Nghiên cứu xây dựng mô hình cộng đồng sinh khối (biomass town) tại huyện củ chi, thành phố hồ chí minh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.13 MB, 272 trang )
Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----------------
VÕ DAO CHI
ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH CỘNG
ĐỒNG SINH KHỐI (BIOMASS TOWN) TẠI
HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2010
Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----------------
VÕ DAO CHI
ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: QUẢN LÝ MƠI TRƯỜNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH CỘNG
ĐỒNG SINH KHỐI (BIOMASS TOWN) TẠI
HUYỆN CỦ CHI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ VÂN HÀ .........................
............................................................................................
............................................................................................ ..............................
............................................................................................ ..............................
Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS ĐINH XUÂN THẮNG .............................
............................................................................................
............................................................................................ ..............................
............................................................................................ ..............................
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS PHÙNG CHÍ SỸ ....... ..............................
............................................................................................ ..............................
............................................................................................ ..............................
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 14 tháng 01 năm12011
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ bao gồm:
1. TS. Nguyễn Thị Vân Hà (hướng dẫn)
2. PGS.TS. Đinh Xuân Thắng (phản biện)
3. PGS.TS. Phùng Chí Sỹ (phản biện)
4. PGS.TS. Nguyễn Phước Dân (chủ tịch)
5. TS. Võ Lê Phú (thư ký)
Xác nhận của Chủ tịch hội đồng và Bộ môn quản lý chuyên nghành sau khi luận
văn đã được sửa chữa(nếu có)
Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn
nghành
Bộ môn quản lý chuyên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MƠI TRƯỜNG
----------------
CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
---oOo--Tp. HCM, ngày 14 Tháng 01 năm 2011
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên
: VÕ DAO CHI
Ngày, tháng, năm sinh
: 29/03/1985
Chuyên ngành
: Quản lý Môi trường
MSHV
: 02608626
Phái: Nữ
Nơi sinh: tp.Hồ Chí Minh
1-TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
TẠI HUYỆN CỦ CHI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-
Xác định hiện trạng phát sinh và sử dụng sinh khối tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ
Chí Minh
-
Xây dựng mơ hình Cộng đồng sinh khối tại địa phương và mơ hình thí điểm.
-
Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành Cộng đồng sinh khối và lợi ích đạt
được khi xây dựng Cộng đồng sinh khối.
-
Đề xuất quy trình xây dựng mơ hình sinh khối và giải pháp phát triển khái niệm Cộng
đồng sinh khối ở Việt Nam
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: (Ngày bắt đầu thực hiện luận văn ghi trong Quyết định giao
đề tài): 01/2010
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/2010
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): TS. NGUYỄN
THỊ VÂN HÀ
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)
TS. Nguyễn Thị Vân Hà
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)
KHOA QL CHUYÊN
(Họ tên và chữ ký)
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
Họ và tên:
VÕ DAO CHI
Ngày tháng năm sinh:
29/03/1985
Nơi sinh: Tp. Hồ Chí Minh
Q TRÌNH ĐÀO TẠO:
-
Từ năm 2003 -2007: học tại Bộ môn Cảnh quan và kỹ thuật hoa viên _Trường
Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh
-
Từ năm 2008-2010: học cao học ngành Quản lý mơi trường_ Trường Đại học
Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin trân trọng gửi sự cảm ơn và cảm tạ sâu sắc đến cô hướng dẫn TS. Nguyễn
Thị Vân Hà đã tin tưởng, động viên, hướng dẫn tận tụy trong thời gian thực hiện và
hoàn thành luận văn thạc sĩ.
Tơi cũng xin tỏ lịng cám ơn đến các đến những lời khuyên, những kinh nghiệm quý
báu của các cô, các chú, các anh chị trong Sở Khoa Học Công Nghệ, Sở Nông
Nghiệp và Phát triển Nông Thông và UBND huyện Củ Chi đã nhiệt tình hỗ trợ,
giúp đỡ, cung cấp số liệu và thông tin liên quan trong thời gian thực hiện đề tài.
in tỏ lòng cảm ơn đến tập thể th
học uốc i Tp. H Ch
cô ho
ôi trường – ại học ách ho – ại
inh, là những người đã nhiệt t nh tru ền đạt iến th c
trong thời gi n m th o học tại trường.
Cảm ơn sự qu n tâm và giúp đỡ của bạn bè
Con xin cảm ơn gi đ nh, b mẹ, những người thân u nhất đã ln êu thương,
khích lệ, tạo điều kiện học tập cho con.
