PHÁT TRIỂN CHĂN NUÔI BỀN VỮNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN DỊCH CƠ CẤU NÔNG NGHIỆP part 7 ppt

133
Theo khảo sát của các nhà khoa học thì ước tính lượng phân gia
súc thải ra hàng năm ở nước ta có tới trên 60 triệu tấn. Chính khối
lượng chất thải này hiện đang tác động rất xấu đến môi trường,
sức khỏe cộng đồng bởi các hợp chất chứa nitơ, photpho, sulfua
hydro và các nguồn vi sinh truyền bệnh cho người và gia súc.
Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ biogas để xử lý chất thải
chăn nuôi đồng thời thu khí sinh học phục vụ nhu cầu chất đốt cho
sinh hoạt là việc đáng khuyến khích. Thực ra, khí sinh học đã
được con người biết đến cách đây trên 100 năm, ứng dụng trong
đời sống còn rất chậm. Một vài thập kỷ gần đây, ở những nước
công nghiệp phát triển các chất phế thải hữu cơ ngày càng nhiều
gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường vô cùng nghiêm trọng. Để
khắc phục người ta bắt đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi
sinh yếm khí trong xử lý các chất phế thải, kết quả thật khả quan.
Cũng trong thời gian đó, ở một số nước đang phát triển như Ân
Độ, Trung Quốc bắt đầu chú trọng nghiên cứu ứng dụng công
nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi với 3 mục tiêu:
- Giảm ô nhiễm môi trường.
- Tạo nguồn năng lượng mới cho nhu cầu sinh hoạt.
- Tăng hiệu quả sử dụng phân bón cho nông nghiệp.
Như vậy, công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi có ý
nghĩa kinh tế và xã hội vô cùng to lớn. Bởi thế từ những năm
1980-1990 ở khá nhiều nước trên thế giới, công nghệ này được
phát triển rất nhanh. Điển hình như ở Trung Quốc cho đến nay đã
có trên 7 triệu nông hộ ứng dụng bể ủ khí sinh học thu chất đốt
phục vụ sinh hoạt và đã sản xuất trên 2 tỷ mét khối khí đốt trong
mỗi năm, đồng thời giảm đáng kể ô nhiễm môi trường.
134
Ở nước ta từ những năm cuối thập kỷ 70 và đầu thập kỷ 80 đã
từng rộ lên phòng trào phát triển bể ủ khí biogas trong cả nông

thôn và thành thị. Những năm gần đây chăn nuôi phát triển nhu
cầu lắp đặt hệ thống biogas làm sạch môi trường ngày càng bức
xúc. Được các dự án hỗ trợ hàng vạn hầm biogas được xây và
hàng vạn túi Plastic đã được lắp đặt và đã đưa lại những hiệu quả
tốt cho sinh hoạt và môi trường. Bên cạnh những thành công cũng
có một số hầm biogas tuổi thọ không cao do kỹ thuật và vật liệu
xây dựng chưa đảm bảo nhưng điều đáng nói nhất đó là nhiều chủ
hộ không nắm vững kỹ thuật sử dụng, nạp phân tuỳ tiện dẫn đến
việc lên men sinh khí bị ngưng trệ. Điều này cho thấy công việc
chuyển giao kỹ thuật cho nông dân cần làm kỹ hơn.
II. CÁC LOẠI HÌNH BIOGAS ĐÃ ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM
Trong thực tế, ở nước ta đã có nhiều loại mô hình biogas được
triển khai xây dựng, mô phỏng các mẫu chế tạo của Trung Quốc
và Ấn Độ như:
+ Loại hệ thống phân huỷ xây bằng gạch xi-măng cát vàng,
dung tích 5-8m
3
, không có bể điều áp.
+ Loại hệ thống phân huỷ cấu trúc bằng chất liệu cao su dung
tích 3-6 m
3
, được đặt trong rãnh đất.
+ Loại bể phân huỷ được làm bằng vật liệu hỗn hợp nhựa PVC
và PE dung tích 8-10m
3
.
+ Loại bể phân huỷ có đáy và tum bằng bê tông cốt thép thành
bể được xây bằng gạch xi măng cát vàng có bể điều áp.
Các loại bể phân hủy này có ưu điểm chung là:
135

- Xử lý được hầu hết các chất hữu cơ có nguồn gốc động, thực
vật, giữ sạch nguồn nước ngầm, hạn chế nguồn vi khuẩn gây bệnh
cho người và gia súc, bảo vệ môi trường sinh thái.
- Hệ thống được cấu tạo liên hoàn, khép kín tự động điều tiết
nạp và xả, lợi dụng được khả năng phân huỷ của vi sinh vật sẵn có
trong tự nhiên nên đã hạn chế được chi phí xử lý chất thải.
- Nguồn khí sinh học hình thành trong hệ thống phân huỷ có
thành phần chủ yếu là Methan (60-70%), khi đốt cho nhiệt trị khá
cao (5000-6000 KCal/m
3
)
- Kỹ thuật và vật liệu thi công xây dựng hệ thống biogas
không lệ thuộc nước ngoài.
- Cấu trúc hệ thống phân huỷ bằng bê-tông cốt thép nên khá
bền vững (20-30 năm).
- Hệ thống nạp và thải được thiết kế liên hoàn và tự động nên
vận hành đơn giản, người công nhân chỉ việc rửa chuồng trại bằng
nước, lập tức các chất thải được nạp vào hệ thống phân huỷ chính.
III. NGUYÊN LÝ VÀ QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ CHẤT THẢI
CHĂN NUÔI VÀ SẢN SINH KHÍ METHANE.
Quá trình lên men phân huỷ chất thải chăn nuôi trong điều
kiện yếm khí diễn ra qua 3 giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1: là giai đoạn hoá lỏng phân gia súc và chất thải
chăn nuôi. Vi sinh vật thủy phân chất rắn thành các phần tử hoà
tan.
- Giai đoạn 2: Các vi sinh vật sử dụng các chất được phân huỷ
ở giai đoạn 1 để tạo thành các axít béo mạch dài cũng như hình
136
thành khí H2 và CO2. Phân gia súc chứa nhiều chất xơ cũng như
các chất thải chăn nuôi như rau, cỏ thức ăn thừa của gia súc hay

