Tài liệu 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 iii 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 iv 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 v 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 vi 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 2 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”. 3 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. 4 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 (m ) tươi (kg) 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 5 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 6 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 7 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. 8 Hầm Composite 9 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 thường xuyên. Không tự động phá váng được, lên men kỵ khí hoá 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 sinh nhiều, khó khăn trong quá trình thi công. Không thử được độ ủ 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. 10 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 Hầm BIOGAS xây bằng gạch không thể làm được điều này. dụng 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, không thể lắp thêm nhiều các thiết bị và phụ kiện khác. nồi cơm chạy bằng Gas, bình nước nóng chạy bằng Gas, thắp sáng… Nguồn: Cty TNHH phát triển công nghệ khí sinh học môi trường xanh 11 2.1.2 Khái quát về hiệu quả và hiệu quả sử dụng hầm khí biogas Việc ứng dụng công nghệ hầm khí biogas trong chăn nuôi có hiệu quả hay không phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. HiÖu quả ph¶i ®-îc xem xÐt trªn 3 mÆt: hiệu quả kinh tÕ, hiÖu quả x· hội vµ hiÖu qu¶ m«i tr-êng. - Ph¶i xem xÐt ®Õn lîi ích tr-íc m¾t vµ l©u dµi. - Ph¶i xem xÐt c¶ lîi Ých riªng cña ng-êi sö dông vµ lîi Ých chung cña c¶ céng ®ång. - Ph¶i xem xÐt gi÷a hiÖu qu¶ sö dông công nghệ biogas vµ hiÖu qu¶ sö dông c¸c nguån lùc kh¸c. Khi ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ ứng dụng công nghệ hầm khí biogas ng-êi ta thường ®¸nh gi¸ trªn ba khÝa c¹nh: hiÖu qu¶ vÒ mÆt kinh tÕ, hiÖu qu¶ vÒ mÆt x· héi vµ hiÖu qu¶ vÒ mÆt m«i tr-êng 2.1.2.1 Hiệu quả kinh tế HiÖu qu¶ lµ mét ph¹m trï kinh tÕ ph¶n ¸nh mÆt chÊt l-îng cña c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ. Môc ®Ých cña s¶n xuÊt vµ ph¸t triÓn kinh tÕ, x· héi lµ ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng vÒ vËt chÊt vµ tinh thÇn cña toµn x· héi, khi nguån lùc s¶n xuÊt cña x· héi ngµy cµng trë nªn khan hiÕm, viÖc n©ng cao hiÖu qu¶ lµ mét ®ßi hái kh¸ch quan cña mäi nÒn s¶n xuÊt x· héi Th«ng th-êng, hiÖu qu¶ ®-îc hiÓu nh- mét hiÖu sè gi÷a kÕt qu¶ vµ chi phÝ; tuy nhiªn trong thùc tÕ ®· cã tr-êng hîp kh«ng thùc hiÖn ®-îc phÐp trõ hoÆc phÐp trõ kh«ng cã ý nghÜa. Do vËy, nªn hiÓu hiÖu qu¶ lµ mét kÕt qu¶ tèt phï hîp mong muèn vµ hiÖu qu¶ cã nghÜa lµ kh«ng l·ng phÝ Tãm l¹i, cã nhiÒu quan ®iÓm kh¸c nhau vÒ hiÖu qu¶ kinh tÕ nh-ng ®Òu thèng nhÊt nhau ë b¶n chÊt cña nã. Ng-êi s¶n xuÊt muèn thu ®-îc kÕt qu¶ ph¶i bá ra nh÷ng chi phÝ nhÊt ®Þnh; nh÷ng chi phÝ ®ã lµ nh©n lùc, vËt lùc, vèn... So s¸nh kÕt qu¶ ®¹t ®-îc víi chi phÝ bá ra ®Ó ®¹t ®-îc kÕt qu¶. Tiªu chuÈn cña hiÖu qu¶ lµ sù tèi ®a ho¸ kÕt qu¶ víi mét l-îng chi phÝ ®Þnh tr-íc hoÆc tèi thiÓu ho¸ chi phÝ ®Ó ®¹t ®-îc mét kÕt qu¶ nhÊt ®Þnh. C¸c nhµ s¶n xuÊt 12 vµ qu¶n lý kinh tÕ cÇn ph¶i n©ng cao chÊt l-îng c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ nh»m ®¹t môc tiªu víi mét l-îng tµi nguyªn nhÊt ®Þnh t¹o ra mét khèi l-îng s¶n phÈm lín nhÊt hoÆc t¹o ra mét khèi l-îng s¶n phÈm nhÊt ®Þnh víi chi phÝ tµi