Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mô hộ gia đình

Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

MỤC LỤC

Chun đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

1
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

Giải thích các thuật ngữ viết tắt
NPV: (Net present Value) Giá trị hiện tại ròng
MNES: Bộ năng lượng và các nguồn năng lượng mới
VACVINA: Hội làm vườn Việt Nam
ECC: Trung tâm tiết kiệm năng lượng - Sở công thương Hà Nội
FAO: Tổ chức lương thực thế giới
UNICEF: Quỹ nhi đồng của Liên Hợp Quốc

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

2
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

Danh mục các bảng biểu

Tên bảng
Cách tính thể tích thơng qua số lượng gia súc

Số trang
29

Hiện trạng sử dụng biogas tại 16 tỉnh miền Bắc và miền Trung

35

do Vacvina tiến hành
Kết quả xây dựng bể biogas ở huyện Gia Lâm

47

Tổng hợp thông tin cá nhân từ phiếu điều tra

52

Lượng khí thu được khi phân huỷ 1kg nguyên liệu tươi

55

Thành phần hoá học của các loại phân hữu cơ

57

Chí phí xây dựng hầm Biogas thể tích 8m3

64

Kết quả các chỉ số đánh giá hiệu quả kinh tế của hầm Biogas

66

Lượng hoá giá trị bằng tiền khi làm giảm phát thải khí nhà kính

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

3
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

Danh mục các hình

Tên hình
Vị trí hầm Biogas quy mơ hộ gia đình
Mơ hình hệ thống thu khí biogas áp dụng đối với hộ gia đình

Số trang
18
20,21

riêng biệt (loại hình trịn và hình trụ)
Mơ hình hầm Biogas trong thực tế
Sơ đồ mơ tả q trình phân huỷ thành khí Biogas
Sơ đồ huyện Gia Lâm, Hà Nội
Số lượng gia súc của hai xã Trung Mầu, Phù Đổng, huyện Gia

22
26
41
45

Lâm, Hà Nội
Sản lượng ga thu được hàng ngày trong năm
Số tiền đầu tư thêm của các hộ thực hiện biogas

55
64

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

4
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

LỜI NĨI ĐẦU

♣
Trong những năm gần đây có rất nhiều đầu tư của Chính phủ và tổ
chức nước ngồi cho các dự án vùng nơng thơn. Mục đích là hướng tới một mơi
trường sống tiện lợi và văn minh hơn cho những người nông dân. Hầm biogas là
một giải pháp để tạo điều kiện cho cuộc sống ở nơng thơn hiện đại và sạch hơn,
vì vậy, tôi đã rất quan tâm và nghiên cứu đề tài liên quan đến hầm biogas trong
quy mô hộ gia đình.
Trong q trình thực hiện đề tài này, tơi đã nhận được sự giúp đỡ của
rất nhiều cá nhân và tổ chức. Đầu tiên, tôi xin gửi tới lời cảm ơn chân thành và
sâu sắc tới cô giáo hướng dẫn của tôi là TS. Lê Hà Thanh, Giảng viên khoa Môi
trường – Đô thị, Trường Đại học kinh tế quốc dân. Cơ đã rất nhiệt tình hướng
dẫn và giải đáp tất cả vướng mắc của tôi liên quan đến đề tài này, cơ đã chỉ bảo
tận tình từ lúc tơi hình thành ý tưởng đến khi hồn thành bài viết này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Giám đốc Phạm Văn Đức cùng cán
bộ nhân viên Công ty kỹ nghệ mơi trường Việt Nam đã tận tình cung cấp thơng
tin cũng như đóng góp ý kiến cho đề tài được hồn chỉnh.
May mắn hơn nữa, tơi cũng nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của bạn
bè và gia đình, ln sẵn sàng đóng góp, thu thập thơng tin khi cần thiết.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

5
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Một lần nữa, tơi xin cảm ơn chân thành tới tất cả những người đã tận
tuỵ và dìu dắt tơi.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2009

