PHÁT TRIỂN CHĂN NUÔI BỀN VỮNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN DỊCH CƠ CẤU NÔNG NGHIỆP part 7 ppt

CÁC LOẠI HÌNH BIOGAS ĐÃ ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM Trong thực tế, ở nước ta đã có nhiều loại mô hình biogas được triển khai xây dựng, mô phỏng các mẫu chế tạo của Trung Quốc và Ấn Độ như: + Lo

Theo khảo sát của các nhà khoa học thì ước tính lượng phân gia

súc thải ra hàng năm ở nước ta có tới trên 60 triệu tấn Chính khối

lượng chất thải này hiện đang tác động rất xấu đến môi trường,

sức khỏe cộng đồng bởi các hợp chất chứa nitơ, photpho, sulfua

hydro và các nguồn vi sinh truyền bệnh cho người và gia súc

Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ biogas để xử lý chất thải

chăn nuôi đồng thời thu khí sinh học phục vụ nhu cầu chất đốt cho

sinh hoạt là việc đáng khuyến khích Thực ra, khí sinh học đã

được con người biết đến cách đây trên 100 năm, ứng dụng trong

đời sống còn rất chậm Một vài thập kỷ gần đây, ở những nước

công nghiệp phát triển các chất phế thải hữu cơ ngày càng nhiều

gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường vô cùng nghiêm trọng Để

khắc phục người ta bắt đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ vi

sinh yếm khí trong xử lý các chất phế thải, kết quả thật khả quan

Cũng trong thời gian đó, ở một số nước đang phát triển như Ân

Độ, Trung Quốc bắt đầu chú trọng nghiên cứu ứng dụng công

nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi với 3 mục tiêu:

- Giảm ô nhiễm môi trường

- Tạo nguồn năng lượng mới cho nhu cầu sinh hoạt

- Tăng hiệu quả sử dụng phân bón cho nông nghiệp

Như vậy, công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi có ý

nghĩa kinh tế và xã hội vô cùng to lớn Bởi thế từ những năm

1980-1990 ở khá nhiều nước trên thế giới, công nghệ này được

phát triển rất nhanh Điển hình như ở Trung Quốc cho đến nay đã

có trên 7 triệu nông hộ ứng dụng bể ủ khí sinh học thu chất đốt

phục vụ sinh hoạt và đã sản xuất trên 2 tỷ mét khối khí đốt trong

mỗi năm, đồng thời giảm đáng kể ô nhiễm môi trường

Ở nước ta từ những năm cuối thập kỷ 70 và đầu thập kỷ 80 đã từng rộ lên phòng trào phát triển bể ủ khí biogas trong cả nông thôn và thành thị Những năm gần đây chăn nuôi phát triển nhu cầu lắp đặt hệ thống biogas làm sạch môi trường ngày càng bức xúc Được các dự án hỗ trợ hàng vạn hầm biogas được xây và hàng vạn túi Plastic đã được lắp đặt và đã đưa lại những hiệu quả tốt cho sinh hoạt và môi trường Bên cạnh những thành công cũng

có một số hầm biogas tuổi thọ không cao do kỹ thuật và vật liệu xây dựng chưa đảm bảo nhưng điều đáng nói nhất đó là nhiều chủ

hộ không nắm vững kỹ thuật sử dụng, nạp phân tuỳ tiện dẫn đến việc lên men sinh khí bị ngưng trệ Điều này cho thấy công việc chuyển giao kỹ thuật cho nông dân cần làm kỹ hơn

II CÁC LOẠI HÌNH BIOGAS ĐÃ ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM

Trong thực tế, ở nước ta đã có nhiều loại mô hình biogas được triển khai xây dựng, mô phỏng các mẫu chế tạo của Trung Quốc

và Ấn Độ như:

+ Loại hệ thống phân huỷ xây bằng gạch xi-măng cát vàng, dung tích 5-8m3, không có bể điều áp

+ Loại hệ thống phân huỷ cấu trúc bằng chất liệu cao su dung tích 3-6 m3, được đặt trong rãnh đất

+ Loại bể phân huỷ được làm bằng vật liệu hỗn hợp nhựa PVC

và PE dung tích 8-10m3 + Loại bể phân huỷ có đáy và tum bằng bê tông cốt thép thành

bể được xây bằng gạch xi măng cát vàng có bể điều áp

Các loại bể phân hủy này có ưu điểm chung là:

- Xử lý được hầu hết các chất hữu cơ có nguồn gốc động, thực

vật, giữ sạch nguồn nước ngầm, hạn chế nguồn vi khuẩn gây bệnh

cho người và gia súc, bảo vệ môi trường sinh thái

- Hệ thống được cấu tạo liên hoàn, khép kín tự động điều tiết

nạp và xả, lợi dụng được khả năng phân huỷ của vi sinh vật sẵn có

trong tự nhiên nên đã hạn chế được chi phí xử lý chất thải

- Nguồn khí sinh học hình thành trong hệ thống phân huỷ có

thành phần chủ yếu là Methan (60-70%), khi đốt cho nhiệt trị khá

cao (5000-6000 KCal/m3)

- Kỹ thuật và vật liệu thi công xây dựng hệ thống biogas

không lệ thuộc nước ngoài

- Cấu trúc hệ thống phân huỷ bằng bê-tông cốt thép nên khá

bền vững (20-30 năm)

- Hệ thống nạp và thải được thiết kế liên hoàn và tự động nên

vận hành đơn giản, người công nhân chỉ việc rửa chuồng trại bằng

nước, lập tức các chất thải được nạp vào hệ thống phân huỷ chính

III NGUYÊN LÝ VÀ QUÁ TRÌNH PHÂN HUỶ CHẤT THẢI

CHĂN NUÔI VÀ SẢN SINH KHÍ METHANE

Quá trình lên men phân huỷ chất thải chăn nuôi trong điều

kiện yếm khí diễn ra qua 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: là giai đoạn hoá lỏng phân gia súc và chất thải

chăn nuôi Vi sinh vật thủy phân chất rắn thành các phần tử hoà

tan

- Giai đoạn 2: Các vi sinh vật sử dụng các chất được phân huỷ

ở giai đoạn 1 để tạo thành các axít béo mạch dài cũng như hình

thành khí H2 và CO2 Phân gia súc chứa nhiều chất xơ cũng như các chất thải chăn nuôi như rau, cỏ thức ăn thừa của gia súc hay một phần rơm rạ, thân cây ngô già, bèo tây đều có thể được vi sinh vật yếm khí phân huỷ thành axít hữu cơ kể trên

- Giai đoạn 3: là giai đoạn sản sinh khí methan Nhờ hệ vi sinh vật yếm khí biến các hợp chất đã được phân huỷ ở giai đoạn 2 thành khí đốt methan (CH4), hydro (H2), dioxit cacbon (CO2), axít mạch ngắn dễ bay hơi, ammoniac (NH3)

Các chất khoáng chứa trong phân gia súc được giải phóng biến thành muối vô cơ dễ hấp thu cho cây trồng Như vậy các chất hữu

cơ trong phân gia súc cũng như rau cỏ, thức ăn thừa đã được biến thành những hợp chất đơn giản không gây ô nhiễm môi trường Theo hầu hết các tài liệu trong và ngoài nước, quá trình lên men tạo khí methan còn làm ung phần lớn trứng giun, sán, cũng như tiêu diệt nhiều mầm bệnh cho gia súc

Nước thải từ bể biogas có thể được sử dụng để tưới cho cây trồng, nuôi cá mà không làm ô nhiễm môi trường không khí và nguồn nước

Sơ đồ của quá trình phân giải vi sinh vật trong hầm biogas

Lên men giai đoạn 1

IV NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN

VÀ SINH KHÍ METHAN TRONG HỆ THỐNG BIOGAS

+ Nhiệt độ:

Saccharit

Axit amin, peptit

Axit béo, Glycerol

Axit acetic,

H 2 , CO 2

(formic axit)

Axit acetic, propopionic, butyric, lactic

Lên men

giai đoạn

2

Lên men giai đoạn 3 CH4 + CO 2 +H 2 O

Vi khuẩn sinh khí methan bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bên ngoài, nhiệt độ lý tưởng cho quá trình lên men là 35 độ C, nhiệt độ thấp quá trình sinh khí giảm, thậm chí ngưng hẳn (thấp hơn 10 độC) Vi khuẩn sinh khí methan cũng rất mẫn cảm với nhiệt độ lên xuống thất thường

Bảng 20 Ảnh hưởng của nhiệt độ tới quá trình sinh khí

Nhiệt độ (0C) Lượng khí sinh ra

(m 3 /m 3 dịch liệu /ngày)

Lượng khí CH4 (m 3 /m 3 dịch liệu/ngày)

Tỷ lệ CH4 (%)

+ Thời gian ủ và số lượng vi sinh vật sinh khí methan

Thời gian ủ trung bình từ 20-60 ngày, tuy nhiên còn phụ thuộc vào nhiệt độ càng cao vi sinh vật phát triển càng nhanh Nếu trong quá trình ủ vi sinh vật không phát triển thì cần phải kiểm tra lại nguyên liệu, hoặc bổ sung vi sinh vật (có sẵn trong tự nhiên)