nguyªn Ýt nhÊt. HiÖu qu¶ kinh tÕ ®-îc hiÓu lµ mèi t-¬ng quan so s¸nh gi÷a l-îng kÕt qu¶ ®¹t ®-îc vµ l-îng chi phÝ bá ra trong ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh. KÕt qu¶ ®¹t ®-îc lµ phÇn gi¸ trÞ thu ®-îc cña s¶n phÈm ®Çu ra, l-îng chi phÝ bá ra lµ phÇn gi¸ trÞ cña c¸c nguån lùc ®Çu vµo. Mèi t-¬ng quan ®ã cÇn xÐt c¶ vÒ phÇn so s¸nh tuyÖt ®èi vµ t-¬ng ®èi còng nh- xem xÐt mèi quan hÖ chÆt chÏ gi÷a hai ®¹i l-îng ®ã. Ph-¬ng ¸n ®óng hoÆc mét gi¶i ph¸p kinh tÕ kü thuËt cã hiÖu qu¶ kinh tÕ cao lµ ®¹t ®-îc t-¬ng quan tèi -u gi÷a kÕt qu¶ thu ®-îc vµ chi phÝ nguån lùc ®Çu t- . V× vËy b¶n chÊt cña ph¹m trï kinh tÕ ứng dụng công nghệ hầm khí biogas là thay vì các sử dụng các loại phân hữu cơ gây ô nhiễm môi trường thì với một công nghệ tiên tiến người chăn nuôi có thể tận dụng những loại phân đó tạo ra nguồn năng lượng an toàn cho nhà nông như: thắp sáng, khí đốt... nh»m ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng vÒ vËt chÊt cña x· héi. 2.1.2.2 Hiệu quả môi trường M«i tr-êng lµ mét vÊn ®Ò mang tÝnh toµn cÇu, trong ®iÒu kiÖn hiÖn nay hiÖu qu¶ m«i tr-êng ®-îc c¸c nhµ m«i tr-êng häc rÊt quan t©m. Mét ho¹t ®éng s¶n xuÊt ®-îc coi lµ cã hiÖu qu¶ khi ho¹t ®éng ®ã kh«ng g©y tæn h¹i hay cã nh÷ng t¸c ®éng xÊu ®Õn m«i tr-êng nh- ®Êt, n-íc, kh«ng khÝ vµ hÖ sinh häc; lµ hiÖu qu¶ ®¹t ®-îc khi qu¸ tr×nh s¶n xuÊt kinh doanh diÔn ra kh«ng lµm cho m«i tr-êng xÊu ®i mµ ng-îc l¹i, qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®ã lµm cho m«i tr-êng tèt h¬n, mang l¹i mét m«i tr-êng xanh, s¹ch, ®Ñp h¬n tr-íc. Trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, hiÖu qu¶ m«i tr-êng lµ hiÖu qu¶ mang tÝnh l©u dµi, võa ®¶m b¶o lîi Ých hiÖn t¹i mµ kh«ng lµm ¶nh h-ëng xÊu ®Õn t-¬ng lai, nã g¾n chÆt víi qu¸ tr×nh khai th¸c, sö dông vµ b¶o vÖ tµi nguyªn ®Êt, m«i tr-êng sinh th¸i 13 Hiệu quả môi trường được nghiên cứu trong đề tài này tập trung vào hiệu quả ứng dụng công nghệ hầm khí biogas làm cho chất thải từ chăn nuôi phân huỷ nhanh, không gây mùi hôi thối, hạn chế ô nhiễm bầu không khí xung quang khu vực chuồng trại. Hạn chế ô nhiễm nguồn nước sạch cho người và gia súc. Hạn chế tình hình dịch bệnh lây lan... 2.1.2.3 Hiệu quả xã hội HiÖu qu¶ x· héi lµ ph¹m trï cã liªn quan mËt thiÕt víi hiÖu qu¶ kinh tÕ vµ thÓ hiÖn môc tiªu ho¹t ®éng kinh tÕ cña con ng-êi, viÖc l-îng ho¸ c¸c chØ tiªu biÓu hiÖn hiÖu qu¶ x· héi cßn gÆp nhiÒu khã kh¨n mµ chñ yÕu ph¶n ¸nh b»ng c¸c chØ tiªu mang tÝnh chÊt ®Þnh tÝnh nh- t¹o c«ng ¨n viÖc lµm, xo¸ ®ãi gi¶m nghÌo, ®Þnh canh, ®Þnh c-, c«ng b»ng x· héi, n©ng cao møc sèng cña toµn d©n . Trong ứng dụng công nghệ hầm khí biogas, hiÖu qu¶ vÒ mÆt x· héi chñ yÕu ®-îc x¸c ®Þnh b»ng kh¶ n¨ng giảm bớt thời gian đun nấu trong sinh hoạt, dành nhiều thời gian cho gia đình đặc biệt là giải phóng được sức lao động cho người phụ nữ HiÖn nay, viÖc ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ x· héi của việc ứng dụng công nghệ hầm khí biogas đang là vấn đề quan tâm khi áp dụng công nghệ khí đốt tiên tiến này vào chăn nuôi ở Việt Nam Sử dụng công nghệ khí biogas hợp lý, hiÖu qu¶ cao vµ bÒn v÷ng ph¶i quan t©m tíi c¶ ba hiÖu qu¶ trªn, trong ®ã hiÖu qu¶ kinh tÕ lµ träng t©m; kh«ng cã hiÖu qu¶ kinh tÕ th× kh«ng cã ®iÒu kiÖn nguån lùc ®Ó thùc thi hiÖu qu¶ x· héi vµ m«i tr-êng, ng-îc l¹i, kh«ng cã hiÖu qu¶ x· héi vµ m«i tr-êng th× hiÖu qu¶ kinh tÕ sÏ kh«ng bÒn v÷ng. 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng công nghệ hầm khí biogas - Quy mô chăn nuôi: Theo tính toán của các nhà chuyên môn, kích cỡ của hầm biogas thích hợp cho nông trại: