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 tỉnh 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 tƣ vấn xây dựng cơng trình Biogas thôn 4.4.2 Biện pháp để nhân rộng mô hình Biogas khắc phục tác động đến mơi trường xã Thành Lộc 4.4.2.1 Biện pháp chung Động lực lớn để thúc đẩy nông dân áp dụng cơng 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 nông 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 nơng 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 ngun 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 nơng nghiệp lĩnh vực chăn ni Có sách khuyến khích ngƣời dân chăn ni 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 mơi 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 cơng trình vào hoạt động Các kỹ thuật viên phải thƣờng xun giám sát cơng trình suốt trình xây dựng, phát giải cố gặp phải Tránh rủi ro xảy q 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 tông 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 tun 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 nơng dân điển hình tham quan nơi có phong trào sử dụng mơ hình Biogas phát triển Qua đó, vận động nơng 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 nuôi trồng trọt việc chuyển đổi cấu trồng vật ni, 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 mô lớn, tập trung; xã cần tích cực việc khuyến khích hộ dân chăn nuôi 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 ... 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... 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... 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