một phần rơm rạ, thân cây ngô già, bèo tây đều có thể được vi
sinh vật yếm khí phân huỷ thành axít hữu cơ kể trên.
- Giai đoạn 3: là giai đoạn sản sinh khí methan. Nhờ hệ vi sinh
vật yếm khí biến các hợp chất đã được phân huỷ ở giai đoạn 2
thành khí đốt methan (CH4), hydro (H2), dioxit cacbon (CO2),
axít mạch ngắn dễ bay hơi, ammoniac (NH3)
Các chất khoáng chứa trong phân gia súc được giải phóng biến
thành muối vô cơ dễ hấp thu cho cây trồng. Như vậy các chất hữu
cơ trong phân gia súc cũng như rau cỏ, thức ăn thừa đã được biến
thành những hợp chất đơn giản không gây ô nhiễm môi trường.
Theo hầu hết các tài liệu trong và ngoài nước, quá trình lên
men tạo khí methan còn làm ung phần lớn trứng giun, sán, cũng
như tiêu diệt nhiều mầm bệnh cho gia súc.
Nước thải từ bể biogas có thể được sử dụng để tưới cho cây
trồng, nuôi cá mà không làm ô nhiễm môi trường không khí và
nguồn nước.






137

Sơ đồ của quá trình phân giải vi sinh vật trong hầm biogas




Lên men giai đoạn 1

IV. NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN
VÀ SINH KHÍ METHAN TRONG HỆ THỐNG BIOGAS
+ Nhiệt độ:
Polysaccharit

Protein

Ch
ấ
t béo

Saccharit
Axit amin,
peptit
Axit béo,
Glycerol
Axit acetic,
H

2
, CO
2

(formic axit)
Axit acetic, propopionic,
butyric, lactic
L
ên men
giai đoạn
2
Lên men giai đoạn 3
CH
4
+ CO
2

+H
2
O

138
Vi khuẩn sinh khí methan bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bên
ngoài, nhiệt độ lý tưởng cho quá trình lên men là 35 độ C, nhiệt độ
thấp quá trình sinh khí giảm, thậm chí ngưng hẳn (thấp hơn 10
độC). Vi khuẩn sinh khí methan cũng rất mẫn cảm với nhiệt độ lên
xuống thất thường.
Bảng 20. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình sinh khí
Nhiệt độ (0C)
Lượng khí sinh ra

(m
3
/m
3
dịch liệu /ngày)
Lượng khí CH4
(m
3
/m
3
dịch liệu/ngày)
Tỷ lệ CH4
(%)
4,0 0,109 0,081 73,9
7,3 0,192 0,137 71,7
13,5 0,364 0,268 73,8
17,8 0,600 0,441 73,5
23,3 0,989 0,688 69,6
25,9 1,325 0,934 70,4
+ Thời gian ủ và số lượng vi sinh vật sinh khí methan
Thời gian ủ trung bình từ 20-60 ngày, tuy nhiên còn phụ thuộc
vào nhiệt độ càng cao vi sinh vật phát triển càng nhanh. Nếu trong
quá trình ủ vi sinh vật không phát triển thì cần phải kiểm tra lại
nguyên liệu, hoặc bổ sung vi sinh vật (có sẵn trong tự nhiên).
+ Tỷ lệ C/N (Cacbon/Nitơ)
Tỷ số C/N trong nguyên liệu sinh khí biểu hiện tỷ lệ của 2
nguyên tố: Carbon dưới dạng carbonhydrate và nitơ dưới dạng
protein, nitrat, amoniac là những chất dinh dưỡng chính của vi
khuẩn yếm khí. Các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ C/N vào khoảng
139

