Đánh giá khả năng áp dụng mô hình nông nghiệp không chất thải tại xã giao lạc, huyện giao thủy, tỉnh nam định

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG
------------***------------

LÊ THỊ HỒNG NHUNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH
NÔNG NGHIỆP KHÔNG CHẤT THẢI TẠI XÃ GIAO LẠC,
HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2015

i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG
------------***------------

LÊ THỊ HỒNG NHUNG

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH
NÔNG NGHIỆP KHÔNG CHẤT THẢI TẠI XÃ GIAO LẠC,
HUYỆN GIAO THỦY, TỈNH NAM ĐỊNH

Chuyên ngành:

Khoa học Môi trường

Mã số:

60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hoàng Liên

Hà Nội - 2015

ii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng cảm ơn:
TS. Nguyễn Thị Hoàng Liên, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ này.
Các thầy cô giáo trong khoa Môi trường, Trường Đại học KHTN - ĐH Quốc
gia Hà Nội đã giúp tôi hoàn thành chương trình học và bản luận văn này.
Ủy ban nhân dân xã Giao Lạc và người dân xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy,
tỉnh Nam Định đã giúp tôi trong quá trình nghiên cứu đề tài này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn chân thành nhất tới
gia đình, bạn bè, và đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt thời
gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

Người thực hiện

Lê Thị Hồng Nhung

iii


MỤC LỤC

MỤC LỤC........................................................................................................................................ i
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................................... vii
MỞ ĐẦU......................................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 2
3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 3
4.1. Ý nghĩa khoa học.................................................................................................... 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................................................. 4
1.1. Tổng quan về mô hình nông nghiệp không chất thải ............................................................ 4
1.1.1. Định nghĩa về mô hình nông nghiệp không chất thải...................................... 4
1.1.2. Mục tiêu của mô hình không chất thải nông nghiệp ....................................... 5
1.1.3. Tiêu chí mô hình không chất thải .................................................................... 5
1.2. Tổng quan về chất thải nông nghiệp....................................................................................... 6
1.2.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi .................................................................... 6
1.2.2. Tổng quan về chất thải trồng trọt .................................................................... 7

1.3. Tổng quan về các phương pháp xử lý chất thải nông nghiệp ............................................... 8
1.3.1. Xử lý chất thải chăn nuôi ................................................................................. 8
1.3.2. Xử lý chất thải trồng trọt ............................................................................... 13
1.4. Tổng quan về công nghệ trồng nấm rơm từ rơm rạ............................................................. 14
1.4.1. Tổng quan về nấm rơm .................................................................................. 14
1.4.1.1. Đặc tính sinh học............................................................................................ 14
1.4.1.2. Đặc điểm hình thái ......................................................................................... 15
i


1.4.2. Tổng quan về công nghệ trồng nấm rơm từ rơm rạ ....................................... 16
1.4.2.1. Thời vụ trồng nấm rơm.................................................................................. 16
1.4.2.2. Nguyên liệu .................................................................................................... 16
1.4.2.3. Chọn meo giống ............................................................................................. 16
1.4.2.4. Xử lý nguyên liệu ........................................................................................... 17
1.4.2.5. Cách chất mô .................................................................................................. 17
1.4.2.6. Cách cấy meo ................................................................................................. 18
1.4.2.7. Chăm sóc mô nấm đã cấy giống ................................................................... 18
1.4.2.8. Cách thu hái nấm............................................................................................ 19
1.4.3. Cách phòng trừ bệnh cho nấm rơm ............................................................... 20
1.4.3.1. Bệnh sinh lý .................................................................................................... 20
1.4.3.2. Bệnh nhiễm..................................................................................................... 20
1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ....................................................................................... 21
1.5.1. Điều kiện tự nhiên xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định............. 21
1.5.1.1. Vị trí địa lý ...................................................................................................... 21
1.5.1.2. Hiện trạng sử dụng đất ................................................................................... 23
1.5.1.3. Khí hậu............................................................................................................ 23
1.5.1.4. Thủy lợi........................................................................................................... 24
1.5.2. Điều kiện kinh tế - xã hội xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định.. 24
1.5.2.1. Dân số ............................................................................................................. 24

1.5.2.2. Kinh tế............................................................................................................. 24
1.5.2.3. Văn hóa – giáo dục – y tế .............................................................................. 25
1.5.2.4. Cơ sở hạ tầng .................................................................................................. 26
1.6. Một số mô hình nông nghiệp không chất thải ..................................................................... 28
1.6.1. Hiện trạng mô hình nông nghiệp không chất thải của nước ngoài ................ 28
1.6.1.1. Mô hình không chất thải tại vương quốc Anh ............................................. 28
1.6.1.2. Mô hình VAC tại Trung Quốc ...................................................................... 29
1.6.1.3. Mô hình không chất thải tại Fiji – châu Úc .................................................. 29
1.6.2. Hiện trạng mô hình nông nghiệp không chất thải tại Việt Nam.................... 30
ii


