Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xã Xuân Quang huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai

LƯƠNG THỊ XUÂN Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG HẨM Ủ BIOGAS TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ XUÂN QUANG - HUYỆN BẢO THẮNG - TỈNH LÀO CAI KHÓA LUẬN

LƯƠNG THỊ XUÂN

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG HẨM Ủ BIOGAS TRONG XỬ LÝ

CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH

TẠI XÃ XUÂN QUANG - HUYỆN BẢO THẮNG - TỈNH LÀO CAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường

Khoa : Môi trường Khoá học : 2011 - 2015 Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thanh Hải

Thái Nguyên, năm 2015

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn tốt nghiệp “Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas trong

xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai”, chuyên ngành Khoa học Môi trường là công trình

nghiên cứu của riêng tôi, luận văn đã sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin có sẵn đã được trích rõ nguồn gốc

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đã đưa trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng trong bất cứ một công trình nghiên cứu khoa học nào Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong việc thực hiện đề tài này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đề tài đều được ghi rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày 15 tháng 04 năm 2015

Tác giả đề tài

Lương Thị Xuân

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp theo kế hoạch của khoa Môi trường – trường Đại Học Nông Lâm Thái

Nguyên với đề tài “Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas trong xử lý

chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai”

Có được kết quả này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Môi trường – những người đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích

và tạo điều kiện giúp em thực hiện khóa luận này

Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo TS Nguyễn Thanh Hải đã trực

tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận, thầy đã chỉ bảo

và hướng dẫn tận tình cho em những kiến thức lý thuyết, thực tế cũng như các

kỹ năng trong viết bài, đồng thời cũng chỉ rõ những thiếu sót và hạn chế để

em hoàn thành bài báo cáo với kết quả tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Bảo Thắng cũng như UBND xã Xuân Quang đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực tập, điều tra nghiên tại cơ sở

Lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh và động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện khóa luận Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song khóa luận khó tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế Rất mong sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo và các bạn sinh viên để giúp em hoàn thành bài khóa luận được tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Xuân Quang, ngày 16 tháng 05 năm 2015

Sinh viên

Lương Thị Xuân

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của một số loại phân từ động vật 7

Bảng 2.2 Thành phần của biogas hay khí sinh học……… 11

Bảng 2.3 Ước lượng chất thải phát sinh từ gia súc gia cầm 11

Bảng 2.4 Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi 12

Bảng 2.5 Số lượng các trang tra ̣i sử du ̣ng Biogas trên cả nước 20

Bảng 4.1 Cơ cấu diện tích đất 26

Bảng 4.2 Hiện trạng chăn nuôi ở địa phương năm 2014 30

Bảng 4.3 Tình hình chăn nuôi của xã trong năm 2014 31

Bảng 4.4 Kết quả xây dựng hầm biogas tại xã Xuân Quang 32

Bảng 4.5 Chi phí trung bình các hầm ủ biogas xây bằng gạch 34

Bảng 4.6 Kênh thông tin người dân biết đến biogas 34

Bảng 4.7 Phân tích hàm lượng các chỉ tiêu trong nước thải chăn nuôi trước khi qua xử lý bằng hầm ủ biogas 37

Bảng 4.8 Phân tích hàm lượng các chỉ tiêu trong nước thải chăn nuôi sau khi qua xử lý bằng hầm ủ biogas 40

Bảng 4.9 So sánh hai hộ có và không lắp đặt hầm biogas 46

Bảng 4.10 Chi phí tiết kiệm của 2 gia đình khi sử dụng khí gas hàng tháng 47

Bảng 4.11 Những sự cố thường gặp và cách khắc phục ở hầm ủ biogas nắp cố định dạng vòm cầu 52

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Vị trí hầm biogas quy mô hộ gia đình 10

Hình 2.2 Mô hình hệ thống thu khí biogas áp dụng đối với hộ gia đình riêng biệt loại hình (a) tròn và hình trụ (b) 13

Hình 2.3 Mô hình hầm biogas xây bằng gạch trong thực tế 14

Hình 2.4 Sơ đồ quá trình lên men khí metan 15

Hình 2.5 Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới 16

Hình 4.1 Biểu đồ tỷ lệ hầm biogas của xã Xuân Quang năm 2014 33

Hình 4.2 Biểu đồ các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu vào hầm ủ biogas (mẫu 1) 38

Hình 4.3 Biểu đồ các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu vào hầm ủ biogas (mẫu 1) 38

Hình 4.4 Biểu đồ các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu vào hầm ủ biogas (mẫu 2) 39

Hình 4.5 Biểu đồ các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu vào hầm ủ biogas (mẫu 2) 39

Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu ra hầm ủ biogas (mẫu 1) 41

Hình 4.7 Biểu đồ thể hiện các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu ra hầm ủ biogas ( mẫu 1) 41

Hình 4.8 Biểu đồ các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu ra hầm ủ biogas (mẫu 2) 42

Hình 4.9 Biểu đồ các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu ra hầm ủ biogas (mẫu 2) 42

Hình 4.10 Biểu đồ các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu vào và đầu ra của hầm ủ biogas (mẫu 1) 43

Hình 4.11 Biểu đồ các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu vào và

