Phân tích lợi ích – chi phí của mô hình biogas ở các hộ gia đình tại xã hương toàn thị xã hương trà – tỉnh thừa thiên huế

I HC HU
TRNG I HC KINH T

t
H

u

KHOA KINH T V PHT TRIN

in

h

KHểA LUN TT NGHIP

cK

ệ TAèI:

PHN TCH LI CH - CHI PH CA Mễ HèNH BIOGAS

h

CC H GIA èNH TI X HNG TON -

ng


i

TH X HNG TR - TNH THA THIấN HU

GIAẽO VIN HặẽNG DN:

Dổồng Vn Họử

TS. Buỡi ổùc Tờnh

Tr



SINH VIN THặC HIN

HU, 5/2014


LỜI CẢM ƠN

Tr

ườ

ng

Đ
ại

họ

cK

in

h

tế
H

uế

Để thực hiện và hoàn thành Khóa luận tốt
nghiệp này tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ
nhiệt tình của các tổ chức và cá nhân. Tôi xin gửi
lời cảm ơn chân thành đến: Giảng viên, TS. Bùi Đức
Tính đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi nhiệt
tình trong quá trình thực hiện đề tài.
Ban giám hiệu Nhà trường, các Thầy giáo, Cô
giáo bộ môn đã tạo điều kiện giảng dạy và cung cấp
cho tôi những kiến thức cơ bản về lý luận cũng như
thực tiễn trong những năm qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn Văn phòng Dự án Khí
sinh học Tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện cho
tôi hoàn thành tốt đợt thực tập cuối khóa. Ủy ban
nhân dân xã Hương Toàn – Thị Xã Hương Trà – Tỉnh
Thừa Thiên Huế, các hộ gia đình được điều tra của
xã đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thực
hiện nghiên cứu đề tài, cung cấp những thông tin,
số liệu cần thiết để hoàn thành bài báo cáo thực
tập này.

Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân
trong gia đình, bạn bè đã hỗ trợ và động viên,
giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài.
Một lần nữa tôi xin bày tỏ lòng biết ơn và
mong muốn tiếp nhận những ý kiến đóng góp để đề
tài nghiên cứu được hoàn thiện tốt hơn.
Huế, ngày 10 tháng 5
năm 2014
Sinh viên
Dương Văn Hồ


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài...........................................................................................1

uế

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................3

tế
H

4. Các phương pháp nghiên cứu ..................................................................................4
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ CỦA

h

MÔ HÌNH BIOGAS.......................................................................................................6

in

1.1. Cơ sở lý luận.........................................................................................................6
1.1.1. Cơ sở lý luận về CBA....................................................................................6

cK

1.1.1.1. Khái niệm CBA .....................................................................................6
1.1.1.2. Mục đích sử dụng CBA .........................................................................6

họ

1.1.1.3. Các bước thực hiện CBA........................................................................7
1.1.1. Cơ sở lý luận về mô hình Biogas ................................................................10
1.1.2.1. Khái niệm về Biogas ............................................................................10

Đ
ại

1.1.2.2. Lợi ích của mô hình Biogas.................................................................11
1.1.2.3. Nguồn nguyên liệu để sản xuất Biogas ................................................12
1.1.2.4. Hiệu suất sinh khí .................................................................................13

ng

1.1.2.5. Phương pháp nạp nguyên liệu ..............................................................14
1.1.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến mô hình Biogas..........................................14

ườ

1.1.2.7. Đặc tính của nguyên liệu ......................................................................15

Tr

1.1.2.8. Quy trình hoạt động của mô hình Biogas.............................................16
1.1.2.9. Các độc tố .............................................................................................17
1.1.2.10. Các mẫu hầm ủ ...................................................................................17
1.1.2.11. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng công nghệ hầm khí Biogas.22

1.2. Cơ sở thực tiễn....................................................................................................22
1.2.1. Cơ sở thực tiễn của CBA.............................................................................22
1.2.1.1. Áp dụng CBA trên thế giới ..................................................................22

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

i


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.1.2. Áp dụng CBA ở Việt Nam và Tỉnh Thừa Thiên Huế. .........................23
1.2.2. Cơ sở thực tiễn của mô hình Biogas............................................................24

1.2.2.1. Tình hình sử dụng mô hình Biogas trên Thế Giới...............................24
1.2.2.2. Tình hình sử dụng mô hình Biogas tại Việt Nam.................................26

uế

1.2.2.3. Tình hình sử dụng mô hình Biogas ở Thừa Thiên Huế........................27
1.3. Phương pháp phân tích lợi ích, chi phí...............................................................28

tế
H

1.3.1. Lợi ích..........................................................................................................28
1.3.2. Chi phí .........................................................................................................29
1.4. Các chỉ tiêu phân tích kinh tế: NPV, BCR, IRR ................................................30
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ CỦA MÔ HÌNH BIOGAS Ở

in

h

CÁC HỘ GIA ĐÌNH XÃ HƯƠNG TOÀN - THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ – TỈNH
THỪA THIÊN HUẾ....................................................................................................32

cK

2.1. Đặc điểm của địa bàn nghiên cứu.......................................................................32
2.1.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................32
2.1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................32

họ

2.1.1.2. Điều kiện tự nhiên ................................................................................33
2.1.2. Điệu kiện kinh tế - xã hội ............................................................................33

Đ
ại

2.2. SWOT phân tích định tính của việc áp dụng mô hình Biogas ở các hộ gia đình
Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế..................................38
2.3. Tình hình áp dụng mô hình Biogas của các nông hộ ở trên địa bàn xã Hương

ng

Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế...................................................40
2.4. Đặc điểm của các hộ gia đình được điều tra.......................................................41

ườ

2.5. Phân tích lợi ích – chi phí công trình Biogas của các hộ gia đình ở xã Hương
Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế...................................................46

Tr

2.5.1. Đánh giá chi phí xây dựng công trình Biogas .............................................46
2.5.1.1. Chi phí ban đầu.....................................................................................46
2.5.1.2. Chi phí hàng năm..................................................................................48
2.5.2. Đánh giá lợi ích từ việc xây dựng và sử dụng mô hình Biogas ở các hộ gia
đình xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế......................49
2.5.2.1. Lợi ích về kinh tế..................................................................................49

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

ii


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

2.5.2.2. Lợi ích về môi trường...........................................................................51
2.5.2.3. Lợi ích về y tế .......................................................................................52
2.5.3. Phân tích lợi ích – chi phí công trình Biogas ở các hộ gia đình..................52
2.5.3.1. Giá trị hiện tại ròng (NPV)...................................................................52

uế

2.5.3.2. Tỷ số lợi ích – chi phí (BCR) ...............................................................54
2.5.3.3. Suất nội hoàn (IRR)..............................................................................54

tế
H

CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH

BIOGAS........................................................................................................................55
3.1. Căn cứ chung để đưa ra giải pháp phát triển mô hình Biogas ở hộ gia đình .....55
3.2. Định hướng phát triển Biogas ở xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh

in

h

Thừa Thiên Huế.........................................................................................................55
3.2.1. Định hướng chung .......................................................................................55

cK

3.2.2. Định hướng cụ thể .......................................................................................55
3.3. Giải pháp phát triển mô hình Biogas ở hộ gia đình............................................56
3.3.1. Giải pháp chung...........................................................................................56

họ

3.3.2. Giải pháp cụ thể...........................................................................................56
3.3.2.1. Giải pháp kinh tế ..................................................................................56