1.6.2.1. Mô hình nông nghiệp không chất thải ủ phân compost tại Quan
Hóa, Thanh Hóa. .................................................................................................................... 30
1.6.2.2. Mô hình chăn nuôi không chất thải tại Phú Thọ .......................................... 31
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 33
2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................................ 33
2.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................................... 33
2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................................... 33
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu ........................................................................ 33
2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế.......................................................... 34
2.3.3. Phương pháp lấy mẫu .................................................................................... 34
2.3.4. Phương pháp tham vấn ý kiến cộng đồng ..................................................... 35
2.3.5. Phương pháp chuyên gia ............................................................................... 36
2.3.6. Phương pháp kế thừa ..................................................................................... 36
2.3.7. Phương pháp thống kê và xử lý dữ liệu ......................................................... 36
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 37
3.1. Hiện trạng thu gom và xử lý chất thải nông nghiệp tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy,
tỉnh Nam Định............................................................................................................................... 37
3.1.1. Hiện trạng chất thải nông nghiệp xã Giao Lạc .............................................. 37

3.1.2. Hiện trạng thu gom và xử lý chất thải nông nghiệp tại xã Giao Lạc............. 39
3.1.3. Đánh giá những thuận lợi và khó khăn khi áp dụng mô hình nông nghiệp
không chất thải tại xã Giao Lạc ........................................................................ 41
3.2. Các mô hình xử lý chất thải nông nghiệp tại xã Giao Lạc .................................................. 43
3.2.1. Điều kiện áp dụng mô hình............................................................................ 43
3.2.2. Xây dựng mô hình tổng quát Vườn – Ao – Chuồng – Biogas ...................... 44
3.2.3. Xây dựng mô hình hầm ủ biogas ................................................................... 46
3.2.3.1. Tính toán hầm ủ biogas sử dụng cho hộ gia đình trung bình 4 người có nuôi
bò và lợn ................................................................................................................................... 49
3.2.3.2. Cấu tạo, hoạt động của bể nhựa composite .................................................. 52
3.2.4. Xây dựng mô hình xử lý chất thải nông nghiệp từ đồng ruộng .................... 55
3.2.4.1. Mô hình trồng nấm rơm trong nhà cho hộ gia đình ..................................... 55
iii


3.2.4.2. Xử lý bã thải sau trồng nấm bằng ủ phân compost ...................................... 56
3.2.4.3. Xử lý rơm, gốc rạ, trấu tại ruộng bằng chế phẩm vi sinh ............................ 59
3.3. Đánh giá hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng mô hình ...................................................... 59
3.3.1. Đánh giá hiệu quả xử lý và khả năng áp dụng mô hình VACB .................... 59
3.3.1.1. Áp dụng cho hộ gia đình nuôi lợn ở xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy .. 59
3.3.1.2. Kết quả phân tích ........................................................................................... 61
3.3.2. Đánh giá hiệu quả và khả năng áp dụng mô hình xử lý phế phụ phẩm
trồng nấm .......................................................................................................... 67
3.4. Đề xuất các biện pháp nâng cao khả năng áp dụng mô hình nông nghiệp không chất
thải tại xã Giao Lạc ....................................................................................................................... 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................................... 71
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 71
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................... 73
PHỤ LỤC ...................................................................................................................................... 75

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ chung của mô hình không chất thải ..................................................5
Hình 1.2: Hình thái của nấm rơm..............................................................................15
Hình 1.3: Vị trí địa lý khu vực xã Giao Lạc với các xã xung quanh ........................22
Hình 1.4: Hệ sinh thái tích hợp hướng tới không chất thải tại Fiji ...........................29
Hình 1.5: Mô hình ủ phân compost tại Quan Hóa, Thanh Hóa ................................ 30
Hình 3.1: Nguồn gốc phát sinh chất thải nông nghiệp trong 1 hộ gia đình ..............37
Hình 3.2: Phụ phẩm cây lúa sau thu hoạch ............................................................... 40
Hình 3.3: Mô hình tổng quát VACB .........................................................................45
Hình 3.4: 04 kiểu hầm ủ đề xuất trong luận văn .......................................................48
Hình 3.5: Cấu tạo hầm biogas nhựa composite ........................................................53
Hình 3.6: Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý bã thải sau trồng nấm ...........................57
Hình 3.7: Cấu tạo hầm biogas composite 2,25m ......................................................60
Hình 3.8: Màu sắc nước thải đầu vào và đầu ra của hệ thống biogas .......................61
Hình 3.9: Biểu đồ thể hiện giá trị SS đầu vào, đầu ra của hệ thống xử lý biogas
...................................................................................................................................64
Hình 3.10: Biểu đồ thể hiện giá trị BOD5 đầu vào, đầu ra của hệ thống xử lý
biogas ........................................................................................................................64
Hình 3.11: Biểu đồ thể hiện giá trị COD đầu vào, đầu ra của hệ thống xử lý
biogas ........................................................................................................................64
Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện giá trị tổng Nitơ đầu vào, đầu ra của hệ thống xử lý
biogas ........................................................................................................................65
Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện giá trị tổng Phốt pho đầu vào, đầu ra của hệ thống
xử lý biogas ..............................................................................................................65
Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện giá trị Coliform đầu vào, đầu ra của hệ thống xử lý
biogas ........................................................................................................................66

