Đánh giá khả năng áp dụng mô hình nông nghiệp không chất thải tại xã giao lạc, huyện giao thủy, tỉnh nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG *** LÊ THỊ HỒNG NHUNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH NƠNG NGHIỆP KHƠNG CHẤT THẢI TẠI XÃ GIAO LẠC, HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2015 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG *** LÊ THỊ HỒNG NHUNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MƠ HÌNH NƠNG NGHIỆP KHÔNG CHẤT THẢI TẠI XÃ GIAO LẠC, HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Hoàng Liên Hà Nội - 2015 ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn: TS Nguyễn Thị Hồng Liên, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hoàn thành luận văn thạc sĩ Các thầy cô giáo khoa Môi trường, Trường Đại học KHTN - ĐH Quốc gia Hà Nội giúp hồn thành chương trình học luận văn Ủy ban nhân dân xã Giao Lạc người dân xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định giúp tơi q trình nghiên cứu đề tài Cuối cùng, tơi xin bày tỏ tình cảm lịng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp tận tình giúp đỡ, động viên suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Người thực Lê Thị Hồng Nhung iii MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan mơ hình nơng nghiệp không chất thải 1.1.1 Định nghĩa mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải 1.1.2 Mục tiêu mô hình khơng chất thải nơng nghiệp .5 1.1.3 Tiêu chí mơ hình khơng chất thải 1.2 Tổng quan chất thải nông nghiệp .6 1.2.1 Tổng quan chất thải chăn nuôi 1.2.2 Tổng quan chất thải trồng trọt 1.3 Tổng quan phương pháp xử lý chất thải nông nghiệp 1.3.1 Xử lý chất thải chăn nuôi 1.3.2 Xử lý chất thải trồng trọt 13 1.4 Tổng quan công nghệ trồng nấm rơm từ rơm rạ 14 1.4.1 Tổng quan nấm rơm 14 1.4.1.1 Đặc tính sinh học 14 1.4.1.2 Đặc điểm hình thái 15 i 1.4.2 Tổng quan công nghệ trồng nấm rơm từ rơm rạ 16 1.4.2.1 Thời vụ trồng nấm rơm 16 1.4.2.2 Nguyên liệu 16 1.4.2.3 Chọn meo giống 16 1.4.2.4 Xử lý nguyên liệu 17 1.4.2.5 Cách chất mô 17 1.4.2.6 Cách cấy meo 18 1.4.2.7 Chăm sóc mơ nấm cấy giống 18 1.4.2.8 Cách thu hái nấm 19 1.4.3 Cách phòng trừ bệnh cho nấm rơm 20 1.4.3.1 Bệnh sinh lý 20 1.4.3.2 Bệnh nhiễm 20 1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu 21 1.5.1 Điều kiện tự nhiên xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 21 1.5.1.1 Vị trí địa lý 21 1.5.1.2 Hiện trạng sử dụng đất 23 1.5.1.3 Khí hậu 23 1.5.1.4 Thủy lợi 24 1.5.2 Điều kiện kinh tế - xã hội xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 24 1.5.2.1 Dân số 24 1.5.2.2 Kinh tế 24 1.5.2.3 Văn hóa – giáo dục – y tế 25 1.5.2.4 Cơ sở hạ tầng 26 1.6 Một số mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải 28 1.6.1 Hiện trạng mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải nước ngồi 28 1.6.1.1 Mơ hình khơng chất thải vương quốc Anh 28 1.6.1.2 Mơ hình VAC Trung Quốc 29 1.6.1.3 Mơ hình khơng chất thải Fiji – châu Úc 29 1.6.2 Hiện trạng mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải Việt Nam 30 ii 1.6.2.1 Mô hình nơng nghiệp khơng chất thải ủ phân compost Quan Hóa, Thanh Hóa 30 1.6.2.2 Mơ hình chăn ni khơng chất thải Phú Thọ 31 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Đối tượng nghiên cứu 33 2.2 Phạm vi nghiên cứu 33 2.3 Phương pháp nghiên cứu 33 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 33 2.3.