báo cáo tốt nghiệp khảo sát tình hình sử dụng hầm ủ biogas tại xã an phú huyện củ chi - tphcm và đưa ra giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas

KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HẦM Ủ BIOGAS
TẠI XÃ AN PHÚ HUYỆN CỦ CHI - TPHCM VÀ
ĐƯA RA GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ
DỤNG HẦM Ủ BIOGAS


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
GVHD: Th.S Lê Thị Vu Lan
SVTH : Trần Tấn Định
LỚP : 09HMT2
MSSV : 09B1080016
NỘI DUNG
CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU
CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ XÃ AN PHÚ - HUYỆN CỦ CHI
CHƯƠNG IV : KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
CHƯƠNG V : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO
HIỆU QUẢ HẨM Ủ BIOGAS
CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Tínhcấpthiếtcủađềtài
-
Ở nước ta, việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi
công nghệ khí sinh học là một giải pháp chủ yếu
để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, cung
cấp nguồn chất đốt, tiết kiệm năng lượng rất hiệu
quả ở các vùng nông thôn.
-
Riêng tại Củ Chi - một huyện ngoại thành của
Thành phố Hồ Chi Minh, có số đàn gia súc lớn
nhất thành phố, trong đó xã An Phú được đánh
giá là xã có đàn gia súc lớn nhất huyện với

15263 con heo, 2326 con bò. Vì thế việc quản lý
chất thải từ gia súc cần một tổng hợp các biện
pháp kỹ thuật, giáo dục, chính sách môi trường
và chính sách kinh tế.
CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU
•
Trong đó, xây dựng hệ thống biogas là một giải pháp xử
lý chất thải từ chăn nuôi tốt nhất và hiệu quả nhất. Tuy
nhiên trong quá trình xây dựng và phát triển hệ thống
biogas đã gặp phải không ít khó khăn nên tốc độ mở
rộng quy mô còn chậm.
•
Để mở rộng quy mô và phạm vi áp dụng mô hình biogas
có hiệu quả thì công việc nghiên cứu về biogas là rất
quan trọng. Vì vậy đề tài luận văn Khảo sát tình hình
sử dụng hầm ủ biogas tại xã An Phú, huyện Củ Chi,
TP.HCM và đưa ra giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả
sử dụng hầm ủ biogas trong sản xuất trong nông
nghiệp là rất cần thiết.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
2.1 Tổng quan công nghệ biogas trong nông nghiệp
2.1.1 Đặc tính chung của nguyên liệu
•
Biogas ( khí sinh học) là một loại khí được sinh ra khi chất
thải động vật và các chất hữu cơ ( phụ phẩm nông nghiệp) bị
lên men trong điều kiện kỵ khí. Vi sinh vật phân hủy các chất
tổng hợp và khí được sinh ra. Biogas là một hỗn hợp bao gồm
metan, cacbon dioxit, nitơ, hydro sunfua…
•
Chất thải của động vật ( phân, nước tiểu) trong chăn nuôi

nông nghiệp là nguồn nguyên liệu lớn, chứa nhiều thành phần
hữu cơ có khả năng chuyển hóa sinh học để tạo biogas. Khối
lượng chất thải phát sinh có sự khác nhau, tùy theo từng loại
gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, đặc điểm chuồng trại và
đặc điểm ngành của từng quốc gia.
2.1.2 Nguyên lý của quá trình chuyển hóa.
•
Về nguyên tắc, khi một lượng sinh khối được lưu giữ trong hầm kín vài
ngày sẽ chuyển hóa và sản sinh ra một hợp chất dạnh khí – khí sinh học
( biogas), có khả năng cháy được với thành phần chính là metan và cacbon
dioxide, trong đó thành phần metan chiếm khoảng trên 50%. Quá trình này
được gọi là quá trình lên men kỵ khí hoặc quá trình sản xuất khí metan sinh
học.
•
Quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra qua 3 giai đoạn chính:

Giai đoạn thủy phân.

Giai đoạn hình thành axit.

Giai đoạn lên men metan.
•
Các giai đoạn này được thực hiện bởi 2 loại vi khuẩn – vi khuẩn axit hóa và
vi khuẩn metan hóa. Chu trình chuyển chất thải hữu cơ thành biogas qua các
phản ứng phức tạp, về cơ bản có thể chia thành 2 pha chính:

Pha 1 – pha axit: Bao gồm giai đoạn thủy phân và giai đoạn tạo axit liên
kết với nhau, trong đó các chất thải hữu cơ sẽ chuyển hóa phần lớn thành
acetate.


