2.3.2.1. Khái quát tình hình phát triển hầm khí biogas tại Việt Nam
Từ những năm 1960 đến nay các dạng hầm biogas khác nhau như hầm biogas xây chìm dưới lòng đất có nắp hình vòm cuốn của Trung Quốc, Ấn Độ; Mô hình túi biogas ủ bằng vật liệu chất dẻo của Cô-lôm-bia lần lượt được giới thiệu vào Việt Nam qua nhiều kênh và chương trình khác nhau trong đó tổ chức VACVINA trên địa bàn toàn quốc với vai trò tiên phong đã thực sự có những hoạt động tích cực trong việc phổ biến các loại hình công nghệ biogas thông qua các nội dung: Tập huấn chuyển giao công nghệ và đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật cho địa phương; Xây dựng các mô hình trình diễn để nhân rộng; Thực hiện các chiến dịch tuyên truyền, phổ biến kỹ thuật để nâng cao nhận thức cho hội viên thông qua các phương tiện truyền thanh, truyền hình. Tuy nhiên theo phản ánh của các hộ nông dân thì kết quả thu được từ các mô hình biogas là rất khác nhau và còn nhiều hạn chế nên sự phát triển và nhân rộng các mô hình biogas gặp rất nhiều khó khăn. Những vấn đề tồn tại đó khiến chương trình phát triển công nghệ biogas phải đối mặt với những thách thức lớn và có những thời điểm đã mang dấu hiệu của sự ngừng trệ.
Trước những khó khăn do hạn chế của công nghệ biogas và những bức xúc cần được giải quyết sớm nhằm hỗ trợ cho bà con nông dân đẩy mạnh phát triển chăn nuôi, giải quyết và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường, trung ương hội VACVINA đã thiết kế mô hình “ Biogas VACVINA cải tiến”. Hầm Biogas cải tiến là một mô hình đảm bảo phát triển bền vững cho vùng nông thôn Việt Nam. Đến nay, công nghệ khí sinh học đã được phát triển rộng lớn ở Việt Nam, ước tính có khoảng 120.000 hầm biogas đã được xây dựng và đang hoạt động, trong đó khoảng 20.000 hầm dạng túi nilông, còn lại là loại hầm kiên cố có nắp. Nhiều tổ chức đã tham gia phát triển công nghệ này nhờ những nguồn tài trợ khác nhau. Hiện nay có khoảng 10 kiểu thiết bị khí sinh học đang được áp dụng tại Việt Nam. Số lượng mô hình biogas tăng nhanh, đặc biệt ở Thành phố Hải Phòng, Thái Nguyên, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Cao Bằng, Ngoại thành Hà Nội.
2.3.2.2. Tình hình triển khai các dự án biogas ở Việt Nam
Năm 2006 Viện Chăn nuôi thực hiện dự án “ Xây dựng mô hình chăn nuôi lợn kết hợp với bảo vệ môi trường cho năng suất cao” đã đạt kết quả tốt trong việc ứng dụng các giải pháp kĩ thuật tổng hợp vào xây dựng mô hình chăn nuôi nông hộ, kết quả đã giảm thiểu hàm lượng một số chỉ tiêu đặc trưng cho ô nhiễm môi trường từ 27,0 - 63,45 %; giảm tỷ lệ viêm phổi và tiêu chảy ở lợn con, viêm tử cung ở lợn nái, góp phần nâng cao năng suất chăn nuôi và cải thiện năng suất chăn nuôi, nâng cao thu nhập cho người chăn nuôi.
Năm 2007 Cục Chăn nuôi, thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và tổ chức hợp tác phát triển Hà Lan (SNV) thực hiện dự án “Chương trình Khí sinh học cho Ngành Chăn nuôi Việt Nam 2007- 2011”. Mục tiêu tổng thể của dự án là góp phần phát triển nông thôn qua việc sử dụng công nghệ khí sinh học, xử lý chất thải chăn nuôi, cung cấp năng lượng sạch và rẻ tiền cho bà con nông dân, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng, tạo thêm công ăn việc làm ở nông thôn, làm giảm thiểu sử dụng nguyên liệu hóa thạch, giảm hiện tượng phá rừng và giảm phát khí nhà kính.
