Khảo sát tình hình sử dụng hầm ủ biogas tại xã An Phú, huyện Củ Chi, TP Hồ Chí Minh và đưa ra giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas

2 Nguồn: Le Thi Xuan Thu, Biogas Engineer/Extension in charge – biogas Projec Division – The Biogas Program for the Animal Husbandry Sector of Viet Nam 2.2.2 Một số kiểu hầm biogas ở Việt Nam Hiện nay, ở Việt Nam có rất nhiều loại hình biogas được sử dụng ở nhiều địa phương khác nhau. Ví dụ như Hầm xây kiểu tháp của Viện Năng Lượng, hầm trụ Đồng Nai, hầm hình hộp của bác Nguyễn Độ, hình trụ chóp giả Đồng Nai… Hầm xây KT1 Hầm kiểu KT1 được ứng dụng tại những vùng có nền đất tốt, mực nước ngầm thấp, có thể đào sâu và diện tích mặt bằng hẹp. Hình 2.3 Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.1  Nguồn: www.biogas.org.vn Hầm xây KT2 Hầm Kiểu KT2 phù hợp với những vùng có nền đất yếu, mực nước ngầm cao, khó đào sâu và diện tích mặt bằng rộng. Hình 2.4 Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.2 Nguồn: www.biogas.org.vn Hầm ủ quy mô hộ gia đình Từ năm 2008 đến năm 2010, Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo, Viện Khoa học Năng lượng đã tiến hành thực hiện dự án “ Hoàn thiện công nghệ và xây dựng hầm Biogas quy mô hộ gia đình cho khu vực nông thôn chăn nuôi tập trung ở tỉnh Hà Nam ” với mục tiêu nắm bắt, hoàn thiện và cải tiến công nghệ phù hợp với điều kiện nông thôn Việt Nam, từ đó nâng cao hiệu qủa sản xuất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và cải thiện đời sống của bà con nông dân. Đây là dự án sản xuất thử nghiệm do Viện Khoa học Năng lượng, Viện KHCNVN chủ trì và ông Trần Khắc Tuyến, Giám đốc Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo làm chủ nhiệm. Về nguyên lý, mô hình hệ thống hầm Biogas do Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo sản xuất và triển khai có một số thay đổi so với các loại hầm truyền thống khi bể điều áp được phân thành hai phần riêng biệt là ngăn điều áp và ngăn thải cặn. Hình 2.5 Mô hình hầm biogas hộ gia đình So với những mô hình Biogas đang được lưu hành hiện nay, hệ thống hầm Biogas quy mô gia đình này có một số điểm ưu việt: Thi công đơn giản; Có kết cấu bền vững, bảo đảm chống dò rỉ nước và khí do được tăng cường bằng keo chống thấm, vì thế tăng khả năng sinh khí; Có khả năng tự tống cặn bã nên không bị ùn tắc cặn, có khả năng tự phá váng bề mặt; Mức độ sinh khí nhanh, sản lượng khí cao, ổn định trong mọi điều kiện thời tiết; Thiết bị khử H2S tiên tiến đã nâng cao chất lượng Biogas, làm tăng tuổi thọ của thiết bị sử dụng như bếp, nồi cơm, đèn ... Diện tích chiếm đất nhỏ, tiết kiệm nhân công. Giúp bảo vệ sức khoẻ con người, tiêu diệt vi trùng gây bệnh. Các thiết bị sử dụng khí đồng bộ và chuyên dụng nên bảo đảm độ tin cậy; Dịch vụ hậu mãi hoàn thiện. Bảo hành Hầm sinh khí, bể điều áp trong 10 năm. Bảo trì, bảo dưỡng hệ thống trong 15 năm. Thiết bị đo áp lực, bếp đun, đèn, ấm đun siêu tốc, bình tắm nóng lạnh, máy phát điện được chế tạo chuyên dụng cho Biogas. Ngay sau khi nghiệm thu kỹ thuật, Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo đã chính thức bàn giao hầm Biogas cho hộ gia đình sử dụng và bảo quản. Kết quả theo dõi vận hành bước đầu cho thấy khả năng sinh khí rất tốt, đồng hồ áp lực luôn ở mức 12-13 kPa  (1Pa ~N /m2), ứng với nhiệt độ ngoài trời dao động từ 25-34 độ C. Ngoài cung cấp chất đốt cho đun nấu, còn phải kể đến hiệu quả về mặt xã hội và bảo vệ môi trường. Hầm ủ nắp vòm cố định Trung Quốc Loại hầm này có phần chứa khí được xây dựng ngay trên phần ủ phân. do đó, thể tích của hầm ủ bằng tổng thể tích của 2 phần này. Hầm ủ có dạng bán cầu được chôn hoàn toàn dưới đất để tiết kiệm diện tích và ổ định nhiệt độ. Phần chứa khí được tô bằng nhiều lớp vữa để đảm bảo yêu cầu kín khí. Ở phần trên có một nắp đậy được hàn kín bằng đất sét, phần nắp này giúp cho thao tác làm sạch hầm ủ khi các chất rắn lắng đầy hầm. Loại hầm này rất phổ biến ở Trung Quốc nhưng có nhược điểm là phần chứa khí rất khó xây dựng và bảo đảm độ kín khí do đó hiệu suất của hầm thấp. Hình 2.6 Hầm ủ nắp vòm cố định Trung Quốc Nguồn: www.ctu.edu.vn 2.2.2.5 Hầm ủ nắp vòm cố định TG-BP ( hầm kiểu Thái - Đức) Loại hầm ủ này đã được Trung tâm Năng Lượng mới, Đại học Cần Thơ thủ nghiệm và phát triển có hiệu quả ở miền Nam trong việc xử lý phân người và phân gia súc. đây cũng là loại hầm đang được triển khai xây dựng trong dự án vệ sinh nước sạch của TpHCM tại địa bàn nghiên cứu – Xã An Phú huyện Củ Chi. Hình 2.7 Hầm ủ nắp vòm cố định TG-BP Nguồn: www.ctu.edu.vn Túi Biogas Loại nầy có ưu điểm là vốn đầu tư thấp phù hợp với mức thu nhập của bà con nông dân hiện nay. Tuổi thọ của túi ủ tùy thuộc vào thời gian lão hóa của nguyên liệu làm túi. Nhược điểm của loại túi ủ là rất dễ hư hỏng do sự phá hoại của chuột, gia súc, gia cầm. Hình 2.8 Túi biogas bằng plastic 2.2. 3 Tiêu chuẩn kỹ thuật về hầm ủ biogas tại Việt Nam Để thống nhất trong toàn quốc, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành quyết định số 21/2002/QĐ-BNN ngày 21 tháng 3 năm 2002 về việc ban hành tiêu chuẩn ngành về Lĩnh vực môi trường. Ban hành cùng quyết định này là 8 tiêu chuẩn ngành về lĩnh vực môi trường, áp dụng cho các công trình khí sinh học nhỏ 10m3, đơn giản, dùng để xử lý chất thải, sản xuất khí sinh học và phân hữu cơ với nguyên liệu là các loại phân người, phân động vật và thực vật. Tiêu chuẩn này đã góp phần chuẩn hóa chất lượng và sử dụng toàn diện các công trình biogas, bảo vệ quyền lợi của người ứng dụng và phát triển công nghệ biogas một cách vững chắc. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 492-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật chung. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 493-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 2: Yêu cầu về xây dựng. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 494-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 3: Yêu cầu về phân phối và sử dụng khí. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 495-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 4: Tiêu chuẩn kiểm tra và nghiệm thu. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 496-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 5: Yêu cầu vận hành và bảo dưỡng. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 497-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 6: Yêu cầu về an toàn. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 498-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 7: Danh mục các thông số và đặc tính kỹ thuật cơ bản. Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 499 - 2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 8: Thiết kế mẫu. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ XÃ AN PHÚ - HUYỆN CỦ CHI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 3.1 Điều kiện tự nhiên – xã hội 3.1.1 Vị trí địa lý Xã An Phú nằm cách trung tâm huyện Củ Chi khoảng 22 km về phía Đông Bắc, có tổng diện tích tự nhiên là 2.432,37 ha, được chia thành 6 ấp, bao gồm Ấp An Bình, An Hòa, Xóm Thuốc, Xóm Chùa, Phú Trung, Phú Bình ( thuộc vùng triền và vùng trũng). Ranh giới hành chính của xã được xác định như sau: Phía Đông giáp xã An Tây huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương. Phía Tây giáp Xã Phú Hòa Đông. Phía Bắc giáp sông Sài Gòn ( bên kia sông là xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng tỉnh Bình Dương). Phía Nam giáp xã An Nhơn Tây. Xã An Phú Hình 3.1 Bản đồ hành chánh xã An Phú Vị trí thuận lợi có đường Tỉnh Lộ 15 là trục lộ chính, đường liên xã chạy dọc xã, bên cạnh đó lại nằm giáp ranh với tỉnh Bình Dương, với các khu công nghiệp phát triển sẽ là lợi thế, để xã phát triển toàn diện về kinh tế - xã hội, trao đổi hàng hóa đến trung tâm huyện và Thành phố cũng như các địa phương lân cận. Với vị trí như hiện nay, trong thời gian tới An Phú có điều kiện thuận lợi phát triển kinh tế xã hội. 3.1.2 Địa hình An Phú nói riêng và Củ Chi nói chung nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền nâng Nam Trung Bộ và miền sụt Tây Nam Bộ. Nơi tập trung dân cư tại trung tâm xã là nơi cao nhất, thấp nhất dần về các hướng. Hướng thấp nhất là hướng Nam, với chênh lệch độ cao gần 2.2m . Địa hình xã An Phú quan hệ chặt chẽ đến việc phân bố dân cư các cấp. 3.1.3 Thổ nhưỡng Theo Lê Văn Tự ( 1989) đất đai xã An Phú thuộc nhóm: Đất vàng đỏ và đất xám. Đặc điểm chung của nhóm đất này là chua, độ no bazơ thấp, khả năng hấp thụ không cao, khoáng sét phổ biến là Kaolimit. Hàm lượng chất hữu cơ thấp, axit mùn chủ yếu là fulvic, hàm lượng N, P, K tổng số và dễ tiêu trong đất nghèo, chất hòa tan dễ bị rửa trôi. Loại đất này phân bố trên địa hình cao từ 10-15m so với mực nước biển, phù hợp với việc trồng cây công nghiệp như cao su, mía hay trồng cỏ phục vụ chăn nuôi bò sữa, bò thịt. Ngoài ra tùy theo điều kiện hộ gia đình có thể phát triển trồng hoa, cây kiểng các loại và kết hợp chăn nuôi. Loại đất phù sa trên nền phèn và đất phèn trung bình phân bố dọc sông Sài Gòn. Đối với loại đất phù sa trên nền phèn có tầng phù sa không dày chỉ đạt 20-30cm. Hai loại đất này có đặc điểm gần tương tự nhau. Loại đất này được sử dụng để canh tác lúa, một số nơi chuyển sang lập vườn. Chuyển tiếp giữa địa hình cao và địa hình trũng là loại đất xám triền với diện tích không lớn. Loại đất này thích nghi với việc lập vườn trồng cây ăn trái do hàm lượng hữu cơ khá hơn đất xám thường, thoát nước tốt, không bị ngập úng. 3.1.4 Thủy văn Chế độ thủy văn xã An Phú chịu ảnh hưởng trực tiếp vào dao động bán nhật triều sông Sài Gòn, bình quân thấp nhất là 1.2m và cao nhất là 2m. Ngoài ra lượng nước mưa hàng năm cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thủy văn. Thủy văn của xã có thể chia thành 2 chế độ: Khô hạn: Thường bắt đầu từ tháng 12 năm này sang tháng 4 năm sau. Vào mùa khô, lượng nước của sông rạch trên địa bàn xã thấp, vì thế một số vùng phải bơm nước tưới để sản xuất. Mùa mưa: Thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, trong thời gian này lượng nước ở các kênh rạch ở mức cao nên một số vùng bị ngập. 3.1.5 Khí hậu Xã An Phú nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, mang tính chất cận xích đạo, khí hậu 2 mùa rõ rệt. Khu vực xã An Phú có nhiệt độ cao, ổn định lượng mưa tương đối lớn và phân bố theo mùa. 3.1.6 Nhiệt độ Không có sự phân hóa đáng kể theo mùa về nhiệt độ. Theo số liệu thống kê nhiệt độ bình quân qua các năm tại Củ chi thì nhiệt độ trung bình của xã là 260C, nhiệt độ thấp nhất là 240C. 3.1.7 Nắng Xã An Phú nằm trong vùng giàu ánh sáng, có số giờ nắng bình quân năm 2880 giờ/năm, tháng có số giờ nắng thấp nhất là 180 giờ ( tháng 9), tháng có số giờ nắng cao nhất là tháng 3: 300 giờ. Vào tháng mùa khô, số giờ nắng bình quân mỗi ngày thường cao hơn 2 giờ so với ngày ở tháng vào mùa mưa. 3.1.8 Mưa Lượng mưa trung bình năm là 1.770mm, năm cao nhất đạt trên 2.200 mm và năm thấp nhất xuống tới 1.000 mm. Số ngày mưa bình quân năm là 160 ngày. Tuy nhiên số ngày mưa và tổng lượng mưa phân bố không đều, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 nhưng tập trung nhiều nhất từ tháng 6 đến tháng 9. 3.1.9 Độ ẩm không khí Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao đạt 79.5%, vào mùa khô là 70% và 80% đến 90% vào mùa mưa. Trong một ngày đêm độ ẩm không khí thấp nhất vào lúc 13 giờ ( 48%) và đạt cao nhất từ 1-7 giờ sáng ( 95%). 3.1.10 Gió Chế độ gió khá thuận, từ tháng 2 đến tháng 5 thịnh hành gió Tín Phong có hướng Đông Nam hoặc hướng Nam. Từ tháng 5 đến tháng 9 năm sau thịnh hành gió hướng Tây có hướng Tây Nam. Từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau thịnh hành gió Đông Bắc. tốc độ gió trung bình ở các mùa đạt 2 m/s. Với nhiệt độ cao đều trong các năm, giàu ánh sáng và không có bão, điều kiện khí hậu ở Củ Chi nói chung và Xã An Phú nói riêng thuận lợi cho phát triển sản xuất nông nghiệp, đa dạng cây trồng vật nuôi và các mô hình sản xuất. 3.1.11 Nguồn nước Tài nguyên nước của xã An Phú bao gồm: Nguồn nước mặt chủ yếu nhờ vào nước qua các kênh rạch chảy qua xã ( theo triều sông Sài Gòn) và nước mưa. Nguồn nước ngầm: Theo kết quả thăm dò địa chất thủy văn cho thấy tầng nước ngầm xuất hiện đã cung cấp nguồn nước cơ bản đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân trong xã. 3.2 Dân số và lao động Xã An Phú có tổng số nhân khẩu là 9.480 với 2483 hộ, trong đó số hộ nông-lâm nghiệp, thủy sản là 950 hộ. Số hộ trong tuổi lao động là 5.803 người, chiếm 61,7% tổng nhân khẩu, mật độ dân số bình quân 425 người/km2. Lao động nông nghiệp chiếm 70% lao động toàn xã, còn lại là lao động trong lĩnh vực tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ, thương mại và công chức viên chức nhà nước. Phần lớn lao động tại xã chưa được đào tạo cơ bản, do đó dù số lượng lao động dồi dào nhưng khả năng đáp ứng nhu cầu lao động có ứng dụng kỹ thuật lại thấp. Sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại dịch vụ: Nghề tiểu thủ công nghiệp ở xã chủ yếu là nghề làm bánh tráng xuất khẩu. Địa bàn xã có 500 hộ làm bánh tráng xuất khẩu, có 5 hộ tráng bánh theo hướng thủ công nghiệp. Về thương mại dịch vụ: Xã có 60 hộ kinh doanh quy mô lớn và 120 hộ kinh doanh nhỏ lẻ, doanh thu hàng tháng ước đạt 500 triệu đồng, nôp ngân sách nhà nước 55 triệu. 