Hình 3.15: Sự thay đổi pH và nhiệt độ trong quá trình ủ bã thải sau trồng nấm ......68

v


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Hiện trạng sử dụng đất tại xã Giao Lạc ....................................................23
Bảng 3.1: Trung bình lượng phân thải của vật nuôi trong 1 hộ gia đình/ngày .........38
Bảng 3.2: So sánh ưu nhược điểm giữa các kiểu hầm ..............................................46
Bảng 3.3: Các kiểu hầm biogas được người dân ở xã Giao Lạc muốn sử dụng .......48
Bảng 3.4: Đặc tính và sản lượng KSH của một số nguyên liệu thường gặp.............49
Bảng 3.5: Sản lượng KSH tính cho hộ gia đình A ....................................................50
Bảng 3.6: Lượng khí sinh ra tính cho hộ gia đình A.................................................51
Bảng 3.7: Kích thước hầm ủ và lượng chất thải nạp vào hầm mỗi ngày ..................61
Bảng 3.8: Kích cỡ hố đầu ra ....................................................................................61
Bảng 3.9: Kết quả phân tích nước thải đầu vào, đầu ra đợt 1 ...................................62
Bảng 3.10: Kết quả phân tích nước thải đầu vào, đầu ra đợt 2 .................................62
Bảng 3.11: Kết quả phân tích nước thải đầu vào, đầu ra đợt 3 .................................63
Bảng 3.12: Kết quả phân tích phân compost tại 2 mô hình ......................................68

vi


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD5

Nhu cầu oxi sinh học (Biochemical Oxygen Demand)

BVTV

Bảo vệ thực vật

CN - TTCN

Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp

COD

Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand)

CTR

Chất thải rắn

KSH

Khí sinh học

N.P.K

Nitơ – Phốt pho - Kali

SS

Chất rắn lơ lửng (Suspended Solid)

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

TNHH

Trách nhiệm hữu hạn

UBND

Ủy ban nhân dân

VACB

Vườn – Ao - Chuồng - Biogas

VCK

Vật chất khô

VSV

Vi sinh vật

vii


TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2013), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia
2013 về chất thải, Hà Nội.
2. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2011), Báo cáo môi trường quốc gia 2011 - chất
thải rắn, Hà Nội.
3. Nguyễn Lân Dũng (2004), Công nghệ nuôi trồng nấm, Nhà xuất bản Nông
nghiệp, Hà Nội.
4. Nguyễn Thị Hồng, Phạm Khắc Hiếu (2012), Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải
chăn nuôi lợn bằng hầm biogas quy mô hộ gia đình ở Thừa thiên Huế, Tạp
chí Khoa học, Đại học Huế, tập 73, số 4.
5. Đỗ Thành Nam (2008), Khảo sát khả năng sinh gas và xử lý nước thải heo của
hệ thống biogas phủ nhựa HDPE, Đại học Nông lâm, Hồ Chí Minh.
6. Nguyễn Hồng Sơn (2011), Phân loại, đánh giá các loại hầm Biogas, Trung tâm
Vị Nông – TVN.
7. Spin (2011), Tổng kết hoạt động định kỳ Dự án đổi mới sản phẩm bền vững, Hà
Nội.
8. Tạp chí Môi trường số 2/2014 (2014) Dự án Đổi mới sản phẩm bền vững, Tổng
cục Môi trường, Hà Nội.
9. Trịnh Thị Thanh, Trần Yêm, Đồng Kim Loan (2004), Giáo trình công nghệ môi
trường, NXB đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
10. ThS. Phạm Văn Thành, Th.S Nguyễn Đức Thịnh (2010), Tài liệu đào tạo xây
dựng hầm biogas – Vacvina cải tiến, Trung tâm Nghiên cứu, phát triển cộng
đồng nông thôn, Hà Nội.
11. Viện môi trường nông nghiệp (2010), Báo cáo kết quả nhiệm vụ 2012 – Xây
dựng mô hình thu gom, xử lý phế phụ phẩm trồng trọt góp phần giảm thải
khí nhà kính nông thôn ở vùng đồng bằng sông Hồng, Bộ Nông nghiệp và
phát triển nông thôn, Hà Nội.

73

12. Ủy ban nhân dân xã Giao Lạc (2013), Báo cáo hiện trạng sử dụng đất của xã
Giao Lạc, Nam Định.
13. Ủy ban nhân dân xã Giao Lạc (2013), Tổng quan xã Giao Lạc, huyện Giao
Thủy, tỉnh Nam Định, Nam Định.
Tiếng Anh
14. B.T.Nijaguna (2006), Biogas Technology, New Age International Publisher.
Một số trang web
15. />16. />17. />18. />19. />
74