Đ
ại

3.3.2.2. Giải pháp kỹ thuật ................................................................................57
3.3.2.3. Giải pháp khác ......................................................................................58
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................61

ng

1. Kết luận..................................................................................................................61
2. Kiến nghị ...............................................................................................................62

Tr

ườ

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................64

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

iii


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật ......................................................12

uế

Bảng 1.2. Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg).............................13
Bảng 1.3. Tóm tắt điều kiện tối ưu cho quá trình lên men tạo khí sinh học. ................17

tế
H

Bảng 1.4. So sánh một số chất đốt.................................................................................28
Bảng 2.1. Dự báo tình hình thực hiện các chỉ tiêu chủ yếu kế hoạch phát triển

KT – XH năm 3013 .......................................................................................................37

h

Bảng 2.2. Số công trình Biogas được phân bố theo các thành phần. ............................40

in

Bảng 2.3. Tỷ lệ số hộ được điều tra ở các thôn thuộc xã Hương Toàn.........................41
Bảng 2.4. Số lượng lợn ở các hộ gia đình được điều tra ...............................................42

cK

Bảng 2.5. Số hộ gia đình sử dụng phụ phẩm của công trình Biogas làm phân bón cho
các cây ăn quả, cây hoa màu và bón cho lúa. ................................................................43

họ

Bảng 2.6. Đánh giá của các hộ gia đình về hiệu quả sử dụng phụ phẩm
của công trình Biogas ....................................................................................................44
Bảng 2.7. Số hộ gia đình gặp sự cố về sự rò rỉ gas và bể không kín khí trong qua trình

Đ
ại

sử dụng công trình Biogas. ............................................................................................44
Bảng 2.8. Đánh giá về hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường sau khi sử dụng mô
hình Biogas so với trước khi có mô hình Biogas. .........................................................45

ng

Bảng 2.9. Bảng khối lượng nguyên vật liệu cần thiết để xây dựng 1 công trình
6 m3 và giá của chúng tính tại thời điểm năm 2010. .....................................................47

ườ

Bảng 2.10. Số công khi xây dựng một công trình Biogas 6 m3 ....................................47
Bảng 2.11. Chi Phí bình quân hàng năm cho công trình Biogas ở mỗi hộ gia đình. ....48

Tr

Bảng 2.12. Lợi ích bình quân hàng năm của 60 hộ gia đình được điều tra...................50
Bảng 2.13. Bảng tổng chi phí và tổng lợi ích bình quân của mỗi hộ gia đình khi xây
dựng công trình Biogas..................................................................................................53

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

iv


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ

Biểu đồ 2.1. Kích thước các công trình Biogas của các hộ gia đình được điều tra.......41

uế

Biểu đồ 2.2. Số hộ gia đình gặp sự cố trong khi sử dụng công trình Biogas. ...............45

DANH MỤC HÌNH VẼ

tế
H

Sơ đồ 1.1. Các giai đoạn của quá trình lên men Metan.................................................16

Hình 1.1. Loại hầm sinh khí nắp vòm cố định ..............................................................18

Tr

ườ

ng

Đ
ại

họ

cK

in

h

Hình 1.2. Mô hình hầm ủ nắp trôi nổi. ..........................................................................19

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

v

GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tỷ lệ lợi ích - chi phí

C/N:

Tỷ lệ giữa lượng cacbon và nito

CAD:

(Computer Aid Design) Thiết kế hỗ trợ máy tính

FAO:

Tổ chức lương thực thế giới

GDP :

Thu nhập bình quân đầu người

IRR:

Tỷ suất sinh lợi nội bộ

KT – XH:

Kinh tế - Xã hội

KH:

Kế hoạch

KHHGĐ:

Kế hoạch hóa gia đình

KHKT:

Khoa học kĩ thuật

NĐ:

Nghị định

NPV:

Giá trị hiện tại ròng

TC:

Tổng chi phí

TDTT:

Thể dục thể thao

tế
H

h

in

cK

họ

TG – BP:

uế

BCR:

(Thai German – Biogas Program) Chương trình khí sinh

Đ
ại

học của Thái Lan và Đức

Thị trường công nghiệp

THCS:

Trung học cơ sở

TR:

Tổng lợi ích

ng

TTCN:

Ủy ban nhân dân

UNICEF:

Quỹ nhi đồng liên hợp quốc

Tr

ườ

UBND:

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

vi


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong giai đoạn hiện nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ

uế

thuật theo xu hướng phát triển chung của thế giới.Việt Nam đang chú trọng phát triển về

tế
H

công nghiệp và dịch vụ. Các công ty, xí nghiệp, khu công nghiệp đang mọc lên khắp các

đô thị, các tỉnh thành trong cả nước và đang thu hút sự đầu tư trong nước và ngoài nước.
Làm cho đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, nền kinh tế dần phát triển.
Tuy nhiên bên cạnh đó vấn đề môi trường đang ngày càng trở thành vấn đề

h

nóng của toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Rác thải công nghiệp, rác thải

in

sinh hoạt, rác thải từ hoạt động nông nghiệp,vv... Vì nước ta chủ yếu vẫn còn là một

cK

nước nông nghiệp.

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

họ

khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu. 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

Đ
ại

nuôi cũng đã gây nên nhiều vấn đề tiêu cực về môi trường. Môi trường sống ở các
vùng nông thôn đang ngày càng bị suy thoái nghiêm trọng do thói quen của người dân
trong sinh hoạt hằng ngày. Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng trực tiếp được thải ra

ng

hàng ngày thì còn có sự hình thành và thải ra một cách gián tiếp các khí thải gây hiệu
ứng nhà kính như: CO2, CH4, N2O… Theo báo cáo của Cục chăn nuôi, hàng năm đàn

ườ

vật nuôi của Việt Nam thải ra 80 triệu tấn chất thải rắn gồm: phân, chất độn chuồng,
thức ăn thừa, xác gia súc, gia cầm chết, và các chất thải lò mổ, và 25 – 30 triệu khối

Tr

chất thải lỏng và hàng trăm triệu tấn chất thải khí. Do vậy mà việc xử lý chất thải chăn
nuôi ngày càng được các cơ quan quản lý nhà nước, cộng đồng và chính những người
chăn nuôi quan tâm. Tuy nhiên, ước tính hiện nay, chỉ có khoảng 40 - 70% chất thải

rắn được xử lý. Số còn lại thải thẳng ra ao, hồ, kênh, rạch... Chất thải rắn có nguy cơ ô
nhiễm do ít được xử lý triệt để như chất thải của trâu, heo, dê, cừu.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

1


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong
chất thải chứa nhiều VSV gây bệnh, trứng giun. Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo,
nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ
ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường

uế

nghiêm trọng. Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như lở mồm long móng,
dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của

tế
H

rất nhiều người.