3.3 Cơ sở vật chất 3.3.1 Giao thông Xã An Phú có tuyến đường tỉnh lộ 15 nối dài qua Bình dương, hệ thống giao thông liên ấp đa dạng gấn kết trong xã, nhìn chung hệ thống giao thông đường bộ của xã đủ để đáp ứng nhu cầu đi lại của nhân dân, tuy nhiên một số tuyến đường còn kém. 3.3.2 Thủy lợi Xã An Phú có hệ thống sông ngòi, kênh mương khá phong phú, đó là nguồn nước phục vụ tưới cho sản xuất nông nghiệp. Các tuyến kênh lớn được phân bố tương đối nhiều trên các vùng sản xuất trong địa bàn xã vì thế không có trình trạng khô hạn xảy ra. Tuy nhiên hệ thống kênh mương thủy lợi theo thời gian đã xuống cấp dần ( xã có 20 rạch, bị lấp 12 rạch, các vàm chỉ có 1 cống nhỏ không đủ nước để thoát phèn) cần được duy tu, chỉnh sửa để tạo thông thoáng trong lưu thông nước, rửa phèn để phục vụ cho sản xuất của người dân. 3.3.3 Điện nước sinh hoạt Hệ thống điện lưới hạ thế đã phủ toàn xã. Nước sinh hoạt cơ bản là dùng nước giếng khoan, chất lượng nước khá tốt, đảm bảo nhu cầu sử dụng của người dân. 3.4 Tốc độ tăng trưởng kinh tế - cơ cấu ngành 3.4.1 Tăng trưởng kinh tế Những năm gần đây thực hiện việc đổi mới nền kinh tế cùng cả nước, Xã An Phú đã đạt được những thành tựu to lớn, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên nền kinh tế của xã vẫn tập trung chủ yếu vào ngành sản xuất nông nghệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ thương mại còn phát triển chậm, tăng trưởng trung bình hàng năm là 10%. Thu nhập bình quân nhân khẩu trên 7 triệu đồng/người/năm. 3.4.2 Cơ cấu kinh tế An Phú vẫn là xã nông nghiệp. Cơ cấu kinh tế của xã hiện nay là nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại và dịch vụ. Xu hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế còn diễn ra chậm, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp chưa phát triển, thương mại và dịch vụ vẫn chưa đáp ứng nhu cầu giao thương, mua bán của người dân trong xã. 3.5 Hiện trạng sản xuất nông nghiệp 3.5.1 Cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp Đất nông nghiệp trên địa bàn xã có chất lượng tốt, phần lớn là loại đất 2 vụ. Quỹ đất nông nghiệp đã giao cho hộ gia đình và cá nhân sử dụng ổn định lâu dài, nhìn chung được sử dụng tiết kiệm hợp lý. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp của Xã An Phú được trình bày ở bảng sau: Bảng 2.17 Diện tích đất nông nghiệp xã An Phú Chỉ tiêu Diện tích ( ha) Tổng diện tích đất tự nhiên 2.432,37 Đất nông nghiệp - Trong đó đất của công ty bò sữa - Đất sản xuất nông nghiệp còn lại 1.951,26 883,56 1.057,65 Đất trồng cây hàng năm - Đất trồng lúa - Đất tròng cây hàng năm khác - Đất trồng cỏ 439,03 418,37 0,09 20,57 Đất trồng cây lâu năm - Hoa cây kiểng - Cây công nghiệp lâu năm - Cây ăn quả lâu năm - Cây trồng lâu năm khác 618,62 1 73,1 22,22 522,3 Đất nuôi trồng thủy sản 5,65 Đất nông nghiệp khác 4,17 Nguồn: UBND xã An Phú, 2009 Đất trồng cây hàng năm: Loại đất này là tiềm năng phát triển nông nghiệp, đa dạng hóa các loại cây trồng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đất trồng cây lâu năm: Loại đất này phân bố rải rác, đan cài trong các khu dân cư. Diện tích này chủ yếu là trồng cây ăn trái, một số còn lại là các loại cây khác, trong thời gian tới sẽ chuyển sang trồng các loại cây ăn trái có giá trị kinh tế cao. 3.5.2 Trồng trọt Diện tích trồng lúa nước của xã chiếm 95,29% diện tích đất trồng cây hàng năm. Tổng bộ diện tích là đất 2 vụ. Trong những năm qua diện tích gieo trồng khoảng 627,55 ha, hệ số sử dụng đất đai đạt 1,5 lần/năm. Sản lượng lúa bình quân đạt 3 tấn/ha, đạt mức bình quân thu nhập là 10 triệu đồng/ha. 3.5.3 Chăn nuôi – thủy sản Thủy sản: Mặc dù có điều kiện về nguốn nước sông Sài Gòn, tuy nhiên diện tích nuôi trồng thủy sản không lớn ( 5.65 ha), chủ yếu nuôi cá thương phẩm các loại. Trong xã phát triển một số mô hình nuôi ươm cá cảnh để cung cấp cá giống cho thành phố. Chăn nuôi: Tốc độ chăn nuôi của xã phát triển mạnh. Thông qua số liệu tổng đàn từ năm 2006 đến năm 2009 nhận thấy tình hình chăn nuôi heo và bò của xã tăng nhanh qua các năm. Bảng 2.18 Tình hình đàn heo tại xã An Phú Năm 2006 2008 2009 Tổng đàn heo 11550 13700 15870 Tổng đàn bò 2000 2300 2200 Nguồn: Trạm thú y huyện Củ Chi, 2009 Tổng đàn heo tăng nhanh qua các năm do nhu cầu của thị trường, số hộ chăn nuôi heo cũng tăng từ 367 hộ năm 2008 lên 430 hộ tính đến năm 2009. 3.6 Tình hình phát triển mô hình biogas tại xã An Phú Trước tháng 8/2008 tất cả các hầm biogas tại xã đều do người dân tự xây dựng không có chương trình trợ giúp nào. Hầu hết hầm gas đều là loại túi plastic, ống bê tông và hầm chữ nhật, do thợ xây dựng trong xã tự làm. Tỷ lệ người dân lắp đặt khoảng 10% tổng số hộ chăn nuôi do chi phí lắp đặt còn cao, người dân cũng chưa hiểu rõ lợi ích của mô hình xử lý chất thải bằng hầm biogas nên còn chưa tin tưởng lắp đặt. Các hộ dân thường đống ý lắp đặt hầm biogas khi được người quen đã sử dụng công trình giới thiệu lại. Với họ thông tin tiếp nhận về lợi ích biogas qua sách, báo, đài không đủ thuyết phục để họ chi một khoản tiền lớn mà chưa biết có thu hồi vốn được hay không. Để giải quyết vấn đề nguồn vốn xây dựng công trình biogas cho hộ chăn nuôi hiện nay, UBND xã An Phú đã giao cho hội phụ nữ xã tiến hành thực hiện chương trình VSMT nông thôn theo quyết định số 26/2008/QĐ-UBND ngày 01/01/2008 phê duyệt Chương trình vệ sinh môi trường nông thôn Thành Phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2008-2010 và kế hoạch triển khai số 750/KH-SNN-TNN ngày 30/05/2008 của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Tp.HCM. Chương trình sẽ thực hiện xây dựng 1.910 hầm biogas tại huyện Củ Chi. Kiểu hầm mẫu là kiểu hầm Thái – Đức. Hỗ trợ cho vay không lãi suất 9 triệu đồng/hầm, người dân trả dần trong 3 năm. Điều kiện tham gia chương trình là hộ phải có chăn nuôi với số lượng heo hoặc bò trên mức yêu cầu 6 con heo hoặc 4 con bò sữa. Với chương trình VSMT nông thôn của thành phố, các hộ chăn nuôi được nhận vốn vay và tập huấn về mô hình biogas, nhiều hộ dân ở đây đã đăng ký tham gia chương trình với khoảng 40 hộ ( do chương trình vẫn đang tiếp tục thực hiện nên chưa có con số cuối cùng) trong đó đã có 35 đã xây dựng công trình biogas và đưa vào sử dụng. Người dân hài lòng về chất lượng công trình, có gas đều, chất lượng gas tốt. Tuy nhiên các hộ dân còn nhiều thắc mắc về kỹ thuật và lợi ích công trình biogas mà họ đang sử dụng. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG HẦM Ủ BIOGAS TẠI XÃ AN PHÚ, HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đề tài được thực hiện thông qua việc phỏng vấn 65/105 hộ chăn nuôi có xây dựng hầm ủ biogas trong tổng số 504 hộ căn nuôi, lấy đều trong 6 ấp, cụ thể: Xã An Phú Phú Trung 11 hộ Xóm Thuốc 10 hộ Xóm Chùa 10 hộ Phú Bình 12 hộ An Bình 11 hộ An Hòa 11 hộ Hình 4.1: Sơ đồ phát phiếu điều tra 4.1 Kết quả khảo sát tình hình lắp đặt hầm ủ biogas của xã An Phú 4.1.1 Kết quả khảo sát đàn gia súc trên địa bàn xã Tổng số hộ được điều tra là 65 hộ. Tổng số lượng heo là 627 con, số lượng bò là 172 con. Kết quả như sau: Bảng 4.1 Kết quả điều tra, thống kê đàn gia súc Chăn nuôi heo Chăn nuôi bò Chăn nuôi heo và bò Số hộ chăn nuôi/65 hộ (hộ) Số lượng (heo sữa, heo đực, heo nái…) (con) Số hộ chăn nuôi/65 hộ (hộ) Số lượng (bò sữa, bò ta) (con) Số hộ chăn nuôi/65 hộ (hộ) Số lượng (con) 44 591 14 152 7 Bò: 20 Heo: 36 Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra Với số lượng đàn gia súc như trên, hàng ngày khối lượng chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi sẽ rất lớn. Theo sổ tay sử dụng khí sinh học thuộc dự án Chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam 2007-2011 của Cục Chăn nuôi – Bộ NN&PTNT, ước tính như sau: Bảng 4.2 Lượng chất thải trung bình ngày của gia súc Loài vật Lượng chất thải trung bình Lượng phân ( kg phân/con.ngày) Lượng nước tiểu (lít nước tiểu/con.ngày) Heo 1,2 -1,4 10 Bò 15-20 5-7 Như vậy lượng chất thải phát sinh là rất lớn, vì vậy việc quản lý, thải bỏ lượng chất thải này nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường vùng nông thôn là vấn đề quan trọng và cấp thiết. 4.1.2 Kênh thông tin mà người nông dân biết đến biogas Người dân có thể tiếp cận những thông tin về công nghệ biogas qua nhiều kênh khác nhau như: qua tivi, báo đài, qua các lớp truyền thông, tập huấn, giới thiệu của bạn bè…Hình 4.1 tổng hợp điều tra những nguồn thông tin mà người dân biết về công nghệ biogas trên 65 hộ. 49.23% 30.77% 20% Truyền thông, tập huấn Qua bạn bè, hàng xóm Qua tivi, báo đài Hình 4.2 Nguồn tiếp nhận thông tin về biogas của các hộ Qua đó, ta thấy rằng tỷ lệ người dân biết đến biogas qua kênh truyền thông, tập huấn chiếm 49,23%, nguồn tiếp nhận biogas qua bạn bè, hàng xóm là 30,77%, và qua tivi báo đài là 20%. Điều này chứng tỏ rằng truyền thông, tập huấn chiếm vai trò rất quan trọng để người dân tìm hiểu và ứng dụng công nghệ biogas vào thực tế 4.1.3 Lý do người dân lắp đặt hầm Theo kết quả điều tra của 65 hộ, tại các hộ đã xây dựng hầm biogas, nguyên nhân mà người dân lắp đặt hầm ủ là muốn cải thiện môi trường xung quanh chuồng trại chiếm 35.38%, muốn sử dụng gas chiếm 46.15%, lý do được hổ trợ về vốn chỉ chiếm 12.31%, lý do phụ là lo ngại sau này nhà nước bắt buộc làm đây là ý kiến của 6.15% người được phỏng vấn. Cải thiện môi trường Sử dụng gas Hổ trợ về vốn Lý do khác 35.38% 46.15% 6.15% 12.31% Hình 4.3 Lý do lắp đặt hầm ủ biogas 4.1.4 Các kiểu công trình biogas trên địa bàn Trước khi chương trình VSMTNT của thành phố được triển khai các hộ dân ở đây xây dựng biogas chủ yếu là túi ủ, dạng ống bê tông và hầm chủ nhật (một dạng hầm tự xây không theo thiết kế sẵn). Kết quả điều tra trên 65 hộ cho thấy, có 4 dạng hầm ủ biogas chính là túi ủ, hầm Thái – Đức, hầm chữ nhật, hầm ống bê tông, cụ thể được trình bày ở bảng 4.3. Bảng 4.3 Các kiểu hầm biogas được người dân ở đây sử dụng Kiểu hầm Số lượng Túi ủ 13 Hầm Thái – Đức 37 Hầm chữ nhật 8 Hầm ống bê tông 7 Tổng 65 Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra 4.1.5 Chi phí lắp đặt Mỗi kiểu hầm biogas có 1 chi phí đầu tư ban đầu khác nhau với cùng thể tích: Chi phí xây dựng cao nhất tại thời điểm này là kiểu hầm Thái – Đức, hầm ống bê tông, hầm chữ nhật và sau cùng là túi ủ plastic. Bảng 4.4 Chi phí trung bình/m3 các hầm ủ biogas Kiểu hầm Hầm chữ nhật l Chi phí xây dựng ( đồng/m3) Chi phí bảo dưỡng ( đồng/m3) Hầm Thái – Đức 1.380.000 7.500 Túi ủ 470.000 50.000 Hầm ống bê tông 790.000 7.500 Hầm chữ nhật 1.200.000 7.500 4.2 Kết quả khảo sát tình hình sử dụng biogas 4.2.1 Mục đích sử dụng khí gas Tất cả 65 hộ được đều tra, đều sử dụng biogas làm chất đốt mà không sử dụng cho mục đích khác. Trước kia có vài hộ cho biết đã sử dụng gas cho thắp sáng nhưng chỉ trong thời gian ngắn các bóng đèn đều bị vỡ do quá nóng. Cũng không có hộ nào dùng gas để chạy máy phát điện. Nguyên nhân là do phần lớn các hộ chăn nuôi với quy mô nhỏ nên lượng gas chỉ đủ để đun nấu, không đủ chạy máy phát điện, lý do khác là chi phí để mua máy phát điện chạy bằng biogas khá cao mà nhu cầu không đủ để họ quyết định mua. Vài hộ chăn nuôi với quy mô lớn theo kiểu trang trại cho biết sau này họ có dự định sẽ mua máy phát điện chạy bằng biogas để tiết kiệm tiền điện. 4.2.2 Loại bếp sử dụng cho biogas 46% 23% 31% Bếp đôi Bếp đơn Cả hai Hình 4.4 Loại bếp sử dụng cho biogas Đa số (30/ 65) các hộ dùng bếp đôi để nun nấu. Có 15/65 được phỏng vấn dùng bếp đơn, bởi vì các hộ này có hầm biogas nhỏ và nhu cầu sử dụng gas không nhiều. Các hộ này ngoài sử dụng gas còn sử dụng củi và bình gas để đun nấu. Và 20 /65 hộ sử dụng cả bếp đôi và bếp đơn. Phần lớn các hộ này ngoài việc sử dụng gas nấu ăn cho gia đình còn dùng gas để nấu thức ăn cho chăn nuôi hoặc nấu nướng cho quán ăn. Tất cả các hộ sử dụng cả hai loại bếp thì đều có quy mô chăn nuôi trên 30 con heo và thể tích hầm không dưới 9 m3. 