Hiệu quả áp dụng mô hình hầm khí sinh học biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi trên địa bàn phường hương chữ, thị xã hương trà, tỉnh thừa thiên huế
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (949.44 KB, 85 trang )
ĐẠI HỌC HUẾ
ĐẠI HỌC KINH TẾ HUẾ
KHOA KINH TẾ VÀ PHÁT TRIỂN
h
tế
H
uế
……………….
cK
in
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
PHAN THỊ NGỌC THANH
Tr
ườ
n
g
Đ
ại
họ
HIỆU QUẢ ÁP DỤNG MƠ HÌNH HẦM KHÍ SINH HỌC BIOGAS
TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRÊN ĐỊA BÀN
PHƯỜNG HƯƠNG CHỮ, THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Huế, 05/2018
ĐẠI HỌC HUẾ
ĐẠI HỌC KINH TẾ HUẾ
KHOA KINH TẾ VÀ PHÁT TRIỂN
h
tế
H
uế
……………….
cK
in
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
HIỆU QUẢ ÁP DỤNG MƠ HÌNH HẦM KHÍ SINH HỌC BIOGAS
họ
TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRÊN ĐỊA BÀN
ại
PHƯỜNG HƯƠNG CHỮ, THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ,
ườ
n
g
Đ
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Giảng viên hướng dẫn:
PHAN THỊ NGỌC THANH
TS. Nguyễn Đức Kiên
Tr
Sinh viên thực hiện:
Lớp: K48 Kinh tế & Quản lý TNMT
Niên khóa: 2014 - 2018
Huế, 05/2018
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Lời Cám Ơn
Để hồn thành đề tài Khóa luận tốt nghiệp này, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tơi
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ từ thầy cơ, gia đình, bạn bè; các bác, các chú, các anh
chị chuyên viên làm việc tại Phịng Tài ngun Mơi trường thị xã Hương Trà, tỉnh
Thừa Thiên Huế.
uế
Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới q thầy, cơ giáo trường
H
Đại học Kinh tế Huế đã trang bị những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt 4 năm học
vừa qua.
tế
Thứ hai, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Nguyễn Đức Kiên, người
h
đã tận tình chỉ bảo, giành nhiều thời gian để hướng dẫn tơi hồn thành đề tài Khóa
in
luận tốt nghiệp này.
cK
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến ban lãnh đạo, các bác, các
chú, các anh chị chuyên viên tại Phịng Tài ngun Mơi trường thị xã Hương Trà đã
họ
nhiệt tình hướng dẫn, cung cấp những thơng tin hữu ích cho đề tài; đồng thời tạo mọi
điều kiện tốt nhất, thuận lợi nhất cho tôi trong 3 tháng thực tập tại đơn vị.
ại
Cuối cùng, tôi xin cám ơn ba mẹ, anh chị, người thân và bạn bè đã giúp đỡ, động
Đ
viên tơi trong q trình học tập.
g
Mặc dù bản thân đã cố gắng và tâm huyết với công việc nhưng kiến thức cịn hạn
ườ
n
hẹp nên chắc chắn khơng tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tơi kính mong nhận được
sự góp ý, bổ sung của q thầy cơ để tơi có thể rút kinh nghiệm, giúp cho đề tài của tơi
Tr
được hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cám ơn!
Huế, thaùng 5 năm 2018
Sinh viên
Phan Thị Ngọc Thanh
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
i
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
MỤC LỤC
Lời cám ơn .......................................................................................................... i
Mục Lục ............................................................................................................. ii
Danh Mục Chữ Viết Tắt ..................................................................................... v
Danh Mục Sơ Đồ ............................................................................................... vi
uế
Danh Mục Các Bảng......................................................................................... vii
H
Tóm Tắt Nghiên Cứu ......................................................................................... ix
tế
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................... 1
1.Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................1
in
h
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................3
cK
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................3
4. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................4
họ
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................... 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................. 5
ại
1.1. Cơ sở lí luận ..........................................................................................................5
Đ
1.1.1. Cơ sở lí luận về hiệu quả đầu tư hầm khí sinh học Biogas ............................5
g
1.1.1.1. Hiệu quả kinh tế............................................................................ 5
ườ
n
1.1.1.2. Hiệu quả về môi trường................................................................. 8
1.1.1.3. Hiệu quả về xã hội ........................................................................ 9
Tr
1.1.2. Cơ sở lí luận về Biogas và cơng nghệ hầm khí Biogas ..................................9
1.1.2.1. Khái niệm ..................................................................................... 9
1.1.2.2. Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học Biogas ............................... 10
1.1.2.3. Hiệu suất sinh khí ....................................................................... 11
1.1.2.4. Phương pháp nạp ngun liệu...................................................... 12
1.1.2.5. Quy trình sản xuất khí sinh học Biogas........................................ 13
1.1.2.6. Cấu tạo hầm khí sinh học Biogas................................................. 14
1.1.2.7. Vai trị của hầm khí sinh học Biogas ........................................... 15
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
ii
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
1.1.2.8. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng công nghệ hầm khí sinh
học Biogas .............................................................................................. 16
1.2. Cơ sở thực tiễn ....................................................................................................17