25/1- 30/1 cho phép sự phân huỷ tiến hành thuận lợi nhất nếu có
điều kiện thích hợp khác kèm theo.
+ Độ pH và các độc tố
Trong quá trình lên men yếm khí độ pH môi trường thường
trung tính, đầu vào thường từ 6,8- 7,2 và đầu ra từ 7,0-7,5. Ngoài
ra các độc tố có trong nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến lượng khí
sinh ra ví dụ: các thuốc trừ sâu, nước xà phòng, thuốc tẩy, nước
vôi làm cho số lương vi sinh vật giảm đi nhanh chóng.
V. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU CHO BỂ Ủ KHÍ
METHANE
Trong quá trình hoạt động của vi sinh vật yếm khí sinh
methan, các vi sinh vật đòi hỏi dinh dưỡng và năng lượng để hoạt
động bao gồm cho sinh trưởng, sinh sản và trao đổi chất một cách,
liên tục, cho nên đảm bảo nguồn năng lượng phong phú là cơ sở
của việc sinh khí. Nhưng phải biết đặc tính từng loại nguyên liệu
để lựa chọn công nghệ, tính toán tỷ lệ C/N và nồng độ dịch
nguyên liệu phù hợp. Căn cứ vào thành phần hoá học có thể phân
ra loại nguyên liệu giàu đạm (N) như các loại phân, nước giải, loại
này hạt nguyên liệu bé gồm nhiều hợp chất phân tử thấp, hàm
lượng N cao, thường tỷ lệ C/N thấp hơn 25/1. Loại này khi sử
dụng không cần phải xử lý sơ bộ, tốc độ phân giải nhanh, chu kỳ
phân giải ngắn, sinh khí nhanh, nhưng tổng lượng sinh khí trên
đơn vị khối lượng khô của nguyên liệu thấp. Loại nguyên
liệu giàu cacbon, chủ yếu là thân cây trồng, hàm lượng cacbon rất
cao, thường là chất xơ. Tốc độ phân huỷ chậm, chu kỳ phân giải
dài, tổng lượng sinh khí trên đơn vị nguyên liệu cao. Loại nguyên
140
liệu này trước khi cho vào bể ủ cần phải tiến hành xử lý sơ bộ như
cắt hoặc đập vụn, hoặc ủ trước một thời gian.
Bảng 21. Thành phần cacbon và nitơ của một số nguyên liệu (số liệu tham

khảo)
Nguyên liệu % C % N Tỷ lệ C /N
Rơm rạ khô 42 0,63 67/1
Thân cây ngô 40 0,75 53/1
Lá cây 41 1,00 41/1
Thân cây đậu 41 1,30 21/1
Cỏ dại 14 0,50 26/1
Thân cây lạc 11 0,59 19/1
Phân trâu bò tươi 7,3 0,29 25/1
Phân lợn tươi 7,8 0,60 13/1
Phân người 2,5 0,85 2,9/1
Phân ngựa 10 0,42 24/1
Phân dê 16 0,55 29/1
Dựa theo số liệu trên có thể tính toán phối liệu để đảm bảo tỷ
lệ C/N theo yêu cầu. Ví dụ để có tỷ lệ phối liệu C/N là 25/1 và nếu
đã có 2 loại nguyên liệu: 10kg phân người, 100kg phân lợn thì cần
phải dùng bao nhiêu kg rơm rạ để phối hợp ?
Cách tính như sau:
- Trong 10kg phân người có hàm lượng C = 10kg  0,025
- Trong 10kg phân người có hàm lượng N= 10kg  0,0085
- Trong 100kg phân lợn có hàm lượng C = 100kg  0,078
141
- Trong 100kg phân lợn có hàm lượng N = 100kg  0,006
- Trong X kg rơm rạ có hàm lượng C = Xkg  0,42
- Trong X kg rơm rạ có hàm lượng N = Xkg  0,0063
Ta có tỷ số như sau:
25/1 = (0,25 + 7,8 + 0,42X)/(0,085 + 0,6 + 0,0063X)
Giải phương trình trên tìm được X = 34,57kg lấy số tròn là
35kg rơm rạ.
Ngoài xác định tỷ lệ C/N ra còn cần phải tính nồng độ dịch

nguyên liệu, đối với ủ vi sinh yếm khí lỏng, nồng độ của dịch
nguyên liệu có vai trò quan trọng đối với hiệu quả sinh khí. Với
đặc điểm nguyên liệu của nông thôn nên chọn trong phạm vi từ
6% đén 10% tỷ lệ chất khô so với tổng số dung dịch. Mùa hè nhiệt
độ môi trường cao, tốc độ phân giải nhanh nên dùng tỷ lệ thấp,
mùa đông nhiệt độ môi trường thấp, tốc độ phân giải chậm nên
dùng tỷ lệ cao. Để có tư liệu làm cơ sở tính nồng độ, dưới đây xin
giới thiệu trị số hàm lượng chất khô của một số nguyên liệu phổ
thông (số liệu tham khảo).
Bảng 22. Hàm lượng chất khô của một số nguyên liệu
Nguyên liệu % chất khô % hàm lượng nước
Rơm rạ khô 83 17
Thân cây ngô khô 80 20
Cỏ tươi 24 76
Phân người tươi 20 80
Phân lợn tươi 18 82
Phân trâu bò tươi 17 83

142


VI. DÙNG KHÍ METHANE ĐUN NẤU, THẮP SÁNG, SẤY
NÔNG PHẨM
Như chúng ta đã biết trong khí của bể ủ vi sinh yếm khí lượng
khí methan và các loại khí cháy được chỉ chiếm khoảng 60-65%
trong đó tuyệt đại bộ phận là khí methan. Muốn sử dụng có hiệu
quả loại khí này trước hết cần hiểu rõ đặc tính cháy của khí sinh
học. Các loại khí cháy được trong điều kiện nhất định, tiếp xúc với
ôxy sẽ xẩy ra qúa trình ôxy hoá mãnh liệt phát ra ánh sáng và nhiệt
lượng. Điều kiện để cháy là phải có đủ lượng ôxy được trộn đều,

