Nghiên cứu các giải pháp nhằm tăng cường ứng dụng công nghệ hầm khí biogas trong chăn nuôi của các nông hộ trên địa bàn huyện bắc mê tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------------

NGUYỄN TRỌNG VĂN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP NHẰM TĂNG
CƯỜNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HẦM KHÍ
BIOGAS TRONG CHĂN NUÔI CỦA CÁC NÔNG HỘ
TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN BẮC MÊ - TỈNH HÀ GIANG
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số ngành: 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Thanh Thủy
CHỮ KÝ PHÒNG QLĐTSĐH

CHỮ KÝ KHOA CHUYÊN MÔN

Thái Nguyên - 2018

CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận văn này là
trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và tất cả những trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ

rõ nguồn gốc.

Hà Giang, ngày tháng 3 năm 2018
Người cam đoan

Nguyễn Trọng Văn


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài: “Nghiên cứu các giải pháp nhằm tăng
cường ứng dụng công nghệ hầm khí biogas trong chăn nuôi của các nông hộ trên
địa bàn huyện Bắc Mê - tỉnh Hà Giang”. tôi đã nhận được sự giúp đỡ, hướng

dẫn chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo thuộc Khoa Khoa học môi trường,
Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Huyện uỷ - HĐND – UBND huyện
Bắc Mê, Phòng Nông nghiệp huyện, Phòng Tài nguyên – Môi trường, UBND
các xã Yên Định, thị trấn Yên Phú và các đồng nghiệp.
Tới nay, Luận văn của tôi đã được hoàn thành. Tôi xin chân thành cảm
ơn TS. Vũ Thị Thanh Thủy đã giúp đỡ tôi rất tận tình và chu đáo về chuyên
môn trong quá trình thực hiện Đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới Lãnh đạo Huyện uỷ - HĐND – UBND
huyện Bắc Mê, Phòng Nông nghiệp huyện, Phòng Tài nguyên – Môi trường,
UBND các xã Yên Định, Yên Phú đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu
Đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Khoa học môi
trường, đồng nghiệp và bạn bè đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi
hoàn thiện Đề tài.
Tác giả

Nguyễn Trọng Văn


1

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu..............................................................................................3
1.2.1. Mục tiêu chung..................................................................................................3
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ..................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................4
1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài .......................................................................4
1.1. Cơ sở lý luận ........................................................................................................4
2.1.1 Biogas và công nghệ hầm khí biogas .................................................................4
2.1.2 Khái quát về hiệu quả và hiệu quả sử dụng hầm khí biogas ............................11
2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng công nghệ hầm khí biogas ...............13
2.2 Cơ sở thực tiễn ....................................................................................................15
2.2.1 Trên thế giới .....................................................................................................15
2.2.2 Tại Việt Nam ....................................................................................................17
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..23
2.1. Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................23
2.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................23
2.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................23
2.4. Phương nghiên cứu ............................................................................................23
2.4.1. Phương pháp chọn điểm nghiên cứu ...............................................................23
2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ..........................................................................24
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu...............................................................................25
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................26
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Bắc Mê .......................................26

3.1.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................................26
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện ..............................................................28
3.1.3. Kết quả sản xuất kinh doanh của huyện..........................................................31
3.2. Thực trạng tình hình áp dụng hầm biogas của hộ chăn nuôi
trên địa bàn huyện .....................................................................................................32
3.2.1. Khái quát tình hình phát triển ngành chăn nuôi của huyện.............................32


3.2.2. Thực trạng áp dụng công nghệ hầm khí biogas trên địa bàn huyện................39
3.3. Thực trạng ứng dụng hầm biogas ở các hộ điều tra ...........................................55
3.3.1. Tình hình chăn nuôi của các nhóm hộ điều tra ...............................................55
3.3.2. Tình hình ứng dụng hầm biogas ở các hộ điều tra ..........................................59
3.4. Phân tích một số các yếu tố ảnh hưởng đến việc ứng dụng
công nghệ hầm khí biogas trong chăn nuôi ở huyện Bắc Mê ...................................60
3.4.1. Điều kiện tự nhiên của huyện..........................................................................60
3.4.2. Lao động..........................................................................................................60
3.4.3. Công tác khuyến nông.....................................................................................60
3.4.4. Yếu tố xã hội ...................................................................................................61
3.4.5. Quy mô chăn nuôi ...........................................................................................61
3.4.6. Nguồn vốn .......................................................................................................62
3.4.7. Yếu tố kỹ thuật, khả năng tiếp thu, ứng dụng công nghệ biogas
của các nông hộ .........................................................................................................64
3.4.8. Mặt bằng để xây dựng chuồng trại và lắp đặt hầm biogas.............................66
3.4.9. Chính sách ứng dụng công nghệ hầm khí biogas vào chăn nuôi
ở địa phương..............................................................................................................67
3.4.10. Một số khó khăn khác ...................................................................................67
3.5. Giải pháp tăng cường ứng dụng công nghệ hầm khí biogas
ở các nông hộ trên địa bàn huyện Bắc Mê ................................................................72
3.5.1 Căn cứ chung để đưa ra định hướng và giải pháp tăng cường
ứng dụng hầm biogas ở các nông hộ trên địa bàn huyện Bắc Mê ............................72