1.2.1. Tình hình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas trên Thế giới ............17
1.2.2. Tình hình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas tại Việt Nam ............19
1.2.3. Tình hình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas tại Thừa Thiên Huế .20
1.3. Một số mơ hình hầm khi sinh học được áp dụng tại Việt Nam ..........................21
uế
CHƯƠNG 2 : ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG MƠ HÌNH HẦM KHÍ
H
SINH HỌC BIOGAS TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRÊN
ĐỊA BÀN PHƯỜNG HƯƠNG CHỮ, THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ, TỈNH THỪA
tế
THIÊN HUẾ.................................................................................................... 25
h
2.1. Tổng quan về địa bàn nghiên cứu .......................................................................25
in
2.1.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................25
cK
2.1.1.1. Vị trí địa lí .................................................................................. 25
2.1.1.2. Địa hình, thổ nhưỡng .................................................................. 26
họ
2.1.1.3. Khí hậu,thời tiết .......................................................................... 26
2.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội...............................................................................27
ại
2.1.2.1. Tình hình dân số - y tế ................................................................ 27
Đ
2.1.2.2. Tình hình phát triển kinh tế ......................................................... 27
g
2.1.2.3. Tình hình phát triển xã hội .......................................................... 29
ườ
n
2.2. Tình hình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas ở phường Hương Chữ....31
2.3. Hiệu quả áp dụng mơ hình Biogas trong xử lí chất thải chăn ni của các hộ gia
Tr
đình trên địa bàn phường Hương Chữ, TX. Hương Trà, Tỉnh Thừa Thiên Huế ...........33
2.3.1. Đặc điểm các hộ được điều tra .....................................................................33
2.3.2. Tình hình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas của các hộ được
điều tra........................................................................................................... 35
2.3.2.1. Xử lý chất thải chăn nuôi trước khi áp dụng hầm Biogas ở các hộ
điều tra .................................................................................................... 38
2.3.2.2. Tình hình sử dụng khí sinh học Biogas ở các hộ điều tra ............. 39
2.3.2.3. Tận dụng phụ phẩm khí sinh học Biogas (bã thải, nước thải) ở các
hộ điều tra ............................................................................................... 40
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
iii
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
2.3.3. Đánh giá hiệu quả kinh tế, môi trường, xã hội khi áp dụng mơ hình hầm khí
sinh học Biogas của các hộ điều tra........................................................................42
2.3.3.1. Hiệu quả kinh tế.......................................................................... 42
2.3.3.2. Hiệu quả xã hội........................................................................... 51
2.3.3.3. Hiệu quả môi trường ................................................................... 53
2.3.4. Những thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng mơ hình hầm khí sinh học
Biogas tại phường Hương Chữ, Thị xã Hương Trà, Tỉnh Thừa Thiên Huế...........57
uế
2.3.4.1. Những thuận lợi .......................................................................... 57
H
2.3.4.2. Những khó khăn.......................................................................... 58
tế
CHƯƠNG 3: ĐỊNH HƯỚNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NHẰM PHÁT
TRIỂN MƠ HÌNH BIOGAS........................................................................... 59
in
h
3.1. Căn cứ chung để đưa ra định hướng và giải pháp phát triển mơ hình biogas ở
các nơng hộ trên địa bàn phường Hương Chữ ...........................................................59
cK
3.2. Định hướng phát triển mơ hình hầm khí sinh học Biogas ..................................59
3.2.1. Định hướng chung ........................................................................................59
họ
3.2.2. Định hướng cụ thể ........................................................................................60
ại
3.3. Giải pháp phát triển mơ hình hầm khí sinh học Biogas......................................61
Đ
3.3.1. Giải pháp chung............................................................................................61
3.3.2. Giải pháp cụ thể............................................................................................61
ườ
n
g
3.3.2.1. Giải pháp về hỗ trợ tài chính ....................................................... 61
3.3.2.2 Giải pháp về kinh tế ..................................................................... 62
3.3.2.3. Giải pháp về kỹ thuật .................................................................. 62
Tr
3.3.2.4. Các giải pháp khác ...................................................................... 63
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 66
1. Kết luận ..................................................................................................................66
2. Kiến nghị................................................................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 68
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 69
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
iv
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
: Giá trị hiện tại ròng
IRR
: Tỷ suất sinh lời nội bộ
BCR
: Tỷ lệ lợi ích và chi phí
P
: Áp suất
VAC
: Vườn - Ao - Chuồng
VACVINA
: Hội làm vườn Việt Nam
SNV
: Bộ hợp tác phát triển quốc tề Hà Lan
PVB
: Hiện giá lợi ích
PVC
: Hiện giá chi phí
STT
: Số thứ tự
Tr
ườ
