khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất tại tỉnh đồng tháp

Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
MỤC LỤC
i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v
DANH MỤC BẢNG BIỂU vii
DANH MỤC CÁC HÌNH viii
LỜI MỞ ĐẦU 1
MỞ ĐẦU 2
1. Lý do chọn đề tài 2
2. Mục đích của đề tài 2
3. Nội dung của đề tài 2
4 Giới hạn của đề tài 2
5 Phương pháp thực hiện 3
5.1 Phương pháp thu thập tài liệu 3
5.2 Phương pháp điều tra khảo sát 3
5.3 Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng 3
5.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia 3
5.5 Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá 3
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP 4
1.1 Định nghĩa về phế phẩm nông nghiệp 4
1.2 Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp 4
1.3 Phân loại phế phẩm nông nghiệp 4
1.3.1 Bã nông nghiệp 4
1.3.2 Chất thải từ chăn nuôi gia súc 5
1.4 Thu gom, xử lý và tái chế phế phẩm nông nghiệp 5
1.5 Tổng quan về rơm rạ 6
1.5.1 Nguồn gốc của rơm rạ 6
1.5.2 Hiện trạng rơm rạ tại Việt Nam 8
1.5.3 Ứng dụng của rơm rạ hiện nay 9
1.5.3.1 Sử dụng rơm rạ trồng nấm 9
1.5.3.2 Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ 10

1.5.3.3 Sử dụng rơm rạ sản xuất dầu sinh học 12
1.5.3.4 Sử dụng rơm rạ tạo ra điện 16
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân i SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
1.5.3.5 Sử dụng rơm trong thủ công mỹ nghệ 17
1.6 Tổng quan về vỏ trấu 18
1.6.3.1. Sử dụng làm chất đốt 20
1.6.3.2. Dùng vỏ trấu để lọc nước 22
1.7 Tổng quan về bã mía 29
1.7.1 Nguồn gốc bã mía 29
1.7.2 Hiện trạng bã mía tại Việt Nam 29
1.7.3 Các ứng dụng của bã mía hiện nay 30
1.7.3.1 Sử dụng bã mía trong công nghệ trồng nấm linh chi 30
1.7.3.2 Ứng dụng bã mía trong xử lý nước thải chăn nuôi 31
1.7.3.3 Sử dụng bã mía làm ván ép 32
1.7.3.4 Làm vật liệu siêu bền từ bã mía 33
1.7.3.5 Sử dụng bã mía tạo ra điện 33
1.7.3.6 Sử dụng bã mía trong hàng thủ công mỹ nghệ 34
1.8 Tổng quan về chất thải chăn nuôi 35
1.8.1 Nguồn gốc chất thải chăn nuôi 35
1.8.2 Hiện trạng chất thải chăn nuôi tại Việt Nam 35
1.8.3 Các ứng dụng của chất thải chăn nuôi hiện nay 36
1.8.3.1 Sử dụng ủ biogas 36
1.8.3.2 Sử dụng làm phân bón 38
1.8.3.3 Sử dụng làm thức ăn cho thủy sản 39
CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ TỈNH ĐỒNG THÁP 40
2.1 Điều kiện tự nhiên 41
2.1.1 Vị trí địa lý 41
2.1.2.2 Thổ nhưỡng 42
2.1.5.3 Tài nguyên khoáng sản 49

2.2.1.1 Quy mô và sự phân bố 50
2.2.1.2 Cơ cấu dân số 51
2.2.2Kinh tế 52
2.2.2.2 Nông nghiệp-nông thôn 53
2.2.2.3 Công nghiệp xây dựng 55
2.2.3 Văn hóa - xã hội 58
2.2.3.1 Giáo dục đào tạo 58
2.2.3.2 Y tế 58
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân ii SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
2.2.3.3 Chính sách xã hội 59
2.2.3.4 Quốc phòng an ninh 59
2.3 Hiện trạng cơ sở hạ tầng 60
2.3.1 Hệ thống giao thông 60
2.3.2 Hệ thống cấp thoát nước 61
2.3.3 Hệ thống cung cấp điện 61
2.4.1.1 Chất thải sinh hoạt 62
2.4.1.2 Chất thải công nghiệp 62
2.4.1.3 Chất thải y tế 62
2.4.2 Nước thải 62
2.4.2.1 Nước thải sinh hoạt 62
2.4.2.2 Nước thải sản xuất 62
2.4.3 Không khí 63
CHƯƠNG III KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP TẠI TỈNH
ĐỒNG THÁP 63
3.1 Nội dung và phương pháp khảo sát 64
3.1.1 Nội dung khảo sát 64
3.1.2 Địa điểm khảo sát 65
3.1.3 Số mẫu khảo sát 66
3.1.4 Phương pháp khảo sát 67

3.2 Kết quả khảo sát 67
3.2.1 Về cơ cấu cây trồng - vật nuôi 67
3.2.2 Về số lượng phế phẩm từ trồng trọt và chăn nuôi 68
3.2.3 Về các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp 70
3.2.3.1 Các hình thức tái sử dụng đối với vỏ trấu 70
3.2.3.2 Các hình thức tái sử dụng đối với rơm rạ 73
3.2.3.3 Hình thức tái sử dụng bã mía 75
3.2.3.4 Các hình thức tái sử dụng các phế phẩm từ cây ăn quả 76
3.2.3.5 Hình thức sử dụng chất thải chăn nuôi (phân heo) 76
3.2.4 Hiện trạng cấp điện 78
CHƯƠNG IV ĐỀ XUẤT HƯỚNG TẬN DỤNG VỎ TRẤU LÀM NGUỒN NHIÊN LIỆU SẢN
XUẤT ĐIỆN 79
4.1 Các loại hình sản xuất điện hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới 79
4.1.1 Thuỷ điện 79
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân iii SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
4.1.2 Nhiệt điện 81
4.1.3 Điện hạt nhân 82
4.1.4 Điện mặt trời 84
4.1.5 Điện gió 86
4.1.6 Địa nhiệt 87
4.2 Những hạn chế trong loại hình sản xuất điện hiện nay 90
4.3 Những hạn chế trong việc cung cấp điện hiện nay trên phạm vi cả nước và tại tỉnh Đồng Tháp.
91
4.4 Những biện pháp khắc phục các hạn chế trên tại các địa phương 91
4.5.Một số mô hình nhà máy nhiệt điện sử dụng trấu làm nguồn nhiên liệu đầu vào trên thế giới
và tại Việt Nam 93
4.5.1 Trên thế giới 93
4.5.2 Tại Việt Nam 93
4.6 Đề xuất mô hình nhà máy nhiệt điện chạy bằng trấu cho tỉnh Đồng Tháp 94