đạt điểm nhiệt độ bốc cháy (650-750 độ C), lượng khí đốt được
cấp liên tục với tốc độ nhỏ hơn tốc độ cháy. Sau khi cháy ổn định,
áp suất khí phải lớn hơn 8cm cột nước. Công thức của phản ứng
cháy là:
CH
4
+ 2O
2
 CO
2
+ nhiệt lượng (kcal)
Một hiện tượng nổi bật của sự cháy khí methan là hiện tượng
mất lửa, khi tốc độ cấp khí lớn hơn tốc độ cháy sẽ xẩy ra hiện
tượng chân ngọn lửa rời khỏi miệng lỗ cháy, tốc độ thoát khi càng
lớn chân ngọn lửa càng xa miệng lỗ đốt cho đến khi tắt hẳn. Mỗi
loại khí cháy đều có tốc độ cháy riêng, khí methan là loại khí có
tốc độ cháy chậm, trong hỗn hợp khí của bể biogas còn có những
loại khí trơ như CO2 chiếm tới trên 30% cho nên tốc độ cháy của
khí sinh học thấp hơn. Vì vậy, muốn sử dụng được loại khí này có
hiệu quả cần thiết kế riêng các dụng cụ sử dụng nó như bếp, đèn,
lò sấy
143
Trong cuộc sống khí sinh học dùng trong phạm vi đốt cháy có
hai dạng, dạng đốt cháy phát sáng và loại không phát sáng
Loại cháy phát sáng có hai kiểu, kiểu cháy khuyếch tán và
kiểu cháy hỗn hợp khí trời
1. Loại cháy phát sáng
a/ Kiểu cháy khuyếch tán, là trường hợp khí sinh học cháy
không được hoà trộn đều với không khí, do vậy khi cháy tỷ lệ ôxy
được cung cấp ít, không đủ cho nhu cầu cháy hoàn toàn nên tốc độ

cháy rất chậm, cháy không hết, nhiệt lượng phát ra kém, lượng khí
độc CO sinh ra nhiều, đây là kiểu sử dụng khí sinh học lạc hậu từ
xưa với những kiểu bếp đơn giản, thiếu khoa học. Kiểu bếp này
hiệu suất nhiệt thấp, nhiệt độ bếp thấp, ngọn lửa đỏ, có khói, lượng
khí CO nhiều hại sức khỏe, tuyệt đối không nên dùng kiểu bếp
này.
b/ Kiểu cháy hỗn hợp với khí trời, dùng khí sinh học để đun bếp
kiểu này do nhà vật lý người Đức Bunsen R.W phát minh từ thế kỷ
19, đây là kiểu bếp mà khí sinh học được trộn với khí trời hai lần,
lần thứ nhất trước khi cháy được trộn với không khí có hệ số gần
bằng 0,9 (trộn với không khí có đủ lượng ôxy cho sự cháy có hệ số
bằng 1). Lần thứ hai là trong khi cháy không khí sẽ cung cấp ôxy
cho hỗn hợp ở bề mặt ngoài ngọn lửa. Do được cung cấp đủ và trộn
đều với ôxy nên quá trình cháy xảy ra tương đối hầu như toàn bộ,
ngọn lửa ngắn, nhiệt lượng cao, nhiệt độ của bếp có thể lên tới 1100
độ C, hiệu suất nhiệt cao. Đây là loại bếp phổ cập cho nông thôn sử
dụng khí sinh học để đun nấu, có đầy đủ các thông số kỹ thuật tính
toán thiết kế chế tạo. Dựa theo cơ sở đó các nhà sản xuất đưa ra các
loại bếp tuỳ theo yêu cầu sử dụng, có loại bếp rất phù hợp với nông
144
thôn nước ta có phụ tải nhiệt là 2400 kcal (cho gia đình 5-6 nhân
khẩu), làm việc được trong phạm vi áp suất khí giao động từ 0,3-
80cm cột nước, như vậy khi hệ thống biogas rất ít khí, áp suất rất
thấp bếp vẫn có thể làm việc được ổn định, hiệu suất nhiệt đạt khá
cao (61-62%), lượng khí CO trong phế thải chỉ có 0,049% (tiêu
chuẩn vệ sinh cho phép <0,10%). Đây là loại bếp chúng tôi đã lựa
chọn mẫu của các nước thấy có nhiều ưu điểm nên được phổ biến ở
nước ta.
2. Loại cháy không phát sáng, đây là kiểu phản ứng ôxy hoá
triệt để giữa khí bể ủ với không khí, toàn bộ lượng ôxy cần thiết