Pha II – pha metan: Là giai đoạn 3 trở lên, trong đó khí
CH
4-
và CO
2
được tạo thành.
2.1.3 Thành phần, tính chất biogas
Biogas là một hỗn hợp khí nhẹ hơn không khí, nhiệt độ bốc
lửa khoảng 700
0
C ( đối với dầu DO, khoảng 350
0
C; đối với xăng
gas và propane khoảng 50
0
C). Nhiệt độ ngọn lửa sử dụng biogas
khoảng 870
0
C.
Thành phần biogas bao gồm 50-70% CH
4
; 35-50%CO
2
, hàm
lượng hơi nước khoảng 30-160 g/m
3
; hàm lượng H
2
S 4-6 g/m
3

.
2.1.4 Các yếu tố hóa lý ảnh hưởng đến quá trình phân hủy
sinh học
Quá trình chuyển hóa các thành phần hữu cơ tạo biogas
được thực hiện bởi các nhóm VSV. Các VSV này sử dụng một số
enzym để làm chất xúc tác cho phản ứng sinh học. Hoạt động của
các enzym này đòi hỏi các điều kiện hóa lý riêng ( hay còn goại là
điều kiện môi trường) nhằm tối ưu hóa quá trình chuyển hóa sinh
học. Các yếu tố hóa lý quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ của phản
ứng sinh khối bao gồm nhiệt độ, pH, tỷ lệ C/N, điều kiện dinh
dưỡng, yếu tố gây độc của các thành phần dạng vết, tốc độ oxy
hóa khử của cơ chất, thành phần độ ẩm, thời gian lưu trong hầm.
2.2 Một số kiểu hầm biogas ở Việt Nam

Hầm xây KT1: Hầm kiểu KT1 được ứng dụng tại những
vùng có nền đất tốt, mực nước ngầm thấp, có thể đào sâu
và diện tích mặt bằng hẹp.



Hầm xây KT2: Hầm Kiểu KT2 phù hợp với những vùng có nền đất yếu,
mực nước ngầm cao, khó đào sâu và diện tích mặt bằng rộng.

Hầm ủ nắp vòm cố định TG-BP ( hầm kiểu Thái - Đức)

Túi Biogas
Loại nầy có ưu điểm là vốn đầu tư thấp phù hợp với mức
thu nhập của bà con nông dân hiện nay. Tuổi thọ của túi ủ tùy
thuộc vào thời gian lão hóa của nguyên liệu làm túi. Nhược
điểm của loại túi ủ là rất dễ hư hỏng do sự phá hoại của chuột,

gia súc, gia cầm.
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XÃ AN PHÚ - HUYỆN CỦ CHI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
3.1 Điều kiện tự nhiên – xã hội
3.1 Vị trí địa lý
Xã An Phú nằm cách trung tâm huyện Củ Chi khoảng 22 km
về phía Đông Bắc, có tổng diện tích tự nhiên là 2.432,37 ha,
được chia thành 6 ấp, bao gồm Ấp An Bình, An Hòa, Xóm
Thuốc, Xóm Chùa, Phú Trung, Phú Bình ( thuộc vùng triền và
vùng trũng). Ranh giới hành chính của xã được xác định như
sau:
•
Phía Đông giáp xã An Tây huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương.
•
Phía Tây giáp Xã Phú Hòa Đông.
•
Phía Bắc giáp sông Sài Gòn ( bên kia sông là xã Thanh Tuyền,
huyện Dầu Tiếng tỉnh Bình Dương).
•
Phía Nam giáp xã An Nhơn Tây.
3.2 Địa hình
An Phú nói riêng và Củ Chi nói chung nằm trong vùng chuyển tiếp giữa
miền nâng Nam Trung Bộ và miền sụt Tây Nam Bộ. Nơi tập trung dân cư
tại trung tâm xã là nơi cao nhất, thấp nhất dần về các hướng. Hướng thấp
nhất là hướng Nam, với chênh lệch độ cao gần 2.2m . Địa hình xã An Phú
quan hệ chặt chẽ đến việc phân bố dân cư các cấp.
3.3 Khí hậu
Xã An Phú nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, mang tính chất cận xích
đạo, khí hậu 2 mùa rõ rệt. Khu vực xã An Phú có nhiệt độ cao, ổn định
lượng mưa tương đối lớn và phân bố theo mùa.