n
g
Đ
ại
họ
cK
in
h
tế
H
uế
NPV
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
v
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Tr
ườ
n
g
Đ
ại
họ
cK
in
h
tế
H
uế
Sơ đồ 1: Mơ hình cấu tạo hầm bể Biogas Composite ........................................ 14
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
vi
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật ................................................ 11
Bảng 1.2. Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu thường gặp .... 12
Bảng 2.1. Quy mơ áp dụng hầm khí sinh học Biogas tại phường Hương Chữ từ
2015- 2017....................................................................................... 32
uế
Bảng 2.2. Nhân khẩu và lao động của hộ điều tra .................................................. 33
H
Bảng 2.3. Số lượng đàn gia súc ở các hộ được điều tra........................................... 34
Bảng 2.4. Các loại chất đốt được các hộ điều tra sử dụng khi chưa áp dụng mơ
tế
hình Biogas...................................................................................... 35
h
Bảng 2.5. Kênh thơng tin để áp dụng hầm khí sinh học Biogas của các hộ được
in
điều tra ............................................................................................ 36
cK
Bảng 2.6. Loại hầm được áp dụng ở các hộ điều tra............................................... 37
Bảng 2.7. Nguồn kinh phí để xây dựng hầm Biogas ở các hộ điều tra...................... 38
họ
Bảng 2.8. Hoạt động xử lý chất thải chăn nuôi của các hộ điều tra trước khi áp dụng
mơ hình Biogas ................................................................................. 39
ại
Bảng 2.9. Tình hình sử dụng khí sinh học Biogas .................................................. 40
Đ
Bảng 2.10. Tình hình tận dụng phụ phẩm khí sinh học của các hộ điều tra ............... 41
g
Bảng 2.11. Chi phí bình qn cho việc sử dụng hầm Biogas ở các hộ điều tra .......... 43
ườ
n
Bảng 2.12. Lợi ích của việc áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas ................... 45
Bảng 2.13. Hiện giá chi phí và lợi ích của mơ hình Biogas hình vịm cầu ................ 47
Tr
Bảng 2.14. Hiện giá chi phí và lợi ích của mơ hình Biogas Composite .................... 48
Bảng 2.15. Hiệu quả kinh tế của mơ hình Biogas ở các hộ điều tra.......................... 48
Bảng 2.16. Hiệu quả kinh tế của mơ hình Biogas với các mức suất chiết khấu
khác nhau ........................................................................................ 50
Bảng 2.17. Tình trạng sức khỏe sau khi sử dụng hầm khí sinh học Biogas của các hộ
điều tra ............................................................................................. 52
Bảng 2.18. Hiệu quả xử lý chất thải động vật trong hầm Biogas ............................. 54
Bảng 2.19. Số lượng trứng kí sinh trùng có trong nguyên liệu đầu vào của hầm Biogas ... 55
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
vii
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Bảng 2.20. Chất lượng môi trường sau khi áp dụng Biogas .................................... 55
Bảng 2.21. Cảnh quan môi trường xung quanh sau khi áp dụng mơ hình Biogas ...... 56
Tr
ườ
n
g
Đ
ại
họ
cK
in
h
tế
H
uế
Bảng 2.22. Dự tính tiếp tục sử dụng hầm Biogas trong tương lai............................. 57
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
viii
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
TĨM TẮT NGHIÊN CỨU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biogas là một loại nhiên liệu dạng khí được con người tìm ra để phục vụ cuộc
sống sinh hoạt hằng ngày. Biogas có rất nhiều cơng dụng như làm khí đốt, làm nhiên
liệu cho động cơ trong, được sử dụng cho máy phát điện, bảo vệ môi trường… Tuy
nhiên, không phải người dân nào cũng có thể nhận thức được tầm quan trọng của việc
uế
sử dụng nó nên từ đó một phần nào cũng làm cho việc sử dụng và phát triển mơ hình
H
khí sinh học này bị hạn chế.
Phường Hương Chữ, thị xã Hương Trà là một địa phương có điều kiện thuận lợi
tế
để phát triển mơ hình hầm khí sinh học Biogas, đặc biệt là bà con tại địa phương sống
h
chủ yếu dựa vào nông nghiệp, phát triển chủ yếu hai ngành trồng trọt và chăn ni nên
in
mơ hình này được ứng dụng tương đối tốt và phát huy được lợi ích mà nó mang lại.
cK
Xuất phát từ tình hình thực tế, tôi quyết định lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Hiệu
quả áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi
họ
trên địa bàn phường Hương Chữ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
ại
Đề tài tập trung nghiên cứu tình hình áp dụng hầm khí Biogas trong chăn ni hiện
Đ
nay của hộ gia đình trên địa bàn phường Hương Chữ, đánh giá hiệu quả của mô hình. Từ
đó đề xuất các biện pháp nhằm nâng cao và mở rộng mơ hình trên địa bàn phường.
ườ
n
g
3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông tin: thu thập số liệu sơ cấp, thứ cấp; phương pháp
điều tra chọn mẫu ngẫu nhiên khơng lặp.
Tr
Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: phương pháp thống kê, so sánh và
phương pháp phân tích hiệu quả đầu tư.
4. Kết quả nghiên cứu
Nghiên cứu đã miêu tả sơ bộ về mơ hình Biogas từ nguồn nguyên liệu sản xuất
khí Biogas đến quy trình hoạt động của mơ hình cũng như hiệu quả mà mơ hình mang
lại, bao gồm hiệu quả về mặt kinh tế, hiệu quả về xã hội và hiệu quả về môi trường.
Xuất phát từ thực trạng cũng như hiệu quả sử dụng hầm Biogas để từ đó đề xuất một
số định hướng và giải pháp nhằm nhân rộng và phát triển mơ hình trên địa bàn phường.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
ix
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.Tính cấp thiết của đề tài
Trong giai đoạn phát triển kinh tế hiện nay, các nước trên thế giới nói chung và
Việt Nam nói riêng đang phải đối mặt với sự cạn kiệt nguồn năng lượng cũng như tình
uế
trạng ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng do q trình sản xuất cơng nghiệp và sinh hoạt
H
của con người gây ra.