3.5.2. Định hướng phát triển biogas ở huyện Bắc Mê ..............................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................
1 Kết luận ..................................................................................................................78
2. Kiến nghị ..............................................................................................................79
2.1. Đối với chính quyền các cấp huyện, xã .............................................................79
2.2. Đối với người nông dân ....................................................................................80


DANH MỤC BẢNG
Biểu 1.1 : Khả năng cho phân và thành phần hoá học của phân gia súc, gia cầm......4
Biểu 1.2: Ảnh hưởng của các loại phân đến sản lượng và thành phần
của khí thu được ..........................................................................................................5
Bảng 1.3 : So sánh ưu nhược điểm của Bể biogas Composite và bể biogas
xây bằng gạch..............................................................................................................9
Bảng 3.1: Đặc điểm khí hậu ......................................................................................27
Biểu 3.2. Tình hình sử dụng đất đai của huyện qua 3 năm từ 2013 - 2015 ..............29
Biểu 3.3. Một số chỉ tiêu chủ yếu của huyện Bắc Mê 2013 đến 2015....................32
Biểu 3.4: Cơ cấu giá trị sản xuất ngành chăn nuôi của huyện (2013 -2015) ............35
Biểu 3.5: Quy mô đàn gia súc, gia cầm của huyện qua 3 năm (2013 -2015) ...........38
Biểu 3.6. Tình hình sử dụng hầm khí biogas trong toàn huyện
qua 3 năm (2013-2015) .............................................................................................40
Biểu 3.7. (ti ếp). Tình hình sử dụng hầm khí biogas trong toàn huyện
qua 3 năm (2013-2015) .............................................................................................41
Biểu 3.8: Tình hình phát triển hầm biogas ở các xã điều tra ...................................50
Biểu 3.9: Đầu tư xây dựng và hiệu quả sử dụng hầm Biogas (loại hầm 8-10m3) ....52
Biểu 3.10: Điều kiện sản xuất của các hộ điều tra ....................................................56
Biểu 3.11 : Tình hình chăn nuôi của các nhóm hộ điều tra.......................................58
Biểu 3.12: Tình hình phát triển hầm biogas ở các hộ điều tra .................................59
Bảng 3.13: Kích cỡ hầm biogas thích hợp cho nông trại ..........................................61
Biểu 3.14: Quy mô chăn nuôi và khả năng xây hầm biogas ....................................62

Biểu 3.15: Chi phí đầu tư xây dựng hầm của hộ (tính BQ/hầm) ..............................63
Biểu 3.16: Kết quả xây hầm của các hộ qua điều tra quy mô vốn ............................63
Biểu 3.17: Thống kê nguồn vốn để xây hầm của các hộ chăn nuôi..........................64
Biểu 3.18: Tổng hợp ý kiến điều tra của các hộ về số hầm bị trục trặc ....................65
Biểu 3.19: Diện tích và nơi xây dựng hầm ...............................................................66
Biểu 3.20: Ý kiến của các hộ về hỗ trợ vốn xây hầm theo dự án ............................67
Biểu 3.21: Dự kiến khả năng xây hầm qua điều tra hộ chăn nuôi nhiều ..................68
Biểu 3.22: Ý kiến điều tra của các hộ về khả năng xây hầm biogas.........................70
Bảng 3.23: Cho điểm yếu tố ảnh hưởng tới việc ứng dụng công nghệ hầm khí
biogas vào chăn nuôi trên địa bàn huyện Bắc Mê.....................................................71


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BQ

Bình quân

CN -TTCN

Công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp

GTSX

Giá trị sản xuất

GSGC

Gia súc gia cầm

NTTS

Nuôi trồng thủy sản

NVL

Nguyên vật liệu

XDCB

Xây dựng cơ bản


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Chăn nuôi ở nước ta dù nhỏ lẻ hay quy mô lớn đều gây ô nhiễm môi
trường. Nhưng phần lớn là người dân không nhận ra đó là tác nhân gây bệnh
truyền nhiễm và các bệnh nguy hiểm... Theo số liệu Cục chăn nuôi (bộ NN –
PTNT) tính đến 1 tháng 4 năm 2015 cả nước hiện có 327 triệu con gia cầm,
7,9 triệu con trâu bò, 27,1 triệu con lợn, trên 1,3 triệu con dê và 11 vạn con
ngựa. Mỗi năm chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn (phân khô,
thức ăn thừa) và 25-30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu và nước
rửa chuồng trại). Trong đó khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn),
80% chất thải lỏng (20-24 triệu m3) xả thẳng ra tự nhiên, hoặc sử dụng không
qua xử lý và những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong
chăn nuôi ở nước ta hiện nay? Theo Vụ môi trường cho biết: “Hiện nay phần
lớn bà con chăn nuôi theo kiểu phân tán và ít đầu tư đúng mức việc xử lý môi
trường. Bên cạnh chủ trương lớn là quy hoạch lại chăn nuôi theo hướng quy