4.2.3 Thời gian nấu ăn bằng biogas < 90 phút/ngày 90 – 180 phút/ngày >180 phút/ngày 23.08% 50.77% 26.15% Hình 4.5 Thời gian nấu ăn bằng biogas Có 15/65 (chiếm 23.08%) hộ được phỏng vấn nấu ăn dưới 90 phút/ngày (dưới 30 phút/bữa). Đây là các hộ ít người và nấu ăn bằng bếp đơn, đôi khi họ nấu ăn bằng củi. 33/65 (chiếm 50.77%) hộ nấu ăn trung bình từ 90 – 180 phút/ngày ( từ 30-60 phút/bữa). Có 17/65 (chiếm 26.15%) hộ nấu ăn trên 180 phút/ngày ( trên 60 phút/bữa). Trong số này có hộ mở quán ăn, có hộ nấu bánh, nấu rượu hàng ngày để bán. Như vậy trung bình mỗi hộ nấu ăn bằng biogas từ 90-180 phút/ngày. Với một hầm 7 – 9 m3 với khoảng 10 con heo thì họ hoàn toàn đủ gas dùng mà không cần đến các chất đốt khác nhu gas công nghiệp, củi... Vì nhiệt lượng boigas sinh ra nhiều hơn các chất đốt trước kia nên thời gian nấu ăn giảm đi đáng kể, giúp người nội trợ có thêm thời gian để làm các việc khác. 4.2.4 Lượng khói trong nhà bếp Tổng số hộ khảo sát là 65 hộ. Kết quả khảo sát theo bảng 4.5 Bảng 4.5 Lượng khói trong nhà bếp so với trước Tình hình Số hộ Tỷ lệ (%) Không còn 47 72.30 Vẫn còn 18 27.70 Tổng 65 Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra Có đến 47/65 hộ được phỏng vấn nói rằng không còn khói trong nhà bếp, từ đó giảm đáng kể các bệnh về đường hô hấp. Các hộ vẫn còn khói trong nhà bếp vì họ vẫn còn dùng củi để nấu ăn. Thế nhưng lượng khói đã giảm đi nhiều vì họ nấu bằng biogas nhiều hơn bằng củi. Các hộ này dùng bếp đơn nên khi nấu nướng nhiều họ sẽ dùng bếp củi bên cạnh. 4.2.5 Mùi trong nhà bếp Bảng 4.6 Mùi trong nhà bếp so với trước Tình hình Số hộ Tỷ lệ % Nhiều hơn 0 0 Vẫn còn 2 3.08 Không còn 63 96.92 Tổng 65 Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra Chỉ có 2 người nói rằng họ vẫn thấy mùi trong nhà bếp vẫn còn. Vì khi nấu ăn bằng biogas sẽ có mùi khí metan bị đốt cháy, có một số người khó chịu với mùi này. Có nhiều người ban đầu khó chịu với mùi khí gas nhưng sau một thời gian họ cũng quen và cảm thấy bình thường. 4.2.6 Tình hình vệ sinh của xoang nồi Bảng 4.7 Tình hình vệ sinh của xoang nồi so với trước Tình hình Số hộ Tỷ lệ % Sạch hơn 55 84.61 Như cũ 10 15.39 Tổng 65 Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra Có 55/65 hộ cho rằng sau khi có biogas xoang nồi của họ được sạch sẽ, không còn lọ đen dưới đáy nồi nữa. Còn 10 hộ cho rằng xoang nồi như cũ vì do họ vẫn còn dùng củi để nấu ăn, hoặc có thể do chuyển từ nấu bằng củi sang gas mà họ không đánh bóng lại xoang nồi nên họ cho rằng “vẫn như cũ”. 4.2.7 Nhận thức của người dân về môi trường Trong 65 hộ được hỏi thì 44 hộ thực hiện vệ sinh chuồng trại bằng cách xịt rửa chuồng đưa hết phân, nước rửa chuồng theo đường thoát vào hầm biogas. 21 hộ còn lại gom phân đem bán hoặc bón cây, sau đó xịt rửa chuồng, chất thải đi vào hầm biogas chỉ còn nước tiểu, nước rửa chuồng. Những hộ dân thực hiện cách vệ sinh chuồng trại như vậy là những hộ nuôi thêm bò sữa, hoặc có quá nhiều phân, phân lại bán được giá. Tất cả hộ dân đều công nhận môi trường xung quanh chuồng trại được cải thiện đáng kể hết mùi hôi do phân và nước tiểu ứ đọng trong hố thải so với trước khi có biogas, hết ruồi nhặng. Tuy nhiên, nước thải sau hầm ủ, người dân vẫn thải tùy tiện ra môi trường. Bã thải sau hầm ủ biogs được người dân dùng làm phân bón cho cây trồng, tuy nhiên hiệu quả chưa cao lắm, đồ án này đưa ra các giải pháp nhằm tận dụng hiệu quả bã thải (mục 5.2.3). Người dân cũng đang phân vân các thiết bị, đường ống dễ bị ăn mòn, mau hư. 4.3 Đánh giá kết quả khảo sát Kết quả điều tra trên 65 hộ cho thấy, có 4 dạng hầm ủ biogas chính là túi ủ, hầm Thái – Đức, hầm chữ nhật, hầm ống bê tông (được trình bày ở bảng 4.3). Vì vậy kết quả khảo sát được đánh giá như bảng sau: Bảng 4.8 So sánh ưu-nhược điểm giữa các kiểu hầm Kiểu hầm biogas Ưu điểm Nhược điểm Túi ủ Chi phí đầu tư thấp Đào vị trí nông, thích hợp với vùng có nước ngầm cao. Rất dễ hỏng do với động vật, trẻ em… - Cần sửa chữa thường xuyên, và biện pháp bảo vệ Áp suất khí thấp, không thích hợp cho chiếu sáng bằng biogas Tuổi thọ thấp, nhất là khi hầm bị nắng chiếu trực tiếp (dưới 2 năm) Nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ môi trường Đòi hỏi diện tích bề mặt lớn Chỉ phù hợp cho những hộ chăn nuôi với số lượng nhỏ. Hầm Thái – Đức - Đảm bảo an toàn, phòng, chống cháy nổ. Thiết bị có dạng hình cầu nên tiết kiệm được vật liệu hơn so với các thiết bị khác hình chữ nhật hoặc hình trụ. Đặc điểm này giúp người sử dụng tiết kiệm được chi phí đầu tư. Dạng hình vòm cầu có diện tích xung quanh nhỏ nhưng khả năng chịu lực tốt. - Áp lực khí ổn định, diện tích mặt bằng phù hợp. Có thể xây dựng dưới nền chuồng nuôi, vật liệu có sẵn tại địa phương, không tốn diện tích do tất cả các phần đều được đặt ngầm dưới đất, có thể áp dụng cho những hộ chăn nuôi có diện tích hẹp, Vận hành đơn giản, thời gian sử dụng từ 10 đến 15 năm và chi phí xây dựng hầm biogas 8 m3 tốn khoảng 9 triệu đồng. Khi xây dựng cần nhiều sức lao động tại chỗ vì khối lượng đất phải đào là lớn; Kỹ thuật xây dựng thiết bị là khá phức tạp, thông thường yêu cầu thợ xây phải qua huấn luyện; Kinh phí xây dựng cao hơn các kiểu hầm khác Hầm chữ nhật, hầm ống bê tông Kỹ thuật xây dựng đơn giản, người dân có thể tự làm lấy, kích thước tùy ý lựa chọn, không tốn diện tích do tất cả các phần đều được đặt ngầm dưới đất, có thể áp dụng cho những hộ chăn nuôi có diện tích hẹp Thiết bị có dạng hình chữ nhật, hình ống nên tốn nhiều vật liệu hơn so với các thiết bị hình vòm. Đặc điểm này làm chi phí đầu tư cao. Khả năng chịu lực tương đối tốt. Với những ưu, nhược điểm trên, kết hợp với điều kiện tự nhiên của vùng, đề tài khuyến khích người dân nên sử dụng mô hình Thái – Đức. 4.4 Khó khăn và thuận lợi của người dân khi lắp đặt biogas 4.4.1 Thuận lợi Được sự hỗ trợ vay vốn từ Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, thông qua Hội Phụ nữ. Thông qua các lớp truyền thông, tập huấn người dân được phát tài liệu miễn phí, được tư vấn kỹ thuật và được kiểm tra chất lượng hầm khi hoàn thành. Trên địa bàn xã có đội xây dựng hầm biogas chuyên trách được tập huấn chuyên môn. Hầm ủ được bảo hành 01 năm. Trong thời gian này nếu hầm gặp sự cố sẽ được sửa chữa miễn phí. Diện tích xây dựng rộng rãi nên không ảnh hưởng nhiều tới đất canh tác hay trồng cây lâu năm. Người dân ngày càng nhận thức được lợi ích to lớn của biogas nên hầu hết người dân tự nguyện lắp đặt. 4.4.2 Khó khăn Hiện nay trên địa bàn xã có 01 đội xây dựng nên khi hầm gặp sự cố thì việc gọi thợ đến sửa khá khó khăn và thường thì phải đợi 03 ngày thì đội mới có mặt. Chi phí xây hầm ủ còn cao, thủ tục vay vốn còn gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian. CHƯƠNG 5 : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HẨM Ủ BIOGAS 5.1 Giải pháp quản lý UBND Xã tăng cường thực hiện tốt các hoạt động tuyên truyền, tập huấn nhằm nâng cao ý thức của người dân và cộng đồng dân cư về ô nhiễm môi trường trong cuộc sống và các hoạt động sản xuất, kinh doanh. Tăng cường các biện pháp quản lý Nhà nước đối với việc quản lý nước thải, chất thải trong sản xuất nông nghiệp nhất là trong lãnh vực chăn nuôi. Có chính sách khuyến khích người dân chăn nuôi tập trung, sử dụng hầm biogas để xử lý chất thải. Hỗ trợ miễn phí về tài liệu, tổ chức tập huấn, cán bộ tư vấn kỹ thuật miễn phí. Đào tạo thợ xây dựng lành nghề, đúng kỹ thuật. 