Ở Việt Nam, bên cạnh những chất thải, khí đốt từ ngành cơng nghiệp thì chất thải
tế
từ q trình sản xuất nông nghiệp cũng gây ra những hậu quả lớn về môi trường. Các
h
nguồn chất thải từ chăn nuôi của các hộ gia đình nơng dân là một trong những nhân tố
in
chủ yếu gây ra ô nhiễm trong sản xuất nơng nghiệp. Ngành chăn ni có vai trị quan
cK
trọng trong việc cung cấp một lượng lớn sản phẩm phục vụ cho nhu cầu đời sống của
con người cũng như tạo sinh kế cho người dân. Tuy nhiên, đi song song với những lợi
họ
ích đó thì ngành chăn ni cũng gây ra nhiều vấn đề tiêu cực đến môi trường. Ở nước
ta, chăn nuôi dù nhỏ lẻ hay quy mô lớn đều gây ô nhiễm môi trường. Chất thải từ chăn
ại
ni có mùi hơi thối, làm ơ nhiễm khơng khí, ô nhiễm đất, ô nhiễm nguồn nước; gây
Đ
nên các bệnh về đường hơ hấp và đường tiêu hóa, các bệnh ngoài da, bệnh truyền
g
nhiễm do trong chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, trứng giun [1]. Tổ chức Y tế
ườ
n
Thế giới đã cảnh báo nếu khơng 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
Tr
nhiễm môi trường 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 cướp đi sinh
mạng của con người [1]. Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng trực tiếp được thải ra
hằng ngày thì cịn có sự hình thành và thải ra một cách gián tiếp các khí thải gây hiệu
ứng nhà kính như: CO2, CH4, N2O,... Chăn ni hiện nay đang góp phần gây nên hiệu
ứng nóng lên của Trái đất tới 18% [2] và theo dự đốn thì lượng chất thải trong chăn
ni sẽ cịn tăng lên trong thời gian tới bởi nhu cầu từ các sản phẩm chăn nuôi ngày
càng tăng. Trước thực trạng đó, để ngành chăn ni phát triển hiệu quả và bền vững,
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
1
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
địi hỏi chúng ta phải có các biện pháp xử lý hữu hiệu. Trên thực tế đã có rất nhiều dự
án nghiên cứu của nhiều tổ chức, cá nhân về việc giải quyết chất thải từ chăn nuôi để
giảm nguy cơ ô nhiễm cũng như tận dụng lại chất thải chăn nuôi làm nguồn nguyên
liệu phục vụ cho hoạt động nông nghiệp khác. Nhưng việc tận dụng chất thải chăn
nuôi để tạo ra khí Biogas là một giải pháp hiệu quả nhất, không những giảm được
nguy cơ ô nhiễm, giải quyết bài toán năng lượng phục vụ cho sinh hoạt mà còn là giải
uế
pháp kinh tế cho những người dân ở nông thôn.
Phường Hương Chữ - Thị xã Hương Trà - Tỉnh Thừa Thiên Huế là một phường
H
đồng bằng và bán sơn địa, có tiềm năng phát triển nơng nghiệp, đặc biệt là các ngành
tế
trồng trọt và chăn nuôi. Người dân ở đây chủ yếu là làm nơng; bên cạnh đó họ cịn
h
chăn ni để kiếm thêm thu nhập, cải thiện đời sống gia đình. Với việc chăn ni như
in
vậy, phân gia súc, gia cầm hằng ngày thải ra nếu không có phương pháp xử lý khoa
cK
học sẽ gây ơ nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân và các
lồi động vật khác. Vì vậy, việc quản lý chất thải từ ngành chăn nuôi là điều hết sức
họ
cần thiết và quan trọng của người dân trên địa bàn phường Hương Chữ, đòi hỏi việc
tổng hợp các biện pháp kỹ thuật, giáo dục, chính sách mơi trường và chính sách kinh
ại
tế của mọi người. Trong đó biện pháp xây dựng hệ thống hầm khí sinh học Biogas
Đ
được xem là biện pháp hiệu quả và tốt nhất để xử lý chất thải từ chăn nuôi của người
g
dân Hương Chữ. Năm 2003, dự án “Chương trình khí sinh học dành cho ngành chăn
ườ
n
nuôi Việt Nam” do Cục chăn nuôi, Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn kết hợp
với Tổ chức Phát triển Hà Lan được triển khai tại phường Hương Chữ với nhiều dạng
Tr
mơ hình khác nhau. Khí sinh học Biogas được hình thành từ chất thải của người và
động vật trong điều kiện kín khí và được biến đổi thành nguồn năng lượng sử dụng
cho hoạt động đun nấu, sưởi ấm, thắp sáng, tạo nguồn phân bón sạch cho cây trồng,
đồng thời giảm nhẹ gánh nặng cho người phụ nữ trong công việc nội trợ. Biogas được
ưa chuộng vì khả năng làm giảm mùi hơi của phân gia súc do sự phân hủy xảy ra trong
điều kiện yếm khí và là nguồn năng lượng rẻ tiền. Đến nay, số hộ áp dụng hầm Biogas
tương đối nhiều và đã mang lại những kết quả tốt, góp phần cải thiện môi trường và
nâng cao chất lượng cuộc sống cho bà con nông dân trong phường.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
2
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Theo đó, để đánh giá hiệu quả mà mơ hình hầm khí sinh học Biogas mang lại
trong chăn ni tại phường Hương Chữ, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Hiệu quả áp
dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi trên địa
bàn phường Hương Chữ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
uế
Nghiên cứu tình hình áp dụng cơng nghệ hầm khí sinh học Biogas trong chăn
H
ni hiện nay trên địa bàn phường Hương Chữ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên
Huế; đánh giá hiệu quả đầu tư của mơ hình. Từ đó, đề xuất các giải pháp mở rộng và
tế
phát triển mơ hình hầm khí sinh học Biogas trên địa bàn phường Hương Chữ.
in
h
2.2. Mục tiêu cụ thể
cK
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn về mơ hình hầm khí sinh học
Biogas và việc áp dụng mơ hình Biogas trong các hộ gia đình trên địa bàn phường.
họ
- Đánh giá hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường và hiệu quả xã hơi của mơ hình
ại
hầm khí sinh học Biogas trên địa bàn phường Hương Chữ.
Đ
- Chỉ ra những khó khăn và thuận lợi trong việc áp dụng mơ hình Biogas trong
các hộ gia đình trên địa bàn phường.