Do vậy chúng ta phải hướng tới một ngành chăn nuôi chất lượng cao, không chỉ
giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của con người về các sản phẩm có nguồn
gốc động vật mà đồng thời phải chịu trách nhiệm với chính con người về mặt môi

in

h

trường và xã hội. Vì vậy vấn đề rác thải nông nghiệp ở nông thôn nói chung và rác thải
chăn nuôi nói riêng hiện đang là một vấn đề đáng lo ngại của ngành nông nghiệp hiện

cK

nay, do vậy việc giải quyết vấn đề này vẫn còn đang là một bài toán khó.
Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế cũng không phải
là ngoại lệ. Các gia đình ở đây chủ yếu là làm nông nghiệp. Bên cạnh đó, họ còn chăn

họ

nuôi để kiếm thêm thu nhập, cải thiện đời sống gia đình. Với việc chăn nuôi như vậy,
phân gia súc, gia cầm hàng ngày nếu không có phương pháp xử lý khoa học sẽ gây ô

Đ
ại

nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các loài động
vật. Mặt khác đây là nguồn nguyên liệu hữu ích, có giá trị kinh tế nếu như chúng ta có
phương pháp biến chúng thành các nguyên liệu khác có thể sử dụng được.

ng

Chính vì thế đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu nhiều mô hình dự án đưa ra
nhiều biện pháp để có thể làm cho môi trường có thể tốt hơn vừa mang lại nhiều lợi

ườ

ích kinh tế. Biogas đã được các nhà khoa học trên thế giới thực hiện từ những năm
1930. Ở Việt Nam, Biogas được nghiên cứu và ứng dụng từ những năm đầu của thập

Tr

niên 60 và bước đầu đã mang lại những kết quả khả quan. Mô hình Biogas biến đổi
chất thải từ gia súc thành năng lượng có thể dùng để đun nấu, thắp sáng, sưởi ấm, tạo
nguồn phân bón sạch cho cây trồng. Hơn nữa nó còn làm giảm mùi hôi từ chất thải của
gia súc. Chi phí để xây dựng 1 hầm Biogas dao động từ 4 – 8 triệu đồng tùy thao kích
cỡ hầm. Từ những lợi ích đó, quy mô sử dụng mô hình Biogas cần được áp dụng rộng
rãi ở hầu hết các vùng nông thôn nước ta.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

2


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Tại Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế là một trong
những vùng đặc biệt có nhiều dự án đầu tư xây dựng hầm Biogas. Trong đó đặc biệt có
chương trình dự án khí Sinh học hỗ trợ cho ngành chăn nuôi Việt Nam của Cộng Hòa
Séc và Hà Lan đầu tư. Trong địa bàn xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa

uế

Thiên Huế một số hộ gia đình đã chọn giải pháp xây dựng hầm ủ Biogas từ phân thải

của các loài động vật. Để làm rõ vấn đề này tôi đã quyết định chọn đề tài “ Phân tích

tế
H

lợi ích – chi phí của mô hình Biogas ở các hộ gia đình tại xã Hương Toàn - Thị xã
Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế để làm đề tài khóa luận tốt nghiệp”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

h

2.1. Mục tiêu chung

in

Trên cơ sở phân tích lợi ích – chi phí của mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế để đề xuất ra giải pháp nhằm mở rộng quy

cK

mô và tăng hiệu quả của mô hình Biogas.
2.2. Mục tiêu cụ thể

ở các hộ gia đình.

họ

Hệ thống hóa cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc áp dụng mô hình Biogas

Áp dụng các bộ chỉ số khác nhau để nhằm tính toán, phân tích và so sánh nhằm

Đ
ại

làm rõ vấn đề nghiên cứu.

Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới việc áp dụng mô hình Biogas đối với các hộ
gia đình ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế.

ng

Từ các nghiên cứu trên đề xuất các giải pháp, định hướng và kiến nghị nhằm
phát huy những ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của mô hình.

ườ

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu

Tr

Đối tượng nghiên cứu là các vấn đề liên quan tới các hộ gia đình trong việc áp

dụng mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Về không gian nghiên cứu
Các hộ gia đình áp dụng mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà
– Tỉnh Thừa Thiên Huế.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

3

GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
Về thời gian nghiên cứu

Phân tích lợi ích – chi phí của mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn - Thị xã
Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế từ năm 2011 – 2013.
Nghiên cứu được thực hiện từ ngày 10/2 – 17/5/2014

uế

4. Các phương pháp nghiên cứu

Đề tài này được trình bày dựa trên cơ sở sử dụng các phương pháp sau:

tế
H

4.1. Phương pháp chọn mẫu

Để phục vụ cho việc thực hiện đề tài, chúng tôi chọn mẫu theo phương pháp
sắp xếp 1208 hộ gia đình theo trình tự Aphalbe được đánh số từ 1 đến 1208, sau đó

h

dùng lệnh random để chạy ra 60 hộ.

in

Lệnh được thực hiện bằng phần mềm excel như sau: =Rand()*1208

cK

Trong 60 hộ được chọn nghiên cứu, tỷ lệ các hộ gia đình được chọn 1 cách
ngẫu nhiên với tỷ lệ là: 53,335 số hộ thuộc làng Vân Cù, 23,33% làng Dương Sơn,
15% thuộc làng Cổ Lão, còn lại 8,34% số hộ thuộc làng Giáp Thượng.

họ

4.2. Phương pháp thu thập số liệu

4.2.1. Phương pháp nghiên cứu số liệu sơ cấp

Đ
ại

Tiến hành lập bảng hỏi điều tra và phỏng vấn 60 hộ gia đình ở Xã Hương Toàn Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế theo bảng câu hỏi với các nội dung sau
- Khái quát về đặc điểm kích cỡ của mỗi hầm Biogas, quy mô, và sản lượng

ng

chăn nuôi của các hộ gia đình qua 3 năm 2011 – 2013.
- Chi phí xây dựng, chi phí bảo dưỡng hàng năm

ườ

- Các sự cố trong quá trình sử dụng công trình Biogas

Tr

- Chi tiêu của các hộ gia đình trước và sau khi có mô hình Biogas
- Việc tận dụng các phụ phẩm từ công trình Biogas mang lại và lợi ích của chúng
- Các khó khăn và thuận lợi khi sử dụng công trình Biogas
- Đánh giá hiệu quả kinh tế của gia đình sau khi sử dụng công trình Biogas.
- Đánh giá hiệu quả môi trường xung quanh sau khi sử dụng công trình Biogas.
- Đánh giá và so sánh lợi ích – chi phí của mô hình Biogas