+ Tỷ lệ C/N (Cacbon/Nitơ)

Tỷ số C/N trong nguyên liệu sinh khí biểu hiện tỷ lệ của 2 nguyên tố: Carbon dưới dạng carbonhydrate và nitơ dưới dạng protein, nitrat, amoniac là những chất dinh dưỡng chính của vi khuẩn yếm khí Các nghiên cứu cho thấy tỷ lệ C/N vào khoảng

25/1- 30/1 cho phép sự phân huỷ tiến hành thuận lợi nhất nếu có

điều kiện thích hợp khác kèm theo

+ Độ pH và các độc tố

Trong quá trình lên men yếm khí độ pH môi trường thường

trung tính, đầu vào thường từ 6,8- 7,2 và đầu ra từ 7,0-7,5 Ngoài

ra các độc tố có trong nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến lượng khí

sinh ra ví dụ: các thuốc trừ sâu, nước xà phòng, thuốc tẩy, nước

vôi làm cho số lương vi sinh vật giảm đi nhanh chóng

V PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU CHO BỂ Ủ KHÍ

METHANE

Trong quá trình hoạt động của vi sinh vật yếm khí sinh

methan, các vi sinh vật đòi hỏi dinh dưỡng và năng lượng để hoạt

động bao gồm cho sinh trưởng, sinh sản và trao đổi chất một cách,

liên tục, cho nên đảm bảo nguồn năng lượng phong phú là cơ sở

của việc sinh khí Nhưng phải biết đặc tính từng loại nguyên liệu

để lựa chọn công nghệ, tính toán tỷ lệ C/N và nồng độ dịch

nguyên liệu phù hợp Căn cứ vào thành phần hoá học có thể phân

ra loại nguyên liệu giàu đạm (N) như các loại phân, nước giải, loại

này hạt nguyên liệu bé gồm nhiều hợp chất phân tử thấp, hàm

lượng N cao, thường tỷ lệ C/N thấp hơn 25/1 Loại này khi sử

dụng không cần phải xử lý sơ bộ, tốc độ phân giải nhanh, chu kỳ

phân giải ngắn, sinh khí nhanh, nhưng tổng lượng sinh khí trên

liệu giàu cacbon, chủ yếu là thân cây trồng, hàm lượng cacbon rất

cao, thường là chất xơ Tốc độ phân huỷ chậm, chu kỳ phân giải

dài, tổng lượng sinh khí trên đơn vị nguyên liệu cao Loại nguyên

liệu này trước khi cho vào bể ủ cần phải tiến hành xử lý sơ bộ như cắt hoặc đập vụn, hoặc ủ trước một thời gian

Bảng 21 Thành phần cacbon và nitơ của một số nguyên liệu (số liệu tham

khảo)

Phân trâu bò tươi 7,3 0,29 25/1 Phân lợn tươi 7,8 0,60 13/1

Dựa theo số liệu trên có thể tính toán phối liệu để đảm bảo tỷ

lệ C/N theo yêu cầu Ví dụ để có tỷ lệ phối liệu C/N là 25/1 và nếu

đã có 2 loại nguyên liệu: 10kg phân người, 100kg phân lợn thì cần phải dùng bao nhiêu kg rơm rạ để phối hợp ?

Cách tính như sau:

- Trong 10kg phân người có hàm lượng C = 10kg  0,025

- Trong 10kg phân người có hàm lượng N= 10kg  0,0085

- Trong 100kg phân lợn có hàm lượng C = 100kg  0,078

- Trong 100kg phân lợn có hàm lượng N = 100kg  0,006

- Trong X kg rơm rạ có hàm lượng C = Xkg  0,42

- Trong X kg rơm rạ có hàm lượng N = Xkg  0,0063

Ta có tỷ số như sau:

25/1 = (0,25 + 7,8 + 0,42X)/(0,085 + 0,6 + 0,0063X)

Giải phương trình trên tìm được X = 34,57kg lấy số tròn là

35kg rơm rạ

Ngoài xác định tỷ lệ C/N ra còn cần phải tính nồng độ dịch

nguyên liệu, đối với ủ vi sinh yếm khí lỏng, nồng độ của dịch

nguyên liệu có vai trò quan trọng đối với hiệu quả sinh khí Với

đặc điểm nguyên liệu của nông thôn nên chọn trong phạm vi từ

6% đén 10% tỷ lệ chất khô so với tổng số dung dịch Mùa hè nhiệt

độ môi trường cao, tốc độ phân giải nhanh nên dùng tỷ lệ thấp,

mùa đông nhiệt độ môi trường thấp, tốc độ phân giải chậm nên

dùng tỷ lệ cao Để có tư liệu làm cơ sở tính nồng độ, dưới đây xin

giới thiệu trị số hàm lượng chất khô của một số nguyên liệu phổ

thông (số liệu tham khảo)