TP.HC , ngà ….. tháng……năm 2010
Võ Dao Chi
TĨM TẮT
Đề tài nghiên cứu, phân tích hiện trạng phát sinh và sử dụng sinh khối tại huyện Củ
Chi, từ đó đề xuất ra mơ hình ý tưởng Cộng đồng sinh khối. Mơ hình đề xuất dựa
trên việc xây dựng các thành phần tham gia, xác định mục tiêu sử dụng sinh khối
hiệu quả. Thông qua phương pháp tham vấn ý kiến giữa các chuyên gia, cơ quan
chức năng mô hình thí điểm ở khu A được đề xuất dựa trên sự đánh giá về các thành
phần tham gia, xác định hợp phần trung tâm, hợp phần quan trọng cũng như đánh gia
về đặc điểm kinh tế, tiềm năng năng lượng của phân khu. Số liệu được thu thập từ
nhiều nguồn khác nhau và thông qua bảng câu hỏi thực địa, bảng tham vấn ý kiến
chuyên gia và các thành phần liên quan trong Hội thảo. Kết quả cho thấy, nguồn sinh
khối phát sinh tại huyện chủ yếu từ chất thải sinh khối- chiếm 88% tổng sinh khối,
trong đó, chất thải từ hoạt động chăn nuôi chiếm tới 86%. Tuy nhiên, khối lượng
phân được xử lý chỉ đạt 56% đối với phân heo và 35% đối với phân bị. Mơ hình thí
điểm ở phân khu A được xây dựng đã góp phần giảm 75% phân bị và 95% phân heo
ở phân khu với công suất phát điện đạt 7.643 MWh/năm đối với cơ sở xử lý ở quy
mô tập trung. 20% lượng phân bị được sử dụng để ni trùn quế nhằm sản xuất
khoảng 8.282 tấn phân trùn và 2.730 tấn xác trùn hằng năm. Trong mơ hình thí điểm,
hợp phần mới nuôi trồng tảo Chlorella làm thức ăn cho heo được đề xuất nhằm giải
quyết lượng nước thải sau khi xử lý đồng thời sản xuất thức ăn gia súc. Đề tài cũng
đề xuất quy trình xây dựng Cộng đồng sinh khối nhằm chi tiết hóa các bước thực
hiện thúc đẩy ý tưởng Cộng đồng sinh khối sớm được áp dụng tại Việt Nam.
The study aims to identify potential sources and current use of biomass in Cu Chi
district. The goal of that is to draw the concept of biomass town based on the biomass
conversion technology and the local demands in order to determine the objective of
the biomass’ ultilization efficiently. Data is collected from different sources and the
interview to estimate existing or potentail amounts of biomass. Discussing and giving
feedback among skateholders is very important in the study via the workshop and the
meeting implemented in Ho Chi Minh city and Bangkok, Thailand to build the model
of biomass town in sub-region A. The result found that waste biomass is the key
source, of which 86% is from livestock, accounting 88% of total biomasss in Cu Chi.
However, just only 56% of pig manure and 35% of cow manure is treated. The
proposed biomass model in sub-region A will treated 75% cow manure and 95% pig
manure, of which 7.643 MWh is produced in concentrated plant per year. Chlorella
production based on Japan’s technology from pig urine and wastewater from bioslurry is proposed in order to supply animal feed for pig.
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1 Quy trình đánh giá kế hoạch sử dụng sinh khối tại địa phương
Hình 1.1 Định nghĩa năng lương sinh khối tại Nhật Bản
Hình 1.2 Nội dung chi tiết thực hiện của dự án thúc đẩy Cộng đồng sinh khối ở
Đơng Á
Hình 1.3 286 mơ hình Cộng đồng sinh khối tại Nhật Bản
Hình 1.4 Mơ hình thị trấn Motegi, Nhật Bản
Hình 1.5 Mơ hình Cộng đồng sinh khối Shikaoki, Nhật Bản
Hình 1.6 Mơ hình Cộng đồng sinh khối Hita, Nhật Bản
Hình 1.7 Mơ hình thị trấn Ooki‐machi
Hình 1.8 Trung tâm “Oki Kuru‐run”
Hình 1.9 Mơ hình làng “Cộng đồng sinh khối” Na Duang, tỉnh Loei, Thái Lan
Hình 1.10 Các nhóm tài ngun sinh khối
Hình 1.11 Quy trình ước tính khối lượng các loại sinh khối
Hình 1.12 Biểu đồ mẫu dịng ln chuyển sinh khối nghiên cứu
Hình 1.13 Quy trình chọn lựa phương pháp tính đối với ước tính lượng khí mêtan
từ hoạt động tiêu hóa của vật ni
Hình 1.14 Quy trình chọn lựa phương pháp tính đối với ước tính lượng khí mêtan
từ hoạt động quản lý chất thải của vật ni
Hình 1.15 Quy trình ước tính lượng khí mêtan phát sinh sử dụng trong đề tài
Hình 1.1 Bản đồ hành chính huyện Củ Chi
Hình 1.2 So sánh mật độ dân số giữa các huyện trong thành phố Hồ Chí Minh
