Đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp sinh hoạt và đề xuất cải thiện các giải pháp cấp nước cho người dân huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An

Đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp sinh hoạt và đề xuất cải thiện các giải pháp cấp nước cho người dân huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An Đánh giá hiện trạng sử dụng nước cấp sinh hoạt và đề xuất cải thiện các giải pháp cấp nước cho người dân huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Trong bối cảnh tài nguyên lượng hóa thạch giới ngày cạn kiệt, lượng tái tạo trở thành mối quan tâm riêng quốc gia mà trở thành vấn đề tồn cầu Trước tình hình trên, từ 20 năm qua, nhiều nhà khoa học giới bắt đầu truy tìm nhiều loại lượng khác nhau, lượng tái lập Một lượng gần gũi với lượng có từ phân hủy rác hữu gia đình phân chuồng gia súc trâu, bị, heo…đó lượng khí sinh học hay gọi Biogas Ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi cơng nghệ khí sinh học giải pháp chủ yếu để giải tình trạng ô nhiễm môi trường, cung cấp nguồn chất đốt, tiết kiệm lượng hiệu vùng nông thôn Nhu cầu sử dụng công nghệ biogas cho hộ gia đình nơng dân cao, đặc biệt hộ chăn ni trâu, bị, lợn với quy mô lớn Riêng Củ Chi - huyện ngoại thành Thành phố Hồ Chi Minh, có số đàn gia súc lớn thành phố, xã An Phú đánh giá xã có đàn gia súc lớn huyện với 15263 heo, 2326 bị Vì việc quản lý chất thải từ gia súc cần tổng hợp biện pháp kỹ thuật, giáo dục, sách mơi trường sách kinh tế Các biện pháp kỹ thuật phổ biến để xử lý chất thải từ gia súc bao gồm hệ thống biogas; bể chứa phân: bón phân xử lý vào đất; sử dụng xanh để hấp thu chất thải sử dụng phân gia súc thành phần thức ăn gia súc Trong đó, xây dựng hệ thống biogas giải pháp xử lý chất thải từ chăn nuôi tốt hiệu Tuy nhiên trình xây dựng phát triển hệ thống biogas gặp phải khơng khó khăn nên tốc độ mở rộng quy mơ cịn chậm Để mở rộng quy mô phạm vi áp dụng mơ hình biogas có hiệu cơng việc nghiên cứu biogas quan trọng Vì đề tài luận văn 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 ủ biogas sản xuất nơng nghiệp cần thiết 1.2 Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu trạng sử dụng mơ hình biogas xã An Phú huyện Củ Chi- TpHCM, thuận lợi khó khăn hộ gia đình q trình sử dụng Từ đề xuất giải pháp nhằm khắc phục khó khăn nâng cao hiệu sử dụng mơ hình biogas địa phương 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu Luận văn bao gồm: - Khảo sát đánh giá trạng sử dụng hầm ủ biogas xã An Phú huyện Củ Chi-TpHCM - Đề xuất số giải pháp nhằm khắc phục khó khăn nâng cao hiệu sử dụng mơ hình biogas địa phương 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 - Phương pháp điều tra câu hỏi Lập câu hỏi liệt kê đầy đủ thông tin cần khảo sát hoạt động chăn nuôi ( loại gia súc, gia cầm, số lượng…), phương thức quản lý chất thải chăn nuôi ( thải bỏ dùng làm phân bón xây dựng hầm biogas), tình hình sử dụng hầm ủ biogas ( loại hầm, thể tích, q trình vận hành hầm ủ)… - Đối tượng khảo sát: Các hộ chăn nuôi gia súc địa bàn - Số phiếu khảo sát: 65 phiếu ( chi tiết nội dung phiếu điều tra đính kèm phụ lục) 1.4.2 Phương pháp vấn, tham khảo ý kiến - Phỏng vấn trực tiếp số hộ dân địa bàn Xã hoạt động chăn nuôi công tác ứng dụng xây dựng, vận hành hầm ủ biogas chăn nuôi 1.4.3 Phương pháp thu thập số liệu - Thu thập tham khảo số liệu thống kê quan có liên quan:  Chi cục thú y TpHCM  Trung tâm nước VSMT nông thôn TpHCM  Trang web UBND huyện Củ Chi: www.cuchi.hochiminhcity.gov.vn 1.5 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu xã An Phú huyện Củ Chi, TpHCM 1.6 Các kết đạt đề tài Đánh giá sơ tình hình sử dụng mơ hình biogas xã An Phú huyện Củ Chi-Thành phố Hồ Chí Minh Đưa giải pháp nhằm nâng cao lợi ích biogas cộng đồng 1.7 Kết cấu đồ án Đề tài “Khảo sát tình hình sử dụng mơ hình biogas xã An Phú huyện Củ Chi-TpHCM đưa giải pháp nhằm nâng cao lợi ích biogas” bao gồm nội dung sau: - Tổng quan công nghệ biogas - Tổng quan xã An Phú huyện Củ Chi – TpHCM - Kết khảo sát tình hình sử dụng hầm ủ biogas xã An Phú huyện Củ Chi-TpHCM - Đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu sử dụng mơ hình biogas CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BIOGAS 2.1 Tổng quan cơng nghệ biogas nông nghiệp 2.1.1 Nguồn nguyên liệu thô q trình sản xuất biogas 2.1.1.1 Đặc tính chung nguyên liệu Biogas ( khí sinh học) loại khí sinh chất thải động vật chất hữu ( phụ phẩm nông nghiệp) bị lên men điều kiện kỵ khí Vi sinh vật phân hủy chất tổng hợp khí sinh Biogas hỗn hợp bao gồm metan, cacbon dioxit, nitơ, hydro sunfua… Chất thải động vật ( phân, nước tiểu) chăn nuôi nông nghiệp nguồn nguyên liệu lớn, chứa nhiều thành phần hữu có khả chuyển hóa sinh học để tạo biogas Khối lượng chất thải phát sinh có khác nhau, tùy theo loại gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, đặc điểm chuồng trại đặc điểm ngành quốc gia Theo số liệu thống kê ngành nông nghiệp Ấn Độ, Napal, Việt Nam…khối lượng phát sinh thành phần tính chất loại chất thải ước tính sau: Bảng 2.1: Ước lượng chất thải phát sinh từ động vật Loại động vật Khối lượng chất thải phát Khối lượng chất thải có sinh ( kg/ngày/1 con) khả thu (kg/ngày/1 con) (a) Trâu, bò 10 -15 5-8 (b) Lợn 1,3 0,3 (c) Cừu 0,75 0,25 (d) Gia cầm ( gà, vịt) 0,75 0,75 0,06 0,06 (e) Chất thải người gom Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher (a) Chất thải trâu, bò Tại Ấn Độ, hầu hết chất thải từ trâu bò sử dụng làm biogas thành phần có tính đồng cao, tỷ lệ C:N chất thải gần mức tối ưu ( 30:1), thuận lợi cho trình phân hủy sinh học Theo ước tính, ngày tồn Ấn Độc có khoảng triệu chất thải phát sinh chủ yếu từ trâu bị Nếu có nửa khối lượng sử dụng để chuyển hóa thành biogas lượng khí sinh có mức lượng tương đương 80 triệu than đá Thành phần chất thải bò ( tính theo phần trăm khối lượng) bao gồn tổng chất thải rắn (TS) 17,63%; chất rắn bay (VS) 13,65%; thành phần hữu (OC) 44,01%; tổng Nitơ 1,37%, tỷ lệ C:N = 32,1 pH = 5,0 (b) Chất thải lợn Tỷ lệ C:N chất thải lợn thấp so với trâu bò, tỷ lệ dao động khoảng 13-15:1 Do tỷ lệ C:N thấp nên để tăng hiệu trình sản xuất biogas người ta thương bổ sung thêm số thành phần khác nguồn nguyên liệu đầu vào hầm ủ Thành phần hỗn hợp bao gồm: - 60% phân lợn, 20% phân người 20% chất thải từ trồng trọt ( cây, cỏ cắt xén…); - 60% phân lợn, 20% phân bò 15% chất thải từ trồng trọt; - 63% phân lợn, 25% phân bò 12% phân gà (c) Chất thải từ gia cầm Loại chất thải có tỷ lệ C:N thấp, khoảng 15:1, sử dụng cần bổ sung thêm thành phần chất thải khác Thành phần, tính chất loại chất thải có khác loại gia súc Yếu tố định khả phân hủy sinh học nâng suất sản sinh biogas Các số liệu thống kê so sánh trình bày bảng 2.2 2.3 Bảng 2.2 Tính chất chất thải động vật Loại chất thải Lít nước Tỷ lệ C:N % H2O kgVS/con/ngày 9,3 65 5,9 28,3 16-25 78-80 4,2 37,3 25 75 - - Chất thải lợn 14 82 2,7 28,3 Chất thải cừu 20 68 - - Chất thải gia súc Chất thải bò Chất thải ngựa thải/con/ngày Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher Ngoài chất thải động vật người, thực vật nguồn nguyên liệu sử dụng để sản xuất