Bảng 22 Hàm lượng chất khô của một số nguyên liệu

Nguyên liệu % chất khô % hàm lượng nước

VI DÙNG KHÍ METHANE ĐUN NẤU, THẮP SÁNG, SẤY NÔNG PHẨM

Như chúng ta đã biết trong khí của bể ủ vi sinh yếm khí lượng khí methan và các loại khí cháy được chỉ chiếm khoảng 60-65% trong đó tuyệt đại bộ phận là khí methan Muốn sử dụng có hiệu quả loại khí này trước hết cần hiểu rõ đặc tính cháy của khí sinh học Các loại khí cháy được trong điều kiện nhất định, tiếp xúc với ôxy sẽ xẩy ra qúa trình ôxy hoá mãnh liệt phát ra ánh sáng và nhiệt lượng Điều kiện để cháy là phải có đủ lượng ôxy được trộn đều, đạt điểm nhiệt độ bốc cháy (650-750 độ C), lượng khí đốt được cấp liên tục với tốc độ nhỏ hơn tốc độ cháy Sau khi cháy ổn định,

áp suất khí phải lớn hơn 8cm cột nước Công thức của phản ứng cháy là:

CH4 + 2O2  CO2 + nhiệt lượng (kcal) Một hiện tượng nổi bật của sự cháy khí methan là hiện tượng mất lửa, khi tốc độ cấp khí lớn hơn tốc độ cháy sẽ xẩy ra hiện tượng chân ngọn lửa rời khỏi miệng lỗ cháy, tốc độ thoát khi càng lớn chân ngọn lửa càng xa miệng lỗ đốt cho đến khi tắt hẳn Mỗi loại khí cháy đều có tốc độ cháy riêng, khí methan là loại khí có tốc độ cháy chậm, trong hỗn hợp khí của bể biogas còn có những loại khí trơ như CO2 chiếm tới trên 30% cho nên tốc độ cháy của khí sinh học thấp hơn Vì vậy, muốn sử dụng được loại khí này có hiệu quả cần thiết kế riêng các dụng cụ sử dụng nó như bếp, đèn,