Sinh viên KTMT 47

Lê Thị Thủy

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

6
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan nội dung đề tài đã viết là do bản thân tự thực hiện, không sao
chép, cắt ghép các báo cáo hoặc chuyên đề của người khác, nếu sai phạm tôi xin
nhận kỷ luật của nhà trường.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2009

Ký tên

Lê Thị Thủy

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

7
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

A. MỞ ĐẦU

♣
1. Lý do chọn đề tài
Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 và định hướng
đến năm 2020 đã quan tâm và đề cập nhiều đến vấn đề môi trường nơng thơn.
Nước ta có hơn 75% dân số sinh sống ở nông thôn, miền núi. Việc đảm bảo nước
sinh hoạt và vệ sinh môi trường đang là vấn đề lớn. Tỷ lệ hộ có hố xí hợp vệ sinh
chỉ chiếm 28 – 30% , nhiều hủ tục lạc hậu, cách sống thiếu vệ sinh còn phổ biến
ở nhiều địa phương trên cả nước cũng đang là nguyên nhân gây ô nhiễm môi
trường.
Việt Nam là một trong số các quốc gia đơng dân trên thế giới. Tính
đến năm 2001, dân số nước ta gần 79 triệu người, đứng thứ 13 trên thế giới và
thứ 2 trong khu vực Đông Nam Á. Tỷ lệ dân số cao trong nơng thơn cùng thói
quen sử dụng củi đốt, rơm rạ... trong đun nấu gây nên ảnh hưởng lớn về tiêu thụ
năng lượng. Trong những năm gần đây, vấn đề về năng lượng luôn được cả thế

giới quan tâm, chưa bao giờ giá dầu lại tăng đến mức kỷ lục từ trước tới nay, có
khi lên tới 90 USD/thùng. Giá xăng của Việt Nam có thời kỳ tăng cao là 19
VNĐ/lít, giá gas tăng đến 280000 VNĐ/bình 12 kg (so với 95000 VND/bình
năm 2003), giá điện cũng tăng nhanh càng ngày càng gây áp lực lớn lên tất cả
các hộ gia đình.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

8
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Đối mặt với tình hình khan hiếm năng lượng và ô nhiễm môi trường
nông thôn có một giải pháp rất hiệu quả: làm hầm biogas trong các hộ gia đình
nơng thơn. Thực hiện biogas tạo ra khí ga phục vụ cho đun nấu, thắp sáng trong
gia đình, đồng thời chất thải của động vật ni và chất hữu cơ được xử lý trong
hầm kín, tránh được mùi hôi thối, xử lý ô nhiễm và chất cặn bã có thể sử dụng
làm phân bón. Chỉ với giải pháp sử dụng hầm biogas đã giải quyết được hai vấn
đề lớn liên quan đến nông thôn, biogas thực sự là một giải pháp hiệu quả.
Hiện em đang là một sinh viên khoa kinh tế mơi trường, vì vậy em rất
quan tâm đến các giải pháp làm giảm ô nhiễm môi trường. Đồng thời em sinh ra
và lớn lên tại vùng nơng thơn, em quan tâm đến lợi ích của những người dân lam
lũ trong xã hội, cùng với kiến thức đã học trên ghế nhà trường và thông tin thu
nhận được đã thôi thúc em thực hiện đề tài: Đánh giá tổng quan tình hình sử
dụng hầm biogas trong quy mơ hộ gia đình.
2. Mục đích của đề tài
Hầm Biogas đã xuất hiện trên thế giới từ những thập kỷ 70 và phát

triển cho đến ngày nay, trở thành một công nghệ tốt cho môi trường nông thôn.
Biogas xuất hiện tại Việt Nam khắp cả mọi miền Nam Bắc, đặc biệt là những
vùng chăn nuôi phát triển. Trước tiềm năng được đánh giá, trong tương lai công
nghệ hầm biogas còn phát triển và mở rộng hơn nữa. Bản thân tôi là một sinh
viên của Khoa kinh tế và quản lý môi trường nên tôi đã rất quan tâm đến giải
pháp mang tính kinh tế cũng như bảo vệ mơi trường của hầm Biogas. Chính điều
này đã thơi thúc tơi nghiên cứu đề tài “Đánh giá tổng quan tình hình thực hiện
hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình”
Chun đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

9
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Q trình nghiên cứu diễn ra trong một thời gian ngắn với địa điểm
mẫu nhỏ nên cùng với việc thu thập thông tin, lấy ý kiến chuyên gia: Để tài giúp
tìm hiểu rõ hơn về Biogas, khẳng định hơn nữa lợi ích lớn khi tiến hành thực
hiện biogas tại các hộ gia đình. Lợi ích thu về cho: i) chính phủ: những nhà
hoạch định chính sách cho vấn đề năng lượng và ô nhiễm môi trường ở nông
thôn, ii))xã hội: những người dân trực tiếp tham gia thực hiện Biogas và lợi ích
mơi trường cho những người xung quanh. Đánh giá lợi ích rất được chú trọng
trong quá trình nghiên cứu, quan trọng nhất là lượng hố được giá trị chi phí - lợi
ích bằng những con số, lý giải rõ ràng ý nghĩa của những con số đã nêu ra. Hiệu
quả của quá trình thực hiện Biogas được đánh giá theo khía cạnh: Hiệu quả kinh
tế, hiệu quả xã hội và hiệu quả môi trường.
Khi đồng ý với lợi ích thu được từ Biogas thì đề tài cung cấp kiến
thức để trả lời câu hỏi: cần thực hiện Biogas trong điều kiện nào (Điều kiện chăn

ni, khí hậu...). Kiến thức thu thập được thơng qua tham khảo ý kiến của
chuyên gia, nghiên cứu tài liệu và đánh giá q trình thực tế. Cơng tác nghiên
cứu được tiến hành nghiêm túc để đạt được mục đích của đã đề ra.
3. Phương pháp của đề tài
3.1. Phương pháp đánh giá hiệu quả
Đánh giá hiệu quả là nhận định tính khả thi khi đầu tư, đạt được kết
quả mong muốn với chi phí và nỗ lực tối thiểu. Đo mức hiệu quả chính là chênh
lệch giữa chi phí và lợi ích, từ đó ra quyết định tốt nhất.
Hiệu quả kinh tế được xét về hai khía cạnh:
Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

10
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
- Xét về định tính: hiệu quả đo lường mức độ đạt được của mục tiêu
so với chi phí phải bỏ ra.
- Xét về định lượng: hiệu quả tương đối = lợi ích/chi phí
hiệu quả tuyệt đối = lợi ích – chi phí
Điều kiện tốt nhất là đánh giá theo định lượng, theo hai hình thức:
hiệu quả kinh tế và hiệu quả tài chính. Trong nhiều trường hợp cần đánh giá cả
hiệu quả xã hội và hiệu quả môi trường, đặc biệt là những dự án có ảnh hưởng
lớn đến tầng lớp dân cư và môi trường sống.
Đề tài này hướng tới tổng kết một quá trình thực hiện Biogas, mong
muốn đưa ra một các nhìn tổng quát nhất nên nội dung sẽ hướng tới đánh giá
hiệu quả trên cả ba phương diện: kinh tế, xã hội và mơi trường, theo tiêu chí về
giá trị kinh tế mà hầm Biogas mang lại. Cách thức đánh giá hiệu quả sẽ kết hợp

giữa hình thức định tính và định lượng. Để có một kết quả chính xác cần có đầu
tư về kỹ thuật cũng như phương pháp rất cẩn thận, có cố vấn của các chuyên gia
liên quan.
3.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn trực diện
Đây là phương pháp điều tra xã hội học, thu thập thông tin về các
hiện tượng và quá trình kinh tế - xã hội trong điều kiện không gian và địa điểm
cụ thể nhằm phân tích đưa ra kiến nghị đúng đắn với công tác quản lý xã hội.
Điều tra xã hội học được thực hiện bằng nhiều cách: phỏng vấn gián tiếp như
viết thư tay, gửi e_mail, phỏng vấn qua điện thoại,... và phỏng vấn gián tiếp như
phỏng vấn tiêu chuẩn, phỏng vấn cấu trúc, phỏng vấn tự do, phỏng vấn chuyên
sâu. Trong đề tài này, chúng ta sử dụng cách thức hỏi đáp trực tiếp đối tượng
Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