Hình 1.3 Số học sinh năm học 2009-2010 phân theo huyện
Hình 1.4 Bản đồ định hướng phát triển kơng gian Củ Chi đến năm 2020
Hình 1.5 Biểu đồ biểu diễn cơ cấu đất năm 2002
Hình 1.6 Biểu đồ biểu diễn hiện trạng sử dụng đất Nơng Nghiệp năm 2005
Hình 1.7 Biểu đồ biểu diễn hiện trạng đất lâm nghiệp và thủy sản
Hình 1.1 Tổng lượng sinh khối chất thải phát sinh tại huyện Củ Chi, 2009
Hình 1.2 Tỷ lệ % diện tích cây trồng huyện Củ Chi, 2009
Hình 1.3 Tổng khối lượng sinh khối nông nghiệp phát sinh tại huyện Củ Chi, 2009
Hình 1.4 Tổng khối lượng sinh khối nơng nghiệp phát sinh tại huyện Củ Chi, 2009
Hình 1.5 Các thành phần chính của Cộng đồng sinh khối
Hình 1.6 Mạng lưới liên kết và dòng vật chất trong Cộng đồng sinh khối
Hình 1.7 Ý tưởng mơ hình Cộng đồng sinh khối đề xuất tại huyện Củ Chi,
Tp.HCM
Hình 1.8 Các mức độ quan tâm đối với các loại hình xử lý chuyển đổi hiện nay
Hình 1.9 Phương thức xử lý/ chuyển đổi sinh khối cần được chú trọng nhất
Hình 1.10 Các loại sản phẩm và năng lượng được quan tâm trong Cộng đồng sinh
khối
Hình 1.11 Tổng lượng khí CH4 phát sinh từ hoạt động tiêu hóa của các lồi vật ni
tại hun Củ Chi 2009
Hình 1.12 Hiện trạng lượng khí CH4 phát sinh từ hệ thống quản lý chất thải hiện tại
tại Củ Chi, 2009
Hình 1.13 Tổng khối lượng khí CH4 phát sinh ở các kịch bản và hiện trạng xử lý
chất thải sinh khối thực tế tại Củ Chi
Hình 1.14 Biểu đồ biểu diễn khối lượng phân bò và phân heo phát sinh tại mỗi xã
thuộc huyện Củ Chi
Hình 1.15 Bản đồ biểu diễn sự phân bố của 5 phân khu tại huyện Củ Chi
Hình 1.16 Cơ cấu cây trồng vật nuôi tại phân khu A hiện tại và tương lai.
Hình 1.17 Cơ cấu cây trồng vật ni tại phân khu B hiện tại và tương lai.
Hình 1.18 Cơ cấu cây trồng vật nuôi tại phân khu C hiện tại và tương lai.
Hình 1.19 Cơ cấu cây trồng vật nuôi tại phân khu D hiện tại và tương lai.
Hình 1.20 Cơ cấu cây trồng vật ni tại phân khu E hiện tại và tương lai.
Hình 1.21 Cơ cấu cây trồng-vật nuôi và sự phân bố giữa vật nuôi và cây trồng giữa
các phân khu hiện tại và tương lai tại huyện Củ Chi
Hình 1.22 Lượng khí CH4 phát sinh từ hiện trạng xử lý chất thải, từ khối lượng
chất thải bị thải bỏ và lượng khí tiềm năng lớn nhất.
Hình 1.23 Tiềm năng điện phát sinh từ hiện trạng xử lý chất thải bằng hầm biogas
và lượng điện phát sinh lớn nhất.
Hình 1.24 Mơ hình Cộng đồng sinh khối thí điểm ở khu A
Hình 1.25 Mạng lưới liên kết và dòng cân bằng vật chất của các thành phần trong
mơ hình
Hình 1.1 Cấu trúc thể chế liên quan đến sự hình thành Cộng đồng sinh khối ở Củ
Chi
Hình 1.2 Quy trình xử lý chât thải chăn ni bằng hầm biogas ở quy mơ gia đình
Hình 1.3 Bản vẽ hầm biogas theo cơng nghệ Thái Lan-Đức
Hình 1.4 Quy trình lên men mêtan theo quy mơ tập trung
Hình 1. 5 Quy trình sản xuất khí ethanol từ rơm rạ
Hình 1.6 Ni trên đồng ruộng có mái che
Hình 1.7 Ni trùn theo luống ngang
Hình 1.8 Quy trình ni trùn quế từ chất thải bị
Hình 1.9 Quy trình sản xuất phân compost
Hình 1.10 Quy trình trồng cỏ chăn ni tận dụng nguồn sinh khối chất thải
Hình 1.11 Quy trình ni tảo Chlorella từ bùn thải và nước thải chăn ni heo
Hình 1.12 Mơ hình ni tảo Chlorella tại Nhật Bản
Hình 1.13 Quy trình sản xuất nấm
Hình 1.14 Quy trình sản xuất rau quả theo tiêu chuẩn VietGAP
Hình 1.15 Quy trình trồng lan cắt cành
Hình 1.16 Quy trình tổng quát xây dựng Cộng đồng sinh khối
Hình 1. 17 Quy trình chi tiết xây dựng Cộng đồng sinh khối
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Lượng phân và nước tiểu thải ra hàng ngày ở một số loại gia súc, gia cầm
Bảng 1.2 Thành phần nguyên tố đa lượng
Bảng 1.3 Các loại vi khuẩn có trong phân
Bảng 1.4 Thành phần hố học của phân bị tươi
Bảng 1.5 Một số chỉ tiêu cơ bản về thành phần dinh dưỡng của phân bò tươi
Bảng 1.6 Thành phần dinh dưỡng phân heo
Bảng 1.7 Bảng mẫu tổng kết hiện trạng sử dụng sinh khối
Bảng 1.8 Hệ số phát thải phân và nước tiêu của các lồi vật ni
Bảng 1.9 Số lượng con cần ni đối với mỗi loại dung tích hầm khác nhau.