biogas phân bón sinh học Ví dụ, kg chất thải từ vụ thu hoạch bèo tây tạo thành 0,037 0,045 m biogas Các loại nguyên liệu hữu khác có tính chất hóa sinh khác đó, khả tạo biogas chúng khác Hai nhiều loại nguyên liệu sử dụng kết hợp để đảm bảo yêu cầu cho trình phân hủy sinh học tạo khí Bảng 2.3 Lượng chất thải phát sinh tính chất ( tính 454 kg thịt sống) Bò sữa Thành Đơn phần vị Bò lấy thịt 182- Bò Bê Gia cầm >318 Lợn Lợn Gà đẻ Gà kg thịt giống trứng giị 318 kg Lợn Chất thải Kg/ thơ ngày 37,2 38,6 40,8 27,2 29,5 22,7 24 32,2 - 2,2 1,2 1,8 2,4 1,2 - - - Kg/m3 1.005 1.005 1.010 1.010 1.005 1.005 4,7 402 502 3,1 2,7 1,9 6,1 7,7 % TS 12,7 10,8 12,8 11,6 9,2 8,6 25,2 25,2 Chất rắn % TS 3,8 - - 2,7 2,2 1,4 4,3 5,4 bay % TS 82,5 - - 85 80 75 70 70 BOD5 % TS 16,5 - - 23 33 30 27 - COD % TS 88,1 - - 95 95 90 90 - TKN % TS 3,9 3,4 3,5 49 7,5 5,4 6,8 % TS 0,7 3,9 - 1,6 2,5 2,1 1,5 % TS 2,6 - - 3,6 4,9 2,3 2,1 Tỷ lệ phân/ nước tiểu Tỷ trọng 1.010 1.010 Kg/ Chất rắn tổng cộng Hàm lượng P Hàm lượng K ngày Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher Đối với Việt Nam, quốc gia có nơng nghiệp yếu, đặc điểm chất thải gia súc, gia cầm vùng nông thôn, ngoại thành theo số liệu thống kê Trung tâm Nước Vệ sinh môi trường nông thôn – Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn TpHCM sau: Khối lượng chất thải động vật thay đổi lớn tùy theo điều kiện chăn nuôi chuồng trại Lượng phân động vật sản xuất năm ước tính theo bảng 2.4 Bảng 2.4 Khối lượng chất thải từ động vật Tấn/năm ( tính Động vật Hàm lượng Nitơ ( kg/năm/454 kg thịt sống) 454 kg Trong nước thịt sống) tiểu Ngựa 20 Bò Trong phân Tổng 5,4 8,8 14,2 30 4,8 4,9 9,7 Lợn 33,7 4,0 3,6 7,6 Cừu 13,9 9,9 10,7 20,6 Gà, vịt 9,5 - 20 20 Nguồn: Trung tâm nước VSMTNT, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm biogas Thái-Đức, 2008 Thành phần chất thải bao gồm phần rắn (phân), phần lỏng ( nước tiểu động vật, nước dội rửa chuồng) vật liệu lót chuồng, rác, rau, cỏ…đặc tính tỷ lệ tương ứng thành phần theo đổi nhiều hay tùy thuộc vào loại động vật, thức ăn, hình thức chuồng trại… Rơm cỏ thường sử dụng để lót chuồng chứa lượng lớn cacbon, đặc biệt dạng xenlulo, lượng nhỏ nitơ khoáng chất Thành phần protein phân cung cấp môi trường đủ chất dinh dưỡng để vi sinh vật phát triển Bảng 2.5 Thành phần hóa học số loại phân từ động vật Động vật Thành phần phân rắn Lượng nước % Nitơ % P2O5 % K2 O % Trâu, bò 80 1,67 1,11 0,056 Ngựa 75 2,29 1,25 1,38 Lợn 82 3,75 3,13 2,2 Gà 56 6,27 5,92 3,27 Chim bồ câu 52 5,68 5,74 3,23 Nguồn: Trung tâm nước VSMTNT, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm biogas Thái-Đức, 2008 Kết rằng, phân chuồng dạng tươi chứa khoảng 70-80% lượng nước, 0,3-1,9% nitơ, 0,1-0,6% photpho 0,3-1,2% Kali Vì phân tươi, trung bình có khoảng 180-270 kg chất thô; 3,5-5 kg N, 2-3 kg P 2O5và 4-5 kg K2O 2.1.1.2 Khả sản sinh biogas Hầu hết thành phần hữu bao gồm protein, lipit, cacbohydrat, xenlulo ( trừ dầu khống, lignin) có khả chuyển hóa sinh học thành biogas ( CH 4, CO2) Ba thành phần chất hữu nói trên, lý thuyết, chuyển hóa thành biogas có khác thành phần CH 4, CO2, cụ thể trình bày bảng 2.6 Bảng 2.6 Thành phần CH4, CO2 biogas sinh từ hơp chất hữa Nguyên liệu Protein Chất béo Hydratcabon Lít khí/kg nguyên CH4% CO2% 700 70 30 1.200 87 33 800 50 50 liệu thô Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher Bảng 2.7 Định mức suất tạo biogas từ chất thải chăn nuôi Loại chất thải Chất thải bò Kh VS sinh % VS phân ra/con/ngày hủy 4,0 kg 30 % CC biogas/mg VS phân hủy 800 cc/mg m3biogas/con/ ngày