được trộn đều với khí đốt trước khi cháy, hệ số trộng không khí
với khí đốt là 1, thời gian cháy cũng là thời gian phản ứng hoá học
nên tốc độ rất nhanh, quá trình ôxy hoá triệt để, hiệu suất nhiệt
cao, nhiệt độ cao, phát sinh tia hồng ngoại có năng lực bức xạ
mạnh, kiểu này rất thích hợp cho sấy nông phẩm. Dựa theo
nguyên lý này thiết kế chế tạo ra các loại lò sấy tia hồng ngoại
không những có thể sấy nông phẩm mà còn dùng để nung đồ gốm
sứ, gạch ngói
Ngoài việc dùng khí bể ủ để đun nấu, sấy ra còn dùng để đốt
đèn chiếu sáng, áp dụng nguyên lý cháy hỗn hợp khí trời, dùng
kiểu đèn mang sông để thắp sáng. Khí đốt trước khi thoát khỏi
miệng đốt cũng đã được hỗn hợp với không khí lần một như kiểu
bếp đã nêu trên và phần ít không khí sẽ được hỗn hợp ở bề mặt
ngọn lửa khi cháy. áp suất khí cần thiết là 20cm cột nước, phụ tải
nhiệt là 400 Kcal/giờ, mỗi giờ chi phí 0,08m
3
khí, độ sáng tương
đương với bóng đèn 60w.
VII. LỢI ÍCH SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC
145
+ Cung cấp chất đốt phục vụ sinh hoạt:
Ở nông thôn sinh hoạt trung bình của gia đình 5 nhân khẩu
mỗi ngày cần 1,2-1,5 mét khối khi đốt, như vậy cần 1,5-2 mét khối
dịch liệu ủ là cung cấp đủ chất đốt phục vụ sinh hoạt cho gia đình.
Nếu nồng độ dịch liệu là 6% thì cần khối lượng phân 300-600kg
sử dụng liên tục trong 20 ngày (bình quân 15-30kg/ngày), nếu
nồng độ 10% cần khối lượng phân khoảng 500-1000kg (bình quân
ngày cần lượng phân là 25-50kg). Qua số liệu trên cho thấy nếu
trong điều kiện phân hủy vi sinh yếm khí tốt chỉ cần nuôi khoảng 5
con lợn là đủ phân cung cấp cho bể ủ để có đủ khí đốt. Trong điều

kiện tác động của vi sinh kém, như nhiệt độ không khí thấp hệ số
sinh khí thấp cần tới 50kg phân/ngày, phải nuôi tối thiểu trên 10
đầu lợn. Khí đốt ngoài việc dùng để đun nấu còn dùng để thắp
sáng theo kiểu đèn măng sông, đối với những vùng núi, vùng sâu,
vùng xa, điện lưới chưa thể kéo tới được thì việc ủ khí để đốt đèn
lại càng có ý nghĩa rất lớn.
+ Hiệu quả diệt vi khuẩn gây bệnh trong phân qua ủ yếm khí:
Qua số liệu của nước ngoài, phân gia súc qua ủ vi sinh yếm
khi cho hiệu quả diệt ký sinh trùng và vi khuẩn gây bệnh như sau:
- Trứng sán hút máu, với thời tiết mùa hè trong vòng 7 ngày và
mùa đông khoảng 15-22 ngày 100% trứng sán bị chết.
- Trứng giun móc, số liệu theo dõi cho thấy sau 1 tháng diệt
được 90%, sau 2 tháng diệt được 99% và sau 3 tháng diệt hết
100%.
- Trứng giun đũa sau 100 ngày diệt được 53%, qua 8-12 tháng
diệt được trên 87%.
146
Như trên cho kết quả rất khả quan đối với việc phòng tránh vi
khuẩn gây bệnh trong phân, đồng thời phân đưa vào bể ủ tránh
được hôi thối gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước có tác
dụng rất quan trọng trong việc đảm bảo nước sạch cho nông thôn.
+ Hiệu quả dinh dưỡng cho cây trồng: qua số liệu của nước
ngoài phân tích so sánh phân qua bể ủ 1 tháng với cách ủ phân đắp
đống theo kiểu truyền thống cho thấy: phân qua bể ủ khí tỷ lệ N
tổn thất thấp hơn phương pháp ủ truyền thống và tỷ lệ N để hấp
thụ tăng lên.
Kết quả mẫu thí nghiệm phân lợn + phân bò + rơm rạ, tỷ lệ 1:
1. Tổng N chiếm tỷ lệ 1,95% so với 23,78 gam, trong đó N hữu
hiệu 3,4 gam. Qua ủ phân kiểu truyền thống N toàn phần còn 18,5
gam, tỷ lệ tổn thất 29,8%, N hữu hiệu 0,94 gam chiếm 5% N tổng

số. Qua ủ vi sinh yếm khí N toàn phần còn 22,68 gam, tỷ lệ tổn
thất 4,35%, N hữu hiệu là 12,03 gam chiếm 50,3% tổng N. Phân ủ
vi sinh yếm khí bao gồm nước và bã, nước là loại phân có nhiều
chất dinh dưỡng hoàn tan dùng để bón thúc rất tốt, bã là loại phân
giàu dinh dưỡng toàn diện vừa làm phân bón lót, vừa bón thúc
hiệu quả rất cao không những tăng năng suất cây trồng mà còn có
tác dụng cải tạo và bòi dưỡng đất. Theo tài liệu theo dõi của tỉnh
Tứ Xuyên - Trung Quốc dùng phân qua bể biogas cho lúa nước
tăng năng suất từ 9-18%, cho ngô tăng từ 8-18%, cho khoai lang
tăng 13%, cho bông tăng từ 8-26%, tuỳ theo thổ nhưỡng khác
nhau mà độ tăng năng suất có khác nhau, ngoài ra sau khi dùng
phân qua ủ yếm khí đều làm tăng hàm lượng NPK trong đất so với
đất bón phân theo kiểu ủ truyền thống.
Nhiều vùng phong trào VAC được phát triển rất mạnh, trong
mỗi gia đình số lượng đầu vật nuôi tăng lại có ao nuôi cá, đưa
147
công nghệ biogas xử lý các phế thải chăn nuôi và sinh hoạt càng
làm tăng hiệu quả của VAC, chống được ô nhiễm môi trường, vệ
sinh được thức ăn cho cá, có phân bón tốt cho cây, tạo được nguồn
chất đốt rất văn minh và thuận lợi, thực là một mô hình sử dụng
hợp lý và khoa học các nguồn nguyên liệu thiên nhiên, một môi
trường sống văn minh, sạch đẹp.
Đối với những vùng nông thông có phát triển nghề chế biến
nông sản tập trung cao như làm bún, bánh đa, miến, xát bột
trong nước thải chứa rất nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm nghiêm
trọng môi trường không khí và nguồn nước. Tại đây nếu áp dụng
công nghệ biogas để xử lý chất thải sẽ mang lại hiệu quả kinh tế
lớn không những giữ sạch môi trường sống mà còn đem lại nguồn
chất đốt phục vụ đời sống sinh hoạt.
VIII. QUI TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG SINH KHÍ BIOGAS.