Bảng 1.10 Các thơng số tính tốn lương khí thải CH4
Bảng 1.11 Các giá trị thơng số tính tốn lương khí thải CH4
Bảng 1.12 Các giá trị thơng số tính tốn lương điện phát sinh
Bảng 2.1 Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt huyện Củ Chi
Bảng 2.2 Hiện trạng xử lý nước thải cơng nghiệp huyện Củ Chi và Hóc Mơn
Bảng 3.1 Hiện trạng sử dụng sinh khối tại huyện Củ Chi theo số liệu năm 2009
Bảng 3.2 Mục tiêu dự kiến đạt được đối với việc sử dụng từng loại sinh khối
Bảng 3.3 Đánh giá tính khả thi, mức độ quan trọng và các khó khăn của các
hợp phần trong thị trấn sinh khối.
Bảng 3.4 Số liệu đầu vào của phương pháp tính lượng khí methane phát sinh
đối với hoạt động chăn nuôi
Bảng 3.5 Khối lượng phân được xử lý bằng hầm biogas
Bảng 3.6 Thống kê số lượng hộ chăn ni có hầm biogas năm 2009
Bảng 3.7 Tỷ lệ % ước tính lượng phân được xử lý bằng các phương pháp khác nhau
Bảng 3.8 So sánh kết quả tính tốn lượng khí CH4 phát sinh theo phương pháp
tính của IPCC 2006 và chương trình khí sinh học SNV
Bảng 3.9 Các kịch bản quản lý chất thải chăn nuôi
Bảng 3.10 Danh sách và trọng số ảnh hưởng các tiêu chí
Bảng 3.11 thang điểm đánh giá các tiêu chí lựa chọn
Bảng 3.12 Bảng điểm đánh giá lựa chọn vị trí phân khu
Bảng 3.13 Đặc điểm các phân khu tại huyện Củ Chi
Bảng 3.14 Đề xuất các phương thức chuyển đổi, sử dụng sinh khối ở các
phân khu B, C, D, E
Bảng 4.1 Các vấn đề quan tâm khi xây dựng thị trấn sinh khối
Bảng 4.2 Chính sách chính hỗ trợ hình thành thị trấn sinh khối
Bảng 4.3 Phạm vị và mức độ tác động của các thành phần
Bảng 4.4 Nhiệm vụ và quyền hạn của các cơ quan chức năng trong sự hình thành
và phát triển thị trấn sinh khối
Bảng 4.5 Các loại hầm biogas phổ biến tại thành phố Hồ Chí Minh
Bảng 4.6 Ưu và nhược điểm của 2 hình thức sản xuất phân compost
Bảng 4.7 Các giống cỏ chăn nuôi hiện nay được trồng tại Củ Chi
Bảng 4.8 Giá trị dinh dưỡng của tảo Chlorella
Bảng 4.9 So sánh sự tăng trọng của heo khi nuôi bằng Chlorella
Bảng 4.10 Lượng CTR giảm từ sự hình thành CĐSK
Bảng 4.11 Lợi ích kinh tế đạt được tại Củ Chi
Bảng 4.12 Lợi ích kinh tế thu được từ bn bán chứng chỉ phát thải CERs
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AMAF+3
Bộ Nông Nghiệp và Lâm Nghiệp Asean cùng với 3 nước Đông
Bắc Á
APO
Tổ chức Năng suất Chấu Á
ASEAN
GAP
Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt cho rau quả tươi của khu
vực Châu Á Thái Bình Dương
BVTV
Thuốc bảo vệ thực vật
CCN
Cụm Công Nghiệp
CCSK
Cộng đồng sinh khối
CDM
Cơ chế phát triển sạch
CERs
Chứng chỉ phát thải
CITES
Công ước quốc tế về bn bán các lồi động vật hoang dã đang
bị đe dọa
CTR
Chất thải rắn
DMBRCU
Mơ hình chẩn đốn dịng lưu chuyển, sử dụng sinh khối
E
Năng lượng
EUREPGAP Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt cho rau quả tươi của Châu
Âu
GAP
quy trình sản xuất nơng nghiệp tốt
GHGs
Khí thải nhà kính
GWP
Hệ số tiềm năng nóng lên tồn cầu của khí thải
HĐND
Hội Đồng Nhân Dân
ICM
Biện pháp quản lý cây trồng tổng hợp
ICRA
Trung tâm phát triển nghiên cứu Nông Nghiệp quốc tế
IOA
Phương pháp đánh giá đầu vào và đầu ra
IPCC
Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu
IPM
Biện pháp quản lý sâu bệnh tổng hợp
JICA
Cơ quan Hợp tác Quốc tế Nhật Bản
KCN
Khu Cơng Nghiệp
MD
Khu vực đồng bằng sơng Cửu Long
MFA
Dịng lưu chuyển vật chất
RAT
Rau An Tòan
SNV
Tổ chức phát triển Hà Lan
TTKĐG
Trung Tâm kiểm định Giống cây trồng vật nuôi
UBND
Ủy Ban Nhân Dân
UCS
Tổ chức liên minh phi lợi nhuận của các nhà khoa học
VAC
Mơ hình Vườn-Ao- Chuồng
VIETGAP
Thực hành sản xuất nơng nghiệp tốt cho rau quả tươi của Việt
Nam
XLNT
Xử lý nước thải
MỤC LỤC
Nhiệm vụ luận văn
Lời cảm ơn
Tóm tắt
Danh mục hình
Danh mục bảng
Danh mục các từ viết tắt
MỞ ĐẦU
1
1.