Dự án góp phần khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi cho các hộ gia đình phát triển kinh tế trang trại, mở rộng chăn nuôi ở nhiều loại hình
và quy mô, trong đó công nghệ khí sinh học có thể giúp xử lý phân chuồng và chất thải, đồng thời sản xuất ra nguồn năng lượng tái tạo từ quá trình xử lý chất thải. Ngoài ra, bã thải khí sinh học khí sử dụng đúng cách sẽ là loại “phân hữu cơ” sạch và giàu dinh dưỡng giúp nâng cao năng suất, chất lượng rau, quả và cải tạo đất, kiểm soát sâu bệnh. Dự án gián tiếp góp phần vào xóa đói giảm nghèo, giảm chi phí lao động nội trợ và tạo việc làm hữu ích cho người dân nông thôn như thợ xây dựng, bảo hành, lắp đặt công trình, chăn nuôi và làm vườn.
Đến cuối năm 2007 dự án đã hỗ trợ xây dựng trên 37.000 công trình khí sinh học đào tạo hơn 300 kỹ thuật viên tỉnh và huyện, 600 đội thợ xây công trình khí sinh học và tổ chức hàng ngàn cuộc hội thảo tuyên truyền và tập huấn người sử dụng khí sinh học.
2.3.2.3. Những kinh nghiệm trong phát triển hầm biogas ở một số tỉnh thành trong nước
Phát triển hầm biogas ở tỉnh Thái Nguyên
Tỉnh Thái Nguyên đang đẩy mạnh việc ứng dụng các thành tựu về công nghệ phát triển hầm khí sinh học vào cuộc sống dân sinh, đặc biệt đối với khu vực nông thôn. Từ năm 1998 đến nay bên cạnh việc đẩy mạnh công tác thông tin, giáo dục, truyền thông, vì việc sử dụng khí sinh học, chương trình phát triển hầm khí sinh học đã đầu tư xây dựng 500 hầm thí điểm cho các hộ dân bằng sự tài trợ từ ngân sách sự nghiệp khoa học của tỉnh. Sự thành công của các mô hình đã thúc đẩy nhanh việc mở rộng xây dựng các loại hầm khí sinh học trong dân cư, theo ước tính đến nay hơn 2000 đang hoạt động trong các hộ gia đình.
Phát triển hầm biogas ở tỉnh Đồng Nai
Tỉnh Đồng Nai đã ban hành quy định nếu không có hầm khí sinh học thì không được phát triển chăn nuôi. Hiện nay ở Đồng Nai mỗi năm lắp đặt khoảng 500 túi biogas do chương trình nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn thực hiện, một số đơn vị khác xây dựng các bể, tổng số các hầm và và các bể khí sinh học vào khoảng 4000 chiếc.
Phát triển Biogas ở tỉnh Hà Tây
Qua thời gian ngắn triển khai từ năm 1998 đến nay toàn tỉnh đã có 7.250 hầm biogas các loại, thể tích các hầm từ 4 - 13 m3 tương ứng với số vốn đầu tư 25.375 triệu đồng, trong đó vốn của nhà nước bỏ ra từ 85 - 100%. Huyện có số hầm biogas nhiều nhất tỉnh là huyện Đan Phượng với 2.240 hầm, tiếp theo là các huyện Ứng Hòa, Hoài Đức trên dưới 1.000 hầm. Mục tiêu của tỉnh đến năm 2015 toàn tỉnh phải đạt 22.984 hầm biogas các loại.
Tình hình phát triển Biogas ở tỉnh Lạng Sơn
Công nghệ khí sinh học là công nghệ xử lý khí từ chất thải hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt gia đình. Để tránh ô nhiễm môi trường, nhất là môi trường chăn nuôi, nâng cao chất lượng cuộc sống con người, những năm qua, nhiều địa phương ở tỉnh Lạng Sơn đã tích cực hưởng ứng việc xây dựng hầm Biogas, coi công nghệ khí sinh học là một giải pháp đồng bộ, thúc đẩy sự phát triển chăn nuôi hàng hóa theo quy mô gia trại - trang trại. Năm 2008, tỉnh Lạng Sơn đã thực hiện Dự án khí sinh học trong phát triển ngành chăn nuôi, do cục chăn nuôi, Bộ NN&PTNT làm chủ đầu tư. Đây là dự án nằm trong chương trình do Hà Lan tài trợ giai đoạn 2. Từ năm 2009, Dự án khí sinh học vẫn tiếp tục hỗ trợ 1 triệu đồng cho mỗi công trình xây dựng nhưng trong đó nguồn vốn đối ứng của Trung ương hỗ trợ 20% còn lại là phần vốn đối ứng của tỉnh, hàng trăm bể biogas được xây dựng mỗi năm trên địa bàn tỉnh. Hiện nay mức hỗ trợ của dự án đã tăng từ 1 triệu lên 1,2 triệu đồng cho mỗi hầm biogas[12].