ườ
n
g
- Đề xuất những giải pháp nhằm mở rộng mơ hình Biogas trong các hộ gia đình
có chăn ni.
Tr
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Các vấn đề liên quan đến việc áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas.
- Đối tượng khảo sát là các hộ gia đình có sử dụng hầm Biogas.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi khơng gian: Các hộ gia đình áp dụng mơ hình hầm khí sinh học Biogas
trên địa bàn phường Hương Chữ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
3
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
- Phạm vi thời gian: Phân tích và đánh giá thực trạng áp dụng mơ hình Biogas của
phường giai đoạn 2015 - 2017. Đề tài được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2018.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp thu thập thông tin
- Số liệu thứ cấp: các số liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã
hội, ứng dụng Biogas được thu thập tại Ủy ban nhân dân phường Hương Chữ.
uế
- Số liệu sơ cấp: Số liệu được thu thập từ việc điều tra, phỏng vấn các hộ chăn
H
nuôi trên địa bàn phường Hương Chữ qua phiếu điều tra (điều tra 50/200 hộ chiếm
tế
40% tổng số hộ sử dụng Biogas ở phường).
h
- Phương pháp điều tra chọn mẫu ngẫu nhiên không lặp là phương pháp điều tra
in
khơng tồn bộ mà từ tổng thể nghiên cứu ta chọn ra một số đơn vị mang tính chất đại
cK
biểu cho tổng thể điều tra. Từ đó, kết quả được suy rộng cho toàn tổng thể. Nghiên cứu
được tiến hành trên 50 hộ trong tổng số 200 hộ có sử dụng Biogas thuộc địa bàn của
họ
phường Hương Chữ, chọn ngẫu nhiên các hộ gia đình sử dụng Biogas từ nhiều năm
đến các hộ mới sử dụng trong năm 2017. Sau khi điều tra, tiến hành xử lí số liệu, kết
ại
quả của quá trình điều tra sẽ được suy rộng cho tổng thể.
Đ
4.2. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
g
- Phương pháp thống kê mô tả dùng để phân tích tình hình kinh tế xã hội trên địa
ườ
n
bàn phường Hương Chữ và thực trạng áp dụng hầm khí Biogas trong chăn ni.
- Phương pháp so sánh dùng để so sánh tình hình phát triển hầm khí Biogas của
Tr
phường trong các năm qua.
- Phương pháp đánh giá hiệu quả đầu tư: Đánh giá hiệu quả đầu tư là nhận định
sstính 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. Hiệu quả đầu tư được xét trên ba mặt: Hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường và
hiệu quả xã hội.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
4
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lí luận
1.1.1. Cơ sở lí luận về hiệu quả đầu tư hầm khí sinh học Biogas
Việc đầu tư áp dụng cơng nghệ Biogas trong chăn ni có hiệu quả hay khơng
uế
phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Hiệu quả đầu tư phải được xem xét trên cả 3 mặt: hiệu
H
quả kinh tế, hiệu quả môi trường và hiệu quả xã hội.
tế
1.1.1.1. Hiệu quả kinh tế
h
Hiệu quả kinh tế là phạm trù kinh tế phản ánh chất lượng hoạt động kinh doanh,
in
là tương quan so sánh giữa kết quả đạt được với chi phí bỏ ra, hiệu quả kinh tế được
cK
thể hiện qua các chỉ tiêu kinh tế như: giá trị tổng sản phẩm, thu nhập, lợi nhuận, giá trị
gia tăng,… tính trên một đơn vị chi phí bỏ ra.
họ
Bản chất của hiệu quả kinh tế là người sản xuất muốn thu được kết quả phải bỏ ra
những chi phí nhất định; những chi phí đó như nhân lực, vật lực, vốn,… So sánh kết
ại
quả đạt được với chi phí bỏ ra để đánh giá hiệu quả. Đánh giá hiệu quả đầu tư về mặt
Đ
kinh tế là việc đánh giá giữa sự tối đa hóa lợi ích với một lượng chi phí định tối thiểu
g
nhằm đạt được một kết quả nhất định. Các nhà sản xuất và quản lí kinh tế cần phải
ườ
n
nâng cao chất lượng các hoạt động kinh tế nhằm đạt mục tiêu với một lượng tài
nguyên nhất định, tạo ra một khối lượng sản phẩm lớn nhất hoặc tạo ra một khối lượng
Tr
sản phẩm nhất định với chi phí tài nguyên ít nhất.
Hiệu quả kinh tế được biểu hiện là mối tương quan so sánh giữa lượng kết quả
đạt được và lượng chi phí bỏ ra trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Kết quả đạt được
là phần giá trị thu được của sản phẩm đầu ra, lượng chi phí bỏ ra là phần giá trị của các
nguồn lực đầu vào. Mối tương quan đó cần xét về phần so sánh tuyệt đối và tương đối
cũng như xem xét mối quan hệ chặt chẽ giữa hai đại lượng đó. Phương án đúng hoặc
một giải pháp kinh tế kỹ thuật có hiệu quả kinh tế cao là đạt được tương quan tối ưu
giữa kết quả thu được và chi phí cho nguồn lực đầu tư.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
5
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Vì vậy, bản chất của phạm trù kinh tế trong ứng dụng cơng nghệ hầm khí Biogas
là thay vì cách sử dụng các loại phân hữu cơ gây ô nhiễm môi trường thì với một cơng
nghệ tiên tiến, người chăn ni có thể tận dụng những loại phân đó để tạo ra nguồn
năng lượng an tồn cho nhà nơng như thắp sáng, khí đốt,… nhằm đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng về vật chất của xã hội.