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

4


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
4.2.2. Phương pháp nghiên cứu số liệu thứ cấp

Thu thập, tổng hợp tài liệu có liên quan tới vấn đề sau: “ Phân tích lợi ích – chi
phí của mô hình Biogas ở các hộ gia đình Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh
Thừa Thiên Huế, các số liệu từ UBND Xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà, văn

uế

phòng dự án khí sinh học – Tỉnh Thừa Thiên Huế, qua sách báo, tivi, phương tiện
thông tin đại chúng, các công trình phục vụ cho nghiên cứu và phân tích đề tài.

tế
H

4.2. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu
4.2.1. Phương pháp xử lý số liệu

- Đối với số liệu thứ cấp: Tổng hợp và tính toán lại theo các chỉ tiêu như tốc độ
phát triển liên hoàn, tốc độ phát triển bình quân….

h

- Đối với số liệu sơ cấp: Xử lý theo phương pháp hệ thống hóa tài liệu, phân tổ
4.2.2. Phương pháp phân tích số liệu

in

thống kê theo các chỉ tiêu, tổng hợp và xử lý bằng phần mềm excel và spss.

cK

Phương pháp thống kê mô tả dùng để phân tích tình hình kinh tế xã hội trên địa
bàn Xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế và thực trạng áp
dụng hầm Biogas trong chăn nuôi.

họ

Phương pháp so sánh để so sánh các chỉ tiêu cơ cấu giá trị sản xuất ngành chăn
nuôi của xã, tình hình phát triển mô hình Biogas của xã qua các năm.

Đ
ại

4.3. 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 lợi ích
và chi phí, từ đó ra quyết định tốt nhất.

ng

Hiệu quả phải được xem xét trên cả 3 mặt: Hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi

trường và hiệu quả xã hội.

ườ

Sử dụng phương pháp này để so sánh về mặt lợi ích và chi phí nhằm xem xét có

nên hay không nên phát triển, nhân rộng việc sử dụng mô hình Biogas trong xử lý chất

Tr

thải chăn nuôi trên địa bàn Xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên
Huế. Thông qua điều tra 60 hộ có sử dụng hầm Biogas để tính toán chi phí ( chi phí
xây dựng ban đầu, chi phí bảo dưỡng, sữa chữa hầm Biogas…) cũng như lợi ích có
được của các hộ chăn nuôi khi sử dụng hầm Biogas so với không sử dụng hầm Biogas.
Từ đó đánh giá hiệu quả kinh tế mà việc sử dụng hầm Biogas mang lại thông qua tính
toán các chỉ tiêu NPV, BCR, IRR
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

5

GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ
CỦA MÔ HÌNH BIOGAS

uế

1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Cơ sở lý luận về CBA

tế
H

1.1.1.1. Khái niệm CBA

CBA là một phương pháp/công cụ dùng để đánh giá và so sánh các phương án
cạnh tranh dựa trên quan điểm xã hội nói chung nhằm cung cấp thông tin cho việc ra
quyết định lựa chọn phân bổ nguồn lực hiệu quả nhất. (Mai Đình Quý: Bài giảng phân

h

tích lợi ích chi phí, trường đại học nông lâm TP.HCM)

in

Tất cả các dự án phải phản ánh sự phát triển của công ty về mặt kinh tế thông

cK

qua tiết kiệm tiền (giảm hoặc ngăn ngừa chi phí) hay tạo ra tiền. CBA là cách thức
phân tích vấn đề này diễn ra như thế nào, khi nào và ở mức độ nào.
Trên thế giới hiện nay có rất nhiều khái niệm về CBA, chẳng hạn như khái

họ

niệm của J.A.Sinden, H.Campbell &R.Brown, Frances Perkins…. Tuy nhiên tất cả các
khái niệm đều xoay quanh những nội dung sau:

lựa chọn.

Đ
ại

 CBA là một phương pháp đánh giá để cung cấp trông tin cho việc ra quyết định
 CBA quan tâm chủ yếu đến hiệu quả kinh tế

ng

 CBA xem xét tất cả các lợi ích và chi phí (có giá thị trường và không có giá
thị trường)

ườ

 CBA xem xét vấn đề trên quan điểm xã hội nói chung.

1.1.1.2. Mục đích sử dụng CBA

Tr

Đối với các nhà hoạch định chính sách, CBA là công cụ thiết thực hỗ trợ cho

việc ra quyết định có tính xã hội, từ đó quyết định phân bổ nguồn lực một cách hợp lý,
tránh gây ra thất bại thị trường (tức là giá cả hàng hoá không phản ánh đúng giá trị của
nó) có thể xảy ra thông qua sự can thiệp hiệu quả của Nhà nước.
Phương pháp CBA có nhiều quan điểm tiếp cận khác nhau, có thể ở giai đoạn
hình thành, giai đoạn giữa hoặc giai đoạn cuối của dự án. Chính nhờ quan điểm tiếp
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

6


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

cận phong phú này sẽ cung cấp cho chúng ta những góc nhìn khác nhau. Từ đó sẽ cung
cấp cho chúng ta một lượng thông tin cơ bản về toàn bộ dự án, hay những bài học kinh
nghiệm rút ra khi tiến hành một dự án tương tự.
Muốn đưa ra được phương án đem lại hiệu quả cao nhất trong hàng loạt các

uế

phương án đề xuất thì cần phải có một căn cứ, cơ sở nào đó dùng để so sánh. Phương
pháp CBA sẽ cho chúng ta hình dung ra được toàn bộ những chi phí cũng như lợi ích

tế

H

mà mỗi phương án đưa ra có thể đem lại, và dựa trên kết quả phân tích đó chúng ta sẽ
lựa chọn được phương án phù hợp với mục tiêu đề ra. Kết quả của sự lựa chọn này sẽ
đảm bảo độ tin cậy cao hơn. Đây là một cụng cụ thực sự có hiệu lực thuyết phục khi đưa

ra một quyết định. Tuy nhiên không nên chỉ dựa vào CBA mà đi đến một quyết định vì

in

h

CBA cũng còn có những hạn chế chưa khắc phục được, do đó nó chỉ là một phương
1.1.1.3. Các bước thực hiện CBA
Bước 1: Nhận dạng vấn đề

cK

pháp hữu hiệu trong số các phương pháp hoạch định chính sách và ra quyết định.

Trong quá trình phát triển, xã hội sẽ phải đối mặt với các vấn đề cần phải đưa ra

họ

quyết định lựa chọn. Việc xác định vấn đề cần ra quyết định là bước đầu tiên trong
CBA. Ngoài ra cũng cần phải xác định phạm vi phân tích: địa phương, vùng, tỉnh hay

Đ
ại

quốc gia?