mô tập trung thì vấn đề đặt ra là gắn tổ chức chăn nuôi tập trung với công
nghệ hầm biogas và tạo lập thị trường phân bón có giá trị cao sau xử lý;
nhưng mũi nhọn vẫn là sử dụng hầm khí biogas bởi vừa xử lý triệt để chất
thải, vừa tạo ra nguồn năng lượng khí gas làm chất đốt, chạy máy phát điện
vừa có phân bón phục vụ sản xuất rau quả an toàn”. Ứng dụng công nghệ
hầm khí biogas đang là giải pháp đa tiện ích, vừa khả thi trước mắt, vừa bền
vững lâu dài.
Xã hội hoá ngọn lửa Biogas trong chăn nuôi hiện nay trở thành một
cuộc cách mạng công nghệ trên toàn cầu. Tại Inđônêsia, người dân có thể tiết
kiệm 30USD/tháng nhờ sử dụng biogas. Chính phủ Inđônêsia đang đẩy mạnh
sử dụng Biogas như là một giải pháp cho những vấn đề môi trường; mô hình


biogas của Trung Quốc và biogas bằng túi ni lông ở Côlômbia mang lại hiệu
quả kinh tế, môi trường cho người chăn nuôi. Ở nước ta, có rất nhiều dự án về
ứng dụng công nghệ hầm khí biogas: Năm 2006, với sự giúp đỡ của tổ chức
ETC (Hà Lan), dự án thí điểm “tiếp cận năng lượng bền vững”, hỗ trợ 1triệu
đồng/hầm băng vật tư, chi phí tập huấn kỹ thuật và tuyên truyền để hình thành
các tổ nhóm xây dựng biogas cấp xã; dự án “chương trình khí sinh học cho
ngành chăn nuôi Việt Nam 2012 -2015” do Cục chăn nuôi thuộc Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn và tổ chức hợp tác phát triển Hà Lan (SNV)
thực hiện... Công nghệ biogas đã mang lại hiệu quả rõ rệt về mặt kinh tế, môi
trường và xã hội.
Bắc Mê là một huyện miền núi của tỉnh Hà Giang, sản xuất nông
nghiệp vẫn là chủ yếu, công nghiệp, dịch vụ chưa phát triển. Chăn nuôi đặc
biệt đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình và là một trong những
nguồn thu chủ yếu của nông hộ. Để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường
trong chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng ở huyện Bắc Mê, người
dân đã ứng dụng công nghệ hầm chứa biogas, bước đầu đã mang lại những
kết quả khả quan như: hạn chế sự ô nhiễm môi trường xung quanh, hạn chế

được tình hình dịch bệnh lây lan, tạo ra nguồn khí gas làm chất đốt, tạo ra
nguồn điện thắp sáng...
Tuy nhiên, công nghệ hầm khí biogas trong chăn nuôi hiện nay ở huyện
Bắc Mê chưa được áp dụng rộng rãi, người dân địa phương còn gặp rất nhiều
khó khăn đặc biệt là vấn đề ứng dụng chuyển giao công nghệ, vấn đề về vốn
để xây dựng hầm. Vì vậy, việc triển khai công nghệ hầm khí biogas tới các
nông hộ đang là vấn đề mà cả người dân và các cấp chính quyền địa phương
đang quan tâm để giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi. Xuất phát
từ yêu cầu thực tiễn đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu các giải pháp nhằm tăng cường ứng dụng công nghệ
hầm khí biogas trong chăn nuôi của các nông hộ trên địa bàn huyện Bắc
Mê - tỉnh Hà Giang”.


1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu chung
Trên cơ sở nghiên cứu thực trạng áp dụng công nghệ hầm khí biogas
vào chăn nuôi hiện nay ở huyện Bắc Mê, đề xuất các giải pháp nhằm tăng
cường ứng dụng công nghệ hầm khí biogas vào chăn nuôi tại địa phương.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
+ Tìm hiểu thực trạng áp dụng hầm khí biogas trong chăn nuôi trên địa
bàn huyện Bắc Mê qua 3 năm (2013 – 2015)
+ Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc ứng dụng công nghệ hầm
khí biogas vào chăn nuôi ở huyện Bắc Mê
+ Đề xuất các giải pháp tăng cường ứng dụng công nghệ biogas vào
chăn nuôi của các nông hộ trên địa bàn huyện Bắc Mê trong thời gian tới.


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
1.1. Cơ sở lý luận
2.1.1 Biogas và công nghệ hầm khí biogas
2.1.1.1 Biogas
Về thực chất, biogas là dạng khí sinh học, được tái tạo từ quá trình
phân huỷ chất thải của người và động vật trong điều kiện hầm kín. Nhờ vào
hoạt động các vi sinh vật, các chất thải này sẽ lên men, tạo khí trong đó chiếm
tới 70% là khí mê tan, được sử dụng làm chất đốt và cháy động cơ đốt trong.
Nguồn nguyên liệu là bùn từ ao tù, đầm lầy, phế liệu, phế thải trong sản
xuất nông lâm nghiệp và các hoạt động sống, sản xuất và chế biến nông lâm
sản. Vi sinh vật thường sử dụng nguồn hữu cơ các bon nhanh hơn sử dụng
nitơ khoảng 30 lần. Do vậy nguyên liệu có tỷ lệ C/N là 30/1 sẽ thích hợp nhất
cho lên men kỵ khí. Phân động vật và các chất thải rắn như rơm, rạ rất thích
hợp cho lên men kỵ khí. Trong thực tế người ta rất cố gắng đảm bảo tỷ lệ trên
trong khoảng 20-40. Phân gia súc có tỷ lệ C/N nằm trong giới hạn này nên
được xem là nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất biogas.
Bảng 1.1 : Khả năng cho phân và thành phần hoá học của phân gia súc,
gia cầm trong 1 ngày
Vật nuôi