1. Khái quát về cấu tạo hệ thống biogas:
Hệ thống phân huỷ biogas được cấu tạo gồm 4 phần:
Hệ thống phân huỷ chính: Là nơi diễn ra quá trình phân huỷ
yếm khí các chất hữu cơ chứa trong phân và nước tiểu. Bể phân
huỷ chính thường có dung tích lớn, nhỏ tuỳ thuộc quy mô chăn
nuôi của từng trang trại (thông thường từ 10-30m
3
) được cấu tạo
phần đáy bằng xi măng cốt thép có hình lòng chảo; phần thân của
hệ thống phân huỷ có hình khối trụ được cấu trúc bằng bê-tông cốt
thép hoặc xây bằng gạch xi măng cát vàng; phần tum có dạng hình
chỏm cầu, được cấu trúc bằng xi măng cốt thép, phía trên có nắp
bán cố định.
148
Hệ thống điều áp: có cấu tạo đáy là bê tông cốt thép, thành
được xây bằng gạch xi măng cát vàng hình khối trụ, phía trên có
nắp đậy. Vai trò của bể điều áp là đảm bảo áp lực khí cần thiết
trong hệ thống phân huỷ chính đồng thời đảm bảo an toàn cho toàn
bộ hệ thống.
Hệ thống đường ống dẫn khí: được cấu tạo bằng các ống nhựa
PVC  21 có chức năng truyền tải khí đốt sinh học từ hệ thống
phân huỷ chính đến các thiết bị tiêu thụ khí sinh học.
Thiết bị đo áp lực khí: là một ống nhựa mềm màu trắng dài 2m
được uốn thành hình chữ U, bên trong chứa nước sạch, một đầu
treo tự do, đầu kia được nối thông với đường ống dẫn khí từ hệ
thống phân hủy đến thiết bị sử dụng khí sinh học.
Thiết bị sử dụng khí sinh học: là những bếp đun (bếp công
nghiệp hoặc bếp gia công) hoặc các thiết bị dùng thắp sáng; thiết
bị sấy nguyên liệu; thiết bị sưởi ấm
2. Qui trình xây dựng hệ thống sinh khí biogas.

a. Lựa chọn địa điểm xây dựng.
- Đủ diện tích mặt bằng cần thiết để thi công
- Gần chuồng nhốt bò.
- Có điều kiện thuận lợi để lắp đặt đường tải khí sinh học đến
nơi sử dụng.
- Tiện lợi cho chế biến sử dụng bã thải, nước thải sau phân
hủy.
- Cách càng xa giếng nước sinh hoạt càng tốt.
b. Chuẩn bị vật liệu:
149
Gạch đặc loại 1; Cát vàng, Cát đen đã sàng sạch; Đá 1,2
(thường dùng để đổ bê tông mái nhà); Xi măng; Sắt 6 và dây
thép buộc loại 1ly; 2 ống nhựa PVC 200 dài 1,2-1,5m; Van và
đường ống dẫn khí 21 (có thể dùng chất liệu nhựa PVC Tiền
phong) dùng tải khí sinh học từ hệ thống phân hủy chính đến nơi
đặt thiết bị sử dụng khí sinh học; Đoạn ống kẽm 15 dài 50 cm
(có 1 đầu gen) dùng lắp và nắp tum để tải khí sinh học đến thiết bị;
Đoạn ti-ô nhựa mềm, trắng dài 2m.
c. Thi công hệ thống biogas.
+ Hệ thống phân hủy chính. là bộ phận quan trọng nhất để tạo
khi methan. Cấu tạo hệ thống phải đảm bảo các yêu cầu thông số
kỹ thuật như hệ số sinh khí cao, sử dụng được khi sinh ra, đảm bảo
vệ sinh và bảo vệ môi trường, thuận lợi thao tác, đồng thời chi phí
vừa phải. Nguồn dịch thải gồm bã và nước thải sau phân hủy có
hiệu quả sử dụng cao, diệt được các vi khuẩn và ký sinh trùng
trong phân Cho nên lựa chọn và thiết kế bể biogas phải trên cơ
sở khoa học và khả năng thực tiễn của người sử dụng và vùng
thiên nhiên sử dụng.
Bể biogas có nhiều kiểu loại, căn cứ theo phương pháp tích khí
người ta phân thành 3 loại: loại thủy áp, loại chụp khí, loại túi khí.