ĐẶT VẤN ĐỀ
2
2.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
3
3.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3
4.
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4
5.
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4
6.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
6
7.
SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI
6
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
7
1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
8
1.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ SINH KHỐI VÀ CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
8
1.2.1 Sinh khối (Biomass)
8
1.2.2 Các loại sinh khối
12
1.2.3 Lợi ích khi sử dụng sinh khối
20
1.2.4 Cộng đồng sinh khối
21
1.3 DỰ ÁN ĐẨY MẠNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI Ở ĐƠNG Á
24
1.4 MƠ HÌNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI TẠI NHẬT BẢN VÀ THÁI LAN
25
1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC VỀ TÀI NGUN
SINH KHỐI VÀ CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
32
1.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP ƢỚC TÍNH KHỐI LƢỢNG SINH KHỐI VÀ KIỂM
KÊ LƢỢNG KHÍ NHÀ KÍNH
35
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HUYỆN CỦ CHI
51
2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
52
2.2 ĐẶC ĐIỂM VĂN HÓA XÃ HỘI
57
2.2.1 Đặc điểm hành chính và dân số
57
2.2.2 Giáo dục
58
2.2.3 Y tế- Văn hóa- Nghệ thuật
58
2.2.4 Xã hội
59
2.2.5 Hạ tầng kỹ thuật
60
2.3 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KINH TẾ-XÃ HỘI, CƠNG NGHIỆP
63
2.3.1
Các cơng trình quy hoạch trên địa bàn huyện Củ Chi
2.3.2
Tình hình phát triển các khu cơng nghiệp và cụm công nghiệp trên địa bàn
huyện
66
2.4 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
Hiện trạng sử dụng đất
Hiện trạng sản xuất công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp
Hiện trạng sản xuất Nông nghiệp-chăn nuôi
Chuyển dịch cơ cấu kinh tế
64
69
69
69
73
73
2.5 HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG
74
2.5.1 Xử lý nƣớc thải sinh hoạt tại huyện Củ Chi
74
2.5.2 Xử lý nƣớc thải công nghiệp tại huyện Củ Chi
74
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH CỘNG ĐỒNG SINH
KHỐI TẠI HUYỆN CỦ CHI
77
3.1 PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG SINH KHỐI TẠI CỦ CHI
78
3.1.1 Tổng lƣợng sinh khối phát sinh tại Củ Chi
78
3.1.2 Hiện trạng sử dụng sinh khối tại Củ Chi
83
3.2 ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
88
3.2.1 Các thành phần chính
88
3.2.2 Mạng lƣới liên kết giữa các thành phần trong Cộng đồng sinh khối
89
3.2.3 Mục tiêu Cộng đồng sinh khối
90
3.3 Ý TƢỞNG MƠ HÌNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
92
3.3.1 Sơ đồ dòng vật chất
92
3.3.2 Thuyết minh sơ đồ
93
3.3.3 Xác định các hợp phần chính trong mơ hình Cộng đồng sinh khối
94
3.4 PHÂN TÍCH TIỀM NĂNG NĂNG LƢỢNG (E) CỦA CHẤT THẢI CHĂN
NI
97
3.4.1 Tiềm năng phát sinh khí methane từ vật nuôi
97
3.4.2 Đánh giá hiện trạng và tiềm năng phát sinh khí CH4 và lƣợng điện tƣơng ứng
trong tƣơng lại tại Củ Chi
104
3.5 LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH THÍ ĐIỂM
106
3.5.1 Phân tích hiện trạng sinh khối chất thải ở mỗi xã
106
3.5.2 Lựa chon vị trí xây dựng mơ hình thí điểm
108
3.5.3 Phân tích đặc điểm kinh tế nơng nghiệp ở các phân khu theo điều kiện hiện tại
và tƣơng lai
113
3.5.4 Phân tích lợi thế tiềm năng khí methane giữa các phân khu
125
3.5.5 Đề xuất mơ hình thí điểm
127
3.5.6 Đề xuất phƣơng thức chuyển đổi, sử dụng sinh khối tại các phân khu cịn lại132
CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG VÀ LỢI ÍCH ĐẠT
ĐƢỢC KHI HÌNH THÀNH CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
134
4.1
XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ THÚC ĐẨY SỰ HÌNH THÀNH CỘNG ĐỒNG
SINH KHỐI
135
4.2
PHÂN TÍCH CHÍNH SÁCH VÀ THỂ CHẾ
136
4.2.1 Giới thiệu các chính sách liên quan đến sự hình thành Cộng đồng sinh khối 136
4.2.2 Phân tích các chính sách
137
4.2.3 Phân tích các thể chế
143
4.3
148
PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ CƠNG NGHỆ
4.3.1 Cơng nghệ sản xuất khí sinh học
149
4.3.2 Công nghệ sản xuất phân compost
157
4.3.3 Công nghệ sản xuất thức ăn gia súc
163
4.3.4 Công nghệ trồng nấm
171
4.3.5 Công nghệ trồng rau sạch theo tiêu chuẩn VIETGAP
173
4.3.6 Công nghệ trồng hoa kiểng bền vững
177
4.4
CÁC KHÓ KHĂN KHI XÂY DỰNG CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
4.5
PHÂN TÍCH CÁC LỢI ÍCH ĐẠT ĐƢỢC TỪ SỰ HÌNH THÀNH
4.6
179
CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
181
QUY TRÌNH XÂY DỰNG CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
185
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
190
1.