* Các chỉ tiêu để phân tích kinh tế: NPV, IRR, BCR.
uế
Giá trị hiện tại ròng (NPV)
H
NPV là hiệu số giữa giá trị lợi ích và chi phí thực hiện hàng năm của việc sử
tế
dụng hầm Biogas khi đã chiết khấu để quy về thời gian hiện tại.
h
Giá trị của NPV càng lớn thì hiệu quả của việc áp dụng hầm khí Biogas trong
in
việc xử lý chất thải chăn nuôi càng cao.
ại
- NPV là hiện giá rịng
họ
* Trong đó:
-
cK
NPV = PVB – PVC =
Đ
- PVB là hiện giá lợi ích
ườ
n
g
- PVC là hiện giá chi phí
- Bt là lợi ích thu được năm t
Tr
- Ct là chi phí bỏ ra năm t
- n là tuổi thọ của cơng trình
- r là lãi suất chiết khấu hàng năm
+ NPV > 0: Dự án có lãi, nên đầu tư thực hiện
+ NPV < 0: Dự án không khả thi, loại bỏ
+ NPV = 0: Tùy quan điểm của nhà đầu tư
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
6
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Tỷ lệ lợi ích và chi phí ( BCR)
Chỉ tiêu tỷ số lợi ích và chi phí được xác định bằng tỷ số giữa lợi ích thu được
và chi phí bỏ ra. Chỉ tiêu này cho biết 1 đơn vị tiền tệ chi phí ban đầu đầu tư đưa lại
uế
bao nhiêu đơn vị tiền tệ thu nhập của dự án.
H
* Trong đó:
tế
- Bt là khoản thu của dự án vào năm t
- r là lãi suất tính tốn
họ
- C0 là vốn đầu tư ban đầu
cK
- n là số năm hoạt động của dự án
in
h
- Ct là khoản chi của dự án vào năm t
+ BCR > 1: Dự án có lãi, nên đầu tư thực hiện
Đ
ại
+ BCR < 1: Dự án không khả thi, loại bỏ
+ BCR = 1: Tùy quan điểm nhà đầu tư
ườ
n
g
Tỷ suất sinh lời (thu hồi vốn) nội bộ (IRR)
Hệ số hoàn vốn (tỷ suất sinh lời) nội bộ là mức lãi suất tính tốn mà nếu dùng nó
Tr
làm hệ số chiết khấu để tính chuyển các khoản thu, chi của dự án về mặt bằng thời
gian hiện tại thì tổng thu bằng tổng chi. Đó là suất chiết khấu làm cho NPV = 0.
Tức là :
=
t.
IRR được tính theo % để đánh giá hiệu quả kinh tế, IRR càng lớn thì hiệu quả
kinh tế càng cao.
* Mối quan hệ giữa 3 đại lượng NPV, BCR, IRR với lựa chọn dự án
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
7
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Vậy để đánh giá một dự án khả thi hay không ta đánh giá dựa trên 3 trường hợp:
+ Nếu NPV > 0, BCR > 1, IRR > r thì dự án có lãi, nên đầu tư thực hiện.
+ Nếu NPV < 0, BCR < 1, IRR < r thì dự án không khả thi, loại bỏ.
+ Nếu NPV = 0, BCR = 1, IRR = r thì tùy quan điểm của nhà đầu tư.
1.1.1.2. Hiệu quả về môi trường
uế
Hiệu quả môi trường là một chỉ tiêu quan trọng trong hoạt động sản xuất ngày
H
nay. Một hoạt động sản xuất được coi là có hiệu quả khi hoạt động đó khơng gây tổn
hại hay có tác động xấu tới mơi trường như đất, nước, khơng khí, hệ sinh học; là hiệu
tế
quả đạt được khi quá trình sản xuất kinh doanh diễn ra không làm cho môi trường xấu
h
đi mà ngược lại, q trình sản xuất đó làm cho mơi trường tốt hơn, mang lại một môi
in
trường xanh sạch hơn trước.
cK
Trong sản xuất nông nghiệp, hiệu quả môi trường là hiệu quả mang tính lâu dài,
vừa đảm bảo lợi ích hiện tại mà khơng làm ảnh hưởng xấu đến tương lai, nó gắn chặt
họ
với quá trình khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất, môi trường sinh thái.
ại
Hiệu quả môi trường của việc ứng dụng cơng nghệ hầm khí Biogas là làm cho
Đ
chất thải chăn nuôi phân hủy nhanh, không gây mùi hơi thối, hạn chế ơ nhiễm bầu
khơng khí xung quanh khu vực chuồng trại, hạn chế ô nhiễm nguồn nước sạch cho
ườ
n
g
người và gia súc, hạn chế tình hình dịch bệnh lây lan.
* Trong nghiên cứu này, tơi tham khảo và sử dụng các chỉ số môi trường của
Tr
Trung tâm khoa học và công nghệ Quốc gia, Dự án chương trình khí sinh học cho
ngành chăn ni Việt Nam để đánh giá hiệu quả môi trường của mô hình Biogas. Các
chỉ tiêu đánh giá gồm :
+ Các chỉ số về môi trường
+ Đánh giá về chất lượng môi trường khơng khí, nước…
+ Đánh giá tác động trước và sau khi sử dụng hầm Biogas
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
8
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
1.1.1.3. Hiệu quả về xã hội
Hiệu quả xã hội là phạm trù có liên quan mật thiết với hiệu quả kinh tế và thể
hiện mục tiêu hoạt động kinh tế của con người, việc lượng hóa các chỉ tiêu biểu hiện
hiệu quả xã hội cịn gặp nhiều khó khăn mà chủ yếu phản ánh bằng các chỉ tiêu mang
tính chất định tính như tạo cơng ăn việc làm, xóa đói giảm nghèo, định canh, định cư,
công bằng xã hội, nâng cao mức sống của tồn dân.
uế
Trong ứng dụng cơng nghệ Biogas, hiệu quả về mặt xã hội chủ yếu được xác
H
định bằng khả năng giảm bớt thời gian đun nấu trong sinh hoạt, dành nhiều thời gian
cho gia đình đặc biệt là giải phóng sức lao động của người phụ nữ.
tế
* Các tiêu chí đánh giá:
in
h
+ Tiết kiệm nhiên liệu đun nấu.
cK
+ Nâng cao mức sống dân cư.