Trong 3 loại trên, loại thủy áp tương đối phổ biến, loại này gồm 3
bộ phần, bể ủ, miệng nạp liệu và bể xả (được gọi là bể thủy áp).
Hệ thống phân hủy chính gồm 2 phần, phần chứa dịch phân hủy
(là nơi diễn ra quá trình phân hủy vi sinh yếm khi tạo khí sinh
học), phần chứa khí nằm phía trên mặt dịch liệu. Do lượng khí
được tạo ra hàng ngày tích tụ lại dẫn đến ép mặt dịch liệu xuống
và đẩy ra phía miệng nạp và thoát liệu cho tới lúc cân bằng áp suất
khí trong bể với cột nước trong bể thủy áp. Như vậy muốn tạo áp
150
suất và khống chế áp suất khi trong hệ thống phân hủy chính phải
dựa vào cấu trúc, kích thước của bể thủy áp. Khi khí được sử dụng
áp suất giảm đi mức nước trong bể thủy áp sẽ tụt xuống và vì vậy
khi đã lựa chọn được thể tích của bể thủy áp thì chiều cao của bể
thủy áp sẽ khống chế áp suất của khí.
Loại thủy áp là loại phổ biến nhất có các hình dạng khác nhau
như hình trụ, hình cầu, hình bầu dục, nhưng hình trụ thường áp
dụng rộng rãi, xây dựng bằng bê tông, bằng gạch, đá Các cỡ
dung tích bể phân hủy phổ biến trong nông thôn là 6 đến 10 mét
khối.
Hiện nay việc xây dựng hố biogas phổ biến áp dụng mô hình,
quy cách của Viện năng lượng được Bộ Nông Nghiệp và PTNT
khuyến cáo. Từ 2003 đến nay, dự án “ Chương trình khí sinh học
cho ngành chăn nuôi Việt nam “ được tiến hành trên 25 tỉnh, với
sự hỗ trợ của Hà Lan. Kinh phí của dự án một phần do gia đình
nông dân, một phần do kinh phí nhà nước và khoảng 20% là kinh
phí hỗ trợ của Hà Lan. Tính đến nay khoảng 75.000 hố biogas đã
được xây dựng và dự án sẽ còn tiếp tục đến 2010. Được biết trong
chương trình an toàn nông sản của Bộ Nông Nghiệp & PTNT có
một hợp phần xây dựng hố biogas cho chăn nuôi để cải tiến môi
trường và sử dụng chất đốt sạch.

Ngưỡng
xả
B
ể

đ
i
ề
u
C
ử
a n
ạ
p

Van
t
ng

N
ắ
p tum

151
Chương 7

MÔ HÌNH KẾT HỢP VƯỜN - AO - CHUỒNG
(VAC) VÀ XOÁ ĐÓI GIẢM NGHÈO
I. TÌNH HÌNH ĐÓI NGHÈO VÀ CÔNG CUỘC XÓA ĐÓI GIẢM
NGHÈO
Dưới áp lực của đà tăng dân số trên toàn cầu, hàng loạt thay
đổi đang diễn ra không những đối với thiên nhiên, xã hội, mà còn
dẫn đến những thay đổi công nghệ của các ngành kinh tế, trong đó
có ngành chăn nuôi. Sự phát triển đang làm tăng thêm chênh lệch
giữa người giàu, người nghèo, giữa nước giàu, nước nghèo. Theo
ước tính của FAO thì trong vòng 30 năm tới, với số người làm
nông nghiệp hầu như không tăng, người ta phải sản xuất đủ lương
thực và thực phẩm cho thêm 2 tỉ người ở thành thị (J. Otte,2002).
Đất nước ta đang đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá và hiện
đại hoá. Sự phát triển bao giờ cũng đem lại vận may và cả rủi ro
cho các bộ phận cộng đồng, do năng lực thích nghi của họ khác
nhau. Bộ phận người nghèo luôn luôn là đối tượng dễ bị tổn
thương, phải được đặc biệt quan tâm. Do tư liệu sản xuất nghèo
nàn, thiếu vốn, thiếu kiến thức để tiếp cận khoa học kỹ thuật và thị
trường những người nghèo sẽ rơi vào tình trạng bất lợi khi phải
cạnh tranh trong cơ chế thị trường. Nhất là hiện nay khi ta đang
phải đối mặt với khu vực hoá và toàn cầu hoá thì mâu thuẫn này
càng nổi lên gay gắt.
152
Theo công bố của chương trình xoá đói giảm nghèo của Việt
Nam thì đến năm 2000 tỷ lệ hộ nghèo ở nước ta là 32% nếu tính
theo chuẩn nghèo quốc tế, hoặc là 17,2% tính theo tiêu chuẩn
nghèo của Việt Nam. Mặc dù so với năm 1990 tỷ lệ hộ nghèo đã
giảm đi một nửa nhưng cho đến 2000 vẫn còn 2,8 triệu hộ nghèo
trên toàn quốc. Đáng chú ý là trong số đó thì 90,5% hộ nghèo là
thuộc nông thôn và chỉ có 9,5% là thuộc khu vực thành thị.