4.6.1 Cơ sở đề xuất mô hình 94
4.6.1.1 Khả năng tạo ra điện của vỏ trấu 94
4.6.1.2 Nhu cầu dùng điện của người dân và khả năng cung cấp điện của điện lưới quốc gia.
98
4.6.1.3 Lợi ích kinh tế 99
4.6.1.4 Yếu tố môi trường 99
4.6.1.5 Lợi thế của địa phương 100
4.6.2Các bước thực hiện mô hình 100
4.6.2.2 Xác định nơi đặt nhà máy 101
4.6.2.3 Xác định công suất nhà máy 101
4.6.2.4 Công nghệ sử dụng trong nhà máy 101
4.6.2.5 Tìm nguồn nhiên liệu cho nhà máy 102
4.6.2.6 Giảm phí vận chuyển và kho bãi 102
4.6.3 Các biện pháp hỗ trợ 103
4.6.3.1 Cơ quan Nhà Nước 103
4.6.3.2 Hỗ trợ của Uỷ Ban Nhân Dân tỉnh 104
4.6.3.3 Hỗ trợ của các Sở ban Ngành liên quan 104
4.6.3.4 Hỗ trợ từ các nhà chuyên môn, các trường Đại học 104
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105
KẾT LUẬN 105
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân iv SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
KIẾN NGHỊ 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- CĐNN & CNSTH : Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch.
- cm : Centimet – đơn vị đo độ dài.
-Cty CP : Công ty cổ phần.
-ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long.

-ĐBSH : Đồng bằng song Hồng.
-EM : Effective Microoganism – vi sinh vật có ích.
-EVN : Vietnam Electricity - tập đoàn điện lực Việt Nam.
-GDP : Gross Domestic Product – Tổng sản lượng nội địa.
-GMP : Good Manufacturing Practice – tiêu chuẩn đánh giá
quy trình sản xuất trong dược phẩm.
-Ha : Hecta – đơn vị đo diện tích.
-Kg : Kilogram- đơn vị đo khối lượng.
-Km : Kilomet - đơn vị đo độ dài.
-Kcal : Kilo calo – đơn vị đo nhiệt lượng.
-KW : Kilo-oát - đơn vị dùng để đo mật độ điện tích.
-KCN : Khu công nghiệp.
-MW : Mega-oát – đơn vị dung để đo mật độ điện tích.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân v SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
-mA : Mili Ampe – đơn vị đo độ lớn của dòng điện.
-MJ : Megajun – đơn vị đo giá trị nhiệt lượng.
-m
3
/s : Mét khối trên giây - đơn vị dùng để đo lương lượng
nước.
-NLSH : Năng lượng sinh học.
-N/m
2
: Newton trên mét vuông – là đại lượng cho biết mức độ
của lực tác dụng trên một đơn vị diện tích tiếp xúc.
-NLMT : Năng lượng mặt trời.
-pH : Chỉ tiêu dung đánh giá tính axit hay bazo.
-PGS.TS : Phó giáo sư tiến sĩ.
-THPT : Trung học phổ thông.

-TP : Thành phố.
-USD : United States dollar- đồng đô la Mỹ.
-V : Vôn – đơn vị đo độ lớn của dòng điện.
-VNĐ : Việt Nam đồng – đơn vị tiền tệ của Việt Nam.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân vi SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
DANH MỤC BẢNG BIỂU
-Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rơm rạ.
- Bảng 1.2 Thành phần tro của rơm rạ.
- Bảng 1.3 Thành phần hóa học của vỏ trấu.
- Bảng 1.4 Chi phí sử dụng các nguồn nguyên liệu năm 2006.
- Bảng 3.1 Thống kê số lượng mẫu khảo sát tại các huyện.
- Bảng 3.2 Thống kê diện tích, sản lượng cây trồng - vật nuôi tại các địa bàn
khảo sát.
- Bảng 3.3 Thống kê lượng phế phẩm từ trồng trọt và chăn nuôi phát thải ra
môi trường.
- Bảng 3.4 : Khối lượng vỏ trấu tại các nhà máy xay xát tại các huyện.
- Bảng 3.5 Thống kê các hình thức sử dụng vỏ trấu tại các địa bàn khảo sát.
- Bảng 3.6 Thống kê các hình thức sử dụng rơm rạ tại các địa bàn khảo sát.
- Bảng 3.7 Thống kê các hình thức sử dụng phân heo tại các địa bàn khảo sát.
- Bảng 3.8 Thống kê số hộ gia đình bị cúp điện với tần suất tương ứng và tỷ lệ %
người dân ủng hộ xây dựng nhà máy điện trấu trên địa bàn khảo sát.
- Bảng 4.1 Khả năng sinh nhiệt của vỏ trấu khi đốt.
- Bảng 4.2 Lượng hơi nước sinh ra từ đốt vỏ trấu.
- Bảng 4.3 Sản lượng điện tạo ra từ vỏ trấu.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân vii SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
- Bảng 4.4 Nhu cầu tiêu thụ điện và lượng điện cung cấp tại hộ gia đình ở các địa
bàn khảo sát.
- Bảng 4.5 Nhu cầu tiêu thụ điện và lượng điện cung cấp cho nhà máy, xưởng