Khả năng cho phân của
500kg vật nuôi/ngày
Thể tích
Trọng lượng
3
tươi (kg)
(m )

Thành phần hoá học
(% khối lượng phân tươi)

Chất tan
dễ tiêu

Nitơ

Phốt pho

Tỷ lệ C/N

Bò sữa

0,036

38,5

7,98

0,38

0,10

20-25

Bò thịt

0,038

41,7

9,33

0,70

0,20

20-25

Lợn

0,028

28,4

7,02

0,83

0,47

20-25

Trâu

---

6,78

10,2

0,31

---

---

0,028

31,3

16,8

1,20

1,20

7-15

Gia cầm

Nguồn: Báo Nông nghiệp Việt Nam 2013


Bảng 1.2 : Ảnh hưởng của các loại phân đến sản lượng và thành phần
của khí thu được
Sản lượng khí

Hàm lượng CH4

Thời gian lên

m3/kg phân khô

(%)

men (ngày)

Phân bò

1,11

57

10

Phân gia cầm

0,56

69

9

Phân gà

0,31

60

30

Phân lợn

1,02

68

20

Phân người

0,38

--

21

Nguyên liệu

Nguồn: Báo Nông nghiêp Việt Nam 2013
Cơ sở lý thuyết của công nghệ biogas : dựa vào các vi khuẩn yếm khí
để lên men phân huỷ 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 (nen còn gọi là quá trình lên men tạo Metan).
Quá trình lên men me tan có 3 giai đoạn: giai đoạn 1 biến đổi chất hữu
cơ phức tạp thành chất hữu cơ đơn giản, giai đoạn 2 hình thành axit, giai đoạn
3 hình thành khí metan.
2.1.1.2. Vai trò của Biogas
Nước thải và chất thải trong sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt gia đình
là các hợp chất hữu cơ có phân tử lớn. Các chất này trong điều kiện nóng ẩm
sẽ bị phân hoá nhanh sinh ra năng lượng và các chất hữu cơ phân tử nhỏ hơn

hoặc các chất vô cơ. Trong điều kiện tự nhiên không được kiểm soát và tập
trung thì quá trình này sẽ làm ô nhiễm môi trường từ đó tác động và ảnh
hưởng trực tiếp vào quá trình trao đổi chất của con người và các sinh vật
khác. Ngược lại nếu các chất thải đó được xử lý hợp lý sẽ tạo ra nguồn năng
lượng tái sinh hữu ích và các chất dinh dưỡng dễ hấp thụ hơn cho cây trồng
và vật nuôi, làm nguyên liệu cho chu trình sản xuất khép kín tiếp theo trong


hệ kinh tế sinh thái VAC. Để tìm một giải pháp hợp lý và bền vững trong
việc xử lý chất thải chăn nuôi cũng như chất thải sinh hoạt thì việc ứng dụng
công nghệ Biogas là biện pháp tích cực nhất trong giai đoạn hiện nay, đối với
khu vực địa bàn nông thôn nhằm giải quyết các vấn đề sau:
- Tạo nguồn năng lượng tái sinh rẻ và sạch phục vụ đời sống con người.
- Giữ gìn và bảo vệ môi trường vệ sinh trong sạch trong các khu vực
công đồng nông thôn qua đó góp phần giữ gìn và bảo vệ môi trường, bảo vệ
sức khoẻ toàn xã hội thông qua việc giảm ô nhiễm môi trường sản xuất, cung
cấp sản phẩm nông nghiệp sạch.
- Tăng thu nhập cho các hộ gia đình thông việc giảm chi phí về nhu cầu
chất đốt phục vụ sinh hoạt.
- Tạo nguồn phân bón hữu cơ vi sinh, giảm bớt sử dụng phân hoá học,
qua đó giảm bớt sự thoái hoá và cải thiện đất trồng, nâng cao năng suất cây
trồng và nuôi cá trong hệ thống VAC gia đình.
- Hỗ trợ phát triển chăn nuôi tốt hơn, tạo điều kiện nâng cao mức sống
và tiếp cận điều kiện văn minh đô thị cho người dân nông thôn trong việc cải
tạo hố xí gia đình, sử dụng khí sinh học vào việc nội trợ.
- Giảm sức lao động của phụ nữ trong công việc nội trợ.
2.1.1.3 Các loại hầm khí biogas
* Hầm biogas xây bằng gạch

Hình ảnh điều tra thực tế

Thời kỳ đầu áp dụng hầm biogas là bể biogas xây bằng gạch. Bể biogas
xây bằng gạch dễ bị lún, nứt và không thể khắc phục được, bể xây càng to thì
rủi ro càng lớn. Trong quá trình sử dụng, mặt bê tông phía trong bị mùn do
axits ăn mòn làm cho bể chịu lực kém, dể bị rò rỉ khí và phân ra ngoài. Khối
lượng vật liệu lớn, thời gian thi công lâu, mặt bằng thi công rộng. Chất lượng
phụ thuộc nhiều vào tay nghề thợ. Bể không tự phá váng, chỉ có áp lực khí
gas đến 0,5m cột nước, không có khả năng tự điều tiết áp lực, khí lượng khí
gas nhiều phải xả bỏ, phải có thiết bị bảo vệ an toàn. Đặc biệt sau nhiều năm
sử dụng, bã váng đầy lên khí gas ít, bắt buộc phải lấy bã váng và váng ra
ngoài. Đặc biệt bể biogas xây bằng gạch không di chuyển được mà chỉ còn
cách phá bỏ. Do không đủ áp suất khí gas nên loại bể này không thể lắp thêm
được các thiết bị và phụ kiện khác.
* Hầm khi biogas cải tiến
Qua nhiều năm phân tích và nghiên cứu công dụng của hầm Biogas có
nhiều công ty sản xuất ra bể biogas bằng vật liệu Composite hình cầu với tính
ưu việt vượt trội hoàn toàn so với bể biogas xây bằng gạch. Việc lắp đặt bể
biogas khá đơn giản, diện tích hầm ủ không lớn, có thể lắp đặt chìm dưới mặt
đất. ưu điểm của loại bể này là độ bền cao và kín khí tuyệt đối, kiểm tra và xử
lý độ kín khí ngay khi lắp đặt, bể không bị nứt, gãy, không bị rò khí trong
điều kiện nền móng yếu, lún, nứt, không bị a xít ăn mòn. Trọng lượng bể nhẹ,
dễ di chuyển bằng ô tô và chuyển bộ, phù hợp với nhiều địa hình vùng nông
thôn, hiệu quả sinh khí cao vì chịu được áp suất lớn và kín khí tuyệt đối. Có
khả năng tự phá váng, chuyển hoá lên men kỵ khí đạt 100%. Tốn rất ít thời
gian và nhân công lắp đặt, thời gian lắp đặt nhanh chỉ từ 2-3 giờ là có thể cho
phân vào sử dụng được ngay. Có thể lắp thêm các thiết bị phụ kiện khác để sử
dụng hết hiệu suất khí như : đèn thắp sáng, bình nóng lạnh dùng khí biogas,
đèn sưởi ấm cho lợn, máy phát điện dùng gas... với cùng hiệu suất sử dụng có
giá thành rẻ hơn, an toàn hơn, bền hơn, lượng khí nhiều hơn, sử dụng chung

với bể tự hoại gia đình.


Hầm Composite


1

Bảng 1.3 : So sánh ưu nhược điểm của Bể biogas Composite và bể biogas xây bằng gạch
HẦM BỂ BIOGAS CHẤT LIỆU

HẦM BỂ BIOGAS XÂY

NHỰA COMPOSITE

BẰNG GẠCH

Bể BIOGAS làm bằng chất liệu nhựa Composite có độ bền cao và kín

Hầm BIOGAS xây bằng gạch dễ bị lún, nứt, dễ bị dò khí ra ngoài

tuyệt đối, vì có thể kiểm tra độ kín ngay sau khi lắp đặt bể. Không có khả

không khắc phục được. Dùng một thời gian do nhiệt độ nóng nên bị

năng nứt gẫy, không bị dò khí trong điều kiện móng yếu, lún, nứt, không

axít ăn mòn bề mặt bê tông bị nhũn thành bùn, làm cho bể bị dò khí

bị axít ăn mòn.

ra ngoài.

Hiệu suất sinh khí của bể BIOGAS COMPOSITE cao vì nó chịu được áp

Hầm BIOGAS bằng gạch xây đòi hỏi phải nạp nguyên liệu nhiều và

suất lớn và kín tuyệt đối, có khả năng tự động phá váng 100% và chuyển hoá

thường xuyên. Không tự động phá váng được, lên men kỵ khí

lên men kỵ khí 100%

không đạt tối ưu. Thời gian lên Gas rất lâu.

Lắp đặt bể BIOGAS COMPOSITE không tốn nhiều thời gian và nhân

Xây hầm BIOGAS bằng gạch mất nhiều thời gian, nhân công phát

công lắp đặt, kể cả công vận chuyển, lắp đặt 2 - 4giờ là xong, ta đổ phân ủ

sinh nhiều, khó khăn trong quá trình thi công. Không thử được độ

trước vào là dùng được ngay.

kín của bể ngay sau khi lắp đặt.

Bể BIOGAS COMPOSITE có áp lực khí Gas cao đến 1,6m cột nước và

Hầm bể xây chỉ có áp lực khí Gas đến 5cm cột nước không có khả

có khả năng tự điều áp khí Gas, Gas quá nhiều bể tự động xả khí thông

năng tự điều tiết áp lực khi lượng Gas trong bể quá nhiều, phải xả,

qua hai cột điều áp không cần van an toàn. Tự động phá váng 100%

phải có thiết bị van bảo vệ. Không có khả năng tự động phá váng.
Độ an toàn không cao, nguy hiểm.


Bảng 1.3 (tiếp) : So sánh ưu nhược điểm của Bể biogas Composite và bể biogas xây bằng gạch
Bể BIOGAS COMPOSITE khi sử dụng không phải lấy phân bã ra khỏi bể

Hầm BIOGAS xây bằng gạch trong một vài năm bắt buộc phải lấy

mà phân đã phân huỷ hết còn bã tự động đẩy ra khỏi bể. Hàng năm không

phân bã và phá váng trên bề mặt của bể ra ngoài, một lần dọn bể

mất chi phí tiền dọn bể và phá váng.

phải chi phí mất nhiều công lao động.

Bể BIOGAS COMPOSITE có thể lắp đặt mọi địa hình khác nhau, đặc
biệt vùng trũng khi đào có nước việc lắp đặt rất đơn giản.

Hầm BIOGAS xây bằng gạch không thể làm được điều này.

Bể BIOGAS COMPOSITE khi lắp đặt xong, dùng một thời gian tại địa điểm

do không phù hợp có thể đào lên di chuyển đi nơi khác một cách dễ dàng.
Khi gặp sự cố sử lý trong vòng 1 giờ là xong, đổ phân vào là sử dụng

Hầm BIOGAS xây bằng gạch không thể làm được điều này.

được ngay.
Bể BIOGAS COMPOSITE có thể lắp thêm nhiều các thiết bị phụ để nâng

Hầm BIOGAS xây bằng gạch do không đủ áp suất khí Gas nên

cao tính hiệu suất sinh khí như: Khử mùi, máy phát điện chạy bằng Gas, nồi

không thể lắp thêm nhiều các thiết bị và phụ kiện khác.

cơm chạy bằng Gas, bình nước nóng chạy bằng Gas, thắp sáng…

Nguồn: Cty TNHH phát triển công nghệ khí sinh học môi trường


1

2.1.2 Khỏi quỏt v hiu qu v hiu qu s dng hm khớ biogas
Vic ng dng cụng ngh hm khớ biogas trong chn nuụi cú hiu qu
hay khụng ph thuc vo rt nhiu yu t. Hiệu qu phải đợc xem
xét trên 3 mặt: hiệu qu kinh tế, hiệu qu xã hi và hiệu quả môi
trờng.
- Phải xem xét đến lợi ớch trớc mắt và lâu dài.
- Phải xem xét cả lợi ích riêng của ngời sử dụng và lợi
ích chung của cả cộng đồng.
- Phải xem xét giữa hiệu quả sử dụng cụng ngh biogas và

hiệu quả sử
dụng các nguồn lực
khác.
Khi đánh giá hiệu quả ng dng cụng ngh hm khớ biogas
ngời ta thng đánh giá trên ba khía cạnh: hiệu quả về
mặt kinh tế, hiệu quả về mặt xã hội và hiệu quả về mặt
môi trờng
2.1.2.1 Hiu qu kinh t
Hiệu quả là một phạm trù kinh tế phản ánh mặt chất
lợng của các hoạt
động kinh tế. Mục đích của sản xuất và phát triển kinh tế,
xã hội là đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về vật chất và tinh
thần của toàn xã hội, khi nguồn lực sản xuất của xã hội ngày
càng trở nên khan hiếm, việc nâng cao hiệu quả là một đòi
hỏi khách quan của mọi nền sản xuất xã hội
Thông thờng, hiệu quả đợc hiểu nh một hiệu số
giữa kết quả và chi
phí; tuy nhiên trong thực tế đã có trờng hợp không thực
hiện đợc phép trừ hoặc phép trừ không có ý nghĩa. Do
vậy, nên hiểu hiệu quả là một kết quả tốt phù hợp mong muốn
và hiệu quả có nghĩa là không lãng phí
Tóm lại, có nhiều quan điểm khác nhau về hiệu quả
kinh tế nhng đều


2

thống nhất nhau ở bản chất của nó. Ngời sản xuất muốn
thu đợc kết quả phải bỏ ra những chi phí nhất định;
những chi phí đó là nhân lực, vật lực, vốn... So sánh kết

quả đạt đợc với chi phí bỏ ra để đạt đợc kết quả. Tiêu
chuẩn của hiệu quả là sự tối đa hoá kết quả với một lợng chi
phí định trớc hoặc tối thiểu hoá chi phí để đạt đợc một
kết quả nhất định. Các nhà sản xuất


và quản lý kinh tế cần phải nâng cao chất lợng các hoạt
động kinh tế nhằm
đạt mục tiêu với một lợng tài nguyên nhất định tạo ra một
khối lợng sản phẩm lớn nhất hoặc tạo ra một khối lợng sản
phẩm nhất định với chi phí tài nguyên ít nhất.
Hiệu quả kinh tế đợc hiểu là mối tơng quan so
sánh giữa lợng kết quả đạt đợc và lợng chi phí bỏ ra
trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Kết quả đạt đợc là
phần giá trị thu đợc của sản phẩm đầu ra, lợng chi phí bỏ
ra là phần giá trị của các nguồn lực đầu vào. Mối tơng
quan đó cần xét cả về phần so sánh tuyệt đối và tơng
đối cũng nh xem xét mối quan hệ chặt chẽ giữa hai đại
lợng đó. Phơng án đúng hoặc một giải pháp kinh tế kỹ
thuật có hiệu quả kinh tế cao là đạt đợc tơng quan tối
u giữa kết quả thu đợc và chi phí nguồn lực đầu t .
Vì vậy bản chất của phạm trù kinh tế ng dng cụng ngh
hm khớ
biogas l thay vỡ cỏc s dng cỏc loi phõn hu c gõy ụ nhim mụi trng
thỡ vi mt cụng ngh tiờn tin ngi chn nuụi cú th tn dng nhng loi
phõn ú to ra ngun nng lng an ton cho nh nụng nh: thp sỏng, khớ
t... nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về vật chất của
xã hội.
2.1.2.2 Hiu qu mụi trng
Môi trờng là một vấn đề mang tính toàn cầu, trong

điều kiện hiện nay hiệu quả môi trờng đợc các nhà
môi trờng học rất quan tâm. Một hoạt
động sản xuất đợc coi là có hiệu quả khi hoạt động đó
không gây tổn hại hay có những tác động xấu đến môi
trờng nh đất, nớc, không khí và hệ sinh học; là hiệu quả
đạt đợc khi quá trình sản xuất kinh doanh diễn ra không
làm cho môi trờng xấu đi mà ngợc lại, quá trình sản xuất


đó làm cho môi trờng tốt hơn, mang lại một môi trờng
xanh, sạch, đẹp hơn trớc.
Trong sản xuất nông nghiệp, hiệu quả môi trờng là
hiệu quả mang tính lâu dài, vừa đảm bảo lợi ích hiện tại mà
không làm ảnh hởng xấu đến tơng lai, nó gắn chặt với
quá trình khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất, môi
trờng sinh thái


Hiu qu mụi trng c nghiờn cu trong ti ny tp trung vo
hiu qu ng dng cụng ngh hm khớ biogas lm cho cht thi t chn nuụi
phõn hu nhanh, khụng gõy mựi hụi thi, hn ch ụ nhim bu khụng khớ
xung quang khu vc chung tri. Hn ch ụ nhim ngun nc sch cho
ngi v gia sỳc. Hn ch tỡnh hỡnh dch bnh lõy lan...
2.1.2.3 Hiu qu xó hi
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
ngời, việc lợng hoá các chỉ tiêu biểu hiện hiệu quả xã hội
còn gặp nhiều khó khăn mà chủ yếu phản ánh bằng các chỉ
tiêu mang tính chất định tính nh tạo công ăn việc làm, xoá
đói giảm nghèo, định canh, định c, công bằng xã hội,

nâng cao mức sống của toàn dân .
Trong ng dng cụng ngh hm khớ biogas, hiệu quả về mặt
xã hội chủ
yếu đợc xác định bằng khả năng gim bt thi gian un nu
trong sinh hot, dnh nhiu thi gian cho gia ỡnh c bit l gii phúng
c sc lao ng cho ngi ph n
Hiện nay, việc đánh giá hiệu quả xã hội ca vic ng dng
cụng ngh hm khớ biogas ang l vn quan tõm khi ỏp dng cụng ngh
khớ t tiờn tin ny vo chn nuụi Vit Nam
S dng cụng ngh khớ biogas hp lý, hiệu quả cao và bền
vững phải quan tâm tới cả ba hiệu quả trên, trong đó
hiệu quả kinh tế là trọng tâm; không có hiệu quả kinh tế
thì không có điều kiện nguồn lực để thực thi hiệu quả xã
hội và môi trờng, ngợc lại, không có hiệu quả xã hội và môi
trờng thì hiệu quả kinh tế sẽ không bền vững.
2.1.3 Cỏc yu t nh hng n vic ỏp dng cụng ngh hm khớ biogas
- Quy mụ chn nuụi: Theo tớnh toỏn ca cỏc nh chuyờn mụn, kớch c
ca hm biogas thớch hp cho nụng tri:


Bảng: 3.4 Công thức tính kích thước của hầm biogas
Gia súc/thể tích

8m3

12m3

16m3

Bò sữa (con)

3

5

7

Bò thịt (con)

6

12

18

Lợn (con)

15

25

38

Phân tươi/ngày x số gia súc x 2 (với bò) hoặc x 3 (với lợn) x thời gian
lưu giữ (60ngày)
Ví dụ: một trại có 45 lợn nái trên 60kg (một lợn nái sản xuất 2kg phân
tươi/ngày)
Phân lợn x số con x 3 x thời gian lưu giữ = 2 x 45 x 3 x 60 = 16.200kg
Như vậy, hầm biogas nên có kích thước là 16m3.
- Vấn đề về vốn: Nguồn vốn quyết định rất lớn đến việc áp dụng công

nghệ hầm khí biogas vì xây dựng hầm khí biogas đòi hỏi các hộ nông dân
phải tập trung chăn nuôi theo quy mô lớn. Trong quá trình xây hầm biogas
quy mô vốn lớn hay nhỏ quyết định đến khả năng xây hầm. Ngoài ra nguồn
gốc về vốn, lãi suất ngân hàng cũng ảnh hưởng đến khả năng xây dựng hầm.
- Vấn đề về kiến thức khoa học: thay đổi cách chăn nuôi truyền thông
đến áp dụng chăn nuôi tập trung theo kiểu quy mô trang trại phải tuân theo
các quy trình mang tính khoa học trong việc xây dựng hầm khi biogas và cải
tiến kỹ thuật từ xây dựng hầm khí biogas bằng gạch theo kiểu truyền thống
đến áp dụng công nghệ kỹ thuật mới.
- Mặt bằng xây dựng chuồng trại trong chăn nuôi: để giảm thiểu ô
nhiễm môi trường đòi hỏi các hộ nông dân phải chăn nuôi theo quy mô tập
trung, cách xa khu dân cư, tránh sự lây lan của các mềm bệnh, vì thế đòi hỏi
phải có diện tích đất đai rộng.
- Nhận thức của hộ chăn nuôi về khả năng xây hầm biogas: Để xây hầm
biogas đỏi hỏi các hộ nông dân phải hiểu biết về hiệu quả mà hầm biogas


mang lại, mạnh dạn xây hầm, thay đổi tập quán chăn nuôi nhỏ lẻ và đun nấu
bằng rơm rạ.
- Vấn đề về cán bộ khuyến nông: triển khai việc áp dụng công nghệ
hầm khí biogas cho các hộ chăn nuôi, tuyên truyền sâu rộng tới các hộ nông
dân để họ thấy được hiệu quả của việc ứng dụng hầm khí biogas từ đó mà đầu
tư kinh phí để xây hầm.
- Chính sách hỗ trợ vốn để xây hầm biogas : Hiện nay có rất nhiều dự
án hộ trợ vốn cho bà con nông dân xây hầm biogas, để việc xây hầm biogas
được triển khai rộng khắp trên địa bàn huyện Bắc Mê đòi hỏi các cấp chính
quyền cần tạo hành lang pháp lý an toàn, thông thoáng, thủ tục nhanh gọn để
các dự án đầu tư vào chăn nuôi hiệu quả.
2.2 Cơ sở thực tiễn
2.2.1 Trên thế giới

Với nhận thức công nghệ sinh học là công nghệ khí liên ngành đa mục
tiêu, đa mục đích nên chính phủ nhiều nước trên thế giới đã và đang quan tâm
đưa ra những chính sách, những chương trình mạnh mẽ thúc đẩy sử dụng
nguồn năng lượng khí sinh học với mục tiêu khai thác toàn diện các lợi ích
của nó, các chính sách thúc đẩy công nghệ khí sinh học đã được chứng minh
trên các lợi ích kinh tế, xã hội như: bảo vệ môi trường, cung cấp năng lượng;
điện trên cơ sở chi phí thấp nhất cho các vùng hẻo lánh; tạo ra các hoạt động
kinh tế cho các vùng hẻo lánh; đa dạng hoá các nguồn các nguồn năng lượng.
- Trung Quốc:
Trung Quốc đã có một lịch sử ấn tượng về việc sử dụng năng lượng
tái tạo cho việc phát triển nông thôn với một số chương trình có tầm cỡ lớn
nhất thế giới về khí sinh học. Theo số liệu thống kê của Bộ nông nghiệp
Trung Quốc riêng trong lĩnh vực chăn nuôi năm 2012 có 720 công trình khí
sinh học cung cấp cho 6,59 triệu gia đình sử dụng, phát điện với công suất
866 KW, sản xuất thương mại 26.900 tấn phân bón và 800 tấn thức ăn gia


súc. Tới cuối năm 2014 số công trình lớn tăng lên đến 820 và đến năm 2015
có 2000 bể cỡ lớn và 8,5 triệu hầm.
Trong những năm gần đây, các mô hình nhà kính và sử dụng năng
lượng đa dạng đã được phát triển rất nhanh ở Trung Quốc, đặc biệt những bể
tạo khí Biogas nhỏ được xây dựng mỗi năm tới 160.000 chiếc. Đến nay toàn
quốc đã có 9.630.000 bể tạo khí Biogas nhỏ.
- Đức:
Việc xây dựng công trình khí sinh học tăng từ 100 thiết bị/ năm t lên
200 thiết bị/ năm vào năm 2000 hầu hết các công trình có thể tích phân huỷ từ
1000 tới 1500 m3, công suất khí 100 tới 150 m3. Có trên 30 công trình quy mô
lớn với thể tích phân huỷ 4000 tới 8000 m3. Khí sinh học sản xuất ra được sử
dụng để cung cấp cho các tổ máy đồng phát nhiệt và phát điện có công suất
điện là 20, 150. 200 và 500 KWe.

- Nepal:
Sức tiêu thụ các năng lượng truyền thống tại các hộ gia đình ở vùng
nông thôn: 85% (75% từ củi đun, chất đốt từ nông nghiệp).
Tổng số mô hình Biogas đã lắp đặt 104 080.
Số huyện đã xây dựng các mô hình Biogas: 65 huyện.
Lịch sử của Biogas bắt đầu từ năm 1965, nền tảng là sự hướng dẫn chỉ
đạo của Late Father B.R.Saubolle trường Xavier's tại Godavari ở Kathmandu,
Nepal. Tuy nhiên trên thực tế Biogas chỉ được quan tâm đến sau khi giá nhiên
liệu đột ngột tăng cao. Nó được bắt đầu từ năm 1975 với tên gọi là "Năm
nông nghiệp". Trong thời gian này có tổng số 200 gia đình lắp đặt với quy mô
là loại hầm nổi hình vòm cầu. Năm 1977, cùng với sự đưa vào của công ty
Gobar, Biogas sinh học được phổ biến. Tuy nhiên, kết thúc năm 1978, phổ
biến được tất cả 708 hầm Biogas loại hầm nổi hình vòm cầu.Thấy được tầm
quan trọng của Biogas sinh học và sự quan tâm chú ý của người dân, chính
phủ đã đưa ra nhiệm vụ lắp đặt 4000 hầm phân hủy loại kế hoạch thứ 7 trong