KẾT LUẬN
191
2.
KIẾN NGHỊ
192
1
MỞ ĐẦU
Giới thiệu sơ lược về hoàn cảnh và lý do thực hiện nghiên cứu xây dựng mơ hình
Cộng đồng sinh khối tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh.
Xác định các mục tiêu, nội dung, phạm vi và phương pháp thực hiên nghiên cứu
đề tài
Mở Đầu
2
1.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong vài thập niên gần đây, tốc độ cơng nghiệp hóa và đơ thị hố ngày càng diễn
ra nhanh chóng, nhiều ngành sản xuất đã ra đời, nhiều khu cơng nghiêp, khu chế
xuất được mở rộng, đã góp phần gia tăng áp lực về nhu cầu nguyên liệu, năng
lượng, ơ nhiễm mơi trường.
Bên cạnh đó, biến đổi khí hậu tồn cầu và trái đất nóng lên là hai vấn đề nóng hiện
nay mà tất cả các nước trên thế giới phải đối mặt. Trong đó, sự phụ thuộc vào nguồn
năng lượng hóa thạch được xem là nguyên nhân chính dẫn đến lượng khí thải nhà
kính ngày càng tăng, đồng thời dẫn đến sự leo thang của giá cả nguyên liệu và sự
thiếu hụt nguồn năng lượng. Ngân hàng Thế giới (WB) cũng vừa kêu gọi các cộng
đồng trên thế giới tận dụng các cơ hội để đưa nông nghiệp vào q trình chuyển tiếp
tiến tới tăng trưởng có mức độ khí thải gây hiệu ứng nhà kính thấp và có khả năng
thích nghi cao với các điều kiện của biến đổi khí hậu, thực hiện giải pháp tích hợp
về tăng trưởng, giảm khí thải và thích nghi với biến đổi khí hậu trong một nền nơng
nghiệp mới, đặc biệt là nông nghiệp ở các nước đang phát triển tại Hội nghị quốc tế
về nông nghiệp, an ninh lương thực và biến đổi khí hậu ở thành phố La Hay (Hà
Lan) vào năm 2010 (Theo )
Trước những thách thức trên, tài nguyên sinh khối được xem là nguồn năng lượng
mới, có khả năng tái sinh và thay thế cho nguồn nhiên liệu hóa thạch, được coi là
“bẩn” và đang được dự báo là sẽ cạn kiệt trong nay mai. Tài nguyên sinh khối là
nguồn tài nguyên được đánh giá là phát sinh lượng khí thải nhà kính ở mức độ thấp,
đồng thời, đây là nguồn tài nguyên có trữ lượng sinh khối dồi dào. Việt Nam với
đặc điểm là một đất nước nông nghiệp là khu vực tập trung trữ lượng tài nguyên
sinh khối lớn, tồn tại ở nhiều dạng, nhiều loại. Thêm vào đó, điều kiện khí hậu nhiệt
đới gió mùa đã góp phần phát triển nhiều loại cây làm nguyên liệu cho nhiên liệu
sinh học.Tuy nhiên, hiện nay nguồn tài nguyên quan trọng này vẫn chưa được sử
dụng, phân phối hiệu quả, phần lớn được đem đi thải bỏ dẫn đến các tác động tiêu
cực đến môi trường, gây lãng phí tài nguyên.
Từ năm 2003, Nhật Bản đã ban hành chính sách, các hoạt động khuyến khích sử
dụng tài nguyên sinh khối được thể hiện rõ nét nhất trong Chiến lược năng lượng
sinh khối Nippon (Nippon Biomas Strategy). Đây cũng là nước đưa ra khái niệm
“Cộng đồng sinh khối” và tích cực thực hiện Dự án phát triển các Cộng đồng sinh
khối (biomass town) với 283 thị trấn vào năm 2010. Tại cuộc họp của Bộ Nông
Nghiệp và Lâm Nghiệp Asean cùng với 3 nước Đông Bắc Á (AMAF+3) tổ chức tại
Mở Đầu
3
Việt Nam vào năm 2008, Dự án thúc đẩy ý tưởng Cộng đồng sinh khối tại các nước
Đông Á được đề xuất bởi Nhất Bản và nhận được sự hưởng ứng của AMAF+ 3.
Cùng với các dự án thúc đẩy phát triển tài nguyên sinh khối đang diễn ra trên thế
giới như Nhật Bản, Chương trình khí biogas do Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển
Nông Thôn tại Việt Nam thực hiện đã đạt được những kết quả khả quan trong việc
sử dụng sinh khối, mang về giải thưởng về năng lượng ở Bỉ năm 2006, đã và đang
cải thiện chất lượng môi trường nông thôn, đồng thời cung cấp năng lượng cho
nhiều hộ gia đình.
Hướng tới mục tiêu xây dựng một hệ thống sử dụng tài nguyên sinh khối một cách
hiệu quả, bền vững, cải thiện chất lượng sống, tạo các điều kiện phát triển ở vùng
nông thôn, vùng ven đơ thành phố cũng như cải thiện tình trạng ơ nhiễm môi trường
do chất thải hữu cơ gây ra. Nghiên cứu xây dựng mơ hình Cộng đồng sinh khối
“biomass town” huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh là hết sức cần thiết và cấp
bách trong giai đoạn hiện nay, nhằm tạo cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu đánh
giá tiềm năng sử dụng sinh khối bền vững tại địa phương.
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
2.
Nghiên cứu tiềm năng phát sinh sinh khối và đề xuất mơ hình Cộng đồng sinh khối
phù hợp cho Huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh nhằm sử dụng hiệu quả tài
nguyên sinh khối dựa vào cộng đồng địa phương và hướng tới phát triển bền vững
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.
-
-
Tìm hiểu tổng quan về huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh nhằm xác định
các lợi thế của huyện bao gồm điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế-xã hội liên
quan đến việc sử dụng tài nguyên sinh khối tại khu vực.
Phân loại, xác định, định lượng các nguồn tài nguyên sinh khối tại địa phương.
Phân tích các kỹ thuật chuyển đổi trong việc sử dụng tài nguyên sinh khối
nhằm xác định các hợp phần kỹ thuật thích hợp.
Xây dựng mơ hình Cộng đồng sinh khối tại địa phương và mơ hình thí điểm.
Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển Cộng đồng
sinh khối tại địa phương.
Phân tích những lợi ích đạt được khi xây dựng Cộng đồng sinh khối.
Đề xuất quy trình xây dựng mơ hình Cộng đồng sinh khối và giải pháp phát
triển khái niệm Cộng đồng sinh khối tại Việt Nam.
Mở Đầu
4
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
4.
4.1 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh, tập trung vào
các xã có tỷ trọng sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi, lâm nghiệp.
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 01/2010 đến tháng 12/2010.
-
4.2 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu vào các vị trí, lĩnh vực, nhóm ngành có phát
sinh tài ngun sinh khối, bao gồm lĩnh vực chăn nuôi (heo, trâu bị); lĩnh vực nơng
nghiệp ( lúa, hoa màu, cây kiểng, nấm, cỏ chăn nuôi); hoạt động của con người (bùn
thải, chất thải sinh hoạt, dư lượng thức ăn).
-
Nghiên cứu mối liên kết và dòng vật chất chất thải từ các lĩnh vực, hoạt động
nêu trên tại huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh.
-
Chính sách phát triển chăn ni, nơng nghiệp của huyện, chính sách bảo vệ
mơi trường ở huyện và một số chính sách liên quan khác.
-
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.
Phương pháp thu thập thông tin
-
Thu thập số liệu thống kê về chăn ni và nơng nghiệp tính đến đến tháng
10/2009 do Phịng Nơng nghiệp và Phát triển nơng thôn Huyện Củ Chi cung
cấp.
hảo sát thực địa nhằm thu thập thông tin liên quan đến các loại vật nuôi,
cây trồng, hình thức chăn ni, trồng trọt, cách thức quản lý phân gia súc và
các rác thải chăn nuôi, đặc điểm hộ có chăn ni gia súc, v.v
Lập bảng câu hỏi điều tra tại một số hộ chăn nuôi điển hình tại huyện.
Phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia, cộng đồng thông qua tổ chức hội
thảo, các cuộc họp với các cơ quan chức năng liên quan.
-
-
Phương pháp đánh giá nhanh
-
Phương pháp phân tích và đánh giá số liệu
Mở Đầu
5
Sử dụng công cụ tư duy hệ thống như: sơ đồ khối, sơ đồ cành cây.