đầu ra của hầm ủ biogas (mẫu 1) 43

Hình 4.12 Biểu đồ các chỉ tiêu COD, BOD, T–N và T–P trong nước thải đầu

vào và đầu ra của hầm ủ biogas (mẫu 2) 44

Hình 4.13 Biểu đồ các chỉ tiêu TSS và Coliform trong nước thải đầu vào và

đầu ra của hầm ủ biogas (mẫu 2) 44

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tiếng Việt

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học 4

2.1.1 Cơ sở pháp lý 4

2.1.2 Cơ sở lý luận 6

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 16

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế giới 16

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 18

2.2.3 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại Lào Cai 18

2.2.4 Tình hình ứng dụng hầm Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi tại xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng 18

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 21

3.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai 21

3.3.2 Hiện trạng tình hình chăn nuôi lợn và sử dụng hầm ủ biogas của các hộ dân thuộc xã Xuân Quang - huyện Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai 21

3.3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hệ thống hầm ủ biogas qua các chỉ tiêu hóa học được phân tích và hiệu quả kinh tế, xã hội khi sử dụng hầm ủ biogas 21

3.3.4 Đánh giá thuận lợi, khó khăn và đề xuất một số giải pháp nhằm phát triển mô hình và nâng cao hiệu quả sử dụng của hầm ủ biogas phù hợp với

điều kiện kinh tế của địa phương 21

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 21

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 22

3.4.3 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm 23

3.4.4 Phương pháp phân tích, thống kê và xử lý số liệu 23

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của xã Xuân Quang, huyê ̣n Bảo Thắng 25

4.1.1 Điều kiện tự nhiên, cảnh quan thiên nhiên và môi trường 25

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27

4.2 Hiện trạng sử dụng hầm ủ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn của các hộ gia đình trên địa bàn xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng 30

4.2.1 Tình hình chăn nuôi lợn và quản lý chất thải ở địa phương 30

4.2.2 Thực trạng áp dụng công nghệ hầm khí biogas trên địa bàn thuộc xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng 32

4.3 Đánh giá hiệu quả hầm ủ biogas của các hộ dân trong địa bàn xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng 36

4.3.1 Đánh giá hiệu quả về mặt môi trường 36

4.3.2 Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng hầm ủ biogas 45

4.3.3 Đánh giá những lợi ích về mặt xã hội khi sử dụng hầm ủ biogas 48

4.3.4 Lợi ích của việc sử dụng phụ phẩm sinh học vào trồng trọt và chăn nuôi 49 4.4 Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas 50

4.4.1 Những thuận lợi và khó khăn trong việc phát triển hệ thống hầm ủ biogas

50

4.4.2 Đề xuất một số giải pháp phát triển và nâng cao hiệu quả sử dụng

hầm ủ biogas 51

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54

5.1 Kết luận 54

5.2 Đề nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

I Tài liệu tiếng Việt 56

II Tài liệu nước ngoài 57

III Tài liệu Internet 57

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam là một nước nông nghiệp phát triển trong khu vực Đông Nam

Á Nhắc đến sự phát triển của Nông nghiệp thì không chỉ riêng trồng trọt, mà chăn nuôi ở Việt Nam cũng là một ngành kinh tế mũi nhọn đã góp phần cải thiện đời sống và nâng cao mức sống của người dân, đặc biệt là người dân vùng nông thôn Những năm gần đây, ngành chăn nuôi phát tri ển rộng khắp các tỉnh trên cả nước, đồng thời với sự phát triển đó cũng đặt ra cho ngành những thách thức rất lớn về vấn đề ô nhiễm môi trường

Để khắc phục vấn đề nhiễm môi trường trong chăn nuôi, việc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi công nghệ biogas là một giải pháp chủ yếu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường Hiện nay nước ta đang sử dụng một số mô hình biogas của Hà Lan, Trung Quốc, Ấn Độ có hiệu quả và được bà con ủng hộ

là một xã nằm ở khu vực miền Bắc, người dân chủ yếu là sản xuất nông

lý chất thải chăn nuôi Nhằm đánh giá được hiệu quả của công trình Biogas đối với chăn nuôi cũng như đối với môi trường thì nghiên cứu về Biogas rất quan trọng Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn nói trên, được sự đồng ý của Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban Chủ Nhiệm khoa Môi trường - Trường Đại học Nông

lâm Thái Nguyên em tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả sử dụng

hầm ủ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai”

1.2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

Thắng, tỉnh Lào Cai

- Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas trong xử lý chất thải chăn

- Nâng cao nhận thức của người dân về việc xử lý chất thải chăn nuôi bằng biogas, khuyến khích người dân sử dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường Tìm hiểu những thuận lợi và khó khăn của các hộ gia đình trong quá trình sử dụng hầm ủ biogas

- Đề xuất những giải pháp nhằm khắc phục khó khăn và nâng cao hiệu quả sử dụng mô hình biogas tại địa phương

 Yêu cầu của đề tài

- Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã

- Đảm bảo số liệu, tài liệu thu được phải đầy đủ, chính xác, khách quan, trung thực, phản ánh đúng tình trạng sử dụng hầm ủ biogas và thực trạng xử

lý chất thải của các hộ chăn nuôi tại địa phương

- Phương pháp và số liệu phân tích phải chính xác, khách quan, trung thực

- Bộ câu hỏi phỏng vấn các hộ gia đình phải dễ hiểu, khách quan và đầy

đủ thông tin phục vụ cho quá trình đánh giá

- Đưa ra các biện pháp thiết thực phù hợp với địa phương nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng biogas