5.2 Giải pháp kỹ thuật 5.2.1 Khắc phục sự cố hầm ủ biogas Trong quá trình vận hành, người dân cần theo dõi hoạt động của hầm ủ để nhanh chóng phát hiện các sự cố của hầm nhằm duy trì và đảm bảo chất lượng gas ổn định với áp lực và lượng gas đủ để phục vụ cho mục đích sinh hoạt của gia đình. Bảng 5.1. Phương pháp khắc phục sự cố hầm ủ Hiện tượng Các vấn đề nảy sinh Phương pháp giải quyết Áp lực gas quá thấp hoặc giảm nên không sử dụng gas được Nguyên liệu đầu vào quá ít Bổ sung nguyên liệu theo đúng yêu cầu thể tích của bể. Nắp của bể phân hủy bị rò rỉ Kiểm tra, nếu thấy bong bóng nước ở trên bề mặt nước tức là có hiện tượng rò rỉ, tiến hành mở nắp bể và trát kín sau đó đóng nắp lại. ống dẫn khí hoặc van bị rò rỉ Dùng bọt xà phòng để kiểm tra chổ bị rò rỉ ở van, chỗ nối ống dẫn khí. Có cặn đóng trong ống dẫn khí của bể phân hủy Tháo đoạn nối giữa ống dẫn khí và đường vào bể phân hủy sau đó dùng que mỏng hoặc bàn chải mềm để cạo chất cặn gây tắc ống. Vòm cố định bị nứt Đào đất xung quanh vòm rồi dùng bọt xà phòng kiểm tra chổ rỉ. Nơi nào xuất hiện bong bóng chứng tỏ là chổ đó bị rò rỉ. Dùng bơm hoặc nạo vét hết cặn lắng ra khỏi bể, rửa sạch bể và kiểm tra chỗ nứt bên trong vòm cố định. Đập vỡ xi măng cũ xung quanh vết nứt rồi trát xi măng mới vào, gia cố để chống thấm. Áp lực gas bình thường nhưng khí thoát nhanh Có váng đóng trên bề mặt bể phân hủy Mở nắp bể và đổ thêm nước. Dùng gậy gỗ khuấy trộn cho tới khi lới váng tan ra thì đóng nắp bể lại. Có nhiêu chất cặn lắng bị chìm dưới đáy Mở đường tháo ra cho tới khi các chất cặn bị đẩy ra ngoài. Có ván đóng trên bề mặt bể thu Dùng gậy để khuấy đảo lớp váng sau đó xúc ra ngoài. Đường ống tháo nguyên liệu đã sử dụng bị tắc nghẽn Dùng gậy để thông ống. Áp lực quá lớn ống dẫn khí bị tắc Dùng gậy để thông ống. Khí trong bể áp lực quá lớn Làm sạch khu vực tháo nguyên liệu đã sử dụng và đường cống thoát bằng ách nạo vét bã thải đem sử dụng. Xuất hiện các bóng nước tại đường vào bể áp lực Bổ sung quá nhiều nguyên liệu Ngừng bổ sung nguyên liệu trong vòng 7 ngày hoặc cho mỗi ngày 5 túi vôi vào trong 4 ngày. Áp lực khí không ổn định Nước bị ngưng tụ trong ống dẫn khí Mở van của ngăn ngưng tụ để cho thoát nước trong ống sau đó đóng chặt van lại Đủ áp lực nhưng gas có mùi khó chịu và không thể cháy được Độ pH thấp, chứng tỏ trong hầm hàm lượng axit cao Bổ sung vôi để trung hòa và giảm nồng độ axit Bổ sung quá nhiều nguyên liệu Ngừng bổ sung nguyên liệu ( như trên) Trong chất thải động vật có lẫn độc tố và chất diệt khuẩn Ngừng bổ sung nguyên liệu trong vòng 2 -3 ngày, nếu khí vẫn không cháy thì phải bỏ hết nguyên liệu cũ và bắt đầu cho nguyên liệu mới lại từ đầu. Nguyên liệu nạp vào ban đầu toàn là chất thải của lợn Mở van dẫn khí cho tới khi khí bốc cháy hoặc phải loại bỏ hết bã thải và thay thế bằng phân bò hoặc phân của động vật khác. Áp lực đủ nhưng khí lên ít và không cháy Có quá nhiều không khí Điều chỉnh vòi hiệu chỉnh khí Có nước đọng lại trong ống dẫn khí Mở van của ngăn ngưng tụ để cho khô nước rồi đónh chặt lại Ngọn lửa cháy yếu Áp lực khí thấp Kiểm tra ống dẫn khí có bị rò rỉ không Lỗ thông gas quá nhỏ hoặc nắp bếp bị tắc nghẽn Nới rộng lỗ thông gas theo các kích thước sau: Đối với bếp nấu thì vòng trong của lỗ thoát khí có kích thước bằng 1.2 mm; còn vòng ngoài có kích thước 1.6 mm. Đối với bếp đôi có 2 vòng thì vòng trong có lỗ thoát khí có kích thước 1.6mm, còn vòng ngoài có kích thước 2.3 mm. Ngọn lửa cháy quá lớn Lỗ thoát ra quá rộng Mở bộ phận điều chỉnh không khí cho tới khi ngọn lửa có màu xanh Lửa cháy ngược trở lại thay vì bốc lên lỗ Khí gas quay ngược trở lại do phần nắp bếp bị tắc Dùng bàn chải hoặc khăn lau sạch các lỗ lên lửa để cạo và loại bỏ các cặn bẩn khòi bếp Đường đóng không khí vào đóng không chặt Điều chỉnh vòng điều chỉnh không khí tại vị trí van đóng hoàn toàn 5.2.2 Xử lý nước thải chăn nuôi sau hầm ủ biogas bằng công nghệ “đất ngập nước” Nước thải có khả năng tự làm sạch nhờ quá trình thấm hút qua đất cát như một phương thức xử lý tự lọc sinh học, được gọi tổng quát là xử lý nước thải qua đất. Bằng cách xả nước thải sau khi xử lý sơ bộ qua một hào lọc ngầm hay một cánh đồng tưới hay bãi lọc có diện tích tương đối rộng, các chất cặn lơ lửng trong nước sẽ bị giữ lại ở tầng mặt đất. Nhờ có oxy và vi khuẩn hiếu khí mà các chất bẩn đó được oxy hoá và nước được làm sạch thấm xuống mặt đất. Điều kiện quan trọng trong phương pháp này là phải có lớp đất, cát đủ dày để lọc, chiều dài tối thiểu khoảng 0,2 – 0,5m. Thực tế cho thấy khả năng xử lý nước thải hữu hiệu diễn ra ở độ sâu 1,5m tính từ mặt đất. Ngoài ra một số nơi còn áp dụng việc xử lý nước thải qua các vùng dất ngập nước, độ sâu trong khoảng 0,1 - 1,8m, hoặc dùng nước thải xả vào các vùng trũng thấp để nuôi trồng các thực vật thuỷ sinh nổi như lục bình, rong, cây cỏ nền, bèo tầm... 5.2.3 Sử dụng hiệu quả bả thải sau khi nạo vét hấm ủ Bã thải khí sinh học là một loại phân hữu cơ nên nó không những có những đặc tính của phân hữu cơ truyền thống mà còn có nhiều ưu điểm khác do kết quả của quá trình phân hủy kỵ khí mang lại. Bã thải có 2 dạng: - Bã thải lỏng: Gồm các chất hoà tan và lơ lửng. - Bã thải đặc: Gồm phần váng và phấn lắng đọng ở đáy thiết bị. Hầu hết các hầm biogas cỡ nhỏ đều hoạt động theo cơ chế liên tục nên bã thải lõng được đậy ra thường xuyên mang theo số lượng nhỏ chất khô vào khoảng 6-10%. Bã thải đặc nằm trong đáy thiết bị và được lấy ra định kỳ theo ống thoát đáy. Thành phần N,P, K trong thành phần bã thải phụ thuộc vào nguyên liệu của hầm ủ. Trung bình 1m3 bã thải chứa khoảng 0,16 – 2,4 kg N, tương đương với 0,34 – 5,2 kg urê ( chứa 46%N); khoảng 0,5 – 2,7 kg P2O5, tương đương 2,5 – 13,5 kg phân lân ( chứa 20% P2O5); khoảng 0,9 – 4,0 kg K2O, tương đương khoảng 1,8 – 8,0 kg phân kali ( chứa 50% K2O). Bảng 5.2: Thành phần N,P,K trong bã thải sau hầm biogas Thông số N tổng số NH+4 P2O5 tổng số K2O tổng số pH Phần lỏng (mg/l) 170-2240 130-930 56-320 100-434 1,7- 8,5 % 0,017-0,22 0,013-0,093 0,0056-0,032 0,01-0,043 Phần rắn (mg) 