Công cụ của phân tích hệ thống như: phương pháp đánh giá dịng vật
chất-MFA (Material flow assessment) và phương pháp đánh giá đầu vào và
đầu ra- IOA (input output analysis).
Sử dụng phương pháp sản xuất sạch hơn để tính tốn hiệu quả tận dụng
tài nguyên sinh khối trong cộng đồng dân cư và hình thành các mối liên kết
trao đổi phụ phẩm/chất thải giữa các thành phần.
Quy trình đánh giá kế hoạch sử dụng sinh khối tại địa phƣơng
Mục đích của việc đánh giá tiềm năng sử dụng sinh khối phụ thuộc vào 2 yếu tố:
-
Phương pháp, kỹ thuật, công nghệ chuyển đổi sử dụng sinh khối có khả năng
áp dụng tại địa phương.
-
Nhu cầu sử dụng tài nguyên sinh khối tại địa phương
Kế hoạch sử dụng sinh khối sẽ được xác định từ các lựa chọn hợp phần hoặc
kịch bản phù hợp với công nghệ và nhu cầu sử dụng sinh khối của địa phương.
1.
Các vấn đề và tầm nhìn cho tƣơng lai
Xác định vấn đề
Thị trấn tương lai
2. Xác định mục tiêu sinh
khối đạt đƣợc
Sinh khối
- Loại sinh khối
- Vị trí phát sinh
- Vị trí phân phối
- hả năng vận chuyển
3. Xác định công nghệ
Công nghệ
chuyển đổi
5. Xác định phƣơng thức
sử dụng
Liệt kê các lựa chọn
thay thế
4. Xác định nhu cầu
Nhu cầu
- Vị trí sử dụng
- Nhu cầu năng lượng
- Thị trường và ngành mới
Tính khả thi về mặt vốn
Xác định các phương thức
thay thế
Đánh giá lại kế hoạch sử dụng sinh khối dựa vào nhu cầu của
địa phương
(Dựa trên tài liệu hướng dẫn xây dựng Cộng đồng sinh khối tại Nhật Bản
của Tổ chức EX Cooperation, Nhật Bản, 2009)
Hình 1 Quy trình đánh giá kế hoạch sử dụng sinh khối tại địa phương
Mở Đầu
6
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
6.
Đối với lĩnh vực khoa học:
Xây dựng cơ sở khoa học phục vụ cho quá trình xây dựng, thiết kế hệ thống
sử dụng sinh khối hiệu quả tại địa phương nhằm hướng tới hình thành Cộng đồng
sinh khối tại các khu vực ven đô, khu vực nơng thơn thành phố Hồ Chí Minh.
Đối với kinh tế - Xã hội
Tạo các cơ hội mới đối với các khu vực nông thôn, các khu sản xuất nông
nghiệp, thúc đẩy phát triển nông thôn là một trong những lợi ích chính của việc phát
triển tài nguyên sinh khối, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động (sản xuất,
thu hoạch...)
-
Thúc đẩy sự phát triển công nghiệp năng lượng, cơng nghiệp sản xuất các
thiết bị chuyển hóa năng lượng.v.v.
-
Giảm sự phụ thuộc vào dầu, than, đa dạng hóa nguồn cung cấp nhiên liệu.
-
SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI
7.
01 bài báo khoa học quốc tế tại Hội thảo “Môi trường và Vai trò của Giáo
Dục Đại Học 2010” của Đại học Hoa Sen, thành phố Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng
07 năm 2010.
-
01 bài báo cáo thuyết trình tại Hội thảo “Ý tưởng Cộng đồng sinh khối tại
huyện Củ Chi, thành phố Hồ Chí Minh” tổ chức tại thành phố Hồ Chí Minh vào
ngày 27 tháng 02 năm 2010.
-
01 bài báo cáo thuyết trình ở Hội thảo “Thúc đẩy ý tưởng Cộng đồng sinh
khối”, tổ chức tại Bangkok, Thái Lan từ ngày 14 đến ngày 15 tháng 12 năm 2010.
-
Mở Đầu
7
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CỘNG ĐỒNG SINH KHỐI
Chương này đề cập đến lịch sử hình thành và phát triển Cộng đồng sinh khối tại Nhật
Bản, các khái niệm về tài nguyên sinh khối và Cộng đồng sinh khối, trong đó nhấn
mạnh mơ tả các đặc điểm, lợi ích của hai khái niệm trên. Ngồi ra, các mơ hình mẫu
điển hình về Cộng đồng sinh khối tại Nhật Bản và Thái Lan cũng được giới thiệu
cùng với các nghiên cứu liên quan đến việc sử dụng tài nguyên sinh khối, năng lượng
sinh khối và Cộng đồng sinh khối trong và ngồi nước. Bên cạnh đó, các phương
pháp nghiên cứu đến việc xác định hiện trạng sinh khối và ước tính lượng khí thải
nhà kính, điển hình là khí mêtan cũng được thể hiện trong nội dung này.
Chương 1- Cơ sở lý thuyết về Cộng đồng sinh khối