1.3 Ý nghĩa của đề tài

 Ý nghĩa trong khoa học

- Đề tài tạo cơ hội cho sinh viên được tiếp cận với thực tế, có cơ hội áp dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy được nhiều kinh nghiệm thực tế cho bản thân sau khi ra trường

- Làm tư liệu cho các nghiên cứu khoa học về sau

 Ý nghĩa trong thực tiễn

hiểu biết, quan tâm, ủng hộ việc sử dụng bể biogas để giải quyết chất thải chăn nuôi trong sinh hoạt và sản xuất nhằm bảo vệ môi trường

- Là một tư liệu để cung cấp những số liệu về hiện trạng môi trường, tình hình lắp đặt bể biogas trên địa bàn

- Giúp sinh viên trau dồi kỹ năng giao tiếp, mối quan hệ đồng nghiệp trong môi trường làm việc thực tế

- Đánh giá được hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi lợn khi sử dụng hầm

- Đề xuất các biện pháp quản lý và kỹ thuật để nâng cao hiệu quả sử dụng của bể biogas

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học

2.1.1 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ Môi trường số: 55/2014/QH13 đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa 13, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 1/1/2015

- Nghị định 19/2015/NĐ–CP của chính phủ về việc quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường 2014

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9121:2012 về trại chăn nuôi gia súc lớn – yêu cầu chung do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2012

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 38:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật

quốc gia về chất lượng nước mặt bảo vệ đời sống thủy sinh

- QCVN 01–79: 2011/BNNPTNT về cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm –quy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y Do Cục Thú y biên soạn,

Vụ Khoa học, Công nghệ và Môi trường trình duyệt, và được ban hành theo Thông tư số 71/2011/TT–BNNPTNT ngày 25 tháng 10 năm 2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

- Thông tư số 04/2010/TT–BNNPTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông

nghiệp & Phát triển Nông thôn quy định về Ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn, trại chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 01–14:2010/BNNPTNT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn an toàn sinh học năm 2010 của

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 01–15:2010/BNNPTNT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về điều kiện chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học năm 2010 của

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

- Quy chuẩn Việt Nam QCVN 08:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt năm 2008 của Bộ Tài nguyên – Môi trường

- Tiêu chuẩn kỹ thuật về hầm ủ biogas tại Việt Nam: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành quyết định số 21/2002/QĐ–BNN ngày 21 tháng 03 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

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6625:2000 về chất lượng nước – Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua cái lọc sợi thuỷ tinh do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành năm 2000

2.1.2 Cơ sở lý luận

2.1.2.1.Môi trươ ̀ ng

* Môi trường: Trong Luật Bảo vệ môi trường đã được Quốc hội nước

Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá 13, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày

23 tháng 06 năm 2014, định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu

tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”

* Ô nhiễm môi trường: Theo Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2014:

“Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”

* Ô nhiễm môi trường nước: Là sự thay đổi thành phần và chất lượng

nước không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến đời sống con người và sinh vật Nước trong tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: Nước ngầm, nước ở các sông hồ, tồn tại ở thể hơi trong không khí Nước bị ô nhiễm nghĩa

là thành phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con người và cuộc sống các sinh vâ ̣t trong tự nhiên Nước ô nhiễm thường là khó khắc phục mà phải phòng tránh từ đầu

* Nước thải thấm qua: Là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng

nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố gas hay hố xí

2.1.2.2 Chất thải chăn nuôi

a) Tổng quan về chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như phân, nước tiểu, xác súc vật…, được chia làm ba loại: Chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí Trong chất thải chăn nuôi có nhiều các chất hữu cơ, vô

cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người Đây là nguồn nguyên liệu lớn chứa nhiều thành phần hữu cơ có khả năng chuyển hóa sinh học để tạo biogas Khối lượng chất thải phát sinh có sự khác nhau tùy theo từng loại gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, đặc điểm chuồng trại và đặc điểm ngành của từng quốc gia [12]

b) Đặc tính chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân Phân gồm các thành phần là những dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được như

(trypsin, pepsin…), các mô tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài, các chất dính vào thức ăn (tro, bụi…), các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay trong ruột bị tống ra ngoài…

Lượng phân mà vật nuôi thải ra thay đổi theo lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng mà ta tính được lượng phân.[12]

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của một số loại phân từ động vật

Động vật Lượng

nước %

Thành phần phân rắn Nitơ % P 2 O 5 % K 2 O %

c) Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi

* Chất thải rắn bao gồm chủ yếu là phân, xác súc vật chết, thức ăn dư thừa của vật nuôi, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác, độ ẩm từ 50% - 83% và tỷ lệ NPK cao Đây là tác nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu trong chăn nuôi nếu không được xử lý tốt

* Chất thải lỏng gồm phần lớn là nước thải của vật nuôi, nước rửa chuồng và phần phân lỏng hòa tan, là loại chất thải có khối lượng lớn nhất Đặc biệt khi lượng nước thải rửa chuồng được hòa chung với nước tiểu của gia súc và nước tắm gia súc Đây cũng là loại chất thải khó quản lý Nước thải chăn nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nhưng người chăn nuôi ít để ý đến việc xử lý nó

* Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình phân hủy của các chất hữu cơ - ở dạng rắn và lỏng Cường độ của mùi hôi phụ thuộc vào điều kiện mật độ nuôi, sự thông thoáng, nhiệt độ và độ ẩm không khí Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi theo giai đoạn phân hủy chất hữu cơ, theo thành phần của thức ăn, hệ thống VSV và tình

d) Những ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi

 Ô nhiễm không khí

Trong chất thải chăn nuôi, nếu lượng chất hữu cơ có quá nhiều VSV hiếu khí sẽ sử dụng hết lượng oxy hòa tan trong nước làm khả năng hoạt động phân hủy của chúng kém, gia tăng quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm CH4, H2S, NH3, H2,… tạo mùi hôi thối

 Ô nhiễm đất

Chất thải chăn nuôi khi không được xử lý mang đi sử dụng cho trồng trọt như tưới, bón cho cây, rau, củ, quả dùng làm thức ăn cho người và động vật là không hợp lý Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng tồn tại của mầm bệnh trong

đất, cây cỏ có thể gây bệnh cho người và gia súc, đặc biệt là các bệnh về đường ruột như thương hàn, phó thương hàn, viêm gan, giun đũa, sán lá…

 Ô nhiễm nguồn nước

Lượng chất thải chăn nuôi không được xử lý đúng cách thải vào môi trường quá lớn làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, vô cơ trong nước, làm giảm quá mức lượng oxy hòa tan, làm giảm chất lượng nước mặt, ảnh hưởng đến hệ VSV nước, là nguyên nhân tạo nên dòng nước chết (nước đen, hôi thối, sinh vật không thể tồn tại) ảnh hưởng đến môi trường Hai chất dinh dưỡng trong nước thải dễ gây nên vấn đề ô nhiễm nguồn nước (phú dưỡng)

đó là nitơ (nhất là ở dạng nitrat) và photpho Trong nước thải chăn nuôi còn chứa một lượng lớn vi sinh vật gây bệnh và trứng ký sinh trùng gây bệnh, so với nước bề mặt, nước ngầm ít bị ô nhiễm hơn

Như vậy, chất thải chăn nuôi nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ảnh hưởng lớn tới môi trường đất, nước, không khí, từ đó ảnh hưởng tới sức khỏe con người, sinh vật và các hệ sinh thái khác

2.1.2.3 Khái quát về công nghệ biogas

a) Công nghệ biogas và khí sinh học

- Công nghệ biogas: Là công nghệ sản xuất khí sinh học, là quá trình ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh, để tạo ra khí sinh học sử dụng trong hộ gia đình hay trong sản xuất [16]

Công nghệ biogas xuất hiện trên thế giới từ rất sớm và qua thời gian đã

có rất nhiều cải tiến và ứng dụng

- Hầm biogas: Là bể kín chứa phân và chất thải hữu cơ từ quá trình chăn nuôi, sản xuất được ủ lên men yếm khí để tạo ra khí biogas - được sử dụng như một nguồn nhiên liệu cung cấp cho các hoạt động sinh hoạt cũng như sản xuất

- Biogas hay khí sinh học là một hỗn hợp khí sản sinh từ sự phân huỷ (lên men) những hợp chất hữu cơ như phân người và động vật, bèo, rơm rạ, lá cây… dưới tác động của vi khuẩn trong môi trường yếm khí (còn gọi là kỵ khí)

Bảng 2.2 Thành phần của biogas hay khí sinh học Loại khí Tỷ lệ (%) Loại khí Tỷ lệ (%)

(Nguồn: Tài liệu tập huấn kỹ thuật viên về KSH – Dự án chương trình

KSH cho ngành chăn nuôi Viê ̣t Nam, Hà Nội 2007)

Một mét khối

6.000 calo có thể tương đương với 1 lít cồn, 0,8 lít xăng, 0,6 lít dầu thô, 1,4 kg than hay 1,2 kWh điện năng, có thể sử dụng để chạy động cơ 2KVA trong 2 giờ,

trong 1 giờ hoặc sử dụng nấu ăn cho gia đình 5 người trong 1 ngày [16]

màu, không mùi và nhẹ bằng nửa không khí, ít hòa tan trong nước Ở áp suất

lửa màu lơ nhạt và tỏa nhiều nhiệt lượng:

* Nguồn nguyên liê ̣u cho biogas

Theo công nghệ càng ngày càng phát triển, khí biogas có thể được sản xuất từ nguồn nguyên liệu khác nhau, xử lý được chất thải phát sinh mà vẫn phù hợp tính năng của người sử dụng

Nguyên liê ̣u đươc chia ra 2 loại:

- Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật: Là phân người và phân gia súc, gia cầm Vì được xử lý trong bộ máy tiêu hoá nên phân dễ phân huỷ và nhanh chóng cho KSH Tuy nhiên phân trâu, bò, lợn phân hủy nhanh hơn, còn phân người và phân gà vịt phân hủy chậm hơn nhưng lại cho năng suất cao hơn

- Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: Các nguyên liệu thực vật gồm phụ phẩm cây trồng như rơm rạ, thân lá ngô, khoai, đậu… các loại cây xanh hoang dại như: Bèo, các cây cỏ sống ở dưới nước, các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng rất khó bị phân huỷ

Bảng 2.3 Ƣớc lƣợng chất thải phát sinh từ gia súc gia cầm

Loại động vật

Khối lƣợng chất thải phát sinh (kg/ngày/con)