Một dự án đáng giá sẽ đóng góp vào phúc lợi kinh tế của quốc gia, có khả năng
làm cho mọi người đều được lợi (tốt hơn so với không có dự án). Tuy nhiên, thường

ng

không phải ai cũng được hưởng lợi từ dự án lại không nhất thiết là những người phải
chịu chi phí của dự án. Cho nên người phân tích phải đặt và trả lời các câu hỏi như sau:

ườ

 Dự án sẽ có những tác động như thế nào: địa phương, vùng, tỉnh,quốc gia

hay toàn cầu?

Tr

 Nếu nguồn tài trợ cho dự án là của chính phủ thì có nên xem xét tính đến các

lợi ích và chi phí phát sinh bên ngoài quốc gia không?
 Thông thường các chính phủ thực hiện phân tích dựa trên quan điểm quốc

gia, tính lợi ích và chi phí phát sinh trong một quốc gia nhất định. Ngày nay với xu
hướng hội nhập, toàn cầu hóa và nhiều vấn đề về môi trường đang phát sinh mang tính
toàn cầu, nên có ý kiến đề xuất nên phân tích theo quan điểm toàn cầu. Tuy nhiên,
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

7

GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

thông thường việc xác định phạm vi phân tích tùy thuộc vào ai là người tài trợ chính
của dự án hay chương trình cụ thể.
Bước 2: Xác đinh các phương án
Trong mỗi dự án đầu tư thường có rất nhiều phương án để chọn, việc chọn lựa

uế

giữa các phương án gặp phải một số khó khăn như sau:
Thứ nhất: việc lựa chọn các phương án tùy thuộc vào số tiêu chí cần xem xét

tế
H

đối với mỗi dự án cụ thể.

Thứ hai: xác định quy mô dự án (scale of project). Có một số hướng dẫn để lựa
chọn quy mô tối ưu như dựa vào hiện giá thuần biên (MNPV) hay tỷ suất sinh lợi nội
tại cận biên (MIRR)

in

h

Phân tích lợi ích – chi phí so sánh lợi ích xã hội ròng của việc đầu tư nguồn lực
vào một dự án cụ thể với lợi ích xã hội ròng của một dự án nào đó. Thông thường dự

cK

án giả định đó gọi là hiện trạng (status quo)

Bước 3 : nhận dạng các lợi ích và chi phí

Một khi dự án đã được xác định, tất cả các chuyên gia trong các lĩnh vực có liên

họ

quan sẽ giúp nhận dạng các tác động có thể có của dự án. Trong bước này, tất cả các
tác động trực tiếp hay gián tiếp, hữu hình hay vô hình đều phải được xác định. Lưu ý

Đ
ại

“tác động” bao hàm các nhập lượng và xuất lượng hay đúng hơn là các chi phí và lợi
ích có thể có của dự án. Đồng thời ta cũng xác định các đơn vị đo lường các lợi ích và
chi phí đó.

ng

Trong phân tích lợi ích – chi phí, các nhà phân tích chỉ quan tâm đến các tác
động có ảnh hưởng đến sự thỏa dụng của các cá nhân thuộc phạm vi quan tâm của dự

ườ

án. Những tác động không có giá trị gì đối với con người thì không được tính trong
trong phân tích lợi ích – chi phí. Nói cách khác, muốn xác định một “tác động” nào đó

Tr

của dự án, người phân tích cần tìm hiểu mối quan hệ nhân – quả giữa tác động đó với
sự thỏa dụng của những người thuộc phạm vi ảnh hưởng.
Bước 4: Lượng hóa các lợi ích và chi phí trong suốt vòng đời dự án
Sau khi xác định được tất cả các lợi ích và chi phí có thể có của dự án cũng như
đơn vị đo lường tương ứng, người phân tích phải lượng hóa chúng cho suốt vòng đời
của dự án cho từng phương án.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

8


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Tuy nhiên, nếu những tác động là rất khó lượng hóa hay đo lường chính xác
được như: tác động về văn hóa, xã hội thì người phân tích có thể cung cấp các thông
tin dạng mô tả về chúng. Ngoài ra cũng có những trường hợp cần đến các giả định nào
đó để có thể ước lượng được.

uế

Bước 5: Quy ra giá trị bằng tiền các lợi ích và chi phí
Đây là nhiệm vụ chính của các nhà kinh tế thực hiện phân tích lợi ích – chi phí.

tế
H

Khi đã lượng hóa được các tác động của dự án người phân tích phải gán cho chúng

một giá trị bằng tiền để có thể so sánh được. Thực hiện bước này đòi hỏi phải có một
lượng kiến thức nhất định về các phương pháp đánh giá lợi ích và chi phí trong trường
hợp có giá thị trường (giá ẩn = giá tài chính sau khi đã điều chỉnh biến dạng,…)và

in

h

trong trường hợp không có giá thị trường hay không có thị trường (giá kinh tế =WTP,
chi phí cơ hội).

cK

Đây là bước quan trọng nhất trong quy trình phân tích lợi ích – chi phí.
Bước 6: Chiết khấu các lợi ích và chi phí, tính hiện giá ròng NPV
Một dự án có các dòng lợi ích và chi phí phát sinh trong các thời điểm khác

họ

nhau không thể so sánh trực tiếp được, nên người phân tích phải tổng hợp chúng lại
mới có thể so sánh được. Thông thường các lợi ích và chi phí tương lai phải được chiết

Đ
ại

khấu để đưa về giá trị tương đương ở hiện tại để có cơ sở chung cho việc so sánh.
Có một số tiêu chí có thể được áp dụng để so sánh lợi ích và chi phí của một

phương án cụ thể. Hiện giá ròng (NPV) bằng hiện giá ròng của lợi ích (NPVB) trừ đi

ng

hiện giá ròng của chi phí (NPVC) nếu lớn hơn 0 thì đó là một dự án đáng giá và ngược
lại.Tiêu chí thứ hai là tỷ số lợi ích / chi phí nếu lớn hơn 1 là dự án đáng giá. Ngoài ra

ườ

tỷ suất sinh lợi nội bộ (IRR) cũng là một tiêu chí quan trọng, nếu lớn hơn suất chiết
khấu xã hội được chọn thì đó là một dự án tốt.

Tr

Bước 7: Phân tích độ nhạy
Bất kỳ phân tích lợi ích – chi phí nào cũng hàm chứa sự không chắc chắn và

người ta thường có một số giả định nào đó về giá trị của các lợi ích và chi phí. Phân
tích độ nhạy đòi hỏi sự nới lỏng các giả định cho chúng thay đổi ở nhiều mức độ khác
nhau có thể có và tính toán lại các lợi ích và chi phí. Nói cách khác, trong phân tích độ
nhạy người ta phân tích thay đổi giá trị của một hay nhiều biến quan trọng liên quan
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

9


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

đến dòng ngân lưu kinh tế của dự án và xem kết quả (NPV, IRR…..) thay đổi như thế
nào để có cơ sở quyết định lựa chọn.
Bước 8: Đề xuất dựa trên kết quả NPV và phân tích độ nhạy.
Từ kết quả trên người phân tích nên đề xuất phương án được ưa thích nhất là

uế

phương án có NPV lớn nhất. Đề xuất phương án tốt nhất phải khách quan dựa vào sự
tối đa hóa hiệu quả hay phúc lợi kinh tế chứ không phải phương án do mình ưa thích.

tế
H

1.1.1. Cơ sở lý luận về mô hình Biogas
1.1.2.1. Khái niệm về Biogas

Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí metan (CH4) và một số khí khác phát
sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ. Methane cũng là một khí tạo ra hiệu ứng nhà

h

kính gấp 21 lần hơn khí cacbonic (CO2). Theo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ,

in

nếu sử dụng tất cả nguồn nguyên liệu có thể tạo ra khí sinh học để dùng trong vận

cK

chuyển thì lượng năng lượng này có thể làm giảm 500 triệu tấn khí cacbonic hàng

năm, tương đương với số lượng 90 triệu xe dùng trong một năm.
(Theo />
họ

Thành phần chính của Biogas là CH4 (50,60%) và CO2 (>>30%) còn lại là các
chất khác như hơi nước, N2, O2, H2S, CO … được thuỷ phân trong môi trường yếm
khí, xúc tác nhờ nhiệt độ từ 20 - 40C0, Nhiệt trị thấp của CH4 là 37,71.103KJ/m3 do đó

Đ
ại

có thể sử dụng Biogas làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. Để sử dụng Biogas
làm nhiên liệu thì phải xử lý Biogas trước khi sử dụng tạo nên hỗn hợp nổ với không
khí. Khí H2S có thể ăn mòn các chi tiết trong động cơ, sản phẩm của nó là SOx cũng là

ng

một khí rất độc. Hơi nước có hàm lượng nhỏ nhưng ảnh hưởng đáng kể đến nhiệt độ

ườ

ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp và tỷ lệ không khí/nhiên liệu của Biogas.
(Theo />
Theo tính toán của các nhà chuyên môn, mỗi con lợn thải ra môi trường

Tr

khoảng 1 tấn phân/năm. Nếu thu gom hết cho việc sản xuất Biogas thì mỗi năm có thể
sản xuất được 13,5 triệu m3 khí metan, cung cấp gần 30 triệu kw điện năng. Ở mỗi gia
đình nông thôn, nếu biết cách sử dụng Biogas có thể tiết kiệm tiền điện, chất đốt, làm

giảm đáng kể giá thành chăn nuôi khoảng từ 7 – 10%.
Theo các chuyên gia, khi sử dụng công trình khí sinh học thì lượng vi khuẩn
gây hại trong phân và chất thải chăn nuôi bị phân hủy thành khí gas và nước. Năng
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

10


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

suất gas đạt từ 0,5 – 0,6 m3 dịch phân hủy/ngày đêm. Nước thải của hệ thống đã diệt
được 99% trứng giun sán, tận dụng làm phân vi sinh hoặc tưới rau sạch mang lại
nguồn phân bón an toàn cho canh tác, hạn chế côn trùng phát triển qua đó giảm dịch
hại 70 – 80%, bảo vệ sức khỏe con người.

uế

(Theo />1.1.2.2. Lợi ích của mô hình Biogas

tế
H

1.1.2.2.1. Lợi ích về môi trường

- Giảm thiểu được mùi hôi của phân, giảm ruồi và các tác nhân truyền bệnh cho
người và gia súc
- Giảm ô nhiễm môi trường nước

h

- Nhờ xây xựng công trình khí sinh học mà nhiều hộ có thêm nhà vệ sinh tự

in

hoại khép kín

- Bếp núc, nhà cửa sạch sẽ nhờ sử dụng khí sinh học không có khói

cK

- Ngoài việc sử dụng khí để đun nấu khí sinh học một số hộ còn dùng để chạy
máy phát điện, điện thắp sáng,…thay thế các thiết bị sử dụng điện, tiết kiệm chi phí,
tiện nghi cho người dân nông thôn.

họ

- Nếu đẩy mạnh chương trình khí sinh học trong toàn dân sẽ hạn chế được nạn
phá rừng lấy củi làm chất đốt.

Đ
ại

( Theo />1.1.2.2.2. Lợi ích về kinh tế

- Hiệu quả sử dụng khí : Cung cấp khí đốt cho đun nấu, và thắp sáng. Nhiều
công trình cấp đủ lượng khí sử dụng cho 2 hộ ở gần nhau. Các hộ xây dựng công trình

ng

mỗi tháng tiết kiệm được từ 50.000 – 60.000 tiền điện, 120.000 – 130.000 tiền gas,

ườ

110.000 – 120.000 tiền mua củi, than…/1 hộ gia đình
( Nguồn: phụ lục 1)

- Hiệu quả sử dụng bã thải từ công trình: Bã thải từ công trình có giá trị dinh

Tr

dưỡng cao và dễ hấp thu đối với cây trồng, trong bã thải không còn trứng giun sán,
mầm cỏ dại cũng bị phá hủy nên bón cho cây sẽ hợp vệ sinh và hạn chế được cỏ dại,
giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật…
1.1.2.2.3. Lợi ích về xã hội
- Tạo ra một nghề mới có thu nhập cao cho nhiều đội ngũ xây dựng công trình
khí sinh học.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

11


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

- Hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn, xây dựng công trình khí sinh học kết
hợp quy hoạch lại chuồng trại, nhà vệ sinh, bếp núc sạch sẽ khang trang hơn
- Giảm bớt sự vất vả cho phụ nữ và trẻ em trong việc tìm kiếm chất đốt và nấu

ăn hàng ngày, thời gian cho bếp núc cũng ngắn hơn

uế

- Xây dựng công trình khí sinh học đã tạo điều kiện cho chăn nuôi phát triển,
nhiều hộ sau khi xây dựng công trình đã yên tâm tăng quy mô chăn nuôi vì không còn

tế
H

sợ ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến hàng xóm xung quanh.
1.1.2.3. Nguồn nguyên liệu để sản xuất Biogas

Nói chung các chất hữu cơ đều có thể dùng làm nguyên liệu: người ta phân biệt
1.1.2.3.1. Nguyên liệu có nguồn gốc động vật

h

hai loại nguyên liệu:

in

Thuộc loại này có chất thải động vật (gồm phân và nước tiểu) của người và gia

cK

súc, gia cầm, các bộ phận cơ thể của động vật như xác động vật chết, rác và nước thải
các lò mổ, cơ sở chế biến thủy, hải sản…Các loại phân đã được xử lý trong bộ máy
tiêu hóa của động vật nên dễ phân hủy và nhanh chóng tạo khí sinh học. Tuy vậy thời

họ

gian phân hủy của chúng không dài (khoảng 2 - 3 tháng) và tổng sản lượng khí thu
được từ 1 kg phân cũng không lớn. Phân gia súc như trâu, bò, lợn phân hủy nhanh hơn
phân gia cầm và phân bắc, nhưng sản lượng khí của phân gia cầm và phân bắc lại cao

Đ
ại

hơn. Sản lượng và đặc tính của chất thải vật nuôi phụ thuộc vào loại và tuổi của vật
nuôi, khẩu phần thức ăn, chế độ nuôi…Bảng 1.1 cho ta ước tính sản lượng.

ng

Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật

Động vật

Lượng chất thải hàng ngày (kg/ngày/cá thể)
Nước tiểu

Bò

15 – 20

6 – 10

Trâu

18 – 25

8 – 12

Dê/cừu

1.5 – 2.5

0.6 – 1.0

Lợn

1.2 – 3.0

4–6

0.02 – 0.05

0

0.2 – 0.4

0.3 – 1.0

Tr

ườ

Phân

Gia cầm

Người

(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

12


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
1.1.2.3.2. Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật

Các nguyên liệu thực vật gồm lá cây và phụ phẩm cây trồng (rơm, rạ, thân lá
ngô, khoai, đậu…), rác sinh hoạt hữu cơ (rau, quả, lương thực bỏ đi…) và các loại cây
xanh hoang dại (rong, bèo, các cây phân xanh…). Gỗ và thân cây già rất khó phân hủy

uế

nên không dùng làm nguyên liệu được.
Nguyên liệu thực vật thường có lớp vỏ cứng rất khó phân hủy. Do vậy phải chặt
của nguyên liệu và tăng bề mặt cho vi khuẩn dễ tấn công.

tế
H

nhỏ, đập dập và ủ hiếu khí trước khi nạp vào thiết bị khí sinh học để phá lớp vỏ cứng
Thời gian phân hủy của nguyên liệu thực vật dài hơn các loại phân (có thể kéo
dài hàng năm). Do vậy nên sử dụng theo cách nạp từng mẻ kéo dài từ 3 đến 6 tháng.

h

Dùng nguyên liệu thực vật không những cho ta khí sinh học mà còn cung cấp

in

bã đặc làm phân bón rất tốt.

cK

1.1.2.4. Hiệu suất sinh khí

Sản lượng khí thay đổi theo loại nguyên liệu, chất lượng nguyên liệu, nhiệt độ
môi trường và phương thức vận hành. Thí dụ: Cùng là chất thải của lợn nhưng chất

họ

thải của lợn ăn thức ăn công nghiệp cho nhiều khí hơn chất thải của lợn ăn thức ăn tự
tạo, mùa hè sinh nhiều khí hơn mùa đông, thời gian lưu trữ nguyên liệu càng lâu cho
càng nhiều khí…

Đ
ại

Ta gọi sản lượng khí thu được hàng ngày từ 1 kg nguyên liệu là hiệu suất sinh
khí của nguyên liệu. Bảng 1.2 cho ta những số liệu trung bình về hiệu suất sinh khí đối
với các thiết bị khí sinh học thông thường trong điều kiện Việt Nam.

ng

Bảng 1.2. Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg)
Sản lượng

Chất thải của bò

35

Phân bò

42

Chất thải của trâu

33

Phân trâu

39

Chất thải của dê/cừu

40

Phân dê/cừu

49

Chất thải của lợn

63

Phân lợn

130

Chất thải của người

72

Phân người

194

Chất thải của gà

74

Bèo tây

18

Rơm, rạ khô

180

Tr

ườ

Loại nguyên liệu

Rác rau xanh

30-40

Loại nguyên liệu

Sản lượng

(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

13


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
1.1.2.5. Phương pháp nạp nguyên liệu

Có hai phương pháp nạp nguyên liệu: đó là phương pháp nạp liên tục và
phương pháp nạp từng mẻ.
◦ Nạp liên tục

uế

Nguyên liệu được nạp đầy khi đưa thiết bị vào vận hành. Sau đó nguyên liệu
thường xuyên được bổ sung hàng ngày và các nguyên liệu đã phân giải được đẩy ra,

tế
H

hoặc lấy đi để nhường chỗ cho các nguyên liệu mới đưa vào. Cách nạp này phù hợp
với điều kiện nguyên liệu không có sẵn ngay một lúc mà được thu gom hàng ngày như

chất thải động vật và chất thải gia súc. Cũng có khi người ta nạp nguyên liệu theo
phương pháp bán liên tục. Phương pháp này lần đầu tiên cũng làm như trên, sau đó vài

h

ngày, thậm chí một tuần mới bổ sung thêm nguyên liệu vào thiết bị.

in

◦ Nạp từng mẻ

cK

Theo phương pháp này nguyên liệu được nạp vào thiết bị một lần. Trong suốt
quá trình nguyên liệu phân giải không phải nạp nguyên liệu bổ sung vào thiết bị nữa.
Khi hết khí để sử dụng, lấy toàn bộ bã thải đã phân giải trong thiết bị ra và tiếp tục nạp

họ

mẻ khác. Phương pháp này phù hợp với loại nguyên liệu nạp là thưc vật, vì thực vật có
thời gian phân giải dài, mỗi mẻ có thể kéo dài từ 3 - 6 tháng. Phương pháp này cũng sử
dụng để nghiên cứu sự lên men và sản lượng khí của các loại nguyên liệu nạp trong

Đ

ại

phòng thí nghiệm.

1.1.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến mô hình Biogas
Quá trình phân giải tạo khí sinh học chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Chúng ta

ng

sẽ xét tới những yếu tố quan trọng nhất cần thiết trong xây dựng và vận hành thiết bị
để đảm bảo cho thiết bị vận hành tốt nhất và sản sinh ra sản lượng khí sinh học như

ườ

người ta mong muốn.

Tr

◦ Môi trường kỵ khí
Quá trình lên men tạo khí sinh học là do những vi khuẩn kỵ khí bắt buộc tham

gia, trong đó các vi khuẩn sinh mê-tan là những vi khuẩn quan trọng nhất, chúng là
những vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Sự có mặt của ô-xy sẽ kìm hãm hoặc tiêu diệt các vi
khuẩn này, vì vậy phải đảm bảo điều kiện kỵ khí tuyệt đối của môi trường lên men. Sự
có mặt của oxy hoà tan trong dịch lên men là một yếu tố không có lợi cho quá trình
phân giải kỵ khí.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

14

GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
◦ Nhiệt độ

Hoạt động của vi khuẩn sinh mê-tan chịu ảnh hưởng rất lớn của nhiệt độ. Trong
điều kiện vận hành đơn giản, nhiệt độ lý tưởng vào khoảng 350C. Sản lượng khí giảm
rõ rệt khi nhiệt độ môi trường giảm. Dưới 100C quá trình sinh mê-tan hầu như ngừng

uế

hẳn. Các vi khuẩn sinh mê-tan không chịu được sự thăng giáng nhiệt độ quá nhiều

trong ngày. Điều này sẽ làm giảm sản lượng khí. Vì vậy vào mùa đông cần phải giữ

tế
H

ấm cho thiết bị, thậm chí đối với những vùng lạnh cần phải đảm bảo cách nhiệt tốt cho

quá trình lên men. Đôi khi ở những quá trình lên men nhanh người ta phải gia nhiệt
cho dịch lên men để giảm thời gian lưu trong các thiết bị lên men.