Việc ứng dụng, phát triển công nghệ biogas trong chăn nuôi đã mang lại kết quả thuyết phục, giải quyết được ô nhiễm môi trường không khí, môi trường phân thải, nước thải do phát triển chăn nuôi gây nên, từ đó góp phần giảm thiểu vấn đề dịch bệnh. Bên cạnh việc cải thiện môi trường, cung cấp cho các hộ gia đình nguồn khí đốt phục vụ cho sinh hoạt và nguồn phân bón hữu cơ vi sinh cho ngành trồng trọt, góp phần phát triển một nền nông nghiệp bền vững.
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
- Chất thải chăn nuôi trước và sau khi xử lý bằng biogas.
- Đối tượng nghiên cứu trực tiếp là các hộ gia đình đang sử dụng biogas trên địa bàn xã.
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
- Khảo sát tình hình sử dụng hầm biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi, đánh giá hiệu quả sử dụng, những thuận lợi khó khăn trong phát triển biogas hộ nông dân trên địa bàn xã.
- Các giải pháp nhằm tăng cường việc ứng dụng công nghệ hầm biogas vào chăn nuôi ở xã Thanh Sơn.
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm: Xã Thanh Sơn - Huyện Hữu Lũng - Tỉnh Lạng Sơn
- Thời gian: Từ 20/1/2014 - 30/4/2014 3.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Nội dung nghiên cứu
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Thanh Sơn - huyện Hữu Lũng - tỉnh Lạng sơn.
- Tình hình sử dụng hầm biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi ở xã Thanh Sơn - huyện Hữu Lũng - tỉnh Lạng Sơn.
- Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm khí biogas trong xử lí chất thải chăn nuôi quy mô hộ gia đình tại xã Thanh Sơn - huyện Hữu Lũng - tỉnh Lạng Sơn.
- Những vấn đề khó khăn và đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng biogas, bảo vệ môi trường.
3.3.2. Phương pháp nghiên cứu
3.3.2.1. Phương pháp kế thừa
- Kế thừa tham khảo kết quả đã đạt được của các báo cáo, đề tài đã làm những năm trước có liên quan đến biogas.
- Tham khảo các tài liệu sách, báo viết về biogas.
3.3.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát bằng phiếu hỏi kết hợp phỏng vấn trực tiếp
- Lập phiếu điều tra quy mô hộ sử dụng biogas trên địa bàn toàn xã. - Điều tra bằng phiếu điều tra tại các hộ sử dụng biogas kết hợp phỏng vấn trực tiếp người dân địa phương.
3.3.2.3. Phương pháp phòng thí nghiệm
- Thu thập các số liệu đã được phân tích của các viện, cục, phòng ban
ngành có liên quan đạc được sử dụng.
- Phương pháp phân tích mẫu:
Bảng 3.1: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa lý trong mẫu nước thải STT Các chỉ tiêu phân tích Phương pháp phân tích
1 pH Máy đo chất lượng nước đa chỉ tiêu Hanna 2 BOD5 Phương pháp cấy và pha loãng
3 COD Phương pháp oxyhóa chuẩn độ bằng KMnO4
4 PTS Phương pháp so màu
5 NTS Phương pháp KJEIDAHL
3.3.2.4. Phương pháp so sánh
- So sánh các kết quả, số liệu thu thập được để đưa ra hiệu quả sử dụng công nghệ biogas trong chăn nuôi.
- So sánh kết quả phân tích mẫu với QCVN 40: 2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
3.3.2.5. Phương pháp thống kê, tổng hợp và xử lý số liệu
- Phương pháp thống kê toán học.
- Tổng hợp và xử lý số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, các số liệu về biogas.
- Phương pháp tổng hợp, phân tích số liệu khảo sát được xử lý trên phần mềm Word, Excel…
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Điều kiện tự nhiên, Kinh tế xã hội của xã Thanh Sơn
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
4.1.1.1. Vị trí địa lý
Xã Thanh Sơn nằm ở phía Tây Nam của huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn, cách trung tâm huyện khoảng 20 km. Xã có tổng diện tích đất tự nhiên 2.304,1 ha, năm 2013 dân số của xã là 3.200 người đang sinh sống trong 8 thôn trên địa bàn xã. Ranh giới hành chính xã Thanh Sơn có phía giáp:
- Phía Bắc giáp xã Tân Lập và xã Thiện Kỵ, huyện Hữu Lũng - Phía Đông giáp xã Minh Tiến và xã Vân Nham, huyện Hữu Lũng - Phía Nam giáp xã Vân Nham và xã Đồng Tiến, huyện Hữu Lũng - Phía Tây giáp xã Đồng Tiến và xã Thiện Kỵ, huyện Hữu Lũng Xã có tỉnh lộ 242 chạy dọc từ Đông sang Tây có chiều dài là 4km.