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế 34 2.3.3 Phương pháp lấy mẫu 34 2.3.4 Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng 35 2.3.5 Phương pháp chuyên gia 36 2.3.6 Phương pháp kế thừa 36 2.3.7 Phương pháp thống kê xử lý liệu 36 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Hiện trạng thu gom xử lý chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 37 3.1.1 Hiện trạng chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc 37 3.1.2 Hiện trạng thu gom xử lý chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc 39 3.1.3 Đánh giá thuận lợi khó khăn áp dụng mơ hình nơng nghiệp không chất thải xã Giao Lạc 41 3.2 Các mô hình xử lý chất thải nơng nghiệp xã Giao Lạc 43 3.2.1 Điều kiện áp dụng mơ hình 43 3.2.2 Xây dựng mơ hình tổng quát Vườn – Ao – Chuồng – Biogas .44 3.2.3 Xây dựng mơ hình hầm ủ biogas 46 3.2.3.1 Tính tốn hầm ủ biogas sử dụng cho hộ gia đình trung bình người có ni bị lợn 49 3.2.3.2 Cấu tạo, hoạt động bể nhựa composite 52 3.2.4 Xây dựng mơ hình xử lý chất thải nông nghiệp từ đồng ruộng 55 3.2.4.1 Mô hình trồng nấm rơm nhà cho hộ gia đình 55 iii 3.2.4.2 Xử lý bã thải sau trồng nấm ủ phân compost 56 3.2.4.3 Xử lý rơm, gốc rạ, trấu ruộng chế phẩm vi sinh 59 3.3 Đánh giá hiệu xử lý khả áp dụng mơ hình 59 3.3.1 Đánh giá hiệu xử lý khả áp dụng mơ hình VACB 59 3.3.1.1 Áp dụng cho hộ gia đình ni lợn xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy 59 3.3.1.2 Kết phân tích 61 3.3.2 Đánh giá hiệu khả áp dụng mơ hình xử lý phế phụ phẩm trồng nấm 67 3.4 Đề xuất biện pháp nâng cao khả áp dụng mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải xã Giao Lạc 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 KẾT LUẬN 71 KIẾN NGHỊ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 75 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ chung mơ hình khơng chất thải Hình 1.2: Hình thái nấm rơm 15 Hình 1.3: Vị trí địa lý khu vực xã Giao Lạc với xã xung quanh 22 Hình 1.4: Hệ sinh thái tích hợp hướng tới khơng chất thải Fiji 29 Hình 1.5: Mơ hình ủ phân compost Quan Hóa, Thanh Hóa 30 Hình 3.1: Nguồn gốc phát sinh chất thải nông nghiệp hộ gia đình 37 Hình 3.2: Phụ phẩm lúa sau thu hoạch 40 Hình 3.3: Mơ hình tổng qt VACB 45 Hình 3.4: 04 kiểu hầm ủ đề xuất luận văn 48 Hình 3.5: Cấu tạo hầm biogas nhựa composite 53 Hình 3.6: Sơ đồ quy trình cơng nghệ xử lý bã thải sau trồng nấm 57 Hình 3.7: Cấu tạo hầm biogas composite 2,25m 60 Hình 3.8: Màu sắc nước thải đầu vào đầu hệ thống biogas 61 Hình 3.9: Biểu đồ thể giá trị SS đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 64 Hình 3.10: Biểu đồ thể giá trị BOD5 đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 64 Hình 3.11: Biểu đồ thể giá trị COD đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 64 Hình 3.12: Biểu đồ thể giá trị tổng Nitơ đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 65 Hình 3.13: Biểu đồ thể giá trị tổng Phốt đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 65 Hình 3.14: Biểu đồ thể giá trị Coliform đầu vào, đầu hệ thống xử lý biogas 66 Hình 3.15: Sự thay đổi pH nhiệt độ trình ủ bã thải sau trồng nấm 68 