tới hộ nông dân tác dụng việc xây hầm Biogas đặc biệt giúp vốn kỹ thuật 4.4.2.2 Biện pháp cụ thể Căn vào thực trạng phát triển Biogas xã ngành sản xuất có liên quan Căn vào nhu cầu phát triển, nhu cầu sử dụng nhiên, nguyên liệu ngày tăng mà nguồn nguyên liệu hóa thạch ngày khan phủ ngành cấp từ trung ƣơng đến địa phƣơng cần phải phối hợp với để đề phƣơng án phát triển ngành công nghiệp sinh học ứng dụng, mở rộng mơ hình khí sinh học q hƣơng địa phƣơng Dƣới số biện pháp mà đề tài mạnh rạn đƣa nhằm nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trƣờng xã Thành Lộc: - Biện pháp quản lý Uỷ ban nhân dân xã tăng cƣờng thực tốt hoạt động tuyên truyền, tập huấn nhằm nâng cao ý thức ngƣời dân cộng đồng dân cƣ ô nhiễm môi trƣờng sống hoạt động sản xuất, kinh doanh Tăng cƣờng biện pháp quản lý Nhà nƣớc việc quản lý nƣớc thải, chất thải sản xuất nông nghiệp lĩnh vực chăn ni Có sách khuyến khích ngƣời dân chăn nuôi tập trung, sử dụng hầm Biogas để xử lý chất thải Hỗ trợ miễn phí tài liệu, tổ chức tập huấn, cán tƣ vấn kỹ thuật miễn phí Đào tạo thợ xây dựng lành nghề, kỹ thuật - Biện pháp kỹ thuật để khắc phục tác động đến môi trường hầm Biogas Xây dựng cơng trình Biogas phức tạp, địi hỏi độ xác cao nên thợ xây dựng cơng trình Biogas phải có tay nghề cao, cẩn thận, có trách nhiệm xây dựng sau công trình vào hoạt động Các kỹ thuật viên phải thƣờng xun giám sát cơng trình suốt q trình xây dựng, phát giải cố gặp phải Tránh rủi ro xảy trình hoạt động cơng trình Trong thời gian cơng trình hoạt động, kỹ thuật viên phải kiểm tra tình hình sử dụng cơng trình hộ gia đình Khắc phục cố mà hộ gia đình gặp phải trình sử dụng 54 Phổ biến kỹ thuật cho bà nông dân việc đào tạo, bồi dƣỡng kỹ thuật xây hầm cho đội ngũ thợ xây sở địa phƣơng Mở rộng phát triển hệ thống hầm composite để phát huy hiệu sử dụng loại hầm này, hạn chế xây hầm bê tơng cố định loại hầm hạn chế mặt kỹ thuật, dễ bị hƣ hỏng tác động ngoại cảnh - Biện pháp công tác tuyên truyền Đối với ngƣời dân cần tuyên truyền, phổ biến sâu rộng cho ngƣời dân cơng trình Biogas Giải thích lợi ích mà đem lại cho ngƣời dân xã hội Do vậy, Nhà nƣớc phải có kế hoạch, chƣơng trình phổ biến mơ hình Biogas tới gia đình thơng qua hình thức tuyên truyền nhƣ: tổ chức buổi tập huấn, tuyên truyền địa phƣơng thông qua việc phát tài liệu, đƣa tin phƣơng tiện thông tin đại chúng địa phƣơng đƣa lãnh đạo địa phƣơng số nông dân điển hình tham quan nơi có phong trào sử dụng mơ hình Biogas phát triển Qua đó, vận động nông dân tự nguyện xây dựng hầm Biogas - Phát triển ngành nghề có liên quan Phát triển ngành nghề có liên quan đến phát triển Biogas nhƣ chăn nuôi, trồng trọt, đầu Biogas đầu vào ngành trồng trọt Nhƣ muốn phát triển Biogas trƣớc hết phải chăn ni trồng trọt việc chuyển đổi cấu trồng vật nuôi, đƣa trồng, vật ni có giá trị kinh tế vào sản xuất - Biện pháp quy hoạch đất đai để xây dựng chuồng trại lắp đặt hầm Biogas Phát triển Biogas gắn với phát triển nông nghiệp đặc biệt chăn nuôi, để xây dựng hầm Biogas cần phải có lƣợng phân gia súc, gia cầm định Do phải phát triển chăn nuôi theo quy mơ lớn, tập trung; xã cần tích cực việc khuyến khích hộ dân chăn ni theo quy mô trang trại tạo điều kiện giúp đỡ hộ dân Đối với hộ cần thực quy định xây dựng chuồng trại chăn nuôi quy định xây hầm Biogas - Biện pháp hỗ trợ Hỗ trợ vốn cho xây dựng Biogas đồng thời tăng cƣờng đầu tƣ vốn cho ngành sản xuất chăn nuôi Vốn đầu tƣ ban đầu cho hầm Biogas lớn so với thu nhập hộ gia đình nên số gia đình chăn ni nhiều xong chƣa có đủ kinh phí để xây dựng hầm Do vậy, cần hỗ trợ phần vốn để động viên, khuyến 55 khích bà nơng dân xây hầm thành lập quỹ cho vay với lãi suất thấp thời gian hồn lại lâu, khuyến khích hộ gia đình cách khen thƣởng, tuyên dƣơng cá nhân, hộ gia đình có ý thức tun truyền, vận động ngƣời dân xây dựng cá nhân đầu phong trào nhƣ phong trào xây dựng hầm Biogas Địa phƣơng nên có sách nhƣ thƣơng lƣợng doanh nghiệp vật liệu xây dựng địa bàn, giúp ngƣời dân đƣợc hƣởng khoản chiết khấu thƣơng mại hàng hóa mua vật liệu với số lƣợng lớn khoảng 2-3 hộ gia đình trở lên Trên số biện pháp để nhân rộng mơ hình Biogas khắc phục tác động đến môi trƣờng xã Thành Lộc Các giải pháp có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, bổ sung cho Nếu biện pháp đƣợc áp dụng cách đồng hiệu q trình nhân rộng mơ hình Biogas chăn nuôi xã Thành Lộc định thành công 56 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ Kết luận Qua thời gian tiến hành điều tra, khảo sát mơ hình Biogas địa bàn xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa cho thấy: Tất lợi ích mà cơng trình Biogas sinh học mang lại cho ngƣời dân địa phƣơng nói riêng hộ vùng nông thôn Việt Nam nói riêng khơng nhỏ điều có nghĩa nƣớc cần phải cố gắng nhân rộng thêm nhiều cơng trình hơn, khắc phục hạn chế điểm yếu cơng trình, phát huy điểm mạnh để tạo thêm nhiều lợi ích ứng dụng phục vụ cho phát triển đất nƣớc Q trình phát triển chăn ni gia súc, gia cầm nông thôn gắn liền với việc xử lý chất thải nông nghiệp, mà giải pháp xây dựng hầm Biogas giải pháp hữu hiệu Trên tồn xã Thành Lộc có 109 cơng trình Biogas xử lý chất thải chăn ni điều cho thấy công nghệ Biogas ngày đƣợc ứng dụng nhiều Đây giải pháp đem lại hiệu cao việc xử lý chất thải chăn nuôi Về kinh tế: Hầm ủ Biogas mang lại lợi ích khơng nhỏ cho ngƣời dân, tháng hộ gia đình tiết kiệm đƣợc từ 262,5 – 362,5 nghìn đồng/tháng Ngồi ra, chất thải hầm ủ mang lại lợi ích kinh tế cao, giúp cải thiện đất, tăng suất trồng… Về môi trường: Hầm ủ Biogas giảm thiểu tình trạng nhiễm mơi trƣờng Các cơng trình hầm Biogas góp phần làm giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ khí Trái Đất Về xã hội: Các cơng trình Biogas trực tiếp mang lại cuốc sống tiện nghi cho ngƣời dân nhƣ sử dụng chất đốt có chất lƣợng cao, khu cơng trình phụ, chuồng trại vệ sinh, đẹp thuận tiện nhƣ sống thành thị Về y tế - giáo dục: Từ xây dựng hầm Biogas tỷ lệ bệnh tật ngƣời động vật gia đình địa phƣơng giảm Đồng thời giúp cho học sinh, sinh viên sinh lớn lên địa phƣơng nghiên cứu, tìm tịi, sáng tạo loại nhiên liệu sinh học tƣơng tự nhƣ khí Biogas 57 Tuy nhiên sử dụng mơ hình hầm ủ Biogas xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa cịn số tồn khó khăn nhƣ: Về tồn tại: hoạt động xả bớt nhiên liệu gây tƣợng nổ hầm, gây mùi