h

◦ Độ ph

in

Độ pH tối ưu cho hoạt động của vi khuẩn là 6,8 - 7,5 tương ứng với môi trường

độ PH từ 6,5 - 8,5
1.1.2.7. Đặc tính của nguyên liệu
◦ Hàm lượng chất khô

cK

hơi kiềm. Tuy nhiên, vi khuẩn sinh mê-tan vẫn có thể hoạt động được trong giới hạn

họ

Hàm lượng chất khô thường được biểu thị là phần trăm. Quá trình phân giải
sinh khí mê-tan xảy ra thuận lợi nhất khi nguyên liệu có hàm lượng chất khô tối ưu

Đ
ại

vào khoảng 7 - 9% đối với chất thải động vật. Đối với bèo tây hàm lượng này là 4 5%, còn rơm rạ là 5 - 8%. Nguyên liệu ban đầu thường có hàm lượng chất khô cao hơn
giá trị tối ưu nên khi nạp vào thiết bị khí sinh học cần phải pha thêm nước. Tỷ lệ pha

ng

loãng thích hợp là 1 - 3 lít nước cho 1 kg chất thải tươi.
(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)

ườ

◦ Tỷ lệ các-bon và ni-tơ của nguyên liệu
Các chất hữu cơ được cấu tạo bởi nhiều nguyên tố hoá học trong đó chủ yếu là

Tr

các-bon (C), hy-đrô (H), ni-tơ (N), phốt-pho (P) và lưu huỳnh (S).Tỷ lệ giữa lượng
các-bon và ni-tơ (C/N) có trong thành phần nguyên liệu là một chỉ tiêu để đánh giá khả
năng phân giải của nó. Vi khuẩn kỵ khí tiêu thụ các-bon nhiều hơn ni-tơ khoảng 30
lần. Vì vậy, tỷ lệ C/N của nguyên liệu bằng 30/1 là tối ưu. Tỷ lệ này quá cao thì quá
trình phân giải xảy ra chậm. Ngược lại tỷ lệ này quá thấp thì quá trình phân giải ngừng
trệ vì tích luỹ nhiều a-mô-ni-ắc là một độc tố đối với vi khuẩn ở nồng độ cao.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

15


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Nói chung chất thải trâu bò và lợn có tỷ lệ C/N thích hợp. Chất thải người và
gia cầm có tỷ lệ C/N thấp. Các nguyên liệu thực vật tỷ lệ này lại cao, nguyên liệu càng
già thì tỷ lệ này càng cao. Để đảm bảo tỷ lệ C/N thích hợp đối với các loại nguyên liệu
này ta nên dùng hỗn hợp nhiều nguyên liệu.
(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)

uế

1.1.2.8. Quy trình hoạt động của mô hình Biogas

tế
H

Dựa vào các vi khuẩn yếm khí để lên men phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ sinh

ra một hỗn hợp khí có thể cháy được: H2, H2S, NH3, CH4, C2H2,… trong đó CH4 là sản
phẩm khí chủ yếu ( nên còn gọi là quá trình lên men tạo Metan).
Quá trình lên men Metan có 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Biến đổi chất hữu cơ phước tạp thành chất hữu cơ đơn giản.

Giai đoạn 2

cK

Giai đoạn 1

in

- Giai đoạn 3: Hình thành khí Metan

h

- Giai đoạn 2: Hình thành acid

Chất hữu cơ,
carbohydrates,

Khối vi khuẩn

H2, CO2,
Acid

Khối vi khuẩn
CH4, CO2

acetic

Đ
ại

chất béo, protein.

họ

Khối vi khuẩn

Giai đoạn 3

ườ

ng

Acid propionic,
Acid butyric,

H2, CO2,

Các rượu khác

Acid acetic

và các thành
Vi khuẩn

Vi khuẩn sinh

men và thủy phân

Acetogenic

khí Metan

Tr

Tác dụng của vi khuẩn lên

Sơ đồ 1.1. Các giai đoạn của quá trình lên men Metan

(Theo Công nghệ Biogas – Mô hình xử lý chất thải của Lê Văn Quang).
● Quy trình sản xuất Biogas:
- Giai đoạn chuyển bị nguyên liệu: Chọn lọc và xử lý nguyên liệu phù hợp với

yêu cầu sau: giàu xenluloza, ít lignin, NH4 ban đầu khoảng 2000mg/l, tỷ lệ C/N từ 20 –
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

16


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

30, hòa tan trong nước (hàm lượng chất khô 9 – 9,4% với chất tan dễ tiêu khoảng 7%).
- Giai đoạn lên men: Lên men theo mẻ, bán liên tục hoặc liên tục
- Giai đoạn sau lên men: Thu và làm sạch khí
1.1.2.9. Các độc tố

uế

Hoạt động của vi khuẩn chịu ảnh hưởng của một số các độc tố. Khi hàm lượng
của các loại này có trong dịch phân giải vượt quá một giới hạn nhất định sẽ tiêu diệt

tế
H

các vi khuẩn, vì thế không cho phép các chất này có trong dịch phân giải. Trong thực
tế các loại hoá chất như thuốc trừ sâu, diệt cỏ, thuốc sát trùng, các chất kháng sinh,
nước xà phòng, thuốc nhuộm, dầu nhờn và các chất tẩy rửa không được phép cho vào

h

các thiết bị khí sinh học.

Yếu tố ảnh hưởng

1

Nhiệt độ ( 0C )

2

PH
Thời gian lưu (ngày)

3

cK

STT

in

Bảng 1.3. Tóm tắt điều kiện tối ưu cho quá trình lên men tạo khí sinh học.

- Chất thải động vật

họ

-Thực vật

Hàm lượng chất khô (%) - Chất thải động vật

4

Đ
ại

-Thực vật

Tỷ lệ C/N

5

Giá trị tối ưu
35 – 40
6.8 – 7.5
30 – 60
100
7–9
4–8
30/1

1.1.2.10. Các mẫu hầm ủ

ng

- Hầm ủ nắp vòm cố định:

Loại hầm này có phần chứa khí được xây dựng ngay trên phần ủ phân. Do đó

ườ

thể tích của hầm ủ bằng tổng thể tích của 2 phần này. Hầm ủ có dạng bán cầu được
chôn hoàn toàn dưới đất để tiết kiệm diện tích và ổn định nhiệt độ. Phần chứa khí được

Tr

tô bằng nhiều lớp vữa để đảm bảo yêu cầu kín khí. Ở phần trên có một nắp đậy được
hàn kín bằng đất sét, phủ nắp này giúp cho thao tác làm sạch hầm ủ khi các chất rắn
lắng đầy hầm.

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

17