lò sấy

Trong cuộc sống khí sinh học dùng trong phạm vi đốt cháy có

hai dạng, dạng đốt cháy phát sáng và loại không phát sáng

Loại cháy phát sáng có hai kiểu, kiểu cháy khuyếch tán và

kiểu cháy hỗn hợp khí trời

1 Loại cháy phát sáng

a/ Kiểu cháy khuyếch tán, là trường hợp khí sinh học cháy

không được hoà trộn đều với không khí, do vậy khi cháy tỷ lệ ôxy

được cung cấp ít, không đủ cho nhu cầu cháy hoàn toàn nên tốc độ

cháy rất chậm, cháy không hết, nhiệt lượng phát ra kém, lượng khí

độc CO sinh ra nhiều, đây là kiểu sử dụng khí sinh học lạc hậu từ

xưa với những kiểu bếp đơn giản, thiếu khoa học Kiểu bếp này

hiệu suất nhiệt thấp, nhiệt độ bếp thấp, ngọn lửa đỏ, có khói, lượng

khí CO nhiều hại sức khỏe, tuyệt đối không nên dùng kiểu bếp

này

b/ Kiểu cháy hỗn hợp với khí trời, dùng khí sinh học để đun bếp

kiểu này do nhà vật lý người Đức Bunsen R.W phát minh từ thế kỷ

19, đây là kiểu bếp mà khí sinh học được trộn với khí trời hai lần,

lần thứ nhất trước khi cháy được trộn với không khí có hệ số gần

bằng 0,9 (trộn với không khí có đủ lượng ôxy cho sự cháy có hệ số

bằng 1) Lần thứ hai là trong khi cháy không khí sẽ cung cấp ôxy

cho hỗn hợp ở bề mặt ngoài ngọn lửa Do được cung cấp đủ và trộn

đều với ôxy nên quá trình cháy xảy ra tương đối hầu như toàn bộ,

ngọn lửa ngắn, nhiệt lượng cao, nhiệt độ của bếp có thể lên tới 1100

độ C, hiệu suất nhiệt cao Đây là loại bếp phổ cập cho nông thôn sử

dụng khí sinh học để đun nấu, có đầy đủ các thông số kỹ thuật tính

toán thiết kế chế tạo Dựa theo cơ sở đó các nhà sản xuất đưa ra các

loại bếp tuỳ theo yêu cầu sử dụng, có loại bếp rất phù hợp với nông

thôn nước ta có phụ tải nhiệt là 2400 kcal (cho gia đình 5-6 nhân khẩu), làm việc được trong phạm vi áp suất khí giao động từ 0,3-80cm cột nước, như vậy khi hệ thống biogas rất ít khí, áp suất rất thấp bếp vẫn có thể làm việc được ổn định, hiệu suất nhiệt đạt khá cao (61-62%), lượng khí CO trong phế thải chỉ có 0,049% (tiêu chuẩn vệ sinh cho phép <0,10%) Đây là loại bếp chúng tôi đã lựa chọn mẫu của các nước thấy có nhiều ưu điểm nên được phổ biến ở nước ta

2 Loại cháy không phát sáng, đây là kiểu phản ứng ôxy hoá triệt để giữa khí bể ủ với không khí, toàn bộ lượng ôxy cần thiết được trộn đều với khí đốt trước khi cháy, hệ số trộng không khí với khí đốt là 1, thời gian cháy cũng là thời gian phản ứng hoá học nên tốc độ rất nhanh, quá trình ôxy hoá triệt để, hiệu suất nhiệt cao, nhiệt độ cao, phát sinh tia hồng ngoại có năng lực bức xạ mạnh, kiểu này rất thích hợp cho sấy nông phẩm Dựa theo nguyên lý này thiết kế chế tạo ra các loại lò sấy tia hồng ngoại không những có thể sấy nông phẩm mà còn dùng để nung đồ gốm

sứ, gạch ngói

Ngoài việc dùng khí bể ủ để đun nấu, sấy ra còn dùng để đốt đèn chiếu sáng, áp dụng nguyên lý cháy hỗn hợp khí trời, dùng kiểu đèn mang sông để thắp sáng Khí đốt trước khi thoát khỏi miệng đốt cũng đã được hỗn hợp với không khí lần một như kiểu bếp đã nêu trên và phần ít không khí sẽ được hỗn hợp ở bề mặt ngọn lửa khi cháy áp suất khí cần thiết là 20cm cột nước, phụ tải nhiệt là 400 Kcal/giờ, mỗi giờ chi phí 0,08m3 khí, độ sáng tương đương với bóng đèn 60w

VII LỢI ÍCH SỬ DỤNG KHÍ SINH HỌC

+ Cung cấp chất đốt phục vụ sinh hoạt:

Ở nông thôn sinh hoạt trung bình của gia đình 5 nhân khẩu

mỗi ngày cần 1,2-1,5 mét khối khi đốt, như vậy cần 1,5-2 mét khối

dịch liệu ủ là cung cấp đủ chất đốt phục vụ sinh hoạt cho gia đình

Nếu nồng độ dịch liệu là 6% thì cần khối lượng phân 300-600kg

sử dụng liên tục trong 20 ngày (bình quân 15-30kg/ngày), nếu

nồng độ 10% cần khối lượng phân khoảng 500-1000kg (bình quân

ngày cần lượng phân là 25-50kg) Qua số liệu trên cho thấy nếu

trong điều kiện phân hủy vi sinh yếm khí tốt chỉ cần nuôi khoảng 5

con lợn là đủ phân cung cấp cho bể ủ để có đủ khí đốt Trong điều

kiện tác động của vi sinh kém, như nhiệt độ không khí thấp hệ số

sinh khí thấp cần tới 50kg phân/ngày, phải nuôi tối thiểu trên 10

đầu lợn Khí đốt ngoài việc dùng để đun nấu còn dùng để thắp

sáng theo kiểu đèn măng sông, đối với những vùng núi, vùng sâu,

vùng xa, điện lưới chưa thể kéo tới được thì việc ủ khí để đốt đèn

lại càng có ý nghĩa rất lớn

+ Hiệu quả diệt vi khuẩn gây bệnh trong phân qua ủ yếm khí:

Qua số liệu của nước ngoài, phân gia súc qua ủ vi sinh yếm

khi cho hiệu quả diệt ký sinh trùng và vi khuẩn gây bệnh như sau:

- Trứng sán hút máu, với thời tiết mùa hè trong vòng 7 ngày và

mùa đông khoảng 15-22 ngày 100% trứng sán bị chết

- Trứng giun móc, số liệu theo dõi cho thấy sau 1 tháng diệt

được 90%, sau 2 tháng diệt được 99% và sau 3 tháng diệt hết

100%

- Trứng giun đũa sau 100 ngày diệt được 53%, qua 8-12 tháng

diệt được trên 87%

Như trên cho kết quả rất khả quan đối với việc phòng tránh vi khuẩn gây bệnh trong phân, đồng thời phân đưa vào bể ủ tránh được hôi thối gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước có tác dụng rất quan trọng trong việc đảm bảo nước sạch cho nông thôn + Hiệu quả dinh dưỡng cho cây trồng: qua số liệu của nước ngoài phân tích so sánh phân qua bể ủ 1 tháng với cách ủ phân đắp đống theo kiểu truyền thống cho thấy: phân qua bể ủ khí tỷ lệ N tổn thất thấp hơn phương pháp ủ truyền thống và tỷ lệ N để hấp thụ tăng lên

Kết quả mẫu thí nghiệm phân lợn + phân bò + rơm rạ, tỷ lệ 1:

1 Tổng N chiếm tỷ lệ 1,95% so với 23,78 gam, trong đó N hữu hiệu 3,4 gam Qua ủ phân kiểu truyền thống N toàn phần còn 18,5 gam, tỷ lệ tổn thất 29,8%, N hữu hiệu 0,94 gam chiếm 5% N tổng

số Qua ủ vi sinh yếm khí N toàn phần còn 22,68 gam, tỷ lệ tổn thất 4,35%, N hữu hiệu là 12,03 gam chiếm 50,3% tổng N Phân ủ

vi sinh yếm khí bao gồm nước và bã, nước là loại phân có nhiều chất dinh dưỡng hoàn tan dùng để bón thúc rất tốt, bã là loại phân giàu dinh dưỡng toàn diện vừa làm phân bón lót, vừa bón thúc hiệu quả rất cao không những tăng năng suất cây trồng mà còn có tác dụng cải tạo và bòi dưỡng đất Theo tài liệu theo dõi của tỉnh

Tứ Xuyên - Trung Quốc dùng phân qua bể biogas cho lúa nước tăng năng suất từ 9-18%, cho ngô tăng từ 8-18%, cho khoai lang tăng 13%, cho bông tăng từ 8-26%, tuỳ theo thổ nhưỡng khác nhau mà độ tăng năng suất có khác nhau, ngoài ra sau khi dùng phân qua ủ yếm khí đều làm tăng hàm lượng NPK trong đất so với đất bón phân theo kiểu ủ truyền thống

Nhiều vùng phong trào VAC được phát triển rất mạnh, trong mỗi gia đình số lượng đầu vật nuôi tăng lại có ao nuôi cá, đưa

công nghệ biogas xử lý các phế thải chăn nuôi và sinh hoạt càng

làm tăng hiệu quả của VAC, chống được ô nhiễm môi trường, vệ

sinh được thức ăn cho cá, có phân bón tốt cho cây, tạo được nguồn

chất đốt rất văn minh và thuận lợi, thực là một mô hình sử dụng

hợp lý và khoa học các nguồn nguyên liệu thiên nhiên, một môi

trường sống văn minh, sạch đẹp

Đối với những vùng nông thông có phát triển nghề chế biến

nông sản tập trung cao như làm bún, bánh đa, miến, xát bột

trong nước thải chứa rất nhiều chất hữu cơ gây ô nhiễm nghiêm

trọng môi trường không khí và nguồn nước Tại đây nếu áp dụng

công nghệ biogas để xử lý chất thải sẽ mang lại hiệu quả kinh tế

lớn không những giữ sạch môi trường sống mà còn đem lại nguồn

chất đốt phục vụ đời sống sinh hoạt

VIII QUI TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG SINH KHÍ BIOGAS

1 Khái quát về cấu tạo hệ thống biogas:

Hệ thống phân huỷ biogas được cấu tạo gồm 4 phần:

Hệ thống phân huỷ chính: Là nơi diễn ra quá trình phân huỷ

yếm khí các chất hữu cơ chứa trong phân và nước tiểu Bể phân

huỷ chính thường có dung tích lớn, nhỏ tuỳ thuộc quy mô chăn

nuôi của từng trang trại (thông thường từ 10-30m3) được cấu tạo

phần đáy bằng xi măng cốt thép có hình lòng chảo; phần thân của

hệ thống phân huỷ có hình khối trụ được cấu trúc bằng bê-tông cốt

thép hoặc xây bằng gạch xi măng cát vàng; phần tum có dạng hình

chỏm cầu, được cấu trúc bằng xi măng cốt thép, phía trên có nắp

bán cố định

Hệ thống điều áp: có cấu tạo đáy là bê tông cốt thép, thành được xây bằng gạch xi măng cát vàng hình khối trụ, phía trên có nắp đậy Vai trò của bể điều áp là đảm bảo áp lực khí cần thiết trong hệ thống phân huỷ chính đồng thời đảm bảo an toàn cho toàn

bộ hệ thống

Hệ thống đường ống dẫn khí: được cấu tạo bằng các ống nhựa PVC  21 có chức năng truyền tải khí đốt sinh học từ hệ thống phân huỷ chính đến các thiết bị tiêu thụ khí sinh học