khó chịu khí từ hầm bay ra…, rị rỉ khí gas hay tƣợng bùng phát tảo Về khó khăn: - Sự hỗ trợ Nhà nƣớc đầu tƣ nghiên cứu phát triển cơng nghệ Biogas cịn nhiều hạn chế Sự nhận thức xã hội Biogas chƣa cao Trên địa bàn xã chƣa có đội xây dựng hầm Biogas chuyên trách - Thủ tục vay vốn gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian - Dự kiến năm tới số hầm Biogas tăng thêm, phong trào phát triển chăn nuôi xã đà phát triển mạnh, số hộ, mơ hình chăn nuôi tập trung gia tăng mạnh mẽ Tồn - Thời gian thực tập địa phƣơng ngắn khơng đủ để tìm hiểu sâu hoạt - động chăn ni, cơng trình Biogas hộ gia đình Các tiêu chí nhƣ tác động mơ hình Biogas đến chất lƣợng môi trƣờng chƣa đƣợc lấy mẫu quan trắc, đo tính trang thiết bị chuyên dụng dẫn tới kết thu đƣợc chƣa khách quan Khuyến nghị Xuất phát từ kết nghiên cứu đề tài, để hỗ trợ cho công tác triển khai nhân rộng mơ hình Biogas, nâng cao hiệu kinh tế, kỹ thuật trình vận hành hầm Biogas, nhƣ khắc phục đƣợc tác động đến môi trƣờng, số khuyến nghị đƣợc đề xuất nhƣ sau: - Các cơng trình nghiên cứu vấn đề cần phải tìm hiểu sâu hoạt động chăn ni, cơng trình Biogas hộ gia đình Cần phải lấy mẫu quan trắc, đo tính trang thiết bị chuyên dụng để đánh giá tác động mơ hình Biogas đến chất lƣợng mơi trƣờng Từ đánh giá đƣợc trạng mơi trƣờng khu vực nghiên cứu cách xác 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt BAJ (2014) Giới thiệu cơng nghệ khí sinh học Dự án Phát triển kinh doanh dựa chăn nuôi trồng trọt cho nông dân sản xuất quy mô nhỏ TP.Huế Báo cáo trạng môi trường chăn nuôi số tỉnh (2006) Viện chăn nuôi Báo cáo tổng hợp quy hoạch xây dựng nông thôn xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc đến năm 2020 (2012) Bùi Xuân An (2007) Nguy tác động đến môi trường trạng quản lý chất thải chăn cuôi vùng Đông Nam Bộ Đại học Nông Lâm TP.HCM Cơ chế hình thành khí sinh học hệ thống Biogas (2013) Trang thông tin lƣợng môi trƣờng cơng nghiệp Epronews Đặng Bình An (2007) Khảo sát hoạt động nhà máy phát điện công suất 10 kVA sử dụng nhiên liệu Biogas ủ từ phân heo Đại học Nông lâm TP.HCM hambebiogascomposite.com Ks.Phạm Công Khải (2012) Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tạo khí Biogas Cổng thơng tin điện tử hội nông dân tỉnh Đăk Nông Nguyễn Đức Trọng, Đỗ Hàm, Nguyễn Thị Quỳnh Hoa (2005) Môi trường lao động sức khỏe bệnh tật nơng dân chăm sóc gia cầm số vùng Thái Nguyên Báo cáo khoa học toàn văn, Nxb Y học 10 Nguyễn Hoàng Liên, Lê Quốc Hùng (2014) Đánh giá tiềm áp dụng chế phát triển hoạt động chăn ni lợn tập trung - Nghiên cứu thí điểm thành phố Hà Nội Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQGHN 11 Nguyễn Quang Khải (2006) Nghề sản xuất khí sinh học Nxb Nơng nghiệp 12 Nguyễn Thị Hà (2013) Khảo sát trạng xây dựng sử dụng hầm ủ Biogas xã Tri Phương, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh Đại học Sƣ phạm Hà Nội 59 13 Nguyễn Thị Hoa Lý (2005) Một số vấn đề liên quan đến việc xử lý nước thải chăn ni, lị mổ Tạp chí khoa học nơng nghiệp, số 14 Nguyễn Thị Huyền Phƣợng (2013) Đánh giá trạng xử lý chất thải chăn nuôi lợn đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường số trang