- vị trí M2, M3, M4 nằm cùng trên ttrục chính của dòng chảy với điểm M
4.4.1 Giải pháp công nghệ
* Đối với nguồn thải chăn nuôi
Trên cơ sở chăn nuôi là mũi nhọn kinh tế của xã, , toàn xã códo 90% số hộ chăn nuôi (tương ứng với gần 2884 hộ có chăn nuôi), với tổng lượng gia súc, gia cầm lên tới 23.650 …con, trong khi đó toàn xã mới chỉ có 400 bể biogas, con số này còn rất hạn chế để xử lý lượng chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi của xã. Do đó, để giảm thiểu tác động đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước mặt của xã thì việc áp dụng và mở rộng thêm mô hình biogas ở các hộ chăn nuôi là cần thiết. Vì theo các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng sử dụng công nghệ biogas để xử lý chất thải trong chăn nuôi là một công nghệ xử lý hiệu quả, rẻ tiền, tiết kiệm đồng thời sản sinh năng lượng có thể tái sử dụng cho các hoạt động khác[].
Về hiệu quả xử lý, ví dụ như nghiên cứu “ Khảo sát khả năng sinh ga và xử lý nước thải chăn nuôi heo của hệ thống biogas phủ nhựa HDPE” cho thấy khi áp dụng công nghệ này cho kết quả: COD đầu ra của nước thải giảm 95,4 % so với nước thải đầu vào; pH đạt tiêu chuẩn để sử dụng nước cho sản xuất nông nghiệp và nuôi cá; nhiệt độ nước thải đầu ra tăng 1,1 % so với nước thải đầu vào; chất rắn lơ lửng nước thải đầu ra giảm 86,5 % so với nước thải đầu vào; vật chất khô nước thải đầu ra giảm 90 % so với nước thải đầu vào. Tương tự, Trần Vũ Quốc Bình (2006) ghi nhận hiệu quả xử lý trên phân bò COD đầu vào là 16.800 mgO2/l sau khi qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc, thời gian lưu
trữ 20 ngày COD đầu ra còn 1.078 mgO2/l giảm 93,6% so với đầu vào. Phạm Ngọc Út (2008) ghi nhận COD đầu vào là 2.752 mgO2/l sau khi qua hầm ủ biogas phủ nhựa HDPE thời gian lưu trữ 5 đến 7 ngày còn 1.232 mgO2/l giảm 55,3% so với đầu vào.
Về khả năng sản sinh khí gas sinh học, ví dụ như đối với mô hình túi ủ nylon đã thực hiện từ những năm 1989, đến nay đã có trên 70.000 hệ thống cho cả nước. Với ước tính sơ bộ, 1 hệ thống sản xuất 4 m3 gas/ ngày thì tổng lượng gas của 70.000 túi biogas đã tạo ra tới 280.000 m3 gas/ngày, tương đương với 148.000 m CH3 4 (mêtan). Một m mêtan khi đốt cháy toả ra một3 nhiệt lượng tương đương với 1,3 kg than đá; 1,15 lít xăng; 1,17 lít cồn; hay 9,7 kW điện. Điều này đã cho thấy sự tiết kiệm rất lớn nguồn nhiên liệu từ xử lý chất thải chăn nuôi gia súc. Theo Trần Vũ Quốc Bình (2006) khi khảo sát từ phân bò qua hầm ủ kiểu KT1 Trung Quốc đã cho thấy gas lý thuyết là 2.227 lít/ngày và gas thực tế thu được là 1.524 lít/ngày, đạt 68,4 % so với gas lý thuyết.