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hiện trạng sử dụng đất xã Giao Lạc 23 Bảng 3.1: Trung bình lượng phân thải vật ni hộ gia đình/ngày .38 Bảng 3.2: So sánh ưu nhược điểm kiểu hầm 46 Bảng 3.3: Các kiểu hầm biogas người dân xã Giao Lạc muốn sử dụng 48 Bảng 3.4: Đặc tính sản lượng KSH số nguyên liệu thường gặp 49 Bảng 3.5: Sản lượng KSH tính cho hộ gia đình A 50 Bảng 3.6: Lượng khí sinh tính cho hộ gia đình A 51 Bảng 3.7: Kích thước hầm ủ lượng chất thải nạp vào hầm ngày .61 Bảng 3.8: Kích cỡ hố đầu 61 Bảng 3.9: Kết phân tích nước thải đầu vào, đầu đợt 62 Bảng 3.10: Kết phân tích nước thải đầu vào, đầu đợt 62 Bảng 3.11: Kết phân tích nước thải đầu vào, đầu đợt 63 Bảng 3.12: Kết phân tích phân compost mơ hình 68 vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand) BVTV Bảo vệ thực vật CN - TTCN Công nghiệp – Tiểu thủ cơng nghiệp COD Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand) CTR Chất thải rắn KSH Khí sinh học N.P.K Nitơ – Phốt - Kali SS Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid) THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TNHH Trách nhiệm hữu hạn UBND Ủy ban nhân dân VACB Vườn – Ao - Chuồng - Biogas VCK Vật chất khô VSV Vi sinh vật vii Lịch đổ rác gia đình anh chị là? a lần/ngày b lần/ngày c lần/2 ngày d Rác đầy đổ Gia đình anh chị đổ rác đâu? a Sơng b Ngồi đường c Chờ kẻng rác mang đổ d Cả phương án Gia đình anh chị có phải thực dọn vệ sinh chung thơn xóm khơng? a Có b Khơng Rác gia đình anh chị chủ yếu loại rác nào? a Hữu b Vơ PHẦN II: Tìm hiểu cấu nông nghiệp Cơ cấu vật nuôi Vật ni Lợn Gà, vịt Trâu, bị Loại khác Số lượng chất thải chăn nuôi: a Số lượng chất thải từ chăn nuôi lợn ……………………………………… b Số lượng chất thải từ chăn ni trâu, bị…………………………………… c Số lượng chất thải chăn nuôi gà, vịt ……………………………………… d Số lượng chất thải khác Hình thức sử dụng chất thải chăn ni: Ủ làm khí đốt biogas Làm phân bón Làm thức ăn nuôi cá Bán lại Đổ bỏ Khác 3.1.1 Làm phân bón Bón phân ủ Bón phân tươi Khối lượng: 76 3.1.2 Làm thức ăn nuôi cá Khối lượng cho ăn kg/ngày: 3.1.3 Bán lại Bán cho : Số lượng bán: 3.1.4 Đổ bỏ Số lượng đổ bỏ: Địa điểm đổ bỏ: 3.1.5 Khác Năng lượng gia đình sử dụng cho sinh hoạt: Nguồn lượng Mục đích sử dụng Lượng sử dụng Biogas Gas dân dụng Củi Trấu Rơm, rạ Dầu hoả Khác Cơ cấu trồng trọt: Loại nông sả Lúa Ngô khoai sắn Hoa màu Khác Chất thải trồng trọt làm gì? a b c Đốt Làm chất đốt Vất sơng 77 Ước tính vụ dùng phân bón thuốc bảo vệ thực vật loại? Loại phân bón, thuốc bảo vệ thực vật Lân Đạm Kali Loại khác Thuốc trừ sâu Bao bì thuốc bảo vệ thực vật sau sử dụng làm gì? a b c d Đốt Vất chung với loại rác khác Tái sử dụng Khác 78 PHỤ LỤC MẪU PHIẾU SỐ PHIẾU KHẢO SÁT LOẠI HÌNH HẦM Ủ BIOGAS Xin chân thành cảm ơn hợp tác q ơng/bà để hồn thành câu hỏi sau đây: Hộ gia đình (Ơng/ Bà): Địa chỉ: Gia đình ơng/bà sử dụng hầm ủ biogas chưa? a Chưa dùng b Đã dùng Nếu địa phương có triển khai chương trình “Sử dụng chất thải chăn ni để xây dựng hầm biogas” gia đình có sẵn lịng hợp tác hay khơng? Sẵn lịng 3.Mức chi phí xây dựng hầm ủ biogas chấp nhận được: Từ – triệu Trên triệu 4.