m3 Chất thải lợn 2,7 kg 50% 1.100 cc/mg 1,6 m3 Chất thải gia cầm 5,9 kg 60% 600 cc/mg 2,2 m3 Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher Tại Nepal, phân bò sử dụng phổ biến làm nguyên liệu đầu vào cho hầm ủ biogas khối lượng phân tương đối nhiều Khả sinh khí số loại chất thải khác thống kê theo bảng 2.8 Bảng 2.8 Khả sinh khí số loại chất thải Khả sinh khí m3/kg phân Loại chất thải Chất thải bò 0,023 -0,04 Chất thải heo 0,04-0,059 Chất thải gia cầm 0,065 – 0,116 Chất thải người 0,02 – 0,028 Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher Tại Việt Nam, sản lượng khí sinh hàng ngày ước tính sau: Bảng 2.9 Sản lượng khí hàng ngày Loại chất thải Sản lượng khí hàng ngày ( lít/kg/ngày) Chất thải bị 15-32 Chất thải trâu 15-32 Chất thải heo 40-60 Chất thải gia cầm 50-60 Chất thải người 60-70 Bèo tây tươi 0,3-0,5 Rơm rạ khơ 1,5-2,0 10 trát kín sau đóng nắp lại ống dẫn khí van bị rị Dùng bọt xà phòng để kiểm tra chổ rỉ bị rị rỉ van, chỗ nối ống dẫn khí Tháo đoạn nối ống dẫn khí Có cặn đóng ống dẫn đường vào bể phân hủy sau dùng khí bể phân hủy que mỏng bàn chải mềm để cạo chất cặn gây tắc ống Đào đất xung quanh vòm dùng bọt xà phòng kiểm tra chổ rỉ Nơi xuất bong bóng chứng tỏ chổ bị rị rỉ Dùng bơm nạo vét hết cặn lắng khỏi bể, rửa Vòm cố định bị nứt bể kiểm tra chỗ nứt bên vòm cố định Đập vỡ xi măng cũ xung quanh vết nứt trát xi măng vào, gia cố để chống thấm Có váng đóng bề mặt Áp lực gas bình thường khí thoát nhanh bể phân hủy Mở nắp bể đổ thêm nước Dùng gậy gỗ khuấy trộn lới váng tan đóng nắp bể lại Có nhiêu chất cặn lắng bị Mở đường tháo chìm đáy chất cặn bị đẩy ngồi Có ván đóng bề mặt bể Dùng gậy để khuấy đảo lớp váng thu sau xúc ngồi Đường ống tháo ngun Dùng gậy để thơng ống liệu sử dụng bị tắc nghẽn Áp lực q ống dẫn khí bị tắc Dùng gậy để thơng ống 66 Làm khu vực tháo nguyên liệu lớn Khí bể áp lực lớn sử dụng đường cống thoát ách nạo vét bã thải đem sử dụng Xuất Ngừng bổ sung nguyên liệu bóng nước Bổ sung nhiều nguyên vòng ngày cho ngày đường vào bể liệu túi vôi vào ngày áp lực Áp lực khí khơng ổn định Nước bị ngưng tụ ống dẫn khí Mở van ngăn ngưng tụ nước ống sau đóng chặt van lại Độ pH thấp, chứng tỏ Bổ sung vơi để trung hịa giảm hầm hàm lượng axit cao nồng độ axit Bổ sung nhiều nguyên Ngừng bổ sung nguyên liệu ( liệu trên) Đủ áp lực Ngừng bổ sung nguyên liệu gas có Trong chất thải động vật có vịng -3 ngày, khí khơng mùi khó chịu lẫn độc tố chất diệt cháy phải bỏ hết nguyên liệu cũ khuẩn bắt đầu cho nguyên liệu lại cháy từ đầu Mở van dẫn khí khí bốc Nguyên liệu nạp vào ban cháy phải loại bỏ hết bã thải đầu toàn chất thải lợn thay phân bò phân động vật khác Áp lực đủ khí lên khơng Điều chỉnh vịi hiệu chỉnh khí Có q nhiều khơng khí cháy 67 Ngọn lửa cháy yếu Có nước đọng lại ống Mở van ngăn ngưng tụ dẫn khí khơ nước đónh chặt lại Kiểm tra ống dẫn khí có bị rị rỉ Áp lực khí thấp khơng Nới rộng lỗ thơng gas theo kích thước sau: • Đối với bếp nấu vịng Lỗ thơng gas nhỏ nắp bếp bị tắc nghẽn lỗ khí có kích thước 1.2 mm; cịn vịng ngồi có kích thước 1.6 mm • Đối với bếp đơi có vịng vịng có lỗ khí có kích thước 1.6mm, cịn vịng Ngọn lửa cháy q lớn ngồi có kích thước 2.3 mm Mở phận điều chỉnh khơng khí Lỗ q rộng lửa có màu xanh Lửa cháy ngược trở lại thay bốc Dùng bàn chải khăn lau Khí gas quay ngược trở lại lỗ lên lửa để cạo loại bỏ phần nắp bếp bị tắc cặn bẩn khòi bếp lên lỗ Điều chỉnh vịng điều chỉnh khơng Đường đóng khơng khí vào đóng khơng chặt 68 khí vị trí van đóng hồn tồn 5.2.2 Xử lý nước thải chăn nuôi sau hầm ủ biogas công nghệ “đất ngập