11
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
điều tra thơng qua bảng hỏi đã được thành lập sẵn. Đây là cách thức mà người
điều tra đưa bảng hỏi đến gặp mặt trực tiếp người được điều tra để lấy thông tin.
Để thực hiện tốt quá trình phỏng vấn điều tra cần tiến hành theo các
bước sau đây:
- Chuẩn bị chương trình điều tra tổng thể
- Thiết kế mẫu bảng hỏi và mẫu số liệu đầu vào
- Điều khiển việc thí điểm
- Chọn công ty điều tra và xác lập thoả thuận tài chính
- Xác định số lượng mẫu cần điều tra
- Đào tạo người phỏng vấn

- Giám sát công việc điều tra và cải tiến quy trình kiểm sốt chất
lượng dữ liệu.
Trong q trình điều tra có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng
thông tin thu thập được như môi trường xã hội (trách nhiệm xã hội và liên kết xã
hội), việc thiết kế điều tra, phương pháp điều tra, đặc điểm của người mời tham
gia phỏng vấn, môi trường tự nhiên lúc diễn ra điều tra, điều tra viên (nhân tố
quan trọng trong khuyến khích người được phỏng vấn tham gia và bảo đảm thu
thập số liệu có chất lượng, tâm lý người được hỏi). Tất cả các yếu tố trên đều
quan trọng như nhau để đạt được chất lượng điều tra, chúng ta phải dung hoà các
yếu tố.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

12
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Phương pháp này được sử dụng để tạo cơ sở thực tiễn cho đề tài này,
q trình có thể sẽ đơn gian hơn với quy mơ nhỏ nhưng ln cần đảm bảo tính
đúng đắn và chính xác.
3.3. Phương pháp thực địa
Đây là phương pháp mà người nghiên cứu đặt chân trực tiếp đến địa
điểm tiến hành điều tra, nhìn nhận để đánh giá khách quan nhất.
3.4. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Công việc này rất phổ biến và không thể thiếu trong tất cả các đề tài
nghiên cứu. Trong mỗi chủ đề có rất nhiều tài liệu liên quan, người thực hiện cần
biết lựa chọn để đưa vào những nội dung sát thực nhất. Tài liệu khơng phải dùng

để cóp, chép mà chỉ là một công cụ tham khảo hữu hiệu, biết sử dụng đúng sẽ
tạo nên tính thuyết phục cho bài viết.
3.5. Phương pháp xử lý số liệu bằng máy tính
Cuộn sống càng ngày càng hiện đại thì máy móc sẽ hỗ trợ con người
rất nhiều trong công việc. Khi cần xử lý số liệu đã điều tra được cần thực hiện
trên Excel, từ việc nhập số liệu cần phải tỷ mỉ, chính xác để nhận về được kết
quả tương tự.
4. Đối tượng nghiên cứu
Ngay từ khi tiến hành thực hiện đề tài cần xác định rõ đối tượng
nghiên cứu để thu nhận được thông tin.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

13
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Đối tượng điều tra cần thoả mãn nhưng yêu cầu sau đây:
i) Đây là một thành viên tích cực của hộ gia đình sống trên địa bàn xã
Phù Đổng, huyện Gia Lâm, TP Hà Nội.
ii) Hộ gia đình này có sử dụng Biogas
iii) Đối tượng được hỏi phải có kiến thức sơ lược về hệ thống biogas
trong nhà và sinh hoạt trong gia đình
Đối tượng phân tích: là yếu tố chi phí - lợi ích trong khi tiến hành
thực hiện Biogas và các điều kiện liên quan đến thực hiện Biogas đảm bảo chất
lượng.
Đối tượng nêu đề xuất: đó là các nhà chun mơn trong hoạch định

chính sách cho mơi trường nơng nghiệp – nơng thơn, các cấp có thẩm quyền
trong q trình thực hiện Biogas, ngồi ra có thể tham khảo ý kiến của những
người dân trực tiếp tiến hành Biogas.
5. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi khơng gian: Trong đề tài có đề cập đến tình hình thực hiện
biogas ở nhiều địa điểm thức tế nhưng địa điểm nghiên cứu là huyện Gia Lâm,
TP Hà Nội.
Phạm vi thời gian: trong thời gian thực tập của sinh viên kéo dài 3
tháng từ 01/02/2009 đến 29/04/2009