Khối lƣợng chất thải có khả năng thu gom (kg/ngày/con)

(Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age

Bảng 2.4 Lƣợng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi

STT Loại vật nuôi Loại phân thải mỗi ngày (% thể trọng)

(Nguồn: Nguyễn Quế Côi, 2006)

Bảng 2.4 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất là

ở bò sữa 7 - 8% thể trọng, tiếp đến là bò thịt 5 - 8%, lợn 6 - 7%, gà 5% thể trọng Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay

2.1.2.4 Mô ta ̉ một công trình biogas quy mô hộ gia đình

Ở nước ta, hầu hết các hầm biogas được áp du ̣ng là nh ững thiết bị đơn giản, hoạt động theo chế độ nạp nguyên liệu bổ sung thường xuyên Hầm biogas được xây dựng cho các hộ gia đình riêng biệt

Loại 1: Hầm biogas có nắp hình vòm cuốn

Hình 2.2 Mô hình hệ thống thu khí biogas áp dụng đối với hộ gia đình

riêng biệt loại hình (a) tròn và hình trụ (b)

Hình mô tả trên đây là sơ đồ thiết kế của một hầm biogas, trong quá trình xây dựng cần đảm bảo những kỹ thuật cần thiết: Hầm phải kín, xây bằng gạch

để không rò rỉ, phần bể thải phải cao hơn hầm phân huỷ nhưng chiều ngang của lối vào và lối ra là bằng nhau Cấu tạo của các hầm biogas ở nông thôn khá đơn giản, có thể được xây dựng theo hình trụ tròn hoặc hình trụ đứng

Tuy nhiên đây là mô hình những hầm biogas theo lý thuyết, còn trong thực tế các hầm Biogas thư ờng xây dựng theo dạng hình tròn, kiểu dáng này được áp dụng ngay khi đưa vào nông thôn Việt Nam

Mô hình hầm biogas phổ biến trong thực tế:

Hình 2.3 Mô hình hầm biogas xây bằng gạch trong thực tế

Loại 2: Biogas bằng túi chất dẻo

Mô hình này được du nhập từ Cô-lôm-bia Về cấu tạo, túi ủ biogas được cấu tạo bởi 2 - 3 lớp túi ni-lông lồng vào nhau làm một, dài 7 - 10 m, đường kính 1.4 m được đặt nửa chìm nửa nổi trên mặt đất Túi này được gắn với hệ thống ống sành tạo đầu vào và đầu ra

Túi dự trữ có nhiệm vụ thu và giữ khí sinh học từ túi ủ để dẫn tới bếp

sử dụng Mô hình này có những thuận lợi là rẻ tiền, dễ lắp đặt, dễ sử dụng, nhưng cũng có những bất lợi sau: Túi ủ biogas bằng ni-lông dễ bị thủng do các tác động cơ học, vật liệu chất dẻo dễ bị lão hoá dưới tác dụng của ánh

nửa chìm nửa nổi trên mặt đất, làm cho nhiều gia đình ở Đồng Bằng Sông Hồng do chật chội nên không có điều kiện về đất đai để áp dụng

Hai loại hình cơ bản trên được giới thiệu dùng để sử dụng cho quy mô

hộ gia đình ở nông thôn Những loại hình này muốn đưa vào hoạt động cần có

sự bảo trợ của các cấp chính quyền, cần áp dụng trợ cấp của chính phủ thì mới có khả năng được công nhận chính thức [10]

Cơ sở lý thuyết của công nghệ sản xuất biogas

Quá trình phân hủy kị khí diễn ra qua 3 giai đoạn chính:

Tác dụng của vi khuẩn Vi khuẩn Vi khuẩn sinh

lên men acetogenic khí Metan

Hình 2.4 Sơ đồ quá trình lên men khí metan

* Giai đoạn 1: Thủy phân

Trong giai đoạn thủy phân, các hợp chất dạng polymer (phân tử lớn) sẽ

bị khử thành các monome (phân tử cơ bản) Sản phẩm của quá trình bao gồm:

Sản phẩm của giai đoạn này sẽ được các vi khuẩn lên men chuyển hóa, hình thành các sản phẩm như: H2, H2O, CO2, NH4, H2S, rượu và các axit hữu

* Giai đoạn 2: Hình thành axit

Trong bước này vi khuẩn acetogeic sẽ chuyển hóa rượu và các axit hữu

Chất hữu cơ,

carbohydrat,

chất béo, protein

H2, CO2Acid acetic

Khối vi khuẩn

Acid propionic Acid butyric , Các rượu & các thành phần khác H2, CO2

Acid acetic

CH4, CO2 Khối vi khuẩn

Khối vi khuẩn

* Giai đoạn 3: Lên men Metan

Trong giai đoạn này, axit acetic được hình thành ở giai đoạn 1 và 2 sẽ

được sinh ra do hoạt động của vi khuẩn kỵ khí, chủ yếu tại bước 3 Cả 3 giai đoạn trên càng có sự liên kết thì quá trình phân hủy, lên men chất hữu cơ trong hầm ủ diễn ra càng nhanh

Các giai đoạn này được thực hiện bởi 2 loại vi khuẩn - vi khuẩn axit hóa và vi khuẩn metan hóa Chu trình chuyển hóa: Từ hợp chất ban đầu là xenlulo, để tạo thành sản phẩm cuối cùng là biogas, sẽ có các sản phẩm trung gian như axit focmic, axit acetic, axit propionic và axit butric… phản ứng tổng quát của quá trình này như sau:

CnHaOb + ( n - a/4 - b/2) H2O (n/2 - a/8 + b/4) CO2+ ( n/2 + a/8 - b/4 ) CH4

2.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế giới

Trang trại lớn Cở sở chăn nuôi quy mô công nghiệp nhỏ lẻ

Dòng nước thải

Dòng chất thải rắn

Hình 2.5 Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới

Hệ thống nuôi trên sàn

Nuôi thả, chuồng

hở

Bể chứa nước thải, hệ thống

xử lý yếm khí, bể biogas dung

tích lớn

Kho chứa chất thải rắn

Kênh mương tiếp nhận nước thải

Ủ phân compost

Ruộng đồng

Với nhâ ̣n thức công nghê ̣ khí sinh ho ̣c là công nghê ̣ khí liên ng ành đa mục tiêu, đa mu ̣c đích nên chính phủ nhiều nước trên thế giới đã và đang quan tâm đưa ra nhữ ng chính sách, những chương trình ma ̣nh mẽ thúc đẩy sử du ̣ng nguồn năng lượng khí sinh ho ̣c với mu ̣c tiêu khai thác toàn diê ̣n các lợi ích của

nó Các chính sách thúc đẩy khí sinh học đã được chứng minh trên các lợi ích kinh tế, xã hội như: Bảo vệ môi trường, cung cấp năng lượng, điê ̣n trên cơ sở chi phí thấp nhất cho các vùng hẻo lánh, đa da ̣ng hóa các nguồn năng lượng [6;16]

- Trung Quốc:

Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp Trung Quốc, riêng trong lĩnh vực chăn nuôi năm 2006 có 460 công trình khí sinh học cung cấp cho 5,59 triệu gia đình sử dụng, phát điện với công suất 866 KW, sản xuất thương mại 24.900 tấn phân bón và 700 tấn thức ăn gia súc Đến nay toàn quốc đã có khoảng 8 triệu bể tạo khí biogas nhỏ

- Đức: Việc xây dựng công trình khí sinh học tăng từ 100 thiết bị/năm

tăng lên 200 thiết bị/năm vào năm 2000, hầu hết các công trình có thể tích phân huỷ từ 1000 - 1500 m3, công suất khí 100 - 150 m3 Có trên 30 công

- Nepal: Tại Nepal Biogas được phát triển rất sớm

biogas chỉ thực thực sự được quan tâm khi giá thành nhiên liê ̣u đô ̣t ngô ̣t tăng

Trong thờ i gian này có khoảng 200 gia đình lắp đă ̣t với quy mô là loa ̣i hầm nổi hình vòm cầu Sau năm 1978, có tất cả 708 hầm Biogas da ̣ng hầm nổi vòm cầu được xây dựng Nhâ ̣n thấy tầm quan tro ̣ng của Biogas và sự quan tâm của người dân dành c ho chúng , Chính phủ đã đưa ra nhiệm vụ hầm Biogas trên cả nước

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Từ năm 1992, trong chương trình dự án của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn với sự hỗ trợ của các tổ chức như FAO, SAREC, SIDA và Viện Chăn nuôi Nông nghiệp Quốc gia, trường Đại học Nông lâm Thành phố

Hồ Chí Minh đã phát triển mô hình hầm ủ biogas dạng túi Với ưu thế chi phí đầu tư thấp, kỹ thuật lắp đặt và vận hành đơn giản, kỹ thuật này đã nhanh chóng được chấp nhận và nhân rộng bởi Hội Làm vườn Việt Nam và các tổ chức cá nhân khác Hiện nay, trên cả nước có khoảng 150.000 hầm ủ biogas, hầu hết thuộc dạng hầm ủ nắp vòm cố định và dạng túi [15]

2.2.3 Tình hình nghiên cứu và xử lý chất thải chăn nuôi tại La ̀o Cai

Tại Lào Cai, theo kết quả tổng điều tra cho thấy số lượng gia súc, gia cầm của tỉnh mỗi năm thải ra trên 615 nghìn tấn chất thải rắn và khoảng 4 triệu khối chất thải lỏng (nước tiểu và nước rửa chuồng) Trong đó khoảng 40% chất thải này được xử lý bằng phương pháp ủ để làm phân hữu cơ trước khi bón ruộng và khoảng 60% chất thải được sử dụng trực tiếp không qua xử lý như bón rau bằng phân tươi, cho cá ăn, nước tưới cho rau màu

2.2.4 Tình hình ứng dụng hầm Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi tại

xã Xuân Quang, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai

Tại xã Xuân Quang có 2 loại hầm được người dân sử dụng trên địa bàn

xã là hầm có nắp vòm cố định và bể biogas composite

 Hầm ủ Biogas nắp vòm cố định: Là hầm được xây cố định bằng gạch

hoặc bê tông và là loại bể được ứng dụng phổ biến trên địa bàn

- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hầm ủ biogas:

Về nguyên lý, một hệ thống biogas bao gồm hầm biogas, thiết bị thu khí được lắp đặt trực tiếp trên nắp hầm, hệ thống ngăn và đường ống cấp nguyên liệu đầu vào (chất thải thô và nước), bộ phận đầu ra bao gồm bể chứa (bể điều áp) và đường ống dẫn chất thải (bùn sau khi lên men) để sử dụng làm

phân bón sinh học Nhưng thực tế, đa số các hộ dân không xây bể chứa mà có đường rãnh dẫn nước thải trực tiếp xuống bể ủ (gồm phân, nước tiểu, nước tắm lợn và rửa chuồng)

Theo nguyên tắc hoạt động của bể, khi một lượng sinh khối được lưu giữ trong hầm kín vài ngày sẽ chuyển hóa và sản sinh ra một hợp chất dạng khí - khí sinh học (biogas) Quá trình này được gọi là quá trình lên men kỵ khí Khí đi qua thiết bị thu khí và theo ống dẫn khí tới nơi sử dụng

* Một số ưu điểm của bể xây bằng gạch:

- Đảm bảo an toàn, phòng, chống cháy nổ

- Thiết bị có da ̣ng hình cầu nên tiết kiê ̣m được vâ ̣t liê ̣u hơn so với các thiết bi ̣ khác giúp người sử du ̣ng tiết kiê ̣m được chi phí đầu tư

- Áp lực khí ổn định, khả năng chịu lực tốt, 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 - 15 năm và chi phí xây

 Hầm ủ Biogas composite

với chi phí tương ứng vào khoảng 11 - 12 triệu đồng, bể composite được nhiều người ưa chuộng hơn do có các ưu điểm sau đây:

- Là loại bồn bể đúc sẵn được chế tạo bằng vật liệu composite, cốt thủy tinh, sợi cacbon nên có nhiều tiện ích vượt trội như: Trọng lượng nhẹ, lắp đặt, vận hành đơn giản, nhanh gọn, độ bền cao và dễ dàng hơn khi di chuyển

- Thiết bị có công suất phù hợp với các hộ gia đình ở nông thôn có chăn nuôi gia súc như lợn, trâu, bò với tính ưu việt là tính cơ động, chịu áp lực lớn, lượng gas luôn ổn định, độ kín khí, oxi hóa, chống axít ăn mòn

- Khả năng tạo khí cao và tự động đẩy phân bã ra ngoài bể, tự phá váng

Ví như với hầm có dung tích 7m3

thì khả năng tạo gas tương đương

biogas composite khoảng hơn 12 triệu đồng/bể, đắt hơn bể biogas xây bằng gạch cùng cỡ (khoảng 1 triệu đồng) nhưng vẫn được nhiều hộ dân chấp nhận bởi lợi ích lâu dài của nó Thời gian tới, các bộ xã mở các lớp tuyên truyền về lợi ích của biogas composite, đồng thời khuyến cáo những hộ có biogas xây bằng gạch đã quá hạn sử dụng chuyển sang sử dụng hầm biogas này

Tuy nhiên, mới chỉ có số ít hộ dân lắp đặt loại bể này vì họ mới tiếp cận và nhiều người còn chưa biết đến, nhưng trong tương lai sẽ được ưa chuộng hơn do nó có nhiều ưu điểm hơn bể xây bằng gạch

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai trước và sau khi qua xử lý bằng hầm ủ biogas

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 2/2015 đến tháng 4/2015

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai

3.3.2 Hiện trạng tình hình chăn nuôi lợn và sử dụng hầm ủ biogas của các

hộ dân thuộc xã Xuân Quang - huyê ̣n Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai

3.3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hệ thống hầm

ủ biogas qua các chỉ tiêu hóa học được phân tích và hiệu quả kinh tế, xã hội khi sử dụng hầm ủ biogas

3.3.4 Đánh giá thuận lợi, khó khăn và đề xuất một số giải pháp nhằm phát triển mô hình và nâng cao hiệu quả sử dụng của hầm ủ biogas phù hợp với điều kiện kinh tế của địa phương

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên , kinh tế - xã hội theo

Phòng Tài nguyên & Môi trường huyện Bảo Thắng - tỉnh Lào Cai và tài liệu trên Internet, sách báo

- Tổng hợp các hộ sử dụng biogas, thu thập các tài liệu liên quan tới các nội dung nghiên cứu từ các số liệu sẵn có tại khu vực thực hiện, tham khảo các tài liệu trên sách, báo, Internet, các nghiên cứu khoa học

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp

Tiến hành khảo sát trực tiếp bằng cách quan sát hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu qua các giác quan kết hợp ghi chép, chụp ảnh Đây là phương pháp quan trọng giúp sinh viên tiếp cận thực tế, cảm nhận, đánh giá bằng ý kiến chủ quan của bản thân dựa trên kiến thức đã được tích lũy trong thời gian học tập, nghiên cứu và thảo luận trên lớp với bạn bè, thầy cô mà chưa có điều kiện vận dụng vào thực tế, qua đó thu thập được những thông tin có ích phục vụ cho việc nghiên cứu đề tài, đồng thời rút ra được những bài học bổ ích, những kinh nghiệm quý báu cho công tác nghiên cứu sau này

- Lập câu hỏi trong đó liệt kê đầy đủ các thông tin cần khảo sát về hoạt động chăn nuôi (loại gia súc, gia cầm, số lượng), phương thức quản lý chất thải chăn nuôi (thải bỏ, làm phân bón hay xây dựng biogas), tình hình sử dụng hầm ủ biogas (loại hầm, thể tích, quá trình vận hành của hầm ủ), các lợi ích khi sử dụng hầm biogas