nước” Nước thải có khả tự làm nhờ trình thấm hút qua đất cát phương thức xử lý tự lọc sinh học, gọi tổng quát xử lý nước thải qua đất Bằng cách xả nước thải sau xử lý sơ qua hào lọc ngầm hay cánh đồng tưới hay bãi lọc có diện tích tương đối rộng, chất cặn lơ lửng nước bị giữ lại tầng mặt đất Nhờ có oxy vi khuẩn hiếu khí mà chất bẩn oxy hố nước làm thấm xuống mặt đất Điều kiện quan trọng phương pháp phải có lớp đất, cát đủ dày để lọc, chiều dài tối thiểu khoảng 0,2 – 0,5m Thực tế cho thấy khả xử lý nước thải hữu hiệu diễn độ sâu 1,5m tính từ mặt đất Ngồi số nơi áp dụng việc xử lý nước thải qua vùng dất ngập nước, độ sâu khoảng 0,1 - 1,8m, dùng nước thải xả vào vùng trũng thấp để nuôi trồng thực vật thuỷ sinh lục bình, rong, cỏ nền, bèo tầm 5.2.3 Sử dụng hiệu bả thải sau nạo vét hấm ủ Bã thải khí sinh học loại phân hữu nên khơng có đặc tính phân hữu truyền thống mà cịn có nhiều ưu điểm khác kết q trình phân hủy kỵ khí mang lại Bã thải có dạng: - Bã thải lỏng: Gồm chất hoà tan lơ lửng - Bã thải đặc: Gồm phần váng phấn lắng đọng đáy thiết bị Hầu hết hầm biogas cỡ nhỏ hoạt động theo chế liên tục nên bã thải lõng đậy thường xuyên mang theo số lượng nhỏ chất khô vào khoảng 6-10% Bã thải đặc nằm đáy thiết bị lấy định kỳ theo ống thoát đáy 69 Thành phần N,P, K thành phần bã thải phụ thuộc vào nguyên liệu hầm ủ Trung bình 1m3 bã thải chứa khoảng 0,16 – 2,4 kg N, tương đương với 0,34 – 5,2 kg urê ( chứa 46%N); khoảng 0,5 – 2,7 kg P 2O5, tương đương 2,5 – 13,5 kg phân lân ( chứa 20% P2O5); khoảng 0,9 – 4,0 kg K2O, tương đương khoảng 1,8 – 8,0 kg phân kali ( chứa 50% K2O) Bảng 5.2: Thành phần N,P,K bã thải sau hầm biogas Thông số N tổng số NH+4 170-2240 130-930 0,017-0,22 0,013-0,093 140-3800 30,8-261,7 246-620 434-3100 0,07-1,9 0,015-0,13 0,123-0,31 0,217-1,55 P2O5 tổng số K2O tổng số pH Phần lỏng 56-320 100-434 1,7- 8,5 (mg/l) % 0,00560,032 0,01-0,043 Phần rắn 7,0-8,6 (mg) % ( Nguồn: Le Thi Xuan Thu, biogas engineer – Biogas Projec) Thành phần dinh dưỡng bả thãi loại động vật khác có khác thống kê theo bảng 5.3 Bảng 5.3 Thành phần dinh dưỡng đa lượng vi lượng bã thải Nồng độ chất dinh dưỡng Bã thải loại N (g/l) nguyên liệu Bã thải lỏng sau hầm ủ phân heo 0,47 P2O5 K2O Ca Mg Zn (g/l) (g/l) (ppm) (ppm) (ppm) 0,18 0,32 109,7 70 91,8 5,3 Mn (ppm) 1,1 Bã thải lỏng sau hầm ủ phân bò Bã thải lỏng sau hầm ủ phân heo bò 0,8 0,31 0,56 239,6 125,6 3,3 5,7 0,37 0,17 0,32 81,3 1,4 0,6 71,2 ( Theo nghiên cứu viện Đất trồng phân bón quốc gia năm 2005) Kết nghiên cứu cho thấy, thành phần dinh dưỡng bã thải hầm ủ phụ thuộc vào loại nguyên liệu hầm ủ Tại Việt Nam, phân heo phân bò thành phần nguyên liệu chủ yếu hầm ủ a Lưu chứa bảo quản bã thải trước sử dụng Theo phân tích trên, hàm lượng chất dinh dưỡng thành phần bã thải sễ suy giảm điều kiện thời tiết khí hậu nóng ẩm miền Nam Việt Nam Chính vậy, việc bảo quản lượng bã thải trước sử dụng điều cần thiết Một giải pháp khác để bảo quản bã thải làm phân compost Đây giải pháp quen thuộc nơng dân vùng nơng thơn họ thường xuyên sử dụng giải pháp phân tươi để tạo nguồn phân bón hữu Phân compost sử dụng nguồn nguyên liệu bã thải có chất lượng tương đương với phân tươi động vật b Giải pháp sử dụng bã thải trực tiếp, khơng qua chế biến • Bón trực tiếp Việc sử dụng phân hữu việc vơ quan trọng để có hiệu đến trồng như: Thúc đẩy phát triển góp phần tăng suất trồng Vì vậy, sử dụng bón trực tiếp phải tuân theo điểm sau: • Bã thải lỏng bao gồm nhiều chất dinh dưỡng hòa tan nên trồng dễ hấp thụ nên sử dụng loại phân bón thúc 71 • Bả thải đặc