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

14
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Giới hạn khoa học: do thời gian tiến hành ngắn và kiến thức có hạn
nên đề tài cần thu nhận nhiều ý kiến đóng góp hơn nữa nhưng nội dung của đề
tài luôn đảm bảo tính khoa học và nỗ lực nghiên cứu của bản thân để đạt được
mục đích đã nêu trên.

6. Cấu trúc của đề tài
Cấu trúc của đề tài bao gồm: ngoài phần tài liệu tham khảo và phụ lục
được đề cập trong phần cuối cùng, đề tài được chia thành 3 phần: Mở bài, nội
dung, kết luận, trong đó phần nội dung chứa thông tin quan trọng nhất được diễn
giải theo 3 chương:
Chương I: Giới thiệu tổng quan về biogas

Chương II: Đánh giá tình hình thực hiện Biogas tại huyện Gia Lâm,
Tp Hà Nội
Chương III: Giải pháp và kiến nghị

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

15
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

B. NỘI DUNG

♣
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HẦM BIOGAS
1.1. Định nghĩa hầm Biogas và khí sinh học (Biogas)
Việc sử dụng rộng rãi các loại năng lượng hố thạch (than đá, dầu
mỏ, khí đốt,...) trong nơng nghiệp, cơng nghiệp dân dụng đã làm chóng cạn và
dẫn đến tình trạng khủng hoảng nghiêm trọng các dạng năng lượng này. Để khắc
phục người ta đã đề xuất nhiều phương án khai thác và sử dụng năng lượng rất
có triển vọng như năng lượng nguyên tử, năng lượng thủy triều, năng lượng gió,
năng lượng mặt trời và đặc biệt là năng lượng khí sinh học.
Hầm biogas là bể kín chứa phân và chất thải hữu cơ từ q trình chăn
ni, sản xuất... được ủ lên men yếm khí để tạo ra khí biogas - được sử dụng như
một nguồn nhiên liệu cung cấp cho các hoạt động sinh hoạt cũng như sản xuất.
Biogas là một dạng năng lượng khi mà các chất hữu cơ (phân động
vật hoặc các sản phẩm của nông nghiệp) lên men trong điều kiện khơng có

khơng khí (q trình yếm khí), vi sinh vật phân huỷ các chất tổng hợp và sinh ra
khí. Biogas là một hỗn hợp khí bao gồm Metan (CH4), Cacbon Dioxit (CO2),
Nito (N2) và Hydro sunphat (H2S). Thành phần chủ yếu của biogas là Metan
(chiếm 60 – 70%) và Cacbon dioxit (chiếm 30 – 40%). Nhìn về góc độ năng
lượng tính tốn được rằng: 1m3 biogas (với mức 6000 calo) tương đương với

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

16
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
3,47 Kg gỗ, 0,45 Kg khí ga hố lỏng, 1,25 Kw điện năng, 1,4 Kg than đá, 13 kg
nhiên liệu phân gia súc và còn nhiều ước tính khác nữa, khí biogas hồn tồn có
thể sử dụng như một nguồn năng lượng phổ biến hiện nay.