trại huyện phía nam tỉnh Thái Nguyên Đại học Nông lâm Thái Nguyên 15 Phúc Văn (2013) Chất thải chăn nuôi gây sức ép đến môi trường 16 Quyết định số 21/2002/QĐ-BNN ngày 21 tháng năm 2002 (2002) Về việc ban hành tiêu chuẩn ngành lĩnh vực môi trường Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn 17 Số liệu thống kê UBND xã Thành Lộc 18 Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm Biogas Thái - Đức (2008) Trung tâm nƣớc VSMTNT 19 Trần Minh Trí (2013) Xử lý chất thải chăn ni Biogas Đại học Khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh 20 Trần Tấn Định (2011) khảo sát tình hình sử dụng hầm ủ Biogas xã An Phú, huyện Củ Chi, TP.HCM đưa giải pháp nhằm nâng cao hiệu sử dụng hầm Biogas Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP.HCM Tiếng anh B.T.NIJAGUNA (2002) Biogas Technology New Age Iternational Publisher Le Thi Xuan Thu (2007) Biogas Engineer/Extension in charge – Biogas Project Division – The Biogas Program for the Animal husbandry sector of Viet Nam 60 PHỤ BIỂU BẢNG CÂU HỎI PHỎNG VẤN TÌNH HÌNH SỬ DỤNG MƠ HÌNH BIOGAS CỦA CÁC HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ THÀNH LỘC, HUYỆN HẬU LỘC, TỈNH THANH HĨA Ngƣời cung cấp thơng tin I Họ tên:……………………………………… Nghề nghiệp:…………………… Địa chỉ: Thôn…………… xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa Thời gian vấn:……………………………………………………… II Thông tin điều tra vấn Gia đình sử dụng hầm Biogas đƣợc năm? ……………………………………………………………………………………… … Gia đình biết đến Biogas thơng qua hình thức nào? (truyền thơng, tập huấn; qua bạn bè, hàng xóm; qua tivi, đài báo…) Truyền thơng, tập huấn Bạn bè, hàng xóm Tivi, đài báo Lý gia đình xây dựng, lắp đặt hầm Biogas? (cải thiện môi trƣờng, hỗ trợ vốn, sử dụng gas…) Cải thiện môi trƣờng Hỗ trợ vốn Sử dụng gas Hệ thống hầm Biogas gia đình cịn hoạt động khơng? Đang hoạt động Khơng cịn hoạt động 61 Kinh phí xây dựng, lắp đặt hầm Biogas ban đầu? ……………………………………………………………………………………… … Gia đình có đƣợc hỗ trợ khơng? Có Khơng Nếu hỗ trợ hỗ trợ bao nhiêu? ……………………………………………………………………………………… … Dạng hầm dạng gì? Hầm KT1 Hầm Composite Hầm bê tơng xây cố định Loại hầm khác Thể tích hầm bao nhiêu? .m3 Nguồn nguyên liệu đầu vào? ……………………………………………………………………………………… … 10 Số lƣợng gia súc gia đình ni con? ……………………………………………………………………………………… … 11 Bao nhiêu lâu gia đình hút cặn bã lần? ……………………………………………………………………………………… … 12 Bã thải sau thải đƣợc sử dụng cho mục đích gì? Bón Bón ruộng 62 Thải trực tiếp mơi trƣờng Ý kiến khác 13 Mục đích sử dụng khí gas gia đình? Đun nấu Thắp sáng Mục đích khác 14 Loại bếp gia đình sử dụng cho Biogas? (bếp đơn, bếp đôi, hai…) Bếp đơn Bếp đôi Cả hai loại 15 Thời gian nấu ăn Biogas? …………………………….phút/ngày 16 Khi nấu ăn khí gas gia đình có nghe mùi khí metan bị đốt khơng? Có Khơng 17 Khoản kinh phí tiết kiệm hàng tháng gia đình sử dụng Biogas? ……………………….VNĐ/tháng 18 Trong trình sử dụng hầm Biogas xảy cố lần chƣa? Đã xảy cố Chƣa xảy Nếu xảy cố gì? cố 19 Gia đình có đƣợc tập huấn cách xây dựng, khắc phục cố q trình sử dụng hầm Biogas? Có Khơng 20 Gia đình có dùng nƣớc tẩy rửa, thuốc kháng sinh nguyên liệu đầu vào sử dụng Biogas? Có Khơng 63