140-3800 30,8-261,7 246-620 434-3100 7,0-8,6 % 0,07-1,9 0,015-0,13 0,123-0,31 0,217-1,55 ( Nguồn: Le Thi Xuan Thu, biogas engineer – Biogas Projec) Thành phần dinh dưỡng trong bả thãi của từng loại động vật khác nhau cũng có sự khác nhau và được thống kê theo bảng 5.3. Bảng 5.3 Thành phần dinh dưỡng đa lượng và vi lượng trong bã thải Bã thải của các loại nguyên liệu Nồng độ chất dinh dưỡng N (g/l) P2O5 (g/l) K2O (g/l) Ca (ppm) Mg (ppm) Zn (ppm) Mn (ppm) Bã thải lỏng sau hầm ủ phân heo 0,47 0,18 0,32 109,7 91,8 5,3 1,1 Bã thải lỏng sau hầm ủ phân bò 0,8 0,31 0,56 239,6 125,6 3,3 5,7 Bã thải lỏng sau hầm ủ phân heo và bò 0,37 0,17 0,32 71,2 81,3 1,4 0,6 ( Theo nghiên cứu của viện Đất trồng và phân bón quốc gia năm 2005) Kết quả nghiên cứu trên cho thấy, thành phần dinh dưỡng trong bã thải của hầm ủ phụ thuộc vào loại nguyên liệu của hầm ủ. Tại Việt Nam, phân heo và phân bò là những thành phần nguyên liệu chủ yếu của hầm ủ. Lưu chứa và bảo quản bã thải trước khi sử dụng Theo phân tích ở trên, hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thành phần bã thải sễ suy giảm do điều kiện thời tiết khí hậu nóng ẩm của miền Nam Việt Nam. Chính vì vậy, việc bảo quản lượng bã thải này trước khi sử dụng là điều hết sức cần thiết. Một giải pháp khác để bảo quản bã thải là làm phân compost. Đây là giải pháp quen thuộc của nông dân ở vùng nông thôn vì họ đã thường xuyên sử dụng giải pháp này đối với phân tươi để tạo ra nguồn phân bón hữu cơ. Phân compost khi sử dụng nguồn nguyên liệu là bã thải có chất lượng tương đương với phân tươi của động vật. Giải pháp sử dụng bã thải trực tiếp, không qua chế biến Bón trực tiếp Việc sử dụng phân hữu cơ như thế nào là việc vô cùng quan trọng để có hiệu quả đến cây trồng như: Thúc đẩy sự phát triển và góp phần tăng năng suất cây trồng. Vì vậy, khi sử dụng bón trực tiếp phải tuân theo các điểm sau: Bã thải lỏng bao gồm nhiều chất dinh dưỡng hòa tan nên cây trồng dễ hấp thụ nên được sử dụng như là các loại phân bón thúc. Bả thải đặc có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, giàu các chất hữu cơ, nhiều axít Humic, đồng thời có tác dụng về phân bón cả tác dụng nhanh và tác dụng chậm nên sẽ phù hợp cho bón lót. Bã thải lỏng vừa ra khỏi thiết bị lên men sẽ cạnh tranh oxy với cây trồng, do vậy ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt và sự phát triển của bộ rễ, thậm chí còn cho mầm cây bị héo. Do đó, để sử dụng hiệu quả, bã thải vừa ra khỏi thiết bị nên giữ lại vài ngày ở một hầm khác (hầm lắng - lọc), phần bã thải đặc nên ủ từ 10 – 15 ngày trước khi sử dụng. Bón phối hợp với phân hóa học Việc phối hợp giữa phân hóa học và bã thải biogas sẽ bù trừ cho sự thiếu hụt và làm giảm mâu thuẫn giữa nhu cầu dinh dưỡng của cây trổng và việc cấp phân cho đất. Việc bổ sung đạm sunfat và đạm carbonat (Amoni – carbonate) vào bã thải lỏng biogas sẽ làm tăng tốc độ hòa tan và hấp thụ phân bón hóa học cho đất, giúp cho cây trồng dễ đồng hóa các chất dinh dưỡng, nhờ đó hạn chế sự suy giảm của nitơ và tăng cường hệ số sử dụng của phân hóa học dẫn, thức đẩy sự tăng trưởng của cây trồng và vi sinh vật trong đất. Giải pháp này sẽ làm giảm nhu cầu về phân hóa học, giảm chi phí cho nông nghiệp, ngăn ngừa sự phá hủy cấu trúc đất do bón nhiều phân hóa học, bảo vệ môi trường sinh thái và góp phần tăng năng suất cây trồng. Sự cân đối tối ưu giữa phân bón hóa học và bã thải biogas tùy thuộc vào các loại đất, điều kiện khí hậu và các loại cây trồng khác nhau, từng khu vực khác nhau. Ngoài ra khi phối hợp bã thải biogas và phân lân sẽ tạo thành phân phosphoric biogas. Phương pháp phối trộn là: trộn phosphate magie calci hoặc apatit với bã thải biogas theo tỉ lệ 20 – 25 kg lân/1m3 bã thải làm tăng năng suất cho cây đậu và rất hiệu quả đối với đất thiếu lân. Làm phân bón lá Bã thải lỏng biogas có thể sự dụng bón trực tiếp cho lá cây, phương pháp như sau: Lọc hết cặn khỏi bã lỏng và dùng dung dịch này phun lên lá cây giúp cho cây trồng tăng trưởng nhanh vì trong bã thải biogas ngoài nitơ còn có phosphot và các nguyên tố dinh dưỡng khác. Hạn chế được sâu bệnh cây trồng Theo kết quả thu được từ những vùng ứng dụng bã thải biogas, phân biogas có ảnh hưởng đến việc hạn chế sâu bệnh cho cây trồng. Dùng phân biogas cho cây trồng sau 48 giờ thì số lượng côn trùng chỉ còn khoảng 55% (kết quả nghiên cứu của Đại học Nông nghiệp Nam Ninh Trung Quốc – 2005). Tại các vùng sử dụng phân bón từ bã thải biogas người ta đều cho rằng bã thải biogas có hiệu quả rất tốt đối với việc kìm hãm sâu bệnh cho các loại cây lương thực, rau và hoa quả. Dùng bã thải để chế biến phân hữu cơ khô Phơi khô là cách chế biến đơn giản để cất giữ hoặc vận chuyển. Tuy nhiên phương pháp này làm tổn thất dinh dưỡng ở mức độ cao, đặc biệt là nitơ bị tổn thất nghiêm trọng có thể tới 50% nitơ tổng số và 90% nitơ khoáng. Sử dụng phân bã thải biogas như phân gia súc phơi khô. Sử dụng bã thải để nuôi cá Bã thải biogas bao gồm một số lượng lớn các chất dinh dưỡng có tác dụng nhanh nên chức năng chủ yếu của nó là làm phân bón cho nước để nuôi thủy sinh vật. Vì vậy, các ao cá sử dụng bã thải biogas như một loại thức ăn phù hợp với việc nuôi các loại cá chép vàng…do nó có chứa một số chất hữu cơ. Việc sử dụng bã thải làm thức ăn cho cá phụ thuộc vào tỷ lệ cá thả trong ao: Nếu sử dụng bã thải biogas như một nguồn thức ăn chủ yếu thì cá tinh chiếm tỷ lệ trên 70% và cá ăn tạp chiếm 20-3-%. Nếu trộn lẫn bã thải biogas với các loại thức ăn khác thì cá trong ao có thể theo các phương pháp truyền thống như cá trắm cỏ, cá vền không nhỏ hơn 40 – 50%, đồng thời thả thêm vài loại cá khác. Cách sử dụng bã thải như sau: Trước khi nuôi cá nên cải tạo ao bằng cách nạo vét bùn, sửa sang bờ ao, bón vôi ( liều lượng 100 kg/1000 m2), duy trì độ sâu của ao từ 1,5 – 2 m. Nếu đào ao mới phải đào sâu 2 – 3m. Xử lý nước ao bằng nước thải đến khi nước có màu trong mới thả cá bột. Hàng ngày phu nước thải trên mặt ao hoặc đặt ống dẫn trực tiếp nước thải và bã cặn ra ao. Mật độ thả cá 5 con/m2. Đối với cá thịt, trước khi nuôi ao cần được nạo vét và bón vôi. Diện tích ao nuôi tối thiểu 400 m2. Có thể kết hợp cho cá ăn dặm thêm tấm, cám. Việc sử dụng bã thải biogas như một nguồn thức ăn trực tiếp cơ bản cho các ao cá hỗn hợp đã cho thấy đầy đủ các mặt thuận lợi của bã thải biogas như sự giàu dinh dưỡng của phân sử dụng, như một nguổn thức ăn tự nhiên tốt nhất cho thủy sinh vật và như