3.4 Nhiệt độ
Không có sự phân hóa đáng kể theo mùa về nhiệt độ. Theo số liệu thống
kê nhiệt độ bình quân qua các năm tại Củ chi thì nhiệt độ trung bình của xã
là 26
0
C, nhiệt độ thấp nhất là 24
0
C.
3.5 Dân số và lao động
Xã An Phú có tổng số nhân khẩu là 9.480 với 2483 hộ, trong đó số
hộ nông-lâm nghiệp, thủy sản là 950 hộ. Số hộ trong tuổi lao động là 5.803
người, chiếm 61,7% tổng nhân khẩu, mật độ dân số bình quân 425
người/km
2
.
Lao động nông nghiệp chiếm 70% lao động toàn xã, còn lại là lao
động trong lĩnh vực tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ, thương mại và công chức
viên chức nhà nước.
3.6 Chăn nuôi – thủy sản
Thủy sản: Mặc dù có điều kiện về nguốn nước sông Sài Gòn, tuy
nhiên diện tích nuôi trồng thủy sản không lớn ( 5.65 ha), chủ yếu nuôi cá
thương phẩm các loại. Trong xã phát triển một số mô hình nuôi ươm cá cảnh
để cung cấp cá giống cho thành phố.
Chăn nuôi: Tốc độ chăn nuôi của xã phát triển mạnh. Thông qua số
liệu tổng đàn từ năm 2006 đến năm 2009 nhận thấy tình hình chăn nuôi heo
và bò của xã tăng nhanh qua các năm.
Năm 2006 2008 2009
Tổng đàn heo
11550 13700 15870
Tổng đàn bò

2000 2300 2200
Tình hình đàn heo, bò tại xã An Phú
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
HẦM Ủ BIOGAS TẠI XÃ AN PHÚ, HUYỆN CỦ CHI
Đề tài được thực hiện thông qua việc phỏng vấn 65/105 hộ
chăn nuôi có xây dựng hầm ủ biogas trong tổng số 504 hộ căn
nuôi, lấy đều trong 6 ấp, cụ thể:


Phú Trung: 11 hộ

Phú Bình: 12 hộ

An Bình: 11 hộ

An Hòa: 11 hộ

Xóm Chùa: 10 hộ

Xóm Thuốc: 10 hộ



4.1 Kết quả khảo sát tình hình lắp đặt hầm ủ biogas của xã An Phú
4.1.1 Kết quả khảo sát đàn gia súc trên địa bàn xã
Tổng số hộ được điều tra là 65 hộ. Tổng số lượng heo là 627 con, số lượng bò
là 172 con. Kết quả như sau:
Chăn nuôi heo Chăn nuôi bò
Chăn nuôi heo và bò
Số hộ chăn

nuôi/65 hộ
(hộ)
Số lượng
(heo sữa,
heo đực,
heo
nái…)
(con)
Số hộ
chăn
nuôi/65
hộ (hộ)
Số lượng (bò
sữa, bò ta)
(con)
Số hộ
chăn
nuôi/65
hộ
(hộ)
Số lượng
(con)
44 591 14 152 7
Bò: 20
Heo: 36
Loài vật
Lượng chất thải trung bình
Lượng phân
( kg phân/con.ngày)
Lượng nước tiểu

(lít nước
tiểu/con.ngày)
Heo 1,2 -1,4 10
Bò 15-20 5-7
Lượng chất thải trung bình ngày của gia súc
4.1.2 Kênh thông tin mà người nông dân biết đến biogas

49.23%
30.77%
20%
Truyền thông, tập huấn
Qua bạn bè, hàng xóm

Qua tivi, báo đài
4.1.3 Lý do người dân lắp đặt hầm
35.38%
46.15%
6.15%
12.31%
Cải thiện môi trường
Sử dụng gas
Hổ trợ về vốn
Lý do khác
4.1.4 Các kiểu công trình biogas trên địa bàn
Kiểu hầm Số lượng
Túi ủ 13
Hầm Thái – Đức 37
Hầm chữ nhật 8
Hầm ống bê tông 7
Tổng 65

Kiểu hầm Hầm chữ nhật l
Chi phí xây dựng
( đồng/m
3
)
Chi phí bảo dưỡng

( đồng/m
3
)
Hầm Thái – Đức 1.380.000 7.500
Túi ủ 470.000 50.000
Hầm ống bê tông 790.000 7.500
Hầm chữ nhật 1.200.000 7.500
4.1.5 Chi phí lắp đặt
Chi phí trung bình/m
3
các hầm ủ biogas
4.2 Kết quả khảo sát tình hình sử dụng biogas
4.2.1 Mục đích sử dụng khí gas
•
Tất cả 65 hộ được đều tra, đều sử dụng biogas làm chất đốt
mà không sử dụng cho mục đích khác. Trước kia có vài hộ
cho biết đã sử dụng gas cho thắp sáng nhưng chỉ trong thời
gian ngắn các bóng đèn đều bị vỡ do quá nóng. Cũng không
có hộ nào dùng gas để chạy máy phát điện. Nguyên nhân là
do phần lớn các hộ chăn nuôi với quy mô nhỏ nên lượng gas
chỉ đủ để đun nấu, không đủ chạy máy phát điện, lý do khác
là chi phí để mua máy phát điện chạy bằng biogas khá cao
mà nhu cầu không đủ để họ quyết định mua.

4.2.2 Loại bếp sử dụng cho biogas
46%
23%
31%
Bếp đôi
Bếp đơn

Cả hai