Với hệ số phát sinh khí gas như trong bảng 4.12, áp dụng tính toán cho tiềm năng sản sinh khí gas khi áp dụng công nghệ biogas cho toàn bộ Phù Đổng có được kết quả như bảng 4.13
Bảng 4.12: Năng suất khí biogas sinh ra từ phân gia súc
Loại phân Lượng khí biogas sinh ra
(m3 / tấn phân)
Thành phần mêtan (% thể tích)
Trâu, bò 260 - 280 50 - 60
Heo 561
Với hệ số phát sinh khí gas như trong bảng 4.12, áp dụng tính toán cho tiềm năng sản sinh khí gas khi áp dụng công nghệ biogas cho toàn bộ Phù Đổng có được kết quả như bảng 4.13
Bảng 4.13: Tiềm năng sản sinh khí gas trong chăn nuôi của Phù Đổng
Số lượng (con) Hệ số phân (kg/ngày) Tổng lượng phân thải (tấn /ngày) Lượng khí biogas (m3 /tấn phân) Lượng khí mêtan (m3 ) Bò 1550 15 23,25 6045-6510 3022-3906 Lợn 2150 2 4,3 2412 1206-1447
Như vậy, nhận thấy khi áp dụng công nghệ biogas cho xử lý chất thải chăn nuôi ở Phù Đổng thì bên cạnh hiệu quả môi trường còn tạo ra một lượng gas sinh học rất lớn, góp phần giải quyết vấn đề nhiên liệu đốt cho người dân. Tuy nhiên, do hình thức chăn nuôi của người dân ở Phù Đổng vẫn chủ yếu là chăn nuôi nhỏ lẻ, hộ gia đình, trung bình mỗi nhà có từ 2-5 con bò, 5-10 con lợn nên việc xây dựng các hầm ủ biogas còn hạn chế, do đòi hỏi diện tích, kinh phí và lượng phân, nước tiểu cung cấp để duy trì hoạt động của bể
biogas. Vvì vậy vừa để xử lý hiệu quả lượng chất thải chăn nuôi vừa tiết kiệm kinh phí cho người chăn nuôi thì có thể xây dựng mô hình kết hợp gom chất thải của 3-5 hộ chăn nuôi liền kề để xây dựng một hầm ủ biogas, qua đó tận dụng được tối đa lượng chất thải để sản sinh khí gas và giảm thiểu tối đa lượng chất thải phát sinh ra môi trường.
* Đối với nguồn thải nông nghiệp
Trên cơ sở những số liệu thống kê từ hợp tác xã nông nghiệp Phù Đổng cho thấy lượng phân bón hóa học được sử dụng cho ha (lúa, ngô) trong một vụ của xã ở mức cao, cao hơn mức bón trung bình của ĐBSH và cả nước, trong khi đó lượng phế phụ phẩm đồng ruộng (rơm rạ, thân cây ngô) của xã hầu hết được người dân bỏ lại tại đồng, đốt và đổ xuống mương máng gây ô nhiễm môi trường, đồng thời lượng phân gà, phân gia súc của xã lại rất lớn. Vì vậy, nên tận dụng lượng phế phụ phẩm trong trồng trọt và lượng phân bón trong chăn nuôi để tiến hành ủ phân giảm bớt cho lượng phân bón hóa học, vừa mang lại hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường. Theo tính toán của nhóm nghiên cứu tại dịa bàn xã Phù Đổng cho thấy tổng lượng phế phụ phẩm đồng ruộng phát sinh hàng năm từ trồng trọt của Phù Đổng là 2355 – 2587,8 tấn (trong đó từ lúa là 1447,5 – 1507,8 tấn và từ ngô là 907,5 – 1080 tấn) và tổng lượng phân thải trong chăn nuôi của Phù Đổng là 25 – 34,4 tấn/ ngày (gồm phân bò, lợn và gà). Như vậy tiềm năng để thực hiện các biện pháp ủ phân vi sinh phục vụ cho nông nghiệp của địa bàn xã là rất lớn. Đồng thời, các biện pháp ủ phân vi sinh và tính hiệu quả của việc sử dụng phân vi sinh đã được kiểm chứng bằng rất nhiều những nghiên cứu trước như đề tài cấp bộ của PGS. TS Nguyễn Xuân Thành: “Xây dựng quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý tàn dư thực vật trên đồng ruộng thành phân hữu cơ tại chỗ bón cho cây trồng”
(đề tài cấp bộ của PGS. TS Nguyễn Xuân Thành )
* Đối với mương thủy lợi nội đồng xã
Như kết quả phản ánh qua các thông số, chất lượng nước mương có dấu hiệu suy giảm, tuy nhiên trong mùa mưa, nhờ có lượng nước mưa và nước tưới cấp về mương để pha loãng dòng thải đổ vào mương nên nồng độ các chất gây ô nhiễm giảm, chất lượng nước tốt hơn rất nhiều so với trong mùa khô. Do đó, bên cạnh các biện pháp giảm lượng thải tại nguồn gây ô nhiễm thì cũng cần có những biện pháp điều tiết lượng thải đổ vào mương thủy lợi này trong mùa khô để hạn chế gây ô nhiễm cục bộ bằng cách: hoặc là lưu giữ nước thải tại những mương thải nhỏ và hạn chế thải vào mùa khô, chủ yếu mở cống thải ra mương thủy lợi vào mùa mưa và những lần cấp nước về đầu vụ lúa; hoặc là bổ sung thêm lượng nước cấp về mương và định kỳ nạo vét lòng mương, dọn rác trên mương để tăng cường mặt thoáng, tăng cường các quá trình oxy hóa trong mương.