Hình 1.1: Vị trí hầm biogas quy mơ hộ gia đình
Theo cơng nghệ càng ngày càng phát triển, khí Biogas có thể được
sản xuất từ nguồn nguyên liệu khác nhau, xử lý được chất thải phát sinh mà vẫn
phù hợp tính năng của người sử dụng.
1.2. Sơ lược về cấu tạo và hoạt động của Biogas
1.2.1. Các loại hình biogas
Cơng nghệ Biogas xuất hiện trên thế giới từ rất sớm và qua thời gian
đã có rất nhiều cải tiến và ứng dụng. Cấu tạo trong các nhà máy sẽ phức tạp hơn
nhiều. Để tiện theo dõi, tôi sẽ chia các loại hình Biogas thành hai loại: trong khu
vực nơng thơn và khu vực công nghiệp.
Chuyên đề thực tập tốt nghiệp

Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

17
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Trong khu vực nơng thơn, hầu hết các hầm Biogas được áp dụng ở các
nước đang phát triển là những thiết bị đơn giản, hoạt động theo chế độ nạp
nguyên liệu bổ sung thường xuyên. Hầm Biogas được xây dựng cho các hộ gia
đình riêng biệt.
Loại 1: Hầm Biogas có nắp hình vịm cuốn
Hình mơ tả sau đây là sơ đồ thiết kế của một hầm Biogas, trong quá
trình xây dựng cần đảm bảo những kỹ thuật cần thiết: hầm phải kín, xây bằng
gạch để khơng rị rỉ, phần bể thải phải cao hơn hầm phân huỷ nhưng chiều ngang
của lối vào và lối ra là bằng nhau.
Cấu tạo của Hầm Biogas bao gồm các bộ phận sau:
 Ngăn trộn: là nơi mà nước và phân động vật được trộn lẫn với
nhau trước khi vào ngăn phân huỷ.
 Ngăn phân huỷ: là nơi mà phân và nước từ ngăn trộn được lên
men và sinh ra khí ga. Ngăn này phảo chắc chắn và hồn tồn kín.
Một vịm cố định thu thập lượng khí ga được sinh ra trước khi sử
dụng. Khí ga này sẽ đẩy lớp cặn sang ngăn áp lực.
 Ngăn áp lực: thu các lớp cặn lắng từ ngăn phân huỷ, khi sử dụng
khí ga, các chất cặn lắng ở dạng lỏng trong ngăn áp lực sẽ chảy
ngược lại vào ngăn phân huỷ để đẩy khí ga ra. Ngăn áp lực cũng
thu các loại phân thừa. Ngăn này có đường ống thốt ở đáy hầm,
khi cổng của hầm lưu trữ mở ra thì phân và nước sẽ đẩy phần cặn
ở đáy hầm qua đường ống này.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

18
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
 Ngăn chứa và lọc cát: thu phần cặn lắng có thể sử dụng được như
là phân bón để cải thiện đất cho sản xuất nơng nghiệp hoặc bán ra
thị trường.
 Ga tích luỹ được sẽ đẩy phần cặn và nước trong đáy ngăn phân
huỷ để chảy vào ngăn áp lực. Khi sử dụng khí ga thì nước trong
ngăn áp lực sẽ chảy ngược lại vào ngăn phân huỷ và sẽ đẩy khí ga
ra để sử dụng. Hệ thống này được gọi là hệ thống động lực. Nó sẽ
hoạt động thường xun nếu khơng có rị rỉ hoặc q trình lên men
được kiểm sốt. Hầm Biogas đảm bảo tiêu chuẩn có thể hoạt động
hơn 10 năm.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

19
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

Hình 1.2 a & b: Mơ hình hệ thống thu khí biogas áp dụng đối với hộ
gia đình riêng biệt (loại hình trịn và hình trụ)
Cấu tạo của các hầm Biogas ở nông thôn khá đơn giản, có thể được
xây dựng theo hình trụ trịn hoặc hình trụ đứng.
Trên đây là mơ hình những hầm Biogas theo lý thuyết, nhưng trong
thực tế thường xây dựng theo dạng hình trịn, kiểu dáng này được áp dụng ngay
khi đưa vào nơng thơn Việt Nam. Mơ hình hầm Biogas phổ biến trong thực tế:

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

20
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình

Hình 1.3: Mơ hình hầm Biogas trong thực tế (Ví dụ mơ hình bể Đức – Thái Lan)
Đối với các hầm xây dựng giành riêng cho các hộ gia đình, Các hầm
này có 5 bộ phận như sau:
 Bộ phận phân huỷ: là nơi chứa nguyên liệu và đảm bảo những
điều kiện thuận lợi cho q trình phân huỷ kỵ khí xảy ra. Đây là
bộ phận chủ yếu của hầm, hay còn gọi là thể tích phân huỷ.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

21
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
 Bộ phận chứa khí: Khí sinh ra từ bộ phận phân huỷ được thu và
chứa ở đây. Yêu cầu cơ bản của bộ phận chứa khí là phải kín.
 Lối vào: Là nơi để nạp nguyên liệu bổ sung vào bể phân huỷ.
 Lối ra: Nguyên liệu sau khi đã phân huỷ được lấy ra (gọi là bã
thải) qua đây để nhường chỗ cho nguyên liệu mới bổ sung vào.
 Lối lấy khí: Khí được đưa từ bộ phận tích khí tới nơi sử dụng qua
lối lấy khí này.
Về cơ bản thì cấu tạo của Biogas ln có 5 bộ phận cơ bản trên.
Khi xây dựng thì nhà vệ sinh được liên kết với các hầm Biogas và cũng được
phổ cập hoá cho việc xử lý chất thải của con người. Vì vậy, nhiều mơ hình
Biogas được xây dựng liên kết với nhiều hộ gia đình riêng biệt như một khu
chung cư nhưng điều này cần sự quản lý chặt chẽ.
Hạn chế của mô hình này khi ứng dụng vào Việt Nam là: Bản vẽ
thiết kế phức tạp, thi cơng xây dựng khó khăn vì địi hỏi sự chính xác cao,
trong khi trình độ thợ xây ở các vùng nơng thơn hiện nay cịn rất hạn chế. Do
vậy việc phổ cập và nhân rộng để phát triển mơ hình có khó khăn. Khi diễn ra
quá trình phân huỷ, áp lực ga trong hầm lớn (áp lực này tương đương với áp
lực 80 cm cột nước) nên chỉ cần một vết nứt nhỏ của hầm có thể làm cho ga
bị thất thốt hồn tồn. Đồng thời lớp váng xuất hiện và phát triển gây trở
ngại, khó khăn lớn cho sự phân huỷ trong hầm. Hầm phân huỷ thường xảy ra
hiện tượng thiếu nước, hiệu quả sản xuất ga thấp. Và giá thành xây dựng hầm
so với mức thu nhập vùng nông thôn hiện nay là khá cao từ 4 – 5 triệu đồng/1
hầm 7 M3.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp

Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

22
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Loại 2: Biogas bằng túi chất dẻo
Mơ hình này được du nhập từ Cơ-lơm-bia. Về cấu tạo, túi ủ biogas
được cấu tạo bởi 2 – 3 lớp túi ni-lông lồng vào nhau làm một, dài 7 – 10 m,
đường kính 1.4m được đặt nửa chìm nửa nổi trên mặt đất. Túi này được gắn
với hệ thống ống sành tạo đầu vào và đầu ra.
Túi dự trữ có nhiệm vụ thu và giữ khí sinh học từ túi ủ để dẫn tới
bếp sử dụng. Mơ hình này có những thuận lợi là rẻ tiền, dễ lắp đặt, dễ sử
dụng, nhưng cũng có những bất lợi sau:
Túi ủ Biogas bằng ni-lông dễ bị thủng do các tác động cơ học, vật
liệu chất dẻo dễ bị lão hoá dưới tác dụng của ánh nắng mặt trời và mô hình
chiếm diện tích đất gần 10 m2 vì túi Biogas này đặt nửa chìm nửa nổi trên mặt
đất, làm cho nhiều gia đình ở Đồng Bằng Sơng Hồng do chật chội nên khơng
có điều kiện về đất đai để áp dụng.
Hai loại hình cơ bản trên được giới thiệu dùng để sử dụng cho qui
mơ hộ gia đình ở nơng thơn. Khi Biogas đã rất phát triển có thể hướng tới xây
dựng Biogas thành các nhà máy ở nông thôn tại các khu vực có tiềm năng, có
7 loại hình nhà máy Biogas khác nhau chính thức được ghi nhận bởi MNES
(Bộ Năng Lượng và Các Nguồn Năng Lượng Mới, trước đây là DNES). Đó
là:
- Nhà máy hình trống nổi với một xilanh phân huỷ
- Nhà máy hình vịm cố định với bể xây bằng gạch
- Nhà máy hình trống nổi với bể phân huỷ bán cầu