4.1.1.2. Địa hình
Xã Thanh Sơn là một xã miền núi có địa hình khá phức tạp trong đó phần lớn là diện tích đồi núi. Hướng núi chủ yếu chạy từ Tây Bắc xuống Đông Nam xen kẽ là các con suối và khe nước nhỏ.
4.1.1.3. Đất đai
Đất đai xã Thanh Sơn được chia thành 2 loại chính:
Đất đồi chiếm khoảng 45% tổng diện tích đất tự nhiên. Tầng đất tương đối dày, thành phần cơ giới là đất thịt nhẹ đến trung bình, nghèo dinh dưỡng, đây phần lớn là các đồi gò được nhân dân sử dụng xây dựng nhà ở và trồng cây ăn quả cũng như cây công nghiệp lâu năm và trồng rừng.
Đất ruộng chiếm khoảng 15% tổng diện tích đất tự nhiên, đất ruộng chủ yếu là do tích tụ phù xa sông suối, tầng đất dày, màu xám đen, hàm lượng mùn, đạm ở mức khá, hàm lượng lân, kali ở mức trung bình đến khá, loại đất này thích hợp trồng cây lương thực và các loại cây hoa màu.
Bảng 4.1: Tình hình sử dụng đất của xã Thanh Sơn Thứ tự Mục đích sử dụng đất Mã Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Tổng diện tích tự nhiên 2.304,1 100 1 Đất nông nghiệp NNP 1.235,78 53,6
1.1 - Đất sản xuất nông nghiệp SXN 891,08 38,6 1.2 - Đất lâm nghiệp LNP 317,40 13,8 1.3 - Đất nuôi trồng thủy sản NTS 27,30 1,2
2 Đất phi nông nghiệp PNN 212,48 9,3
2.1 - Đất ở OTC 29,83 1,3
2.2 - Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp
CTS 0,60 0,02
2.3 - Đất quốc phòng CQP 132 5,7
2.4 - Đất chuyên dùng CDG 27,65 1,2 2.5 - Đất nghĩa trang, nghĩa địa NTD 0,80 0,03 2.6 - Đất sông suối và mặt nước
chuyên dùng
SMN 21,6 1,05
3 Đất chưa sử dụng CSD 855,84 37,1
(Nguồn: UBND xã Thanh Sơn)
Tổng diện tích đất tự nhiên của Xã là 2.304,1 ha trong đó diện tích đất nông nghiệp là 1.235,78 ha, chiếm 53,6% tổng diện tích đất tự nhiên của Xã Trong tổng số 1.235,78 ha đất nông nghiệp thì đất sản xuất nông nghiệp chiếm 891,08 ha; đất lâm nghiệp: 317,40 ha; đất nuôi trồng thủy sản: 27,30 ha. Xã có 212,48 ha đất phi nông nghiệp chiếm tỷ lệ khá nhỏ 9,3% trong đó: Đất ở là 29,83 ha; Đât xây dựng trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp: 0,60 ha; Đất quốc phòng: 132 ha; Đất chuyên dùng: 27,65 ha; Đất nghĩa trang, nghĩa địa: 0,80 ha; Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng: 21,6 ha. Còn lại: 855,84 ha là đất chưa sử dụng của Xã và chủ yếu là núi đá vôi chiếm tỷ lệ tương đối lớn 37,1% tổng diện tích đất tự nhiên.
4.1.1.4. Khí hậu
Khí hậu xã Thanh Sơn mang đặc trưng của khí hậu miền núi phía bắc, nhiệt đới gió mùa, chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm chịu ảnh hưởng của gió Đông nam, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió Đông bắc. Nhiệt độ cao nhất khoảng 34ºC đến 36ºC (tháng 7- 8), nhiệt độ thấp nhất từ khoảng 4ºC đến 10ºC (tháng 11 - 12). Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 22,5 ºC, lượng mưa trung bình hàng năm là 1.488,2 mm, độ ẩm tương đối cao trung bình 82,5%. Khu vực chịu ảnh hưởng của 2 luồng gió thịnh hành là gió Đông nam và gió Đông bắc.
Nhìn chung điều kiện tự nhiên của xã tương đối thuận lợi cho sự phát triển trồng trọt và chăn nuôi. Tuy nhiên những năm gần đây tình trạng hạn hán, rét đậm, rét hại xảy ra trên địa bàn cũng đã gây ảnh hưởng ít nhiều đến đời sống