+ Phân phối thu nhập và công bằng xã hội.
họ
Muốn sử dụng công nghệ Biogas hợp lí, đạt hiệu quả cao và bền vững thì ta cần
ại
phải quan tâm đến cả 3 hiệu quả trên. Trong đó, hiệu quả kinh tế làm trọng tâm, khơng
Đ
có hiệu quả kinh tế thì khơng có hiệu quả nguồn lực để thực thi hiệu quả môi trường
và xã hội ; ngược lại, khơng có hiệu quả mơi trường và xã hội thì hiệu quả kinh tế sẽ
ườ
n
g
khơng bền vững.
1.1.2. Cơ sở lí luận về Biogas và cơng nghệ hầm khí Biogas
Tr
1.1.2.1. Khái niệm
Biogas hay khí sinh học là một loại hỗn hợp khí được sinh ra trong quá trình kỵ
khí (yếm khí) của các hợp chất hữu cơ như phân động vật, xác thực vật và các hỗn hợp
chất hữu cơ khác…Thành phần chủ yếu của khí Biogas là khí methane (CH4), Cacbon
điơxít (CO2) và một số khí khác như H2S, N2, H2, CO,..trong đó khí CH4 chiếm 5070%, CO2 chiếm 30-45% [3]. Khí sinh học là một loại khí ướt và nhẹ hơn khơng khí,
khi cháy có ngọn lửa xanh lơ nhạt và khơng khói. Theo tính tốn, 1m3 khí này tương
đương với 1,2KW điện năng nên có thể sử dụng khí sinh học để nấu nướng, thắp sáng,
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
9
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
sử dụng làm nhiên liệu chạy máy phát điện, máy bơm nước [4]. Theo tính tốn của các
nhà chun mơn, mỗi con lợn thải ra môi trường 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 [5], cung cấp gần 30 triệu KW điện năng. Ở mỗi gia đình nơng thơn, 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% [5].
Theo các chun gia, khi sử dụng cơng trình khí sinh học thì lượng vi khuẩn gây
uế
hại trong phân và chất thải chăn ni bị phân giải thành khí gas và nước. Năng suất
H
gas đạt từ 0,5 – 0,6m3 dịch phân giải 1 ngày đêm, nước thải của hệ thống đã diệt được
tế
99% trứng giun sán, tận dụng làm phân vi sinh hoặc tưới rau sạch mang lại nguồn
phân bón an tồn cho canh tác, hạn chế cơn trùng phát triển, qua đó giảm dich hại 70 –
h
80% [5], bảo vệ sức khỏe người nông dân. Chất thải từ cơng trình khí sinh học gồm
in
nước thải lỏng và phụ phẩm đặc, bã thải được xem là những sản phẩm có giá trị sử
cK
dụng vào nhiều mục đích như trồng trọt, chăn nuôi, nuôi thủy sản.
họ
1.1.2.2. Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học Biogas
Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học có thể nói là vơ tận từ các phế liệu, phế thải
ại
trong sản xuất nông, lâm nghiệp; các hoạt động sản xuất và chế biến nông lâm sản; xác
Đ
động vật; bùn từ ao tù, đầm lầy… Các nguyên liệu ngày có thể chia làm 2 loại:
g
Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật và nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật.
ườ
n
Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật:
Nguyên liệu thuộc loại này bao gồm chất thải của động vật (gồm phân và nước
Tr
tiểu), của người và gia súc, gia cầm, các bộ phận cơ thể của động vật như xác động vật
chết,rác và nước thải từ 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. Thời gian phân hủy của chúng không dài (khoảng 2 - 3 tháng) và tổng sản lượng
khí thu được từ 1 kg phân cũng khơng 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 hơn. Sản lượng và đặc tính của chất thải vật ni phụ thuộc vào loại và tuổi
của vật nuôi, khẩu phần thức ăn, chế độ ni… Bảng 1.1 cho ta ước tính sản lượng.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
10
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật
STT
Lượng chất thải hàng ngày (kg/ngày/cá thể)
Động vật
Phân
Nước tiểu
Bò
15- 20
6-10
2
Trâu
18- 25
8- 12
3
Dê/cừu
1.5- 2.5
0.6- 1.0
4
Lợn
1.2- 3.0
4- 6
5
Gia cầm
6
Người
uế
1
0
H
0.02- 0.05
0.2- 0.4
0.3- 10
in
Nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật:
h
tế
(Nguồn: Thiết bị khi sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)
cK
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
họ
xanh hoang dại (rong, bèo, các cây phân xanh…). Gỗ và thân cây già rất khó phân hủy
nên khơng dùng làm nguyên liệu được.
ại
Nguyên liệu thực vật thường có lớp vỏ cứng rất khó phân hủy. Do vậy phải chặt
Đ
nhỏ, đập dập và ủ hiếu khí trước khi nạp vào thiết bị khí sinh học để phá lớp vỏ cứng
g
của nguyên liệu và tăng bề mặt cho vi khuẩn dễ tấn công.