có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, giàu chất hữu cơ, nhiều axít Humic, đồng thời có tác dụng phân bón tác dụng nhanh tác dụng chậm nên phù hợp cho bón lót • Bã thải lỏng vừa khỏi thiết bị lên men cạnh tranh oxy với trồng, ảnh hưởng đến nảy mầm hạt phát triển rễ, chí cịn cho mầm bị héo Do đó, để sử dụng hiệu quả, bã thải vừa khỏi thiết bị nên giữ lại vài ngày hầm khác (hầm lắng - lọc), phần bã thải đặc nên ủ từ 10 – 15 ngày trước sử dụng • Bón phối hợp với phân hóa học Việc phối hợp phân hóa học bã thải biogas bù trừ cho thiếu hụt làm giảm mâu thuẫn nhu cầu dinh dưỡng trổng việc cấp phân cho đất Việc bổ sung đạm sunfat đạm carbonat (Amoni – carbonate) vào bã thải lỏng biogas làm tăng tốc độ hịa tan hấp thụ phân bón hóa học cho đất, giúp cho trồng dễ đồng hóa chất dinh dưỡng, nhờ hạn chế suy giảm nitơ tăng cường hệ số sử dụng phân hóa học dẫn, thức đẩy tăng trưởng trồng vi sinh vật đất Giải pháp làm giảm nhu cầu phân hóa học, giảm chi phí cho nơng nghiệp, ngăn ngừa phá hủy cấu trúc đất bón nhiều phân hóa học, bảo vệ mơi trường sinh thái góp phần tăng suất trồng Sự cân đối tối ưu phân bón hóa học bã thải biogas tùy thuộc vào loại đất, điều kiện khí hậu loại trồng khác nhau, khu vực khác Ngoài phối hợp bã thải biogas phân lân tạo thành phân phosphoric biogas Phương pháp phối trộn là: trộn phosphate magie calci apatit với bã thải biogas theo tỉ lệ 20 – 25 kg lân/1m3 bã thải làm tăng suất cho đậu hiệu đất thiếu lân • Làm phân bón 72 Bã thải lỏng biogas dụng bón trực tiếp cho cây, phương pháp sau: Lọc hết cặn khỏi bã lỏng dùng dung dịch phun lên giúp cho trồng tăng trưởng nhanh bã thải biogas ngồi nitơ cịn có phosphot ngun tố dinh dưỡng khác • Hạn chế sâu bệnh trồng Theo kết thu từ vùng ứng dụng bã thải biogas, phân biogas có ảnh hưởng đến việc hạn chế sâu bệnh cho trồng Dùng phân biogas cho trồng sau 48 số lượng trùng cịn khoảng 55% (kết nghiên cứu Đại học Nông nghiệp Nam Ninh Trung Quốc – 2005) Tại vùng sử dụng phân bón từ bã thải biogas người ta cho bã thải biogas có hiệu tốt việc kìm hãm sâu bệnh cho loại lương thực, rau hoa c Dùng bã thải để chế biến phân hữu khô Phơi khô cách chế biến đơn giản để cất giữ vận chuyển Tuy nhiên phương pháp làm tổn thất dinh dưỡng mức độ cao, đặc biệt nitơ bị tổn thất nghiêm trọng tới 50% nitơ tổng số 90% nitơ khoáng Sử dụng phân bã thải biogas phân gia súc phơi khô d Sử dụng bã thải để nuôi cá Bã thải biogas bao gồm số lượng lớn chất dinh dưỡng có tác dụng nhanh nên chức chủ yếu làm phân bón cho nước để ni thủy sinh vật Vì vậy, ao cá sử dụng bã thải biogas loại thức ăn phù hợp với việc nuôi loại cá chép vàng…do có chứa số chất hữu Việc sử dụng bã thải làm thức ăn cho cá phụ thuộc vào tỷ lệ cá thả ao: - Nếu sử dụng bã thải biogas nguồn thức ăn chủ yếu cá tinh chiếm tỷ lệ 70% cá ăn tạp chiếm 20-3-% 73 - Nếu trộn lẫn bã thải biogas với loại thức ăn khác cá ao theo phương pháp truyền thống cá trắm cỏ, cá vền không nhỏ 40 – 50%, đồng thời thả thêm vài loại cá khác Cách sử dụng bã thải sau: - Trước nuôi cá nên cải tạo ao cách nạo vét bùn, sửa sang bờ ao, bón vơi ( liều lượng 100 kg/1000 m 2), trì độ sâu ao từ 1,5 – m Nếu đào ao phải đào sâu – 3m - Xử lý nước ao nước thải đến nước có màu thả cá bột Hàng ngày phu nước thải mặt ao đặt ống dẫn trực tiếp nước thải bã cặn ao - Mật độ thả cá con/m2 - Đối với cá thịt, trước ni ao cần nạo vét bón vơi Diện tích ao ni tối thiểu 400 m2 - Có thể kết hợp cho cá ăn dặm thêm tấm, cám Việc sử dụng bã thải biogas nguồn thức ăn trực tiếp cho ao cá hỗn hợp cho thấy đầy đủ mặt thuận