- Nhà máy hình vòm cố định với một bể phân huỷ bán cầu
- Nhà máy hình trống nổi làm bằng sắt góc cạnh và phôi nhựa
Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

23
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
- Nhà máy hình trống nổi làm bằng bê tông gia cố phức hợp tiền chế
- Nhà máy hình trống nổi làm bằng sợi thuỷ tinh gia cố.
Những loại hình này muốn đưa vào hoạt động cấn có sự bảo trợ
của các cấp chính quyền, cần áp dụng trợ cấp của chính phủ thì mới có khả
năng được cơng nhận chính thức.
Đối với lĩnh vực cơng nghiệp có thể sử dụng biogas để xử lý chất
thải, Biogas được thu từ các nhà máy chưng cất. Ví dụ: ngành cơng nghiệp Ấn
Độ sản xuất 7 triệu tấn mật đường được sử dụng như nguyên liệu cho sản xuất
cồn và những ngành cơng nghiệp hố chất khác nữa.
Trong khi sản xuất cồn từ mật đường khoảng từ 12 – 15 lít chất
thải được tạo ra cho mỗi lít cồn. Chất thải này là một trong những chất thải
màu nâu nặng nề phức tạp nhất chưa hàm lượng BOD (lượng oxi cần thiết để
oxi hoá các hợp chất hữu cơ trong nước) và COD (lượng oxi cần thiết để oxi
hố các hợp chất vơ cơ trong nước) rất cao, ngoài ra hàm lượng PH thấp và
rất đậm màu. Chất thải ngoan cố này rất khó xử lý bằng những công nghệ xử
lý đã được biết đến. Hệ thống xử lý được các công ty chưng cất áp dụng cho
khâu tiền xử lý là phân huỷ kỵ khí với việc thu nhận biogas được tiếp nối bởi
khâu xử lý thứ cấp là hiếm khí. Việc tiền xử lý sẽ dẫn đến kết quả tạo ra
biogas.

Chuyên đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

24
Đại học KTQD


Đánh giá tổng quan tình hình sử dụng hầm Biogas trong quy mơ hộ gia đình
Qui trình cơng nghệ có thể được thiết kế cho những chất thải có
nồng độ cao hơn như chất thải từ những nhà máy chế biến dược phẩm, nhà
máy bia, nhà máy giấy...
Công nghệ thu khí Biogas sẽ cịn được phát triển hơn nữa thành
cơng nghệ khí vi sinh. Hơn 1000 triệu dân cư với tốc độ tăng trưởng cao là
nguồn thích hợp để sản xuất khí vi sinh, ngun liệu của nó có thể được lấy
từ nhiều chất thải như bùn nước cống. Trên thực tế là hầu như 70% dân cư
không sử dụng nhà vệ sinh công cộng. Nếu tất cả các chất thải phát sinh trong
đêm được xử lý, một lượng khí vi sinh đáng kể có thể được sản xuất bên cạnh
việc duy trì mơi trường sạch đẹp.
1.2.2. Cơ chế hoạt động và hiệu suất xử lý chất thải

Phân
động vật

Quá trình thuỷ phân
MO

Q trình axit hố
Q trình

lên men

MO

Q trình axetic hố
MO

Khí Biogas

Q trình Mêtan hố

Hình 1.4: Sơ đồ mơ tả q trình phân huỷ thành khí Biogas

Chun đề thực tập tốt nghiệp
Lê Thị Thuỷ
Lớp KTMT 47

25
Đại học KTQD