Đánh giá tình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi gia súc và hiệu quả của mô hình hầm biogas trên địa bàn xã hoàng lâu, huyện tam dương, tỉnh vĩnh phúc

Xuất phát từ yêu cầu đó, một số dự án, chương trình được triển khai tại xã nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được tiếnhành trong đó có các dự án hỗ trợ xây dựng h

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường, các thầy giáo, cô giáo đang giảng dạy trong trường và khoa đã dạy dỗ và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu cho em suốt những năm học ngồi trên giảng đường đại học

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS Hà Đình Nghiêm, người

đã tận tâm giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến Banh lãnh đạo Trung tâm Tài nguyên và bảo vệ môi trường cùng tập thể các cô, các chú, các anh, các chị đang công tác tại phòng Công nghệ môi trường, phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Tam Dương, phòng địa chính – xây dựng xã Hoàng Lâu đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em tìm hiểu và nghiên cứu tài liệu trong đợt thựctập tốt nghiệp vừa qua

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người thân những người

đã luôn theo sát và động viên em trong suốt quá trình theo học vào tạo mọi điều kiện để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2014

Sinh Viên

Chu Thị Hương Ly

DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Chăn nuôi là hình thức phổ biến ở các địa phương trong cả nước đặcbiệt là khu vực nông thôn, trong đó có tỉnh Vĩnh Phúc Chăn nuôi là một tronghai lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp (chăn nuôi, trồng trọt), nókhông những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng ngày của mọingười dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập quan trọng của hàng triệungười dân hiện nay Hoàng Lâu là xã thuộc huyện Tam Dương tỉnh VĩnhPhúc có dân số nông thôn chiếm tỉ lệ cao (chiếm tới 90%) Chăn nuôi ngàycàng chiếm vai trò chủ đạo trong cơ cấu nông nghiệp của tỉnh nói chung vàcủa huyện nói riêng.

Tuy nhiên, hiện nay trên địa bàn xã hình thức chăn nuôi phổ biến vẫntheo quy mô hộ gia đình Việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ nhất là trongkhu vực dân cư đã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầmtrọng Bên cạnh những thành quả kinh tế đem lại không thể phủ nhận củachăn nuôi, vấn đề vệ sinh môi trường chăn nuôi và hệ luỵ của chúng tới môitrường, nguy cơ lây lan dịch bệnh và ảnh hưởng tới sức khoẻ của dân cư sốnggần nguồn thải, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, giảmnăng suất và hiệu quả kinh tế Sức đề kháng của gia súc giảm sút sẽ là nguy

cơ gây nên bùng phát dịch bệnh Chất thải chăn nuôi khi thải ra bị tích tụ bốcmùi hôi thối, lắng đọng gây ách tắc dòng chảy, chất thải theo nguồn nướcngấm xuống nguồn nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt của ngườidân.Vì vậy, phải có các giải pháp tăng cường việc làm trong sạch môi trườngchăn nuôi, kiểm soát, xử lý chất thải, giữ vững được an toàn sinh học, tăng cườngsức khỏe các đàn giống

Xuất phát từ yêu cầu đó, một số dự án, chương trình được triển khai tại

xã nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được tiếnhành trong đó có các dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas xử lý chất thải chănnuôi được triển khai Tuy nhiên, việc quản lý, vận hành và sử dụng hầmbiogas như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất, vừa đem lại lợi ích về kinh tế

vừa xử lý được chất thải, không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp đang là vấn

đề khó khăn đối với của người dân

Ở xã Hoàng Lâu, vấn đề môi trường nói chung và trong chăn nuôi nóiriêng thì môi trường mới chỉ được quan tâm trong vài năm trở lại đây khi mà

sự phát triển chăn nuôi hàng hoá ngày càng gia tăng và dân số phát triển mạnhthu nhỏ khoảng cách giữa chuồng trại và khu dân cư Môi trường và phát triểnhiện nay là hai vấn đề không thể tách rời nhau Sự phát triển nhanh chóng củangành chăn nuôi gia súc đang đe doạ môi trường sống của chúng ta Việc thải

ra các loại chất thải đa dạng, độc hại đã và đang là mối đe doạ lớn cho hệ sinhthái và con người đồng thời làm cho nó trở nên bức bách và cần thiết phải cóbiện pháp khắc phục Bất kỳ hộ chăn nuôi nào đều phải có trách nhiệm xử lýnguồn chất thải trước khi xả ra môi trường

Xuất phát từ những vấn đề thực tế trên, được sự phân công của ban chủnhiệm Khoa Môi Trường dưới sự hướng dẫn của thầy giáo: Th.S.Hà Đình

Nghiêm, tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá tình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi gia súc và hiệu quả của mô hình hầm biogas trên địa bàn xã Hoàng Lâu, huyện Tam Dương, tỉnh Vĩnh Phúc”.

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 Mục đích

- Đánh giá tổng quan tình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chănnuôi gia súc trên địa bàn xã hiện nay Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ côngtác quản lý môi trường

- Đánh giá hiệu quả kinh tế - môi trường, lượng hoá được lợi ích – chiphí mà biogas mang lại

- Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng môi trường chăn nuôi, sử dụngtiết kiệm năng lượng, phát triển hệ thống hầm biogas trong thời gian tới, nâng caonhận thức cho người dân trong quản lý, vận hành và sử dụng hầm biogas

1.2.2 Yêu cầu

- Điều tra tình hình chăn nuôi gia súc trên địa bàn xã

- Đánh giá, phân tích hiệu quả của hầm biogas

- Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường trong chăn nuôi

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Vận dụng kiến thức đã học làm quen với thực tế

- Tích luỹ được kinh nghiệm cho công việc khi đi làm

- Nâng cao kiến thức kỹ năng và rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ chocông tác sau này

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đánh giá được tình hình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chănnuôi gia súc và hiệu quả của mô hình hầm biogas quy mô hộ gia đình từ đóbiết được những thuận lợi và khó khăn của người dân khi sử dụng hầm biogas

và đưa ra một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thảithải chăn nuôi

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Khái niệm và thành phần biogas sinh học

2.1.1.1 Khái niệm

Công nghệ biogas là công nghệ sử dụng các quá trình phân huỷ cácchất hữu cơ (như: phân động vật, nước thải của các lò mổ) trong môi trườngyếm khí Sản phẩm của quá trình phân huỷ kỵ khí là hỗn hợp các khí (gọi làkhí sinh học) và bã thải (Nguyễn Quang Khải, 2009).

2.1.1.2 Thành phần

Thành phần KSH tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu tham gia vào quá trìnhphân giải và các điều kiện môi trường trong quá trình đó Nhìn chung thành phầncủa KSH gồm rất nhiều chất, có thành phần chủ yếu là CH4 và CO2 (Cục Chănnuôi, 2011)

Bảng 2.1 Thành phần của khí sinh học

(Nguồn: Công nghệ khí sinh học quy mô hộ gia đình) Khí metan (CH 4 ): Là thành phần chủ yếu chiếm tỷ lệ cao nhất Nó cũng

là thành phần chủ yếu của khí gas thiên nhiên (thường chiếm trên 90%) Mộtmét khối metan ở áp suất thường có khối lượng 717g Metan hoá lỏng ở hóalỏng ở -162 °C, hóa rắn ở nhiệt độ -183 °C và rất dễ cháy (Bách khoa toàn thư

mở, 2013)

Khí cacbonic: là thành phần chủ yếu thứ hai của KSH Khí này không

mùi, không cháy được, không duy trì sự sống, nặng gấp rưỡi không khí, khi tỷ

lệ cao sẽ làm giảm chất lượng của KSH (Bách khoa toàn thư mở, 2013)

Khí hidro sunfua: Không màu, có mùi trứng thối, do đó khiến cho KSH

có mùi hôi, giúp chúng ta dễ nhận biết KSH bằng khứu giác Nồng độ H2Strong KSH sản xuất từ chất thải người và gia cầm thường cao hơn các nguyênliệu khác Tuy nhiên, H2S có thể cháy được do đó khi đốt sẽ hết mùi hôi(Bách khoa toàn thư mở, 2013)

2.1.2 Tính chất của khí sinh học

KSH là một khớ ướt vỡ nú chứa hơi nước bóo hoà bay hơi từ dung dịchphõn giải Hơi nước sẽ ngưng tụ trong đường ống và cần được loại bỏ Vỡthành phần của KSH thay đổi, nờn cỏc tớnh chất của nú cũng thay đổi, người

ta thường lấy tỉ lệ phổ biến của khớ metan là 60% KSH với 60% metan, 40%cacbonic cú khối lượng riờng là 1,2196 kg/m3 và tỷ trọng so với khụng khớ là0,94 Như vậy KSH nhẹ hơn khụng khớ, nhiệt trị của KSH chủ yếu được xỏcđịnh bằng hàm lượng metan trong thành phần của nú Với hàm lượng metan60% thỡ KSH cú nhiệt trị là 5.146 Kcal/m3 (Nguyễn Quang Khải, 2009

2.1.3 Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động của biogas sinh học

* Cṍu tạo

Hỡnh 2.1: Cấu tạo hầm biogas

Hiện nay cú rất nhiều kiểu xõy dựng hầm biogas khỏc nhau: hầm ủ chungvới bỡnh gas, hầm cú bỡnh gas nổi, hầm cú bỡnh gas rời, loại xõy bằng gạch, loại sửdụng bằng nhựa, nhưng cấu tạo chung của hầm cú ba phần chớnh (Nguyễn QuangKhải, 2009):

- Hệ thống nạp nguyờn liệu để dẫn chất thải từ chuồng trại chăn nuụiđến hầm khớ Tuỳ thuộc vào từng mụ hỡnh biogas mà hệ thống nạp cú thểthống qua mỏng dẫn hoặc dẫn trực tiếp

- Hầm phõn huỷ là bộ phận chớnh của hầm, nơi chứa hỗn hợp vật chất và

Mặt đất

Hố thu phân

Bể áp lực Chẹn đá

ống vào

Cửa thăm

nước Tại đây xảy ra hai giai đoạn của quá trình lên men, sản phẩm tạo thành làkhí biogas.

- Bể thuỷ lực (bể áp) là một bộ phận chứa nguyên liệu đã phân huỷ rồi

xả ra ngoài, đồng thời đóng vai trò điều áp (Nguyễn Quang Khải, 2009)

* Nguyên lý hoạt động

Khi một lượng sinh khối được lưu giữ trong môi trường kín vài ngày sẽchuyển hóa và sản sinh ra các chất khí (khí sinh học) có khả năng cháy đượcvới thành phần chính là mêtan (CH4) và cacbondioxide (CO2) Quá trình nàyđược gọi là quá trình lên men kỵ khí hay quá trình sản xuất khí metan sinh học

Trong quá trình lên men, phần sinh khối phân rã và chất thải động vật

sẽ được các vi sinh vật kỵ khí, nấm và vi khuẩn chuyển hóa thành các hợpchất dinh dưỡng cơ bản có ích cho thực vật và đất mùn

Quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra qua 3 giai đoạn chính: thủy phân,khử axit và lên men mêtan (Nguyễn Quang Khải, 2009) Các giai đoạn nàyđược thực hiện bởi 2 loại vi khuẩn: vi khuẩn axit hóa và vi khuẩn metan hóa

Vi khuẩn lên men Vi khuẩn acetogenic Vi khuẩn metan hóa

Hình 2.2 Sơ đồ các bước của quá trình tạo khí metan

* Giai đoạn tạo axit (thủy phân):

Trong giai đoạn thủy phân, các vi khuẩn tiết ra men hidrolaza phân huỷchất hữu cơ, các hợp chất dạng polymer (phân tử lớn) sẽ bị khử thành cácmonome (phân tử cơ bản) như: chất béo thành axit béo, protein thành amino axit,Hydratcacbon thành đường

Sản phẩm của giai đoạn này sẽ được các vi khuẩn lên men chuyển hóa,hình thành các sản phẩm như: Hidro, H2O, CO2, NH4, H2S; Axit acetic

Protein

Cacbonhydrat

Chất béo

Axit acetic Axit

HC yếu Rượu

Axit acetic Biogas CH

4

và CO2

CH3COOH; Rượu và các axit hữu cơ yếu.

* Giai đoạn khử axit

Trong bước này vi khuẩn acetogleic sẽ chuyển hóa rượu và các axithữu cơ yếu thành các sản phẩm sau: Hidro, H2O, CO2; Axit acetic CH3COOH

* Giai đoạn tạo CH 4

Trong giai đoạn cuối cùng của quá trình chuyển hóa, axit acetic đượchình thành ở bước 1 và 2 sẽ chuyển hóa thành CH4 và CO2 nhờ hoạt động của

vi khuẩn metan Đây là giai đoạn quan trọng nhất của toàn bộ quá trình

Trong quá trình phân hủy sẽ xuất hiện các bọt khí H2S nhỏ và tích lũy mộtphần nhỏ trong thành phần khí biogas Khí H2S được sinh ra trong giai đoạn thủyphân khi các vi sinh vật bẽ gãy amino axit methionine thiết yếu Trong giai đoạnmetan hóa, H2S cũng tiếp tục được sinh ra do các nhóm vi sinh vật khử sunfatkhác nhau sử dụng axit béo (đặc biệt là acetat), protein làm nguồn cơ chất cho quátrình phân hủy

Trong thực tế, quá trình phân hủy diễn ra trong thời gian dài, do đóhiệu suất của quá trình ít khi đạt trạng thái hoàn toàn, chỉ khoảng 60% cơ chấtđược chuyển hóa Quá trình phân hủy diễn ra ở ba dãy nhiệt độ khác nhau,tương ứng với 3 nhóm VSV đặc trưng Hiệu suất sinh khí càng tăng khi nhiệt

độ càng tăng vì tốc độ phản ứng ở nhiệt độ cao diễn ra nhanh hơn so với nhiệt

độ thấp Khi nhiệt độ gia tăng 100C, tốc độ sinh khí sẽ tăng gấp đôi

2.1.4 Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học

Nguyên liệu để sản xuất KSH có thể chia thành hai loại như sau:nguyên liệu có nguồn gốc động vật và nguyên liệu có nguồn gốc thực vật (LêThoa 2010)

- Nguyên liệu có nguồn gốc động vật: Bao gồm chất thải (phân và nướctiểu) của gia súc, gia cầm và chất thải của người,…

Các loại chất thải này đã được xử lý sơ bộ trong bộ máy tiêu hoá của

động vật nên dễ phân giải và nhanh chóng tạo khí sinh học Tuy vậy, thời gianphân giải của phân dài (khoảng 2 – 3 tháng), tổng sản lượng khí thu được từ 1

kg phân không lớn Chất thải của gia súc như trâu, bò, lợn phân giải nhanhhơn chất thải của gia cầm và chất thải của người, nhưng sản lượng khí củachất thải gia cầm và chất thải người lại cao hơn

- Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: Các nguyên liệu thực vật gồm lá cây

và cây thân thảo như phụ phẩm cây trồng (rơm, rạ, thân lá ngô, khoai, đậu,…), rácsinh hoạt hữu cơ (rau, quả, lương thực bỏ đi), các loại cây xanh hoang dại (rong,bèo, các cây phân xanh) Gỗ và thân cây già rất khó phân giải nên không dùnglàm nguyên liệu được

Nguyên liệu thực vật thường có lớp vỏ cứng rất khó bị phân giải Để quátrình phân giải kỵ khí diễn ra được thuận lợi, người ta thường phải xử lý sơ bộ(cắt nhỏ, đập dập, ủ hiếu khí) trước khi nạp chúng vào hầm biogas để phá vỡlớp vỏ cứng và tăng diện tích tiếp xúc cho vi khuẩn tấn công Thời gian phângiải của nguyên liệu thực vật thường dài hơn so với chất thải động vật

2.2 Cơ sở pháp lý của đề tài

Luật bảo vệ môi trường 2005

QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải

công nghiệp

QCVN 05:2009/BTNMT – Quy chuẩn về chất lượng không khí xung quanh.QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn về một số chất độc hại trongkhông khí xung quanh

QCVN 01-15:2010/BNNPTNT - Quy chuẩn Quốc gia điều kiện trạichăn nuôi gia cầm an toàn sinh học

QCVN 08:2008 - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng môitrường nước mặt

Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09 tháng 8 năm 2006 của Chính phủquy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường

Quyết định số 04/2014/QĐ-UBND về bảo vệ môi trường nông thôntỉnh Vĩnh Phúc.

Quyết định số 104/2000/QĐ-TTg ngày 25/08/2000 của Thủ tướngChính phủ về việc phê duyệt Chiến lược quốc gia về cấp nước sạch và vệ sinhnông thôn đến năm 2020

Quyết định số 1443/QĐ-CT phê duyệt dự án hỗ trợ nhân rộng mô hìnhhầm biogas nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở nông thôn trên địa bàntỉnh Vĩnh Phúc giai đoạn 2006 – 2010

2.3 Tình hình chăn nuôi và sử dụng công nghệ biogas trên thế giới và Việt Nam

2.3.1 Tình hình chăn nuôi

2.3.1.1 Tình hình chăn nuôi trên thế giới và Việt Nam

Ngày nay, dân số tăng nhanh kéo theo nhu cầu về lương thực, thựcphẩm ngày càng lớn Theo số liệu thống kê năm 2010 dân số của toàn cầuhiện nay trên 6,7 tỷ người, dự báo mỗi năm dân số thế giới tăng 0,7 – 0,8 triệungười Châu lục có cư dân lớn nhất đó là Châu Á với số lượng 4.166,0 triệungười tiếp đến là Châu Phi có 1.033,7 triệu người, Châu Âu 732,7 triệu người,

Mỹ La Tinh 588,6 triệu người, Bắc Mỹ 351,6 triệu người và Châu Đại Dương35,8 triệu người Tính riêng Châu Á đã chiếm trên 60% dân số thế giới, nếu

cả Châu Á và Châu Phi chiếm trên 70% dân số toàn cầu Dự kiến đến năm

2050 dân số toàn cầu có số lượng trên 9,5 tỷ người (Đỗ Kim Tuyên, 2010)

Về số lượng vật nuôi, theo số liệu thống kê của FAO năm 2009 sốlượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu 182,2triệu con phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con,

dê 591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệucon và tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con Tốc độ tăng về số lượng vật nuôihàng năm của thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1%năm (Đỗ Kim Tuyên, 2010)

Hình 1.3 Mười nước có sản lượng lợn lớn nhất thế giới năm 2009 (con)

Nguồn: Báo cáo đánh giá kết quả chăn nuôi năm 2010, định hướng năm

2011 và các năm tiếp theo (Bộ NN&PTNT, 2010)

Cũng theo đánh giá FAO, Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêudùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất Chăn nuôi ở Việt Nam, giống như cácnước trong khu vực phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhucầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu Trong nhữngnăm gần đây, ngành chăn nuôi Việt Nam đã phát triển đáng kể Hiện nay,ngành chăn nuôi nước ta có sản lượng thịt lợn đứng thứ nhất khu vực ĐôngNam Á (chiếm 42,2%), thứ 2 châu Á (chiếm 5%), thứ 6 thế giới (chiếm2,8%) Sản lượng thịt vịt đứng thứ 2 khu vực Đông Nam Á (chiếm 22,4%).Trong những năm qua, tốc độ tăng trưởng của nông nghiệp của nước ta đạtkhá, giai đoạn 2006 – 2010 tốc độ chăn nuôi đạt 8,5%/năm, trồng trọt đạt4,1%/năm (Công Phiên, 2013)

Bảng 2.2 Tốc độ tăng trưởng nông nghiệp Việt Nam hàng năm

ĐVT: %/năm

Giai đoạn

1996

1990- 2005

1997- 2005

1996- 2010

Chăn nuôi 3,4 5,8 6,7 5,6 8,5

(Nguồn: Tổng cục Thống kê, Viện kinh tế nông nghiệp Việt Nam -2009)

Từ khi chuyển dịch nền kinh tế từ tập trung bao cấp sang nền kinh tế thịtrường, ngành chăn nuôi không ngừng phát triển cả về tổng đàn gia súc vàchất lượng gia súc Từ năm 1990 đến nay, đàn lợn có tốc độ phát triển rấtnhanh so với trước đó Năm 1980 tổng đàn lợn cả nước mới có 10,0 triệu con,năm 1990 có 12,26 triệu con (tăng 1,2 lần) thì năm 2000 nước ta đã có 20,2triệu con (tăng 1,7 lần so với năm 1990), năm 2010 nước ta có 27,4 triệu con(tăng 2,2 lần so với năm 1990) Bình quân tốc độ tăng đàn từ năm 1990 –

2002 là 5% (Bộ NN&PTNT, 2010)

Từ năm 2000 – 2010 số lượng gia súc, gia cầm biến đổi nhiều, các năm từ

2006 – 2010 thì số lượng gia súc, gia cầm tăng đáng kể so với năm 2000, tuynhiên các năm có xu hướng giảm Số lượng lợn tăng mạnh nhất giai đoạn 2003 –

2006 Các năm tiếp theo do dịch bệnh bùng phát mạnh, giá cả không ổn định nênnhiều hộ đã chăn nuôi ít đi Năm 2010 dịch bệnh tai xanh ở lợn và cúm H5N1 ởgia cầm đã lây lan rộng và xuất hiện ở nhiều tỉnh thành trên cả nước Tổng sốlợn mắc bệnh ở miền Bắc là 36.899 con, trong đó đã có 14.860 lợn chết và tiêuhủy Riêng ở miền Nam, số lợn bị bệnh phải tiêu huỷ trên 150 nghìn con, tiêuthụ thịt đình trệ (Bộ NN&PTNT, 2010)

Bảng 2.3 Số lượng đàn gia súc ở Việt Nam các năm

Bên cạnh đó, ở nước ta hiện nay, phương thức chăn nuôi nông hộ vẫnchiếm tỷ lệ lớn, vì vậy việc xử lý và quản lý chất thải chăn nuôi ngày càngkhó khăn Hiện nước ta có gần 9 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình vàkhoảng 18 nghìn trang trại chăn nuôi tập trung nhưng chỉ có 8,7% số hộ xâydựng hầm biogas và chỉ có 0,6% số hộ gia đình cam kết bảo vệ môi trường.

Nhiều báo cáo nghiên cứu đều đã khẳng định là hầu hết các chất thảitrong chăn nuôi đều chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường Số phânkhông được xử lý và tái sử dụng lại là nguồn cung cấp phần lớn các khí nhàkính (chủ yếu là CH4, CO2, N2O) làm trái đất nóng lên, ngoài ra còn làm rốiloạn độ phì của đất, gây phì dưỡng, ô nhiễm đất và ô nhiễm nguồn nước (Đào

Lệ Hằng, 2011)

Khối lượng chất thải rắn trong chăn nuôi ước tính khoảng hơn 85 triệutấn mỗi năm nhưng chỉ khoảng 40% số này được xử lý, còn lại là xả thẳngtrực tiếp ra môi trường Phương pháp xử lý chất thải rắn còn đơn giản, phângia súc chủ được sử dụng để ủ phân bón ruộng, một phần sử dụng cho hầmbiogas (Đào Lệ Hằng, 2013)

Chất thải chăn nuôi chia ra thành 3 nhóm: chất thải rắn, chất thải lỏng,

Bảng 2.4 Lượng chất thải hàng ngày của động vật theo% khối lượng cơ

(Nguồn: Công nghệ khí sinh học quy mô hộ gia đình)

Lượng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi

và khẩu phần ăn Đối với gia súc ở các lứa tuổi khác nhau thì lượng phân thải

ra khác nhau Theo Hill và Tollner (1982), lượng phân thải ra trong một ngàyđêm của lợn có khối lượng dưới 10 kg là 0,5 – 1 kg, từ 15 – 40 kg là 1 – 3 kgphân, từ 45 – 100 kg là 3 – 5 kg Như vậy lượng chất thải rắn biến động rấtlớn và còn phụ thuộc vào cả mùa vụ trong năm (Bùi Hữu Đoàn, 2011)

Bảng 2.5 Lượng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày

Loại gia súc, gia cầm Phân tươi

(kg/ngày)

Tổng chất rắn

(% tươi)

(Nguồn: Giáo trình quản lý chất thải chăn nuôi, ĐHNN)

Theo Bộ NN&PTNT (2013), nếu với mức thải trung bình 1,5 kg phânlợn/con/ngày; 15kg phân trâu, bò/con/ngày; 0,5kg phân dê/con/ngày và 0,2 kgphân gia cầm/con/ngày thì hàng năm với tổng đàn vật nuôi trong cả nước thìriêng lượng phân phát thải trung bình đã hơn 85 triệu tấn mỗi năm Lượngphân này phân hủy tự nhiên nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nặng nềđất, nước và không khí do phát thải nhiều khí độc như CO2, CH4 (còn gây hiệuứng nhà kính),

Thành phần các chất trong phân gia súc, gia cầm phụ thuộc vào nhiềuyếu tố khác nhau như: Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống; độtuổi; tình trạng sức khỏe vật nuôi,…

Bảng 2.6 Thành phần hoá học của phân lợn từ 70 – 100 kg

(Nguồn: Giáo trình quản lý chất thải chăn nuôi, ĐHNN)

Trong phân lợn hàm lượng nitơ khá cao (7,99 – 9,32 g/kg) Ngoài ra,trong phân còn có chứa nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký sinh trùng,

trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với các giống điển hình như Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella Trong 1 kg

phân có chứa 2.000 – 5.000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris suum, Oesophagostomum, Trichocephalus (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2005)

b) Nước thải

Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc trưng và có khả nănggây ô nhiễm môi trường cao Lượng nước thải ra lớn, lượng nước sử dụng chonhu cầu uống, rửa chuồng và tắm cho lợn là 30-50 lít nước/con/ngày đêm (HồThị Kim Hoa và cs, 2005) Nước thải có mùi hôi thối, khó vận chuyển đi xa

để sử dụng cho các mục đích nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản; Lượngnước thải quá lớn, không thể sử dụng hết cho diện tích đất canh tác xungquanh, do đó thường được thải trực tiếp ra môi trường

Nước thải chăn nuôi gồm hỗn hợp phân, nước tiểu và nước rửa chuồng

Vì vậy, nước phân chuồng rất giàu chất dinh dưỡng và có giá trị lớn về mặtphân bón Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và rất giàu Kali Đạmtrong nước phân chuồng tồn tại theo 3 dạng chủ yếu là: urê, axit uric và axithippuric, khi để tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón vào đất thì bịVSV phân giải axit uric và axit hippuric thành urê và sau đó chuyển thànhamoni carbonat (Bùi Hữu Đoàn, 2011)

Trong nước thải chăn nuôi, hàm lượng BOD rất cao khoảng trên 3.000mg/l, hàm lượng nitơ trên 200, hàm lượng chất lơ lửng và số lượng vi sinh vậtcũng rất cao Theo Bộ NN&PTNT (2013) hàng năm đã có tới khoảng 36 triệutấn nước tiểu vật nuôi được thải ra, chưa kể hàng chục triệu tấn nước thải sautắm và rửa chuồng trại nữa

Bảng 2.7 Tổng lượng nước thải chăn nuôi gia súc giai đoạn 2009 – 2011

(Nguồn: Tạp chí 01/2013, Xúc tiến thương mại, Bộ NN&PTNT) c) Khí thải và tiếng ồn

Đối với ô nhiễm khí và tiếng ồn thì ngành chăn nuôi đóng góp khá tích cực.Chăn nuôi là một ngành sản xuất tạo ra nhiều loại khí thải nhất, có tới trên 170chất khí có thể sinh ra từ chăn nuôi, điển hình là các khí CO2, CH4, NH3,

NO2,N2O, NO, H2S, indol, schatol mecaptan…và hàng loạt các khí gây mùi khác

Ở điều kiện bình thường, các chất bài tiết từ gia súc, gia cầm như phân và nướctiểu nhanh chóng bị phân giải tạo ra nhiều chất khí có khả năng gây độc cho người

và vật nuôi (Bùi Hữu Đoàn, 2011)

Tiếng ồn trong chăn nuôi thường gây nên bởi hoạt động của gia súc, giacầm hay tiếng ồn sinh ra từ hoạt động của các máy công cụ sử dụng trongchăn nuôi Tiếng ồn từ gia súc, gia cầm là những âm thanh chói tai, rất khóchịu, đặc biệt là trong những khu chuồng kín

2.3.2 Lịch sử phát triển của công nghệ biogas

2.3.2.1 Trên thế giới

Cuối những năm 1890, đánh dấu sự xuất hiện của một loại bể chứaphân được đậy kín bởi việc đăng ký bản quyền của Louis Mouras (Pháp) Đếnnăm 1930, phân huỷ hiếm khí các phế thải nông nghiệp để tạo ra khí gas bắtđầu xuất hiện Phong trào này phát triển mạnh ở Pháp và Đức vào những năm

1940 Những năm 1960, quá trình ủ lên men tạo khí gas chỉ được chú trọng ápdụng để xử lý phân động vật Nhưng đến năm 1970 khi cuộc khủng hoảngnăng lượng xảy ra đã tạo tiền đề cho việc phát triển phân huỷ yếm khí phânthải để sản xuất ra khí đốt (Nguyễn Quang Khải, 2009)

Tuy nhiên, những năm sau đó mối quan tâm dành cho công nghệbiogas bị suy giảm do giá thành của nhiên liệu tạo ra thấp và do gặp phải một

số vấn đề kỹ thuật với bể ủ biogas Mối quan tâm này chỉ thực sự được phụchồi vào những năm 1990, được đánh dấu bởi một số công trình:

+ Chương trình AgSTAR của Mỹ về xử lý chất thải và sản xuất năng

lượng: kết quả là 75 hệ thống ủ cho các trại nuôi lợn và trại sản xuất bơ sữa.

+ Dự án NCSU Smithfield, năm 2001 ở trang trại Barham về khôi phục tàinguyên sinh học - Xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng biogas ở nhiệt độ thường

+ Cuốn sách Smithfield Belt System - Ủ biogas cho chất thải khô, ởnhiệt độ cao của Humenik và cộng sự năm 2004

Riêng Trung Quốc, tính tới cuối năm 1988 đã có 2.719 công trình khísinh học cỡ lớn và trung bình đã được xây dựng tại các trại chăn nuôi, nhàmáy chế biến thực phẩm, khu dân cư (trung bình tăng 300 công trình/năm).Hàng năm sản xuất 20 triệu m3 khí sinh học, cung cấp cho 5,59 triệu gia đình

sử dụng và phát điện với công suất 866kW, sản xuất thương mại 24.900 tấnphân bón và 7.000 tấn thức ăn gia súc (Nguyễn Quang Khải, 2009)

Ở Cộng hoà Liên bang Đức việc xây dựng các công tŕnh khí sinh họctăng từ 100 thiết bị/năm trong những năm 1990 lên tới 200 thiết bị/năm vàonăm 2000 Hầu hết các công trình có thể tích phân huỷ từ 1000 – 1500 m3,công suất khí từ 100 – 500m3 Năm 1996 – 1997, nhà thầu đã xây dựng mộtnhà máy khí vi sinh tại Pastitz, công suất 2.880 tấn/ngày (Nguyễn QuangKhải, 2009) Thiết kế kỹ thuật và xây dựng hệ thống điều khiển bằng máytính và điện cho nhà máy khí vi sinh Năm 1999 – 2000, ở Mering đã đấu thầucho việc thiết kế kỹ thuật và xây dựng hệ thống kiểm soát điện tại một nhàmáy khí vi sinh, đây là nhà máy chế biến thịt và xương

2 3.2.2 Tại Việt Nam

Công nghệ biogas đã được nghiên cứu và triển khai ở Việt Nam từnhững năm 1960 Tuy nhiên giai đoạn 1960 – 1980, chỉ có một vài nghiêncứu nhỏ lẻ diễn ra tại một số Viện nghiên cứu và Trường đại học Các nghiêncứu thử nghiệm với hầm ủ biogas có thể tích khoảng 15 – 20 m3 đã được tiếnhành nhưng gặp phải một số hạn chế như không đủ nguyên liệu đầu vào vàcấu trúc hầm không hợp lý (Nguyễn Quang Khải, 2009)

Chỉ thực sự đến những năm 1990, cuộc vận động phát triển công nghệ

hầm ủ biogas mới trỗi dậy ở Việt Nam với sự trợ giúp kỹ thuật của các Việnnghiên cứu và các trường đại học chuyên ngành (Nguyễn Quang Khải, 2009).

Từ những năm 1994, Hội VAC Việt Nam dưới sự giúp đỡ của Oxfam –Quebec (Canada) đã khởi động dự án thử nghiệm lắp đặt 10 thiết bị biogas túinhựa Sau đó, với sự giúp đỡ của tổ chức FAO, UNICEF, JIVC, TOYOTA(Nhật Bản), hội VAC Việt Nam tiếp tục mở rộng hoạt động này trên phạm vi

cả nước Tổng cộng hội VAC đã lắp đặt 5.000 thiết bị ủ Biogas trên phạm vi

40 tỉnh thành (Nguyễn Quang Khải, 2009)

Thời kỳ 1995 – 1998, trên địa bàn 16 tỉnh miền Bắc và miền Trung,VACVINA đã triển khai chương trình phát triển biogas, thông qua các hoạtđộng: Xây dựng mô hình trình diễn, tập huấn đào tạo cán bộ kỹ thuật cho địaphương, hỗ trợ kỹ thuật cho các gia đình nông dân xây dựng hầm biogas

Năm 1996, chương trình vệ sinh môi trường và nước sạch quốc gia đãphát động phong trào biogas, hàng trăm bể biogas bằng các loại vật liệu khácnhau như gạch, xi măng, composite đã được lắp đặt ở một số tỉnh như HàTây, Nam Định Loại bể composite có nhiều ưu điểm, tuy nhiên giá thành đắtnên không khả thi với đại đa số nông dân

Từ những năm 1998, phong trào chăn nuôi phát triển mạnh trên cảnước cùng với nhu cầu nâng cao chất lượng cuộc sống và nhận thức về cảithiện điều kiện vệ sinh môi trường ở nông thôn, công nghệ biogas trở nên nổitiếng và được đón nhận ở mọi nơi Cho đến thời điểm này đã có khoảng20.000 bể biogas trên phạm vi cả nước, trong đó có 12.000 bể nhựa Tuynhiên, so với tỷ lệ nông thôn chiếm tới 75% dân số Việt Nam (80 triệu người)thì số lượng bể Biogas này vẫn còn khiêm tốn

Từ năm 1993 đến 2003 công nghệ bắt đầu được phát triển mạnh mẽ vớinhiều kiểu biogas mới Thiết bị dạng túi dẻo P.E theo mẫu của Colombiađược phát triển nhờ dự án SAREC-S2-VIE22 do Viện chăn nuôi, Hội làmvườn (VACVINA), Cục Khuyến nông và Khuyến lâm, Đại học nông lâm TP

Cho đến nay, ở Việt Nam có khoảng 222.000 hầm khí sinh học quy mônhỏ và đã và đang được triển khai trên toàn quốc (Bộ NN&PTNT, 2013)

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG,NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các hộ chăn nuôi gia súc trên địa bàn xã

- Phạm vi nghiên cứu: Xã Hoàng Lâu – huyện Tam Dương – tỉnhVĩnh Phúc

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: Trung tâm tài nguyên và bảo vệ môi trường –

sở tài nguyên và môi trường tỉnh Vĩnh Phúc

- Thời gian thực hiện: từ 05/5/2014 đến 05/8/2014

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội xã Hoàng Lâu

+ Điều kiện tự nhiên

+ điều kiện kinh tế - xã hội

- Tình hình phát triển chăn nuôi và thực trạng môi trường khu vực chănnuôi xã Hoàng Lâu

+ Tình hình phát triển chăn nuôi của xã

+ Công tác quản lý chất thải chăn nuôi ở nông hộ và áp lực của chấtthải chăn nuôi đến môi trường

+ Thực trạng môi trường khu vực chăn nuôi

- Tình hình phát triển, vận hành và hiệu quả của hầm biogas ở nông hộ+ Tình hình phát triển mô hình hầm biogas trên địa bàn huyện

+ Công tác vận hành hầm biogas ở nông hộ

+ Đánh giá hiệu quả của mô hình hầm biogas

+ Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc phát triển mô hình hầmbiogas trên địa bàn xã

- Đề xuất Giải pháp bảo vệ môi trường trong chăn nuôi

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này tôi sử dụng các phương pháp chủ yếu sau:

* Phương pháp thu thập số liệu

a) Số liệu thứ cấp: Nguồn số liệu được thu thập từ các phòng ban củahuyện (Phòng TNMT, NN&PTNT, Thống kê,…), các báo cáo của xã về pháttriển kinh tế xã hội, quy hoạch, kế hoạch và các tài liệu liên quan đến tìnhhình chăn nuôi và việc triển khai áp dụng mô hình hầm biogas; các số liệu từsách, báo,…

b) Số liệu sơ cấp: Thu thập bằng cách khảo sát, điều tra, phỏng vấn cácđối tượng thông qua phiếu điều tra bằng bảng câu hỏi viết và đánh dấu đãđược chuẩn bị cho mục đích nghiên cứu

- Đối tượng điều tra: Các hộ chăn nuôi đã xây dựng hầm biogas được

dự án hỗ trợ kinh phí xây dựng

- Số mẫu điều tra: Tiến hành điều tra 100 hộ ở 10 thôn: thôn Thượng,thôn Đoàn Kết, thôn Liên Kết, thôn Lá, thôn Mới, Thôn Lau, thôn Da, thôn

Vỏ, Thôn Đồng Ké, thôn Lực Điền thuộc xã Hoàng Lâu

* Phương pháp điều tra thực địa

Điều tra thực địa là hình thức điều tra mà tác giả sẽ trực tiếp tới cácnông hộ, nơi có các hầm biogas để xem xét, xác minh tính trung thực, chínhxác của thông tin do các bên cung cấp, để lấy mẫu phân tích tại thực địa Từ

đó có được những kết luận chính xác với tình hình thực tế

* Phương pháp phân tích chi phí – lợi ích

Từ các số liệu thu thập được, tính toán và đánh giá hiệu quả về các mặtkinh tế, xã hội và môi trường mà dự án mang lại, lượng hoá được lợi ích – chiphí của việc xây dựng hầm biogas

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội xã Hoàng Lâu

4.1.1.Đặc điểm tự nhiên:

Hoàng Lâu là xã đồng bằng nằm ở phía Tây Nam của huyện TamDương có vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tương đối thuận lợi,đất đai thổ nhưỡng tốt phự hợp với nhiều loại cây trồng; có hệ thống giaothông đường bộ thuận tiện: tuyến đường tỉnh 305, và tuyến đường Hợp ThịnhĐạo Tú chạy qua, các tuyến đường xóm, liên xã, các cơ sở hạ tầng kỹ thuậtđồng đều, hệ thống thuỷ lợi cơ bản đáp ứng được với cầu phục vụ sản xuất

+ Phía Đông giáp xã Duy Phiên huyện Tam Dương

+ Phía Tây giáp xã Kim Xá huyện Vĩnh Tường

+ Phía Nam giáp xã Yên Bình huyện Vĩnh Tường

+ Phía Bắc giáp xã Hoàng Đan huyện Tam Dương

- Đất nuôi trồng thuỷ sản: 19,38 ha.

*Đất phi nông nghiệp: 201,55 ha

- Đất ở: 81,39 ha;

- Đất chuyên dùng: 106,11 ha

+ Đất trụ sở cơ quan: 0,38 ha

+ Đất Quốc phòng: 4,11 ha

+ Đất sản xuất KD phi nông nghiệp: 19,43 ha

+ Đất giao thông: 51,22 ha

+ Đất thuỷ lợi: 27,48 ha

+ Đất công trình năng lượng, bưu chính viễn thông: 0,05 ha

+ Đất cơ sở văn hoá: 0,44 ha

+ Đất tôn giáo, tín ngưỡng: 0,50 ha

+ Đất nghĩa trang, nghĩa địa: 6,21 ha

+ Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng: 7,34 ha

*Đất chưa sử dụng: 4,02 ha

4.1.3.Nguồn nhân lực.

Tổng số hộ (theo số liệu điều tra NN,NT và thuỷ sản năm 2011) =1.707 hộ = 7.257 khẩu, số người trong độ tuổi lao động = 4.112 người

Là một xã thu nhập chủ yếu của nhân dân từ sản xuất nông nghiệp,nguồn nhân lực dồi dào, có truyền thống cần cù chịu khó Với điều kiện tựnhiên, xã có đường tỉnh 305 chạy dọc qua xã, và tuyến đường Hợp Thịnh,Đạo Tú chạy qua đó là những tuyến giao thông thuận lợi và thế mạnh củaHoàng Lâu để phát triển kinh tế, nâng cao đời sống của nhân dân Nhưngtrong những năm gần đây đối với Hoàng Lâu chưa tận dụng triệt để các lợithế để phát triển như quy hoạch vùng sản xuất cây rau an toàn có giá trị kinh

tế cao, chưa chú trọng đến công tác đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cáckhu công nghiệp góp phần phát triển kinh tế địa phương

Từ năm 2000 đến nay, hoà cùng công cuộc đổi mới của Đảng, thựchiện chủ trương của tỉnh uỷ, UBND tỉnh, huyện uỷ, UBND huyện Đảng bộ

và nhân dân xã Hoàng Lâu đoàn kết một lòng quyết tâm chuyển dịch cơ cấukinh tế, chuyển dịch cơ cấu cây trồng, vật nuôi, xây dựng cơ sở hạ tầng, cảithiện đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân Trong giai đoạn 2005-2010bên cạnh những thuận lợi, còn nhiều những khó khăn do tác động của khủnghoảng tài chính thế giới, tình hình trong nước lạm phát, giá cả biến độngthường xuyên, vấn đề lao động việc làm gặp không ít khó khăn làm ảnhhưởng rất lớn tới sản xuất và đời sống của nhân dân Nhưng với quyết tâmcủa Đảng bộ, chính quyền và sự đồng lòng của nhân dân đã và đang ra sứctừng bước khắc phục khó khăn đưa xã nhà phát triển ngày càng bền vững

4.1.4 Tiềm năng lợi thế phát triển kinh tế -xã hội

* Tiềm năng về kinh tế:

- Là một xã đồng bằng của huyện Tam Dương có vị trí địa lý thuận lợi

có tuyến giao thông Tỉnh 305, dự án giao thông Hợp Thịnh - Đạo Tú mặt cắt36m chạy qua, đất đai tài nguyên trên địa bàn xã là đất màu, cho phép thâmcanh cao, phù hợp với nhiều loại cây nông nghiệp

- Xã Hoàng Lâu có điều kiện tốt để giao lưu, thông thương với các thịtrường lớn để tiểu thụ các loại hàng hóa lương thực, thực phẩm: (Lúa, rau

màu, cây ăn quả, gia cầm, gia súc) cho các địa bàn Thành Phố Vĩnh Yên- Hànội và các khu vực lân cận.

- Hạ tầng kinh tế xã hội được đầu tư xây dựng các công trình thiết yếunhư: Trường học, trạm y tế, đường giao thông, hệ thống điện, Nhà văn hóathôn.v.v

* Tiềm năng về xã hội:

- Các khu dân cư phân bổ tập trung theo các thôn, xóm, nhân dân cótruyền thống cần cù, lao động mang đậm sắc thái nhà nông, có truyền thốngđoàn kết xây dựng các hoạt động văn hóa, thể thao, xây dựng gia đình vănhóa, Làng, xã văn hóa và truyền thồng bản sắc văn hóa ở địa phương

4.2 Tình hình phát triển chăn nuôi và thực trạng môi trường khu vực chăn nuôi xã Hoàng Lâu.

4.2.1 Tình hình phát triển chăn nuôi của xã

- Giá trị sản xuất chăn nuôi

Trong nông nghiệp giá trị của ngành chăn nuôi luôn chiếm tỷ trọng cao.Trong những năm gần đây diễn biến dịch bệnh gia súc, gia cầm có chiềuhướng gia tăng, gây không ít khó khăn cho ngành chăn nuôi

Giá trị sản xuất của ngành chăn nuôi qua các năm đều tăng lên Năm

2011 giá trị sản xuất chăn nuôi đạt 15.724 triệu đồng (chiếm 55,03% tổng giátrị sản xuất của nông nghiệp), năm 2013 tăng lên 20.269 triệu đồng (chiếm61,40% tổng giá trị sản xuất của nông nghiệp)

Bảng 4.1 Giá trị sản xuất của ngành chăn nuôi (2011 – 2013)

(Nguồn: Niên giám thống kê xã Hoàng Lâu, năm 2013)

- Về quy mô chăn nuôi

Trong chăn nuôi đại gia súc thì trâu chiếm một tỷ lệ nhỏ Trong cácnăm từ 2010 – 2012 số lượng trâu đều giảm đáng kể Năm 2011 có 479 con,năm 2012 có 317 giảm 162 con, đến năm 2013 còn 114 con, giảm 203 con sovới năm 2012 Đối với đàn bò, số lượng giảm đi đều hàng năm, năm 2011 có

836 con, năm 2012 giảm xuống còn 689 con và đến năm 2013 giảm xuốngcòn 504 con Sở dĩ có sự giảm số lượng trâu, bò như vậy là do phương thứclàm đất và thu hoạch của người nông dân có sự thay đổi, người dân áp dụng

cơ giới hoá vào sản xuất nông nghiệp, làm đất bằng máy có năng suất và hiệuquả làm việc gấp nhiều lần so với làm bằng trâu, bò Những điều này cho thấyviệc chăn nuôi trâu, bò lấy sức kéo ở huyện Tam Dương đang dần bị thay thếbằng máy nông nghiệp hiệu quả cao hơn.

Về chăn nuôi lợn năm 2011 tổng đàn là 5.033 con Đến năm 2012 sốlượng giảm xuống khá nhiều còn 3954 con (giảm 23.18% so với năm 2011).Nguyên nhân do dịch bệnh bùng phát, giá cả bất ổn do vậy các hộ chỉ chănnuôi cầm chừng thu hẹp quy mô chăn nuôi, khi giá cả ổn định, bà con lại đầu

tư vào chăn nuôi Đến năm 2013 tổng đàn lợn lại tăng lên 5123 con

Chăn nuôi gia cầm trong những năm qua không có sự biến động nhiều.Năm 2011 toàn xã có 114.543 con, năm 2012 giảm xuống 145.430 con, năm

2013 tăng lên không đáng kể có 189.892 con gia cầm

Sản lượng thịt gia cầm hơi xuất chuồng năm 2011 đạt 378,05 tấn đếnnăm 2012 giảm xuống còn 331,34 tấn, đến năm 2012 tăng lên 405,3 tấn Tuynhiên sản lượng trứng lại tăng lên đáng kể từ 7.140.000 quả (năm 2011) lên12.745.000 quả (năm 2013) tăng hơn năm 2010 là 56,02%

Hiện nay quy mô chăn nuôi trên địa bàn xã chủ yếu là chăn nuôi quy mônhỏ lẻ hộ gia đình Theo số liệu thống kê của xã Hoàng Lâu, đến hết năm

2013 toàn xã mới có 2 trang trại được cấp giấy chứng nhận đạt tiêu chí kinh tếtrang trại

Bảng 4.2 Quy mô chăn nuôi xã Hoàng Lâu

(Nguồn: Niên giám thống kê xã Hoàng Lâu, 2012, 2013)

Qua việc đánh giá thực trạng chăn nuôi của xã qua các năm qua chothấy việc phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm ở xã vẫn diễn ra theo hướngtích cực, mặc dù có năm chịu ảnh hưởng của dịch bệnh, giá cả bất ổn nhưngngười nông dân vẫn tích cực chăn nuôi Việc áp dụng các thành tựu khoa họccông nghệ vào chăn nuôi ngày càng được phổ biến trong các hộ gia đình,công tác phòng chống dịch bệnh ngày càng được quan tâm Do đó năng suất,chất lượng ngày càng được nâng cao đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùngtrong và ngoài xã

4.2.2 Công tác quản lý chất thải chăn nuôi ở nông hộ và áp lực của chất thải chăn nuôi đến môi trường

4.2.2.1 Công tác quản lý chất thải chăn nuôi ở nông hộ

Công tác quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi ở nông hộ đã bắt đầu đượcquan tâm Ở hầu hết các hộ chăn nuôi lợn đều xây dựng 1 bể chứa chất thải

Bể này vừa đóng vai trò là bể lưu trữ phế thải vừa là bể ủ phân Qua công táctuyên truyền, vận động của địa phương, một số hộ đã đầu tư xây dựng hầmbiogas Kết quả điều tra cho thấy trước khi có hầm biogas thì có 71% chất thảitươi của gia súc được dùng để ủ phân, 12% thải trực tiếp ra môi trường, 21%

dùng bón trực tiếp cho lúa, rau màu, 6% dùng cho nuôi trồng thủy sản, cònmột phần nhỏ 3% cho hàng xóm sử dụng Lượng chất thải thải ra môi trườngchủ yếu là nước thải do lượng nước thải phát sinh hàng ngày lớn, khó vậnchuyển đi xa để sử dụng.

Sau khi sử dụng hầm biogas hình thức xử lý chất thải của gia súc thayđổi hẳn Hầu hết lượng chất thải hàng ngày của gia súc đều được sử dụng nạpcho hầm biogas chiếm 99% lượng chất thải, lượng phân dùng để ủ chỉ còn3%, còn một lượng rất nhỏ 1% được dùng cho nuôi trồng thuỷ sản Ở các hộchăn nuôi nhỏ lẻ, sau khi có hầm hầu hết lượng chất thải được thu gom chovào hầm biogas Đối với các hộ chăn nuôi nhiều, lượng chất thải phát sinhvượt quá khả năng xử lý của hầm biogas thì chủ hộ mới tách riêng một phầnphân tươi để ủ phân phục vụ cho trồng trọt

Bảng 4.3 Hiệu quả xử lý chất thải (tươi) chăn nuôi của các hộ điều tra

huyện Tam Dương)

Như vậy, ở những hộ có hầm biogas thì tải lượng chất ô nhiễm đã đượcgiảm thiểu đáng kể, nước thải sau hầm biogas hầu như không còn mùi hôithối và ít làm tắc nghẽn dòng chảy Sau khi xây dựng hầm không còn tìnhtrạng hộ thải trực tiếp nước thải có chứa phân tươi ra môi trường Tuy nhiên,

ở một số hộ, lượng gia súc lớn nhưng xây dựng hầm nhỏ thì lượng phân tươivào hầm biogas chưa được xử lý bị đẩy ra vẫn còn khá nhiều Bên cạnh đó,

lượng nước thải sau hầm biogas thải ra môi trường lại tăng lên nhiều do saukhi phân huỷ phân gia súc, chất thải sau xử lý luôn ở dạng lỏng khó vậnchuyển, ít được sử dụng Hơn nữa, nhiều hộ chưa hiểu được tác dụng của phụphẩm khí sinh học, một số hộ cho rằng sau khi xử lý nước thải không còn giátrị sử dụng.

4.2.2.2 Áp lực của chất thải chăn nuôi ở xã Hoàng Lâu đến môi trường

Ngành chăn nuôi đem lại nguồn thu nhập lớn cho người nông dân,nhiều gia đình cải thiện được điều kiện sống, trở nên giàu có nhờ chăn nuôi.Song bên cạnh những lợi ích về kinh tế thì việc chăn nuôi với số lượng lớn,phân tán trong khu dân cư đã gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, nhiều ao

hồ, kênh mương bị ô nhiễm, bồi lắng do chất thải chăn nuôi, dịch bệnh phátsinh trên đàn gia súc, gia cầm

Nước mặt bị ô nhiễm do phân vật nuôi ngày càng nhiều, tiềm ẩn nguy

cơ lây lan dịch bệnh trên gia súc, gia cầm Mặt khác, nguồn nước mặt bị ônhiễm, phân gia súc, gia cầm chưa được ủ khi sử dụng để tưới cho cây trồngnhất là rau màu sẽ làm chúng bị nhiễm bẩn

* Chất thải rắn:

Hoàng Lâu là xã nông nghiệp, người dân chăn nuôi lớn do đó cũng thải

ra môi trường một lượng lớn chất thải chăn nuôi cần được quản lý và xử lý.Nếu tính trung bình lượng phân thải ra của lợn là 2,5 kg/ngày, của trâu bò là

15 kg/ngày, gia cầm là 0,02 kg/con/ngày, thì lượng chất thải gia súc của xãtrung bình mỗi năm gần 200 nghìn tấn

Bảng 4.4 Tổng lượng phân gia súc, gia cầm thải ra ở xã qua các năm

huyện Tam Dương)

Nhìn chung, trong chăn nuôi lượng chất thải từ trâu bò và lợn chiếmchủ yếu và gây ô nhiễm môi trường nhiều nhất Chất thải từ chăn nuôi giacầm phát thải ít hơn và dễ thu gom, xử lý hơn Việc phát triển chăn nuôi đãtạo áp lực rất lớn đối với môi trường do đó cần có các giải pháp hữu hiệu để

xử lý lượng chất thải này

* Nước thải: Nước thải chăn nuôi là loại chất thải ít được sử dụng và

khó quản lý nhất Hầu hết ở các hộ chăn nuôi đều thải ra môi trường

Nước thảichăn nuôi là mộtnguồn nước thảiđặc trưng, cóchứa nhiều hợpchất hữu cơ,virus, vi trùng,trứng giun sán….Nguồn nước này

có nguy cơ gây ônhiễm đến nguồn nước mặt, nước ngầm Bên cạnh đó, còn có nhiều loại khí

Hình 4.1 Nước thải chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường

tạo ra như NH3, CO2, CH4, H2S… Các loại khí này gây ra ô nhiễm môitrường không khí ảnh hưởng đến đời sống con người Nước thải là dạng chấtthải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi đặc biệt là nuôi lợn.

Về cảm quan nước thải chăn nuôi lợn có màu đen, đục, mùi hôi thối khóchịu Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong nước thải chăn nuôi lợn như sau:

Bảng 4.5 Đặc điểm của nước thải chăn nuôi gia súc của các cơ sở

chăn nuôi trên địa bàn xã

phân tích Đơn vị Giá trị

QCVN 40:2011/ BTNMT (Cột B)

(nguồn: sở Tài nguyên và Môi trường – kết quả phân tích Trung tâm

Tài nguyên và bảo vệ môi trường)

Qua bảng 4.5 cho thấy, nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chănnuôi rất lớn, hầu hết các chỉ tiêu đều gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép khithải ra nguồn tiếp nhận Hàm lượng BOD5 gấp 21,69 lần tiêu chuẩn cho phép,COD vượt 15,57 tiêu chuẩn cho phép, TSS vượt 14,39 lần tiêu chuẩn chophép, tổng N vượt 4,36 lần tiêu chuẩn cho phép, coliform vượt 49,4 lần tiêuchuẩn cho phép khi thải ra môi trường nguồn tiếp nhận

Với nồng độ chất ô nhiễm cao và khối lượng nước thải ra rất lớn nhưvậy nếu không có biện pháp xử lý, giảm thiểu thì sẽ gây ô nhiễm môi trườngnghiêm trọng, làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người, ảnh hưởng đến các

hộ sống xung quanh và làm giảm sức đề kháng của vật nuôi, làm tăng nguy cơbùng phát dịch bệnh

4.2.3.Thực trạng môi trường khu vực chăn nuôi

4.2.3.1 Môi trường không khí

Môi trường xung quanh khu vực chăn nuôi có đặc trưng là mùi hôi thốikhó chịu của phân và nước tiểu, mùi phân tán nhanh, rộng theo gió Chất thảichăn nuôi chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, dễ phân hủy tạo thành khí H2S,

CH4, CO2, NH3,…những khí này ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, kháng bệnhcủa vật nuôi và ảnh hưởng đến môi trường khu vực xung quanh Trong chấtthải chăn nuôi có khoảng 168 hợp chất gây mùi khó chịu (O’ Neil và Philips,1992), trong đó có khoảng 30 chất có ngưỡng mùi thấp hơn từ 0,001mg/m3

Mùi trong chất thải chăn nuôi là hỗn hợp phức tạp của nhiều khí, hơi,bụi sinh ra trong quá trình phân giải các chất hữu cơ có trong phân, nước tiểugia súc, thức ăn thừa Để đánh giá mức độ ô nhiễm không khí do chất thảichăn nuôi người ta thường quan tâm đến NH3 và H2S vì đây là hai khí tạo mùichiếm phần đáng kể trong các khí sinh ra do phân hủy phân gia súc Ở cáckhu vực chăn nuôi chất thải bốc mùi hôi thối rất khó chịu nhất là ở gần khuvực chứa chất thải, khu vực nguồn tiếp nhận chất thải chăn nuôi

Theo báo cáo của Sở TNMT, kết quả phân tích môi trường không khí ởmột số hộ chăn nuôi trên địa bàn xã cho thấy một số nơi có nồng độ các chất

ô nhiễm vượt giới hạn cho phép theo QCVN 05:2009/BTNMT – Quy chuẩn

về chất lượng không khí xung quanh, QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn

về một số chất độc hại trong không khí xung quanh như hàm lượng NH3 vượtquy chuẩn từ 1,9 đến 2,9 lần

Bảng 4.6 Chất lượng môi trường không khí khu vực chăn nuôi

TT Tên chỉ

tiêu

Đơn vị

- thôn Vỏ; KK11: Tại hộ nhà ông Đinh Tiến Văn - thôn Đồng Ké; KK12:Tại hộ nhà ông Nguyễn Văn Hoà - thôn Lau; Các mẫu trên được lấy ngày 17/10/2013) 42.3.2 Môi trường nước

Hiện nay, với một lượng lớn nước thải chăn nuôi đang thải trực tiếp ramôi trường đã làm môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là nguồnnước mặt Nước thải chăn nuôi được thải trực tiếp ra hệ thống kênh, mương,

ao hồ làm bồi lắng, tắc nghẽn dòng chảy và ô nhiễm môi trường

Để đánh giá chất lượng nước mặt ở khu vực dân cư tập trung có chănnuôi Trung tâm tài nguyên và bảo vệ môi trường đã lấy 03 mẫu nước mặt tiếpnhận nước thải chăn nuôi tại xã Hoàng Lâu để phân tích, gồm các chỉ tiêu pH,TSS, BOD5, COD, N, P, coliform

Bảng 4.7 Vị trí các điểm lấy mẫu nước mặt

NT1 Tại Ao nhà Bà Lê Thị Đông xóm Lau

NT2 Tại Ao nhà Ông Bà Oanh Độ xóm Lau

NM3 Tại Ao nhà Ông Bà Thanh Hòa - xóm

Bảng 4.8 Kết quả phân tích chất lượng nguồn nước mặt

2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 132 86 107 50

3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD 5 ) mg/l 32,7 23,04 20,87 15

4 Nhu cầu oxy hóa học (COD) mg/l 80 64 57,6 30

100ml 2.700 2.100 3.400 7.500

(nguồn: sở Tài nguyên và Môi trường – kết quả phân tích Trung tâm

Tài nguyên và bảo vệ môi trường)

Qua bảng 4.8 ở trên cho thấy hầu hết các thủy vực đều bị ô nhiễm dochất thải hữu cơ, hàm lượng BOD5 vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,39 – 2,18lần, COD vượt tiêu chuẩn từ 1,92 – 2,67 lần, hàm lượng chất lơ lửng vượt tiêuchuẩn từ 1,72 – 2,64 lần

4.3.Tình hình phát triển, vận hành và hiệu quả của hầm biogas ở nông hộ.

4.3.1 Tình hình phát triển mô hình hầm biogas trên địa bàn xã