Ông/bà có ý định dùng loại hình biogas lâu dài khơng? Lý do:……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Có loại hình biogas ưu, nhược điểm loại sau: So sánh ưu nhược điểm kiểu hầm Kiểu hầm biogas Hầm ủ nắp trôi Hầm ủ nhựa composite Hầm ủ chữ nhật cải tiến Túi ủ 80 - Nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ môi trường - Địi hỏi diện tích bề mặt lớn - Chỉ phù hợp cho hộ chăn nuôi với số lượng nhỏ Vậy, sử dụng, ông/bà dùng loại nào? a Hầm ủ nắp trôi b Hầm ủ nhựa composite c Hầm ủ chữ nhật cải tiến d Túi ủ Lý do: ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …… 81 PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN CHUYÊN GIA Xin chào! Tôi học viên thuộc khoa Môi trường, trường đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội , thực nghiên cứu “Đánh giá khả áp dụng mơ hình nơng nghiệp không chất thải xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định” Ngồi mục đích phục vụ cho việc học tập đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá khả áp dụng mơ hình nơng nghiệp khơng chất thải địa phương Rất mong giúp đỡ Cô/ Bác Xin cảm ơn! Câu 1: Xin anh/ chị cho biết đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường địa phương thời gian qua? Câu 2: Đứng trước thực trạng ô nhiễm môi trường nay, lãnh đạo ban ngành có chủ trương, sách nhằm cải thiện tình trạng trên? Câu 3: Anh/ chị đánh kết đạt từ chủ trương, sách trên? Câu 4: Theo anh/chị thời gian tới quyền cần đưa sách giải pháp cụ thể nhằm cải thiện thực trạng ô nhiễm môi trường địa phương? 82 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH KHẢO SÁT Hình ảnh 1: Ao ni cá hộ gia đình xã Hình ảnh 2: Vườn rau hộ gia đình hộ gia đình xã Hình ảnh 3: Đàn lợn hộ gia đình anh Phan Văn Tiên 83 Hình ảnh 4: Hố đầu vào đẩu Biogas hố đầu vườn Hình ảnh 5: Bếp sử dụng biogas hộ gia đình anh Phan Văn Tiên 84 PHỤ LỤC 5: DANH SÁCH CÁC HỘ GIA ĐÌNH PHỎNG VẤN Họ tên STT Lê Văn Vượng Nguyễn Thị Huệ Trần Thị Lan Phan Văn Tiên Vũ Văn Thưởng Trần Văn Ly Bùi Quang Minh Phạm Văn Hà Vũ Văn Chinh 10 Trần Đức Định 11 Lê Văn Điều 12 Nguyễn Thị Hoan 13 Trần Xuân Hiến 14 Cao Đào 15 Vũ Trung Kiên 16 Trần Thị Ngọc 17 Trần Xuân Kỳ 18 Lê Xuân Việt 19 Nguyễn Thị Lý 20 Nguyễn Thị Cải 21 Trần Văn Diện 22 Phùng Thị Nga 23 Phan Văn Tuấn 24 Trần Xuân An 25 Phạm Văn Minh 85 26 Trần Thị Điều 27 Phan Văn Cảnh 28 Lê Văn Việt 29 Phạm Thị Phượng 30 Lê Tường Vy 31 Đỗ Thị Mười 32 Phạm Văn Tiến 33 Phạm Văn Thắng 34 Đỗ Văn Tụy 35 Lê Thị Cài 36 Nguyễn Ngọc Châu 37 Cao Thị Kỷ 38 Đỗ Thị Xuyến 39 Trần Văn Thuần 40 Phan Văn Sự 41 Phạm Văn Thuyên 42 Nguyễn Thị Bé 43 Ngô Thị Huệ 44 Trần Thị Hạt 45 Ngô Ngọc Dũng 46 Phan Văn Bé 47 Cao Thanh Trang 48 Đỗ Mai Huệ 49 Nguyễn Hồng Ngát 50 Trần Văn Chính 86 ... lý chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 3.1.1 Hiện trạng chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc Chất thải nông nghiệp chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất nông nghiệp. .. lý chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định 37 3.1.1 Hiện trạng chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc 37 3.1.2 Hiện trạng thu gom xử lý chất thải nông nghiệp. .. NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG *** LÊ THỊ HỒNG NHUNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH NƠNG NGHIỆP KHƠNG CHẤT THẢI TẠI XÃ GIAO LẠC, HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH Chuyên ngành: Khoa học Môi trường