Thiết bị đo áp lực khí: là một ống nhựa mềm màu trắng dài 2m được uốn thành hình chữ U, bên trong chứa nước sạch, một đầu treo tự do, đầu kia được nối thông với đường ống dẫn khí từ hệ thống phân hủy đến thiết bị sử dụng khí sinh học

Thiết bị sử dụng khí sinh học: là những bếp đun (bếp công nghiệp hoặc bếp gia công) hoặc các thiết bị dùng thắp sáng; thiết

bị sấy nguyên liệu; thiết bị sưởi ấm

2 Qui trình xây dựng hệ thống sinh khí biogas

a Lựa chọn địa điểm xây dựng

- Đủ diện tích mặt bằng cần thiết để thi công

- Gần chuồng nhốt bò

- Có điều kiện thuận lợi để lắp đặt đường tải khí sinh học đến nơi sử dụng

- Tiện lợi cho chế biến sử dụng bã thải, nước thải sau phân hủy

- Cách càng xa giếng nước sinh hoạt càng tốt

b Chuẩn bị vật liệu:

Gạch đặc loại 1; Cát vàng, Cát đen đã sàng sạch; Đá 1,2

(thường dùng để đổ bê tông mái nhà); Xi măng; Sắt 6 và dây

thép buộc loại 1ly; 2 ống nhựa PVC 200 dài 1,2-1,5m; Van và

đường ống dẫn khí 21 (có thể dùng chất liệu nhựa PVC Tiền

phong) dùng tải khí sinh học từ hệ thống phân hủy chính đến nơi

đặt thiết bị sử dụng khí sinh học; Đoạn ống kẽm 15 dài 50 cm

(có 1 đầu gen) dùng lắp và nắp tum để tải khí sinh học đến thiết bị;

Đoạn ti-ô nhựa mềm, trắng dài 2m

c Thi công hệ thống biogas

+ Hệ thống phân hủy chính là bộ phận quan trọng nhất để tạo

khi methan Cấu tạo hệ thống phải đảm bảo các yêu cầu thông số

kỹ thuật như hệ số sinh khí cao, sử dụng được khi sinh ra, đảm bảo

vệ sinh và bảo vệ môi trường, thuận lợi thao tác, đồng thời chi phí

vừa phải Nguồn dịch thải gồm bã và nước thải sau phân hủy có

hiệu quả sử dụng cao, diệt được các vi khuẩn và ký sinh trùng

trong phân Cho nên lựa chọn và thiết kế bể biogas phải trên cơ

sở khoa học và khả năng thực tiễn của người sử dụng và vùng

thiên nhiên sử dụng

Bể biogas có nhiều kiểu loại, căn cứ theo phương pháp tích khí

người ta phân thành 3 loại: loại thủy áp, loại chụp khí, loại túi khí

Trong 3 loại trên, loại thủy áp tương đối phổ biến, loại này gồm 3

bộ phần, bể ủ, miệng nạp liệu và bể xả (được gọi là bể thủy áp)

Hệ thống phân hủy chính gồm 2 phần, phần chứa dịch phân hủy

(là nơi diễn ra quá trình phân hủy vi sinh yếm khi tạo khí sinh

học), phần chứa khí nằm phía trên mặt dịch liệu Do lượng khí

được tạo ra hàng ngày tích tụ lại dẫn đến ép mặt dịch liệu xuống

và đẩy ra phía miệng nạp và thoát liệu cho tới lúc cân bằng áp suất

khí trong bể với cột nước trong bể thủy áp Như vậy muốn tạo áp

suất và khống chế áp suất khi trong hệ thống phân hủy chính phải dựa vào cấu trúc, kích thước của bể thủy áp Khi khí được sử dụng

áp suất giảm đi mức nước trong bể thủy áp sẽ tụt xuống và vì vậy khi đã lựa chọn được thể tích của bể thủy áp thì chiều cao của bể thủy áp sẽ khống chế áp suất của khí

Loại thủy áp là loại phổ biến nhất có các hình dạng khác nhau như hình trụ, hình cầu, hình bầu dục, nhưng hình trụ thường áp dụng rộng rãi, xây dựng bằng bê tông, bằng gạch, đá Các cỡ dung tích bể phân hủy phổ biến trong nông thôn là 6 đến 10 mét khối

Hiện nay việc xây dựng hố biogas phổ biến áp dụng mô hình, quy cách của Viện năng lượng được Bộ Nông Nghiệp và PTNT khuyến cáo Từ 2003 đến nay, dự án “ Chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt nam “ được tiến hành trên 25 tỉnh, với

sự hỗ trợ của Hà Lan Kinh phí của dự án một phần do gia đình nông dân, một phần do kinh phí nhà nước và khoảng 20% là kinh phí hỗ trợ của Hà Lan Tính đến nay khoảng 75.000 hố biogas đã được xây dựng và dự án sẽ còn tiếp tục đến 2010 Được biết trong chương trình an toàn nông sản của Bộ Nông Nghiệp & PTNT có một hợp phần xây dựng hố biogas cho chăn nuôi để cải tiến môi trường và sử dụng chất đốt sạch

Bể điều Cửa nạp

Van

t ng Nắp tum

Chương 7

MÔ HÌNH KẾT HỢP VƯỜN - AO - CHUỒNG

(VAC) VÀ XOÁ ĐÓI GIẢM NGHÈO

I TÌNH HÌNH ĐÓI NGHÈO VÀ CÔNG CUỘC XÓA ĐÓI GIẢM

NGHÈO

Dưới áp lực của đà tăng dân số trên toàn cầu, hàng loạt thay

đổi đang diễn ra không những đối với thiên nhiên, xã hội, mà còn

dẫn đến những thay đổi công nghệ của các ngành kinh tế, trong đó

có ngành chăn nuôi Sự phát triển đang làm tăng thêm chênh lệch

giữa người giàu, người nghèo, giữa nước giàu, nước nghèo Theo

ước tính của FAO thì trong vòng 30 năm tới, với số người làm

nông nghiệp hầu như không tăng, người ta phải sản xuất đủ lương

thực và thực phẩm cho thêm 2 tỉ người ở thành thị (J Otte,2002)

Đất nước ta đang đẩy mạnh quá trình công nghiệp hoá và hiện

đại hoá Sự phát triển bao giờ cũng đem lại vận may và cả rủi ro

cho các bộ phận cộng đồng, do năng lực thích nghi của họ khác

nhau Bộ phận người nghèo luôn luôn là đối tượng dễ bị tổn

thương, phải được đặc biệt quan tâm Do tư liệu sản xuất nghèo

nàn, thiếu vốn, thiếu kiến thức để tiếp cận khoa học kỹ thuật và thị

trường những người nghèo sẽ rơi vào tình trạng bất lợi khi phải

cạnh tranh trong cơ chế thị trường Nhất là hiện nay khi ta đang

phải đối mặt với khu vực hoá và toàn cầu hoá thì mâu thuẫn này

càng nổi lên gay gắt

Theo công bố của chương trình xoá đói giảm nghèo của Việt

theo chuẩn nghèo quốc tế, hoặc là 17,2% tính theo tiêu chuẩn nghèo của Việt Nam Mặc dù so với năm 1990 tỷ lệ hộ nghèo đã giảm đi một nửa nhưng cho đến 2000 vẫn còn 2,8 triệu hộ nghèo trên toàn quốc Đáng chú ý là trong số đó thì 90,5% hộ nghèo là thuộc nông thôn và chỉ có 9,5% là thuộc khu vực thành thị

Theo công bố mới nhất thì tỷ lệ hộ nghèo ở Việt Nam năm

2005 vẫn còn 19,7% tính theo chuẩn quốc tế Đây là một thành công lớn của nước ta được quốc tế đánh giá rất cao vì đã hoàn thành trước 10 năm chỉ tiêu giảm một nửa số người nghèo cho đến năm 2015 của Liên hiệp quốc

Bảng 23 Tỷ lệ hộ nghèo đói ở nông thôn và thành thị

Số hộ nghèo Tỷ lệ hộ nghèo (%)

Tổng số hộ nghèo 2,800.000 100

Trong đó:

- Nông thôn miền núi 785.000 28,0

- Nông thôn đồng bằng 1,750.000 62,5

Nguồn: Chiến lược toàn cục về phát triển và xoá đói giảm nghèo VN-2002

- Cũng cần nhấn mạnh một điểm nữa đó là đại bộ phận dân số nước ta vẫn là dân nông nghiệp (trên 70%) Và theo dự báo thì đến năm 2010 dân số trong ngành nông nghiệp sẽ vẫn chiếm trên 50% Đại đa số các hộ nông dân là người sản xuất nhỏ (tiểu nông) Số nông dân giàu (chủ trang trại) mới chiếm một tỷ lệ rất khiêm tốn,