cưa tại các địa bàn khảo sát.
- Bảng 4.6 So sánh giá các loại nhiên liệu dùng sản xuất điện.
DANH MỤC CÁC HÌNH
- Hình 1.1 Các loại bã nông nghiệp.
- Hình 1.2 Gốc rạ.
- Hình 1.3 Rơm.
- Hình 1.4 Đốt rơm trên trục đường giao thông.
- Hình 1.5 Đốt trực tiếp gốc rạ ngoài đồng.
- Hình 1.6 Thu hoạch nấm rơm.
- Hình 1.7 Nấm rơm sau khi làm sạch.
- Hình 1.8 Các loại cây trồng được dùng sản xuất nhiên liệu sinh học.
- Hình 1.9 Các loại bã nông nghiệp được sử dụng tạo nhiên liệu sinh học.
- Hình 1.10 Các loại thực vật dùng sản xuất dầu sinh học.
- Hình 1.11 Sơ đồ hệ nhiệt phân rơm rạ.
- Hình 1.12 Tranh phong cảnh làm từ rơm.
- Hình 1.13 Những ngôi nhà được làm bằng rơm xưa và nay.
- Hình 1.14 Cây lúa.
- Hình 1.15 Vỏ trấu.
- Hình 1.16 Vỏ trấu được đổ bỏ ra sông.
- Hình 1.17 Lò đốt trấu dùng trong sinh hoạt.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân viii SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
- Hình 1.18 Lò nung gạch sử dụng trấu.
- Hình 1.19 Máy ép củi trấu.
- Hình 1.20 Thanh củi trấp sau khi ép.
- Hình 1.21 Sản phẩm làm từ vỏ trấu.
- Hình 1.22 Vật liệu aerogel cách âm và cách nhiệt.
- Hình 1.23 Tro trắng thành aerogel dạng bột.
- Hình 1.24 Mô hình trồng nấm linh chi trên bã mía.
- Hình 1.25 Ô nhiễm nước thải chăn nuôi.

- Hình 1.26 Mô hình lọc thử nghiệm bằng bã mía.
- Hình 1.27 Bã mía.
- Hình 1.28 Ván ép từ bã mía.
- Hình 1.29 Hệ thống sản xuất điện từ bã mía ở nhà máy đường.
- Hình 1.30 Các mẫu chậu làm từ bã mía.
- Hình 1.31 Quá trình tạo thành biogas.
- Hình 1.32 Hầm biogas được xây dựng trong trại chăn nuôi.
- Hình 1.33 Trộn phân trong khi ủ.
- Hình 1.34 Phân đã ủ xong.
- Hình 1.35 Nuôi heo và cá ở hộ gia đình.
- Hình 1.36 Nuôi heo và cá ở trang trại.
- Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Đồng Tháp.
- Hình 2.2 Biểu đồ nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 2010.
- Hình 2.3 Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng trong năm 2010.
- Hình 2.4 Biểu đồ độ ẩm trung bình các tháng trong năm 2010.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân ix SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
- Hình 2.5 Cây và hoa tràm trong khu du lịch Xẻo Quýt.
- Hình 2.6 Các loài động vật đặc trưng ở Đồng Tháp.
- Hình 2.7 Dân số trung bình tỉnh Đồng tháp phân theo giới tính.
- Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức tái sử dụng vỏ trấu.
- Hình 3.2 Các hình thức sử dụng vỏ trấu tại các địa bàn khảo sát.
- Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ % các hình thức tái sử dụng rơm rạ.
- Hình 3.4 Các hình thức sử dụng rơm rạ.
- Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức sử dụng bã mía tại ĐBSCL.
- Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ các hình thức sử dụng phân heo.
- Hình 4.1 Các loại đập thuỷ điện.
- Hình 4.2 Quy trình sản xuất điện của nhà máy nhiệt điện.
- Hình.4.3 Nhà máy nhiệt điện Cà Mau (trái), nhà máy nhiệt điện Cần Thơ (phải).
- Hình 4.4 Sơ đồ cấu tạo lò phản ứng hạt nhân.

- Hình 4.5 Mô hình nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận.
- Hình 4.6 Phiến pin quang điện.
- Hình 4.7 Các công trình thử nghiệm pin mặt trời nối điện lưới quốc gia.
- Hình 4.8 Nhà máy điện gió ở Bình Thuận.
- Hình 4.9 Mô hình địa nhiệt kiểu Dry srteam.
- Hình 4.10 Mô hình nhà máy địa nhiệt kiểu Flash steam.
- Hình 4.11 mô hình nhà máy địa nhiệt kiểu Binary –cycle.
- Hình 4.12 Sơ đồ công nghệ sản xuất điện từ việc đốt trấu.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân x SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân xi SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
LỜI MỞ ĐẦU
Trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng như hiện nay, thì con người buộc phải tìm
những nguồn năng lượng mới để thay thế nguồn năng lượng sử dụng nhiên liệu hóa
thạch là điều tất yếu. Một trong những nguồn năng lượng đang được quan tâm gần
đây nhất là nguồn năng lượng được tạo ra từ phế phẩm nông nghiệp. Việc tận dụng
phế phẩm nông nghiệp, ngoài hiệu quả về năng lượng thì còn có hiệu quả tích cực về
môi trường.
Các chất phế thải từ phụ phẩm nông nghiệp như trấu, mùn cưa, vỏ cà phê, lõi ngô,
bã mía, xơ dừa, rơm rạ, là nguồn nhiên liệu khổng lồ, những nguồn nhiên liệu này
luôn sẵn có và ngày càng gia tăng cùng với sự gia tăng diện tích canh tác và năng suất
cây trồng.
Việt Nam với thế mạnh là một đất nước nông nghiệp, đa dạng các loại phế phẩm
nông nghiệp. Tuy nhiên, hiện nay nguồn nhiên liệu quan trọng này vẫn chưa được
quan tâm, sử dụng, phân phối hiệu quả. Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong
sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm dần và được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu
thuận lợi hơn. Phần lớn được đem đi thải bỏ dẫn đến các tác động tiêu cực đến môi
trường và lãng phí tài nguyên. Chính vì thế nên cần phải sớm có các giải pháp thích
hợp để giải quyết vấn đề trên.

GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 1 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Đề tài “Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu
sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp” nhằm hướng đến mục tiêu xây dựng mô hình nhà
máy nhiệt điện sử dụng phế phẩm nông nghiệp có giá trị nhiệt lượng cao để tạo ra
nguồn điện, nhằm sử dụng nguồn nhiên liệu này một cách hiệu quả, bền vững, tạo điều
kiện phát triển vùng nông thôn, cũng như cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường do
các phế phẩm này gây ra.
2. Mục đích của đề tài.
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất
điện tại tỉnh Đồng Tháp.
3. Nội dung của đề tài.
- Tổng quan về phế phẩm nông nghiệp và tình hình sử dụng phế phẩm nông
nghiệp hiện nay.
- Thu thập các dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Đồng Tháp.
- Khảo sát cơ cấu cây trồng vậy nuôi tại tỉnh Đồng Tháp và ước tính lượng phế
phẩm nông nghiệp phát sinh
- Tìm hiểu về các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp của người dân tại
các địa bàn khảo sát.
- Khảo sát chất lượng dịch vụ cấp điện mà người dân đang sử dụng.
- Phân tích nhu cầu về tiêu thụ điện năng và đề xuất mô hình nhà máy điện trấu
tại tỉnh Đồng Tháp cùng các biệp pháp hỗ trợ.
4 Giới hạn của đề tài.
- Phạm vi khảo sát chỉ tập trung khảo sát 8 huyện trong tổng số 1 thành phố, 2 thị
xã, 9 huyện của tỉnh Đồng Tháp.
- Nội dung khảo sát tập trung vào lĩnh vực trồng trọt, chăn nuôi đặc biệt là trồng
lúa và chăn nuôi heo.
- Các giải pháp đề xuất chỉ tập trung đối với việc tái sử dụng các phế phẩm của

trồng lúa đặc biệt là vỏ trấu.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 2 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
5 Phương pháp thực hiện.
5.1 Phương pháp thu thập tài liệu.
Thu thập các thông tin liên quan đến phế phẩm nông nghiệp, cách phân loại phế
phẩm nông nghiệp, các ứng dụng trong thực tế.
Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Đồng Tháp.
5.2 Phương pháp điều tra khảo sát.
Lập phiếu điều tra, khảo sát thực tế, thu thập số liệu liên quan đến diện tích canh
tác, quy mô chăn nuôi, và các hình thức tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp của người
dân từ trước đến nay.
5.3 Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng.
Tham khảo ý kiến người dân về phương án sử dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp
để sản xuất điện năng phục vụ người dân.
5.4 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia.
Tham khảo ý kiến của các chuyên gia về lĩnh vực môi trường, năng lượng để đề
xuất hướng tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện.
5.5 Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá.
Thống kê, tổng hợp, phân tích các số liệu thu thập được. Đánh giá hiện trạng sử
dụng phế phẩm nông nghiệp dựa trên các khía cạnh về môi trường và kinh tế. Từ đó đề
xuất các giải pháp khai thác nguồn nhiệt lượng tiềm năng từ phế phầm nông nghiệp.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 3 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP
1.1 Định nghĩa về phế phẩm nông nghiệp.
Phế phẩm nông nghiệp là chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động nông nghiệp
[12].
1.2 Nguồn gốc phát sinh phế phẩm nông nghiệp.
Phế phẩm nông nghiệp phát sinh trong quá trình chế biến các loại cây công nghiệp,

cây lương thực, cây hoa màu, sản xuất hoa quả, thực phẩm, sinh ra từ hoạt động chăn
nuôi, [12].
1.3 Phân loại phế phẩm nông nghiệp.
1.3.1 Bã nông nghiệp.
Chất thải nông nghiệp là các chất dư thừa sau các vụ thu hoạch. Chúng có thể được
thu gom với các thiết bị thu hoạch thông thường cùng lúc hoặc sau khi gặt hái. Các
chất thải nông nghiệp bao gồm thân và lá bắp, rơm rạ, vỏ trấu, mía, Ở một số nơi,
đặc biệt những vùng khô, các chất bã cần phải được giữ lại nhằm bổ sung các chất
dinh dưỡng cho đất cho vụ mùa kế tiếp. Tuy nhiên, đất không thể hấp thu hết tất cả các
chất dinh dưỡng từ cặn bã, các chất bã này không được tận dụng tối đa và bị mục rữa
làm thất thoát năng lượng.
Hình 1.1 Các loại bã nông nghiệp.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 4 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Vỏ trấu Cùi ngô
Bã mía
Rơm rạ
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
1.3.2 Chất thải từ chăn nuôi gia súc.
Chất thải từ chăn nuôi gia súc, như phân trâu, bò, heo và gà, có thể được chuyển
thành gas hoặc đốt trực tiếp nhằm cung cấp nhiệt và sản xuất năng lượng. Phần lớn
phân gia súc có hàm lượng methane khá cao nên các bánh phân được dùng như nhiên
liệu cho việc nấu nướng. Tuy vậy, phương pháp này khá nguy hiểm vì các chất độc
hại sinh ra từ việc đốt phân là nguy hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, là nguyên
nhân gây ra 1,6 triệu người chết mỗi năm ở các nước đang phát triển [11]. Các chất
thải gia súc có thể được sử dụng để sản xuất ra nhiều loại sản phẩm và tạo ra điện năng
thông qua các phương pháp tách methane và phân hủy yếm khí.
Để đáp ứng nhu cầu về thực phẩm của con người, ngành chăn nuôi thế giới đã phát
triển rất nhanh và đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Ngành chăn nuôi thế giới hiện
chiếm 70% diện tích đất nông nghiệp và 30% diện tích đất tự nhiên (không kể diện
tích đất bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp

toàn cầu [11]. Tuy nhiên, bên cạnh việc sản xuất và cung cấp một lượng lớn sản phẩm
quan trọng cho nhu cầu của con người, ngành chăn nuôi cũng đã gây nên nhiều hiện
tượng tiêu cực về môi trường. Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, với các khí thải
gây hiệu ứng nhà kính như: CO
2
, CH
4
, N
2
O… chăn nuôi hiện đang đóng góp tới 18%
hiệu ứng nóng lên của trái đất, và theo dự đoán các loại chất thải này sẽ tăng lên trong
thời gian tới [11].
1.4 Thu gom, xử lý và tái chế phế phẩm nông nghiệp.
Bên cạnh mức tăng trưởng xuất khẩu nông sản thì các phụ, phế phẩm trong quá
trình chế biến các loại cây công nghiệp, sản xuất hoa quả, thực phẩm, phân gia súc, gia
cầm cũng rất đa dạng về chủng loại và phong phú về số lượng. Và đó cũng là nỗi lo
về các bãi chứa, đầu ra cho các phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như rơm rạ, vỏ
trấu, thân cây chuối, xơ dừa, bã mía, lõi ngô, phân gia súc,… Số liệu hàng trăm ngàn
tấn nông sản xuất khẩu hàng năm, tương ứng với con số gấp nhiều lần như thế về phế
phẩm nông nghiệp thải ra môi trường sẽ là vấn nạn về rác, đe dọa ô nhiễm môi trường
cho các tỉnh đang có thế mạnh về sản xuất nông nghiệp.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 5 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
Do đặc thù của sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay vẫn mang tính nhỏ lẻ,
phân tán, nên việc thu gom, phân loại phụ, phế thải rất khó khăn. Còn các cơ sở chế
biến nông sản, thực phẩm thì chủ yếu tập trung đầu tư cho dây chuyền sản xuất chính,
ít quan tâm tận thu, tái chế sử dụng lại phụ, phế phẩm trong quá trình sản xuất. Nhiều
doanh nghiệp còn sản xuất trong điều kiện không bảo đảm vệ sinh môi trường, huống
chi nói đến đầu tư công đoạn xử lý sản phẩm phụ, phế thải để tái chế. Các phụ, phế
phẩm sau khi sử dụng thường được xử lý bằng các biện pháp chôn lấp, đốt bỏ, đổ

xuống hồ, ao, sông, suối vừa lãng phí, vừa gây ô nhiễm môi trường. Chỉ một phần
nhỏ trong số đó được sử dụng làm nhiên liệu đốt, thức ăn gia súc, phân bón, còn phần
lớn đổ ra các hồ ao, cống rãnh làm ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường sinh thái.
Việc sử dụng các phế thải nông nghiệp trong sinh hoạt nông thôn ngày càng giảm và
dần dần được thay thế bằng các nguồn nhiên liệu thuận lợi hơn như gas, điện, Trong
khi đó, các cơ sở sản xuất và chế biến nông sản lại cần rất nhiều nguồn năng lượng mà
hiện đang phải sử dụng các nhiên liệu hoá thạch đắt như than, dầu, gas. Vì vậy, việc
nghiên cứu tận dụng phế thải nông nghiệp tạo ra nguồn năng lượng, nguyên vật liệu
phục vụ công nghiệp, xây dựng, đời sống sinh hoạt hàng ngày của người dân là việc
làm hết sức cần thiết và cấp bách hiện nay.
1.5 Tổng quan về rơm rạ.
1.5.1 Nguồn gốc của rơm rạ.
Lúa là một loại cây lượng thực có hạt phổ biến ở Châu Á và Châu Mỹ La Tinh. Cây
lúa khi thu hoạch thì người ta lấy hạt đem sấy khô, tách vỏ lúa ra khỏi hạt. Phần hạt
được sử dụng gọi là hạt gạo, còn phần thân, gốc lúa bị bỏ trực tiếp ngoài đồng được
gọi là rơm rạ. Khi nhắc đến rơm rạ thì đa số những người nông dân đều nghĩ đến rơm
rạ được sử dụng làm thức ăn cho gia súc, dùng để lót chuồng trại, lợp nhà, đốt tạo ra
tro để bón ruộng,
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 6 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
Hình 1.2 Gốc rạ. Hình 1.3 Rơm.
Gốc rạ và rơm có chứa nhiều cellulose, lignin, hemicellulose, các hợp chất trich ly,
và nhiều thành phần khác.
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rơm rạ [8].
Những cách thông thường để quản lý rơm ra sau khi thu hoạch bao gồm việc thu về
làm nhiên liệu đun nấu, đốt, rải trên đồng, cày vùi vào đất hoặc sử dụng như là chất
che phủ cho các cây trồng v.v Mỗi cách quản lý khác nhau, về lâu dài, đều ảnh hưởng
đến toàn bộ sự cân bằng và tình trạng dinh dưỡng trong đất. Theo thói quen của người
nông dân thu hoạch xong là đốt đồng. Việc đốt rơm rạ không được khuyến khích vì
nhiều lý do:

• Đốt rơm rạ gây ra sự mất mát gần như hoàn toàn N. Lượng P mất đi khoảng
25%, K mất đi khoảng 20% và S mất từ 5-60% [8].
• Lượng dinh dưỡng mất mát tuỳ thuộc vào cách thức đốt rơm rạ. Ở những vùng
mà thu hoạch đã được cơ giới hoá, hầu như tất cả rơm rạ được để lại trên đồng
và được đốt nhanh chóng tại chỗ, vì thế sự mất mát S, P và K là nhỏ. Một số nơi
khác rơm rạ được để thành đống ở chỗ tuốt lúa và được đốt sau khi thu hoạch,
vì thế tro không được rải đều trên đồng, nên gây ra sự mất mát khoáng chất rất
lớn. Các nguyên tố K, Si, Ca, Mg dễ bị rửa trôi từ đống tro. Hơn nữa, việc làm
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 7 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Thành
phần
Cellulose Hemicellulos
Các hợp
chất trich ly
Độ
ẩm
Lignin
Tro Tổng
Tỷ lệ
%
7,08 42,41 12,65 18,62 6,48 12,76 100
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
như vậy sẽ gây nên sự chuyển dịch dinh dưỡng rất lớn từ ngoại vi vào giữa
ruộng, và đôi khi là từ những thửa ruộng xung quanh vào ruộng trung tâm, làm
cho hiệu quả sử dụng chúng bị giảm đi rất nhiều, vì nơi quá thừa, nơi quá thiếu
[8]. Tuy nhiên, việc đốt rơm rạ gây ra ô nhiễm không khí và mất mát dinh
dưỡng, nhưng lại là biện pháp giảm giá thành và giảm thiểu sâu bệnh hại.
Trong lĩnh vực trồng lúa nếu có kỹ thuật canh tác tốt thì sẽ giảm lượng phân bón
hóa học bón cho đất và cây rất lớn, góp phần sử dụng bền vững tài nguyên đất đai,
tăng chất lượng gạo, Tuy nhiên không phải là sau khi vùi rơm rạ thì chất dinh dưỡng

của chúng sẽ được sử dụng toàn bộ cho vụ lúa kế tiếp mà chỉ sử dụng một lượng rất
nhỏ, đa số là cần có thời gian để chuyển hóa thành các chất cho cây dễ hấp thụ, nên
chúng sẽ có tác dụng về lâu dài.
Bảng 1.2 Thành phần tro của rơm rạ [8].
Thành phần SiO
2
K Na Các chất khác Tổng
Tỷ lệ % 72,593 2,636 0,369 24,402 100
1.5.2 Hiện trạng rơm rạ tại Việt Nam.
Rơm rạ có mặt ở những cánh đồng lúa chạy dài khắp đất nước nhưng chúng tập
trung chủ yếu ở vùng đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL). Tại những vùng này thì rơm rạ được người nông dân chủ yếu dùng lót
chuồng cho trâu, bò, một số ít được dùng trầm nấm, phần lớn còn lại là đổ bỏ ngoài
đồng, Theo số liệu thống kê thì năm 2010 Việt Nam có khoảng 4 triệu ha đất trồng
lúa, sản lượng năm 2010 là 38 triệu tấn lúa [13]. Theo nghiên cứu của các nhà chuyên
môn thì 1 tấn thóc sẽ tạo ra 1.35 tấn rơm rạ [8]. Điều này có nghĩa là hàng năm nước ta
thải ra khoảng 51 triệu tấn rơm rạ. Nhưng khoảng 50 % được tái sử dụng để trồng
nấm, lót chuồng trại, còn lại là đổ bỏ bừa bãi ngoài đồng, gây ô nhiễm môi trường.
Thói quen của người nông dân là sau khi gặt xong lúa thì sẽ chất rơm thành đống
ngoài đồng rồi đốt cả rơm và gốc rạ. Việc đốt rơm rạ không những gây ô nhiễm môi
trường mà còn lãng phí một lượng rất lớn chất dinh dưỡng mà đất rất cần. Các nhà
khoa học khuyến cáo người nông dân nên vùi rơm rạ vào đất bằng biện pháp cày, xới
để bổ sung dưỡng chất cho đất.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 8 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
Diện tích lúa canh tác ngày càng tăng điều đó đồng nghĩa với việc là phế phẩm từ
trồng lúa cũng tăng theo. ĐBSCL chiếm hơn 50% sản lượng lúa cả nước, và theo ước
tính mỗi năm vựa lúa của miền Nam này tạo ra hơn 26 triệu tấn rơm rạ. Với khối
lượng khổng lồ như vậy thì việc giải quyết nguồn phế phẩm nông nghiệp này không
phải là chuyện một sớm một chiều có thể làm được.

Hình 1.4 Đốt rơm ngay trục Hình 1.5 Đốt trực tiếp gốc rạ
đường giao thông ngoài đồng.
1.5.3 Ứng dụng của rơm rạ hiện nay.
Đồng hành cùng với nổi lo của người nông dân thì các nhà nghiên cứu cũng tìm
tòi, nghiên cứu tìm những ứng dụng mới của rơm rạ để giải quyết phần nào nạn ô
nhiễm môi trường nông nghiệp mà vừa tạo được thu nhập cho người nông dân.
1.5.3.1 Sử dụng rơm rạ trồng nấm.
Nhằm mục đích tái sử dụng lại phế phẩm của cây lúa, tạo thêm thu nhập cho gia
đình, người nông dân đã tận dụng lại nguồn phế phẩm này một cách có hiệu quả. Từ
nhiều năm qua đã tận dụng nguồn rơm sẵn có trên đồng ruộng sau khi thu hoạch để
trồng nấm rơm. Ban đầu chỉ là trồng theo kiểu nhỏ lẻ, manh mún, nên chỉ đủ cung cấp
cho gia đình để bổ sung thêm nguồn thực phẩm mới. Tuy nhiên với khối lượng rơm
khổng lồ từ những cánh đồng thì nếu trồng theo kiểu nhỏ lẻ sẽ không thể nào giải
quyết được vấn đề rác thải nông nghiệp này. Thấy được điều này nên chính quyền các
địa phương đã hướng dẫn nông dân trồng theo quy trình kỹ thuật để nâng cao chất
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 9 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
lượng và sản lượng nấm. Cũng nhờ chất lượng và sản lượng gia tăng, mang lại nguồn
thu khá lớn nên người nông dân tiếp tục nhân rộng mô hình, mở rộng quy mô sản xuất.
Và kết quả là năm 2010 sản lượng nấm tính riêng ở ĐBSCL đã lên tới 30 ngàn tấn.
tính trung bình 1kg rơm sẽ cho ra được 0,15kg nấm [7], với cách tính này thì một năm
ĐBSCL sẽ sử dụng hết 200.000 tấn rơm. Không chỉ giải quyết được vấn đề tồn đọng
rơm mà còn mang về thu nhập khá lớn cho người nông dân.
Hình 1.6 Thu hoạch nấm rơm. Hình 1.7 Nấm rơm sau khi làm sạch.
Một ưu điểm nửa của trồng nấm bằng rơm là không cần nhiều diện tích, vốn đầu tư
thấp, kỹ thuật trồng không khó lắm nếu so với hoa lan, cây kiểng nhưng lại tạo ra giá
trị cao vượt trội so với nhiều cây trồng vật nuôi khác, gấp 20 lần trồng lúa và cả chục
lần so với rau [7]. Quá trình trồng nấm nhìn chung chỉ qua có bốn bước đơn giản:
chuẩn bị rơm, chọn meo giống, xếp mô và rắc meo giống, chăm sóc và thu hoạch.
Sau khi rơm được đem từ ngoài đồng về được đem đi ủ khoảng 10 - 12 ngày.

Trong quá trình ủ thì tưới nước vôi lên rơm để diệt nấm tạp, rửa chất phèn, chất mặn
trong rơm. Kế tiếp là chọn meo giống. Khi chọn được loại meo giống chất lượng tốt
thì tiến hành đem rơm đã ủ xếp thành những mô và gieo meo giống dọc hai bên luống.
Sau khoảng 14 - 15 ngày là có thể thu hoạch nấm.
1.5.3.2 Sử dụng rơm rạ làm phân hữu cơ.
Sử dụng rơm rạ làm phân bón hữu cơ cho đất là một trong những biện pháp góp
phần sử dụng bền vững tài nguyên đất đai. Có nhiều phương thức để biến rơm rạ thành
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 10 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
phân hữu cơ cung cấp cho đất, nhưng về cơ bản có hai phương thức chính: là vùi trực
tiếp rơm rạ vào đất bằng biện pháp cày, bừa, và đem rơm rạ ủ rồi đem bón cho đất.
 Vùi trực tiếp rơm rạ vào đất.
Đây là việc làm trả lại cho đất hầu hết các nguyên tố dinh dưỡng mà cây lúa đã lấy
đi từ đất, nên nó có tác dụng bảo toàn nguồn dự trữ dinh dưỡng của đất về lâu dài. Mặc
dù tác dụng trực tiếp lên năng suất lúa vụ kế tiếp là không lớn. Nếu kết hợp song song
việc bón phân hàng vụ cho lúa cùng với việc vùi rơm rạ vào đất sẽ bảo toàn được dinh
dưỡng N, P, K và S cho lúa, và nhiều khi còn làm tăng được dự trữ dinh dưỡng cho
đồng ruộng. Việc vùi rơm rạ vào đất ướt, sẽ gây ra tình trạng cố định tạm thời của đạm
và làm tăng lượng metan phóng thích trong đất [8], gây ra tình trạng tích luỹ khí nhà
kính. Khi vùi một lượng lớn rơm rạ tươi sẽ rất tốn lao động và cần có những máy móc
thích hợp cho việc làm đất cũng như có thể gây ra những vấn đề về bệnh cây. Việc
trồng trọt chỉ nên bắt đầu sau 2 đến 3 tuần vùi rơm rạ.
Các kết quả nghiên cứu hiện tại cho thấy, cày khô, nông 5 - 10cm để vùi rơm rạ và
tăng cường sự thoáng khí cho đất trong thời kỳ bỏ hoá có tác dụng tốt đến độ phì đất
trong hệ thống thâm canh lúa - lúa. Việc cày khô, nông nên tiến hành sau 2 đến 3 tuần
sau khi thu hoạch ở những cánh đồng mà thời kỳ bỏ hoá khô - ướt giữa 2 vụ lúa tối
thiểu là 30 ngày. [8]. Các lợi ích gồm có:
• Tăng cường sự thoáng khí cho đất, nghĩa là oxy hoá Fe
2+
và những chất khử

khác tích luỹ trong suốt quá trình ngập nước [8].
• Tăng cường được sự khoáng hoá N và sự giải phóng P cho cây trồng sau, cho
đến giai đoạn phân hoá đòng [8].
• Làm giảm được sự phát sinh cỏ dại trong suốt thời kỳ bỏ hoá [8].
• Làm cho quá trình làm đất được dễ dàng hơn (thường không cần cày đất lần 2).
• Sự phóng thích CH
4
sẽ ít hơn so với việc vùi rơm rạ lúc làm đất ngay trước khi
gieo trồng [8].
 Ủ rơm rạ.
Phân hữu cơ sinh học được tạo ra từ rơm là sản phẩm tạo ra thông qua quá trình lên
men vi sinh vật, qua đó các hợp chất giàu cellulose được phân huỷ, trở thành mùn.
Rơm rạ sau khi thu hoạch được gom thành đống. Dùng 1kg chế phẩm Vixura, 1kg
phân NPK hoà vào nước, tưới đều lên rơm rạ rồi phủ nylon che kín để giữ ẩm và nhiệt.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 11 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
Khoảng 21 ngày, có thể mang ra ruộng làm phân bón. Bà con có thể để thời gian ủ kéo
dài thêm để rơm rạ mủn tốt hơn. Trong quá trình ủ, nếu rơm rạ bị khô, cần bổ sung
nước. Để xử lý 1 tấn rơm rạ cần khoảng 2 - 3kg chế phẩm Vixura, giá 13.000 – 15.000
đồng/kg [15].
Sử dụng rơm rạ đúng mục đích, không chỉ giúp cải tạo đất, nâng cao hiệu quả kinh
tế trong sản xuất nông nghiệp mà còn hạn chế ô nhiễm môi trường. Phân bón hữu cơ
từ rơm rạ góp phần gia tăng độ mùn, bổ sung chất dinh dưỡng, nâng cao chất lượng
cây trồng.
1.5.3.3 Sử dụng rơm rạ sản xuất dầu sinh học.
Năng lượng có nguồn gốc sinh học đang thu hút được sự quan tâm của nhiều quốc
gia trền toàn thế giới, đặc biệt là các nước có nền nông nghiệp phát triển. Trên thế giới,
nhiên liệu sinh học đang nghiên cứu nhiều là ethanol sinh học (bioethanol) và diesel
sinh học (biodiesel). Ethanol sinh học được sản xuất bằng cách lên men các sản phẩm
nông nghiệp như mía, ngô, khoai, sắn và sau đó được pha trộn với xăng dùng cho các

động cơ xăng. Diesel sinh học chủ yếu được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật
và được trộn với diesel dùng cho động cơ diesel. Tuy nhiên, nhiên liệu sinh học sản
xuất từ các nguồn này vẫn còn khá đắt. Do đó, việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu rẻ
hơn từ nguồn phế thải để tạo nhiên liệu sinh học là rất cần thiết.
Có nhiều cách phân loại nhiên liệu sinh học (NLSH). Thông thường dựa vào nguồn
gốc của các nguyên liệu dùng để sản xuất NLSH có thể chia NLSH thành ba thế hệ:[8]
• NLSH thế hệ thứ nhất từ các loại cây trồng ăn được như lương thực, thực phẩm,
ví dụ: mía, của cải, ngũ cốc, dầu mỡ động thực vật. Nhược điểm cơ bản là đã sử
dụng những nguồn tài nguyên sinh khối liên quan đến lương thực dẫn đến mất
an ninh lương thực trên thế giới.
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 12 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp
Hình 1.8 Các loại cây trồng được dùng sản xuất nhiên liệu sinh học.
• NLSH thế hệ thứ hai chủ yếu từ các phụ phẩm hoặc phế thải trong sản xuất,
sinh hoạt có nguồn gốc hữu cơ, ví dụ: phế thải nông lâm nghiệp (rơm rạ, trấu,
bã mía, thân ngô, mùn cưa, gỗ vụn…), chăn nuôi (phân súc vật, bùn cống
rãnh…) và sinh hoạt (dầu, mỡ thải) ưu điểm nổi bật là sử dụng nguồn sinh khối
không ảnh hưởng gì đến lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và gia súc
đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu, đồng thời còn góp phần giảm thiểu ô
nhiễm.
Hình 1.9 Các loại bã nông nghiệp được sử dụng tạo nhiên liệu sinh học.
• NLSH thế hệ thứ ba từ tảo (nước ngọt và nước biển), cây jatropha curcas (cây
cộc rào hay cây dầu mè), cỏ swichgrass, cây halophyte, có ưu điểm vượt trội là
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 13 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Ngô Đậu
L úa mì Mía
Vỏ trấu
Bã mía
Mùn cưa Phân gia súc
Khảo sát tiềm năng sử dụng phế phẩm nông nghiệp làm nguồn nhiên liệu sản xuất điện tại tỉnh Đồng Tháp

dựa vào nguồn sinh khối phong phú của các loại cây không thuộc cây lương
thực, có thể sinh trưởng hoang dại ở cả những nơi đất cằn cỗi với hàm lượng
dầu cao. Tuy nhiên đó mới chỉ là nghiên cứu thăm dò ban dầu còn nhiều vấn đề
khoa học và công nghệ liên quan đến canh tác, khai thác, chế biến các tài
nguyên sinh khối này cần phải giải quyết trước khi nhiên liệu sinh học thế hệ ba
xuất hiện trên thị trường.
Hình 1.10 Các loại thực vật dùng sản xuất dầu sinh học.
Hiện nay NLSH thế hệ thứ hai đươc ưu tiên nghiên cứu và sử dụng vì hầu như sẽ
không ảnh hưởng đến giá lương thực và đảm bảo an ninh lương thực toàn cầu. Do
nhiệt trị của rơm rạ rất thấp (thấp hơn nhiều so với dầu mỏ) và không thuận tiện cho
việc vận chuyển, tích trữ nên rơm rạ không được sử dụng như nhiên liệu công nghiệp.
Vì vậy, việc chuyển hóa rơm rạ thành sản phẩm có giá trị hơn, dễ dàng vận chuyển,
bảo quản, tích trữ có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các nước đang phát
triển.Thông thường, để chuyển hóa biomass thành nhiên liệu người ta sử dụng ba
phương pháp chính là thủy phân (phương pháp sinh học), khí hóa và nhiệt phân.
- Phương pháp khí hóa là quá trình oxy hóa không hoàn toàn biomass ở nhiệt độ
cao (có thể lên đến 1300
0
C) có sự điều chỉnh lượng khí oxy cho phù hợp. Sản
phẩm của quá trình này chủ yếu là khí tổng hợp, nhưng thiết bị phức tạp.
- Quá trình thủy phân bằng enzym có ưu điểm là hiệu suất và tính chọn lọc cao,
nhưng nhược điểm là khó tạo ra và nuôi sống chủng enzym thích hợp. Khi thủy
GVHD: TH.S Trần Thị Tường Vân 14 SVTH: Nguyễn Thị Xuân Duyên
Cây dầu mè
Cây Halophyte
C ỏ Swichgrass
Tảo