ườ
n
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.
Tr
Dùng nguyên liệu thực vật khơng những cho ta khí sinh học mà cịn cung cấp bã
đặc làm phân bón rất tốt.
1.1.2.3. 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
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 đơng, thời gian lưu trữ nguyên liệu càng lâu cho
càng nhiều khí…
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
11
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
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 về đặc tính và hiệu suất sinh khí
của một số nguyên liệu thường gặp ở Việt Nam.
Bảng 1.2. Đặc tính và sản lượng khí sinh học của một số nguyên liệu thường gặp
Hàm lượng
hằng ngày
(kg/đầu ĐV)
chất khơ
(%)
cacbon/nitơ
Hiệu suất
sinh khí
(lít/kg/ngày)
uế
Tỷ lệ
Phân trâu
18- 25
16- 18
24- 25
15- 32
2
Phân lợn
1,2- 4,0
24- 33
12- 13
40- 60
3
Phân gia cầm
0,02- 0,05
25- 50
5- 15
50- 60
4
Phân người
0,18- 0,34
20- 34
2,9- 10
60- 70
5
Bèo tây tươi
4- 6
12- 25
0,3- 0,5
6
Rơm rạ khô
80- 85
48- 117
1,5- 2,0
cK
in
h
tế
1
H
STT Loại nguyên liệu
Lượng thải
họ
(Nguồn: Dự án chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam, 2011)
Trong thực tế, sản lượng khí thu được khi lên men nguyên liệu trong các thiết bị
ại
khí sinh học thường thấp hơn so với lý thuyết vì chúng được phân giải trong một thời
Đ
gian nhất định và chưa hoàn toàn phân giải.
g
1.1.2.4. Phương pháp nạp nguyên liệu
ườ
n
Việc nạp nguyên liệu được thực hiện theo hai cách chủ yếu là:
Tr
* Nạp liên tục:
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,
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
ngày, thậm chí một tuần mới bổ sung thêm nguyên liệu vào thiết bị.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
12
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
* Nạp từng mẻ:
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 tồn bộ bã thải đã phân giải trong thiết bị ra và tiếp tục nạp
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
uế
dụng để nghiên cứu sự lên men và sản lượng khí của các loại ngun liệu nạp trong
H
phịng thí nghiệm.
1.1.2.5. Quy trình sản xuất khí sinh học Biogas
tế
Q trình sản sinh ra khí sinh học được chia thành 3 giai đoạn cụ thể:
in
h
Giai đoạn thủy phân: Ở giai đoạn này các loại vi khuẩn lên men và thủy phân tiết
cK
ra một số loại men gọi là Hydrolaza phân hủy các chất hữu cơ phức tạp, khơng tan bên
ngồi cơ thể chúng thành các chất hữu cơ đơn giản, tan được.
họ
Giai đoạn sinh axit: Dưới tác động của các loài vi khuẩn sinh axit béo bậc cao và
axitamin thơm được sinh ra ở giai đoạn đầu bị phân hủy thành axit hữu cơ có phân tử
ại
lượng nhỏ.
Đ
Giai đoạn sinh khí metan (CH4): Đây là giai đoạn quan trọng nhất của quá trình,
g
dưới tác động của các vi khuẩn sinh metan sử dụng các axit hữu cơ và các hợp chất
ườ
n
đơn giản như axit Axetic, axit Focmic, Hyđro, Đioxitcacbon biến thành metan,
cacbonic, oxy, nitơ…
Tr
Trong ba giai đoạn trên thì giai đoạn 1 có thể xảy ra trong mơi trường bình
thường. Cịn 2 giai đoạn sau thì phải xảy ra trong mơi trường kín khí hồn tồn. Do
vậy, trong q trình sử dụng, để tiết kiệm hầm ủ ta có thể để ngun liệu ủ ngồi trong
khoảng một tuần sau đó mới chuyển vào hầm ủ kín.
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
13
Khóa luận tốt nghiệp Đại học
GVHD: TS. Nguyễn Đức Kiên
ại
họ
cK
in
h
tế
H
uế
1.1.2.6. Cấu tạo hầm khí sinh học Biogas
(Nguồn: Cơng ty cổ phần Trung Thành Composite)
ườ
n
g
Đ
Sơ đồ 1: Mơ hình cấu tạo hầm bể Biogas Composite
* Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hầm bể Biogas Compostie
Tr
Nguyên liệu nạp được nạp vào bể phân giải qua cửa nạp nguyên liệu vào cho đến
khi ngập mép dưới của cửa, cửa nạp nguyên liệu và cửa xả khoảng 60cm. Lúc này áp
suất khí trong bể phân giải bằng 0 (P = 0). Khí sinh ra được tích tụ trong ngăn chứa,
khi sinh ra áp suất sẽ đẩy dịch phân giải dâng lên theo cửa nạp nguyên liệu và cửa xả.
Độ chênh giữa hai bề mặt dịch phân giải là cửa nạp nguyên liệu/cửa xả và ngăn chứa
khí tạo nên áp suất trong bể đẩy khí sinh ra vào ống thu khí và đường ống dẫn khí đến
nơi sử dụng. Khí được sử dụng để đun nấu, thắp sáng, bình nước tắm nóng lạnh tự
động, máy phát điện... Khí được sử dụng hết, áp suất trong ngăn chứa khí bằng 0, thiết
bị trở về trạng thái ban đầu. Vì cửa nạp nguyên liệu đã được bịt kín nên ở trạng thái
SVTH: Phan Thị Ngọc Thanh
14