Theo công bố mới nhất thì tỷ lệ hộ nghèo ở Việt Nam năm
2005 vẫn còn 19,7% tính theo chuẩn quốc tế. Đây là một thành
công lớn của nước ta được quốc tế đánh giá rất cao vì đã hoàn
thành trước 10 năm chỉ tiêu giảm một nửa số người nghèo cho đến
năm 2015 của Liên hiệp quốc.
Bảng 23. Tỷ lệ hộ nghèo đói ở nông thôn và thành thị
Số hộ nghèo Tỷ lệ hộ nghèo (%)
Tổng số hộ nghèo 2,800.000 100
Nông thôn 2,535.000 90,5
Trong đó:
- Nông thôn miền núi 785.000 28,0
- Nông thôn đồng bằng 1,750.000 62,5
- Thành thị 265.000 9,5
Nguồn: Chiến lược toàn cục về phát triển và xoá đói giảm nghèo VN-2002
- Cũng cần nhấn mạnh một điểm nữa đó là đại bộ phận dân số
nước ta vẫn là dân nông nghiệp (trên 70%). Và theo dự báo thì đến
năm 2010 dân số trong ngành nông nghiệp sẽ vẫn chiếm trên 50%.
Đại đa số các hộ nông dân là người sản xuất nhỏ (tiểu nông). Số
nông dân giàu (chủ trang trại) mới chiếm một tỷ lệ rất khiêm tốn,
153
không quá 1%. Sự phát triển của trang trại vừa và lớn chắc là
không nhanh được bởi nhiều lý do:
- Nước ta là nước nông nghiệp, dân số lại rất đông- 84 triệu
người
- Diện tích đất nông nghiệp quá hẹp, tính ra mỗi đầu người chỉ
có 0,1 ha đất canh tác.
- Thiếu vốn.
- Thị trường có sức mua thấp, giá cả không ổn định.
Để tránh tình trạng thất nghiệp, một vấn đề nhức nhối và dễ
gây đổ vỡ, nhà nước phải áp dụng chính sách “hạn điền” nhất là ở

đồng bằng và có khuyến khích việc mở rộng trang trại ở mức độ
chấp nhận được.
Rõ ràng là trong một thời gian tương đối dài không thể không
coi trọng chính sách hỗ trợ người nghèo ở nông thôn vì nó liên
quan đến cuộc sống ở nông thôn và ổn định xã hội - điều kiện tiên
quyết của công nghiệp hóa và hiện đại hóa.
II. VAI TRÒ CỦA CHĂN NUÔI TRONG XOÁ ĐÓI GIẢM
NGHÈO
- Chăn nuôi là một bộ phận quan trọng trong hệ thống nông
nghiệp. Nó không những cung cấp protein quý giá cho đời sống
con người mà còn góp phần to lớn vào thâm canh cây trồng. Trong
sự phát triển vượt bậc của cây lúa, cây cà phê, cây cao su, các cây
ăn quả khác ở nước ta không thể không nói đến đóng góp của chăn
nuôi bởi nó đã cung cấp cho đất trồng một lượng phân hữu cơ quý
giá. Theo những nghiên cứu gần đây thì giá trị gia tăng của ngành
chăn nuôi trên một đơn vị héc ta là cao hơn so với trồng trọt.
Nhiều bằng chứng cho thấy chăn nuôi có thể là động lực quan
154
trọng thúc đẩy tăng trưởng, tăng thu nhập cho các hộ nông dân và
có ảnh hưởng ngày càng tăng đến đời sống của các cộng đồng địa
phương. Tỷ trọng chăn nuôi trong tổng giá trị sản phẩm nông
nghiệp không cao, thế nhưng đóng góp của nó đối với kinh tế hộ
nông nghiệp thật to lớn. Tại nhiều vùng, các sản phẩm cây trồng
của nhiều hộ thường không được bán trực tiếp ra thị trường mà là
thông qua chăn nuôi để tăng giá trị trước khi bán. Vì thế thu nhập
chăn nuôi đã đóng góp phần lớn số tiền mặt cần cho tiêu dùng
thường ngày của gia đình.
- Một số đối tượng chăn nuôi như gà vườn, lợn địa phương,
lợn lai, dê ,tốn ít vốn, quay vòng nhanh, rất hợp với khả năng của
nông dân nghèo vì thế mà phát triển chăn nuôi dễ đạt được hiệu

quả xoá đói giảm nghèo.
Ở các nước đang phát triển, nông thôn là nơi có số người
nghèo đông nhất, nông dân sống dựa chủ yếu vào chăn nuôi. Từ
đó có thể thấy:
- Ngành chăn nuôi là một trong những lựa chọn đầu tiên để
phát triển nông thôn và xóa đói giảm nghèo.
- Tình hình tăng dân số và phát triển của thị trường thành thị
ngày càng kích thích ngành chăn nuôi phát triển.
- Những chính sách phát triển gần đây của các nước thường
chú trọng vào việc nhập thức ăn rẻ từ bên ngoài đã dẫn đến hàng
loạt vấn đề đối với vật nuôi, môi trường và cả các vấn đề xã hội.
- Những người nông dân nhỏ hầu như không có vai trò gì
trong các quyết định các chính sách.
Tóm lại cần thiết phải hỗ trợ mạnh mẽ người nông dân nhỏ
phát triển chăn nuôi, nhất là trong quá trình hội nhập giúp họ thoát