lợi bã thải biogas giàu dinh dưỡng phân sử dụng, nguổn thức ăn tự nhiên tốt cho thủy sinh vật làm tăng hiệu kinh tế cho ao cá 5.3 Giải pháp hổ trợ Tăng cường hoạt động tuyên truyền, tập huấn nhằm nâng cao lợi ích người dân cộng đồng dân cư ô nhiễm môi trường sống hoạt động sản xuất, kinh doanh Việc nâng cao hiệu triển khai xây dựng vận hành hầm ủ biogas xã An Phú để đảm bảo tiêu đề Chương trình VSMTNT Thành Phố địi hỏi cần có hổ trợ phối hợp thực quan ban ngành 74 chức tăng cường nhiệm vụ Ban đạo Chương trình, Trung tâm Nước VSMT NT, Sở Nông nghiệp phát triển nông thôn, UBND cấp… Hiện nay, UBND Xã An Phú giao cho Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã cho hộ dân muốn xây mơ hình hầm ủ biogas vay vốn, với quy trình sau: - Tổ chức tín dụng: Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố (thông qua Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã), Ngân hàng Chính sách Xã hội, Ngân hàng phát triển nơng thôn - Đầu mối đề xuất cho vay thu hồi vốn: Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã - Đầu mối tổng hợp theo dõi tiến độ thực hiện: Trung tâm Nước Sạch VSMT nông thôn - Hộ gia đình tham gia Chương trình vệ sinh mơi trường , đến liên hệ với Hội liên hiệp Phụ nữ xã đăng ký nhu cầu tham gia Chương trình (các hạng mục nhà vệ sinh, hầm biogas…) theo mẫu hướng dẫn Hội liên hiệp phụ nữ xã lập danh sách nhu cầu vay vốn hộ dân, bảng danh sách UBND xã xác nhận, gửi đến tổ chức tín dụng chọn tham gia chương trình (Ngân hàng Chính sách Xã hội, Ngân hành phát triển nơng thơn, Quỹ khác…) vay từ quỹ Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố - Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã tổ chức tín dụng khác, vào danh sách kiểm tra điều kiện vay vốn, điều kiện thực xây dựng cơng trình - Nếu thỏa mãn điều kiện, Tổ chức tín dụng ký kết hợp đồng tín dụng cho hộ, tiến hành giải ngân thực xây dựng cơng trình - Danh sách vay vốn gửi đến Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố, Trung tâm Nước VSMT nơng thơn (chủ đầu tư Chương trình) đồng thời gửi Sở Tài Chính làm chi trả 75 - Sở Tài Chính kiểm tra hồ sơ vay vốn xây dựng cơng trình, hợp lệ tiến hành cấp hỗ trợ 100% lãi suất vay ( 24 tháng Nhà vệ sinh 36 tháng hầm biogas) - Trung tâm Nước VSMT nông thôn vào danh sách Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố tiến hành nghiệm thu cơng trình hồn thành, lập thủ tục cấp hỗ trợ đầu tư theo quy định Nghị số 07/2007/NĐHĐND ngày 05/7/2007) - Căn tiến độ thu hồi vốn hợp đồng tín dụng, Sở tài chuyển tiền lãi suát Trung tâm Nước VSMT nông thôn - Trung tâm Nước VSMT nông thôn vào chi trả hổ trợ lãi suất Sở Tài để chuyển đến tổ chức tín dụng phát vay cho hộ dân tham gia chương trình Trung tâm Nước VSMT đầu mối giám sát theo dõi việc thực xây dựng cơng trình chi trả lãi suất vay vốn cho hộ dân 76 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận 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 Những lợi ích thiết thực mặt kinh tế, kỹ thuật môi trường hầm ủ biogas thể thông qua kết điều tra, khảo sát cho thấy: - Mơ hình hầm ủ biogas hiệu để xử lý chất thải chăn ni, đảm bảo điều kiện an tồn vệ sinh môi trường cho người dân vùng nông thôn - Tạo nhiên liệu từ nguồn khí gas để sử dụng cho việc đun nấu gia đình, công việc nội trợ, sinh hoạt gia đình trở nên nhẹ nhàng, sẽ, giảm bớt vất vả, đặc biệt phụ nữ, người già - Với việc kết hợp chất thải từ hầm biogas với chất rác hữu khác sản xuất, sinh hoạt sản xuất lượng phân bón hữu vi sinh, hạn chế việc lạm dụng sử dụng phân hố học sản xuất nơng nghiệp, qua