vậy làm tăng hiệu quả kinh tế cho các ao cá. 5.3 Giải pháp hổ trợ Tăng cường các hoạt động tuyên truyền, tập huấn nhằm nâng cao lợi ích người dân và cộng đồng dân cư về ô nhiễm môi trường trong cuộc sống và các hoạt động sản xuất, kinh doanh. Việc nâng cao hiệu quả triển khai xây dựng và vận hành các hầm ủ biogas tại xã An Phú để đảm bảo các chỉ tiêu đề ra trong Chương trình VSMTNT của Thành Phố đòi hỏi cần có sự hổ trợ và phối hợp thực hiện giữa các cơ quan ban ngành chức năng như tăng cường nhiệm vụ của Ban chỉ đạo Chương trình, của Trung tâm Nước sạch và VSMT NT, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, UBND các cấp… Hiện nay, UBND Xã An Phú giao cho Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã cho các hộ dân muốn xây mô hình hầm ủ biogas được vay vốn, với quy trình như sau: Tổ chức tín dụng: Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố (thông qua Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã), Ngân hàng Chính sách Xã hội, Ngân hàng phát triển nông thôn. Đầu mối đề xuất cho vay và thu hồi vốn: Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã. Đầu mối tổng hợp theo dõi tiến độ thực hiện: Trung tâm Nước Sạch và VSMT nông thôn. Hộ gia đình tham gia Chương trình vệ sinh môi trường , đến liên hệ với Hội liên hiệp Phụ nữ xã đăng ký nhu cầu tham gia Chương trình (các hạng mục nhà vệ sinh, hầm biogas…) theo mẫu hướng dẫn. Hội liên hiệp phụ nữ xã lập danh sách nhu cầu vay vốn của các hộ dân, bảng danh sách được UBND xã xác nhận, gửi đến tổ chức tín dụng đã được chọn tham gia chương trình (Ngân hàng Chính sách Xã hội, Ngân hành phát triển nông thôn, các Quỹ khác…) hoặc vay từ quỹ của Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố. Hội Liên Hiệp Phụ nữ Xã hoặc các tổ chức tín dụng khác, căn cứ vào danh sách kiểm tra các điều kiện vay vốn, điều kiện thực hiện xây dựng công trình. Nếu thỏa mãn những điều kiện, Tổ chức tín dụng ký kết hợp đồng tín dụng cho các hộ, tiến hành giải ngân thực hiện xây dựng công trình. Danh sách vay vốn được gửi đến Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố, Trung tâm Nước sạch và VSMT nông thôn (chủ đầu tư Chương trình) đồng thời gửi Sở Tài Chính làm căn cứ chi trả. Sở Tài Chính kiểm tra hồ sơ vay vốn xây dựng các công trình, nếu hợp lệ tiến hành cấp hỗ trợ 100% lãi suất vay ( 24 tháng đối với Nhà vệ sinh và 36 tháng đối với hầm biogas). Trung tâm Nước sạch và VSMT nông thôn căn cứ vào danh sách của Hội Liên Hiệp Phụ nữ Thành Phố tiến hành nghiệm thu công trình hoàn thành, lập thủ tục cấp hỗ trợ đầu tư theo quy định tại Nghị quyết số 07/2007/NĐ-HĐND ngày 05/7/2007). Căn cứ tiến độ thu hồi vốn tại các hợp đồng tín dụng, Sở tài chính chuyển tiền lãi suát về Trung tâm Nước sạch và VSMT nông thôn. Trung tâm Nước sạch và VSMT nông thôn căn cứ vào sự chi trả hổ trợ lãi suất của Sở Tài chính để chuyển đến các tổ chức tín dụng đã phát vay cho các hộ dân tham gia chương trình. Trung tâm Nước sạch và VSMT là đầu mối giám sát và theo dõi việc thực hiện xây dựng công trình và chi trả lãi suất vay vốn cho các hộ dân. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Quá trình phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm ở nông thôn hiện nay gắn liền với việc xử lý chất thải trong nông nghiệp, mà giải pháp xây dựng hầm biogas là một trong những giải pháp hữu hiệu nhất. Những lợi ích thiết thực về mặt kinh tế, kỹ thuật và môi trường của hầm ủ biogas được thể hiện thông qua kết quả điều tra, khảo sát cho thấy: Mô hình hầm ủ biogas rất hiệu quả để xử lý chất thải chăn nuôi, đảm bảo điều kiện an toàn vệ sinh môi trường cho người dân vùng nông thôn. Tạo ra nhiên liệu từ nguồn khí gas để sử dụng cho việc đun nấu trong mỗi gia đình, vì vậy công việc nội trợ, sinh hoạt của các gia đình trở nên nhẹ nhàng, sạch sẽ, giảm bớt vất vả, đặc biệt là đối với phụ nữ, người già. Với việc kết hợp chất thải từ hầm biogas với các chất rác hữu cơ khác trong sản xuất, sinh hoạt đã sản xuất được một lượng phân bón hữu cơ vi sinh, hạn chế việc lạm dụng sử dụng phân hoá học trong sản xuất nông nghiệp, qua đó giảm bớt sự thoái hoá đất nông nghiệp, góp phần nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp. Điểm nổi bật của mô hình biogas là so với lợi ích về mặt kinh tế - xã hội thì chi phí lắp đặt thấp, nên dễ dàng được người nông dân ứng dụng và có thể phát triển trên diện rộng. Lợi ích công nghệ khí sinh học rất đa dạng và phong phú, nếu người nông dân mạnh dạn tiếp cận công nghệ mới và ứng dụng vào cuộc sống thì sẽ giúp chăn nuôi phát triển tốt hơn. Tuy nhiên, hiện nay tình hình triển khai xây dựng hầm ủ vẫn chưa được thực hiện tốt, số lượng gia đình được nhận kinh phí hỗ trợ từ nguồn vốn của Hội Liên Hiệp Phụ Nữ Thành Phố vẫn còn thấp so với tổng số hộ gia đình chăn nuôi. Các hầm biogas đang sử dụng vẫn còn bộc lộ những tồn tại nhất định, không phát huy hết tác dụng. Nguyên nhân chính đó là một số người dân đã tự đầu tư xây dựng trong khi chưa tìm hiểu kỹ thuật xây dựng hầm, cũng như quá trình sử dụng và bảo dưỡng hầm khí không đúng với hướng dẫn, đã dẫn đến việc hầm hỏng hoặc sử dụng không hiệu quả. Dự kiến trong những năm tới số hầm biogas sẽ còn tăng thêm, do phong trào phát triển chăn nuôi ở Xã đang trên đà phát triển mạnh, số hộ, mô hình chăn nuôi tập trung gia tăng mạnh mẽ. 6.2 Kiến nghị Để hỗ trợ cho công tác triển khai xây dựng hầm ủ, nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật trong quá trình vận hành hầm ủ biogas, Luận văn đưa ra một số kiến nghị như sau: Các nguồn tín dụng, ngoài vốn của Hội Liên Hiệp Phụ Nữ Thành Phố, Ngân hàng Chính sách – Xã hội, Ngân hàng nông nghiệp và phát triển nông thôn cần sớm có kế hoạch tham gia cung cấp vốn vay xây dựng các công trình VSMT cho nhân dân để đẩy nhanh tiến độ thực hiện. Tập huấn, nâng cao tay nghề và thành lập nhiều đội xây dựng biogas chuyên nghiệp trên địa bàn Xã Tăng cường phổ biến kiến thức giúp người dân tiếp cận công nghệ mới một cách dễ dàng. Đối với người dân: Tiếp nhận các tin tức công nghệ mới qua phát thanh, truyền hình, báo chí… để chọn lựa công nghệ phù hợp với điều kiện của mình; sử dụng, vận hành hầm ủ biogas đúng kỹ thuật, nhanh chóng báo cho cán bộ kỹ thuật khi hầm xảy ra sự cố. Tuỳ theo điều kiện cụ thể từng nơi và tuỳ vào điều kiện của từng hộ gia đình, có thể áp dụng các biện pháp kỹ thuật được đề xuất trong bài. MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81