giảm bớt thối hố đất nơng nghiệp, góp phần nâng cao hiệu sản xuất nông nghiệp - Điểm bật mơ hình biogas so với lợi ích mặt kinh tế - xã hội chi phí lắp đặt thấp, nên dễ dàng người nơng dân ứng dụng phát triển diện rộng Lợi ích cơng nghệ khí sinh học đa dạng phong phú, người nông dân mạnh dạn tiếp cận công nghệ ứng dụng vào sống giúp chăn ni phát triển tốt Tuy nhiên, tình hình triển khai xây dựng hầm ủ chưa thực tốt, số lượng gia đình nhận kinh phí hỗ trợ từ nguồn vốn Hội Liên Hiệp Phụ Nữ Thành Phố thấp so với tổng số hộ gia đình chăn ni Các hầm biogas sử dụng cịn bộc lộ tồn định, khơng phát huy 77 hết tác dụng Ngun nhân số người dân tự đầu tư xây dựng chưa tìm hiểu kỹ thuật xây dựng hầm, trình sử dụng bảo dưỡng hầm khí khơng với hướng dẫn, dẫn đến việc hầm hỏng sử dụng không hiệu 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 6.2 Kiến nghị Để hỗ trợ cho công tác triển khai xây dựng hầm ủ, nâng cao hiệu kinh tế, kỹ thuật trình vận hành hầm ủ biogas, Luận văn đưa số kiến nghị sau: - Các nguồn tín dụng, ngồi vốn Hội Liên Hiệp Phụ Nữ Thành Phố, Ngân hàng Chính sách – Xã hội, Ngân hàng nông nghiệp phát triển nông thôn cần sớm có kế hoạch tham gia cung cấp vốn vay xây dựng cơng trình VSMT cho nhân dân để đẩy nhanh tiến độ thực - Tập huấn, nâng cao tay nghề thành lập nhiều đội xây dựng biogas chuyên nghiệp địa bàn Xã - Tăng cường phổ biến kiến thức giúp người dân tiếp cận công nghệ cách dễ dàng - Đối với người dân: Tiếp nhận tin tức công nghệ qua phát thanh, truyền hình, báo chí… để chọn lựa cơng nghệ phù hợp với điều kiện mình; sử dụng, vận hành hầm ủ biogas kỹ thuật, nhanh chóng báo cho cán kỹ thuật hầm xảy cố - Tuỳ theo điều kiện cụ thể nơi tuỳ vào điều kiện hộ gia đình, áp dụng biện pháp kỹ thuật đề xuất 78 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .1 1.2Mục đích nghiên cứu 1.3Nhiệm vụ nghiên cứu 1.4Phương pháp nghiên cứu 1.5 Đối tượng nghiên cứu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS 2.1 Tổng quan công nghệ biogas nông nghiệp 2.2 Tình hình ứng dụng cơng nghệ biogas Việt Nam 32 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XÃ AN PHÚ - HUYỆN CỦ CHI 42 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 42 3.1 Điều kiện tự nhiên – xã hội 42 3.2 Dân số lao động 46 3.3 Cơ sở vật chất 46 3.4 Tốc độ tăng trưởng kinh tế - cấu ngành 47 3.5 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp 47 3.6 Tình hình phát triển mơ hình biogas xã An Phú .50 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HẦM Ủ BIOGAS TẠI XÃ AN PHÚ, HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 52 4.1 Kết khảo sát tình hình lắp đặt hầm ủ biogas xã An Phú 52 4.2 Kết khảo sát tình hình sử dụng biogas 56 4.3 Đánh giá kết khảo sát 61 79 4.4 Khó khăn thuận lợi người dân lắp đặt biogas .63 5.1 Giải pháp quản lý 65 5.2 Giải pháp kỹ thuật 65 5.3 Giải pháp hổ trợ .74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 80 ... Gịn) nước mưa - Nguồn nước ngầm: Theo kết thăm dò địa chất thủy văn cho thấy tầng nước ngầm xuất cung cấp nguồn nước đáp ứng nhu cầu sinh hoạt sản xuất người dân xã 45 3.2 Dân số lao động Xã An. .. tu, chỉnh sửa để tạo thơng thống lưu thơng nước, rửa phèn để phục vụ cho sản xuất người dân 3.3.3 Điện nước sinh hoạt Hệ thống điện lưới hạ phủ toàn xã Nước sinh hoạt dùng nước giếng khoan, chất... tình hình sử dụng hầm ủ biogas xã An Phú huyện Củ Chi-TpHCM - Đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu sử dụng mơ hình biogas CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ BIOGAS 2.1 Tổng quan cơng nghệ biogas