- Đối tượng khảo sát: Các hộ chăn nuôi gia súc trên địa bàn sử dụng hầm ủ biogas để xử lý chất thải chăn nuôi

- Số phiếu khảo sát: 50 phiếu (chi tiết nội dung phiếu điều tra được đính kèm ở phụ lục)

- Phương pháp điều tra: Tiến hành điều tra ngẫu nhiên các hộ trong mỗi thôn tùy theo số lượng các hộ lắp đặt Biogas của thôn đó

- Nội dung điều tra về:

+ Quy mô chăn nuôi, số lượng vật nuôi

+ Lượng chất thải phát sinh

+ Các biện pháp xử lý đang được áp dụng và hiệu quả của các biện pháp đó

- Khảo sát các hộ và đánh giá hiện trạng môi trường qua cảm nhận chủ quan

3.4.3 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

- Chỉ tiêu phân tích: Mùi, màu sắc, TSS, Coliform, COD, BOD, pH, T – N,

+ T – N: phân tích theo phương pháp Micro-kjendanhl

+ Một số chỉ tiêu vật lý như độ đục trong, màu, mùi được đánh giá bằng phương pháp cảm quan (định tính)

- Địa điểm phân tích:

+ Các chỉ tiêu: TSS và Coliform phân tích tại Phòng phân tích hóa học – Viện Khoa học sự sống

+ các chỉ tiêu: COD, BOD, pH, T – N, T – P phân tích tại phòng thí nghiệm – khoa Môi trường

3.4.4 Phương pháp phân tích, thống kê và xử lý số liệu

- Thu thập và xử lý số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội

- Các số liệu phỏng vấn và kết quả phân tích được tổng hợp thành các bảng thông tin, bảng số liệu tiến hành phân tích, nghiên cứu, đánh giá và thể

hiện qua các biểu đồ; nhận xét căn cứ vào Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp ban hành theo Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28 tháng 12 năm 2011 của

Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường để từ đó đề xuất một số giải pháp phù hợp với điều kiện thực tế của người dân khu vực nghiên cứu

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của xã Xuân Quang, huyê ̣n Bảo Thắng

4.1.1 Điều kiện tự nhiên, cảnh quan thiên nhiên và môi trường

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Xã Xuân Quang cách trung tâm tỉnh Lào Cai khoảng 45 km, cách trung tâm huyện Bảo Thắng 12 km Có ranh giới hành chính như sau:

- Phía Đông giáp xã Cốc Lầu, huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai

- Phía Tây giáp xã Trì Quang, huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai

- Phía Nam giáp xã Điện Quan, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai

- Phía Bắc giáp xã Bảo Nhai, huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai

Xã Xuân Quang bao gồm 20 thôn là: Làng Bông, Làng Bạc, Làng Gạo, Xuân Đâu, Làng My, Gốc Mít, Hốc Đá, Bắc Ngầm, Hang Đá, Tân Quang, Làng Lân, Trang Nùng, Na Ó, Thái Vô, Nậm Dù, Nậm Cút, Cóc Mằn, Xuân Quang 2, Cửa Cải và Cốc Pục

4.1.1.2 Địa hình, địa mạo

Xuân Quang là xã vùng 2 thuộc vùng trung du của huyện Bảo Thắng, mang đặc điểm của vùng Trung du Bắc Bộ với những dải núi thấp

Trên bản đồ địa hình, xã Xuân Quang có địa hình gò thấp xen kẽ với đồng bằng, địa hình thấp dần từ tây xuống phía Đông Nam Là vùng có địa hình tương đối bằng phẳng

4.1.1.3 Khí hậu, thủy văn

Khí hậu Xuân Quang không có sự khác biệt so với khí hậu của tỉnh Lào Cai và các tỉnh Trung du Bắc Bộ Xã nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều, hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt

- Mùa khô: Bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ trung bình

22 – 230C Tháng lạnh nhất là tháng 1 có nhiệt độ trung bình từ 14 – 150C

- Mùa mưa: Bắt đầu từ tháng 3 đến tháng 9, các tháng này mưa nhiều,

độ ẩm trung bình năm 85%, tháng 8 có lượng mưa nhiều nhất với số ngày mưa trung bình trong tháng là 14,9 ngày Vào mùa này nhiệt độ tối đa có thể lên đến 400

C

4.1.1.4 Các nguồn tài nguyên

 Tài nguyên đất

Đất đai xã Xuân Quang chia làm 2 loại chính:

- Toàn xã có khoảng 5.981 ha đất đồi núi, tầng đất tương đối dày, thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến trung bình, hàm lượng dinh dưỡng khác, thích hợp cho việc trồng các loại cây công nghiệp lâu năm và cây lâm nghiệp

- Đất ruộng: Chủ yếu là đất thịt nhẹ và đất cát pha, có tầng đất dày, hàm lượng mùn, đạm ở mức khá, hàm lượng lân, kali ở mức trung bình đến khá, thích hợp cho các loại cây lương thực và các loại cây màu

Bảng 4.1 Cơ cấu diện tích đất

Tổng diện tích đất tự nhiên 5.981 100

(Nguồn:UBND xã Xuân Quang, năm 2014)

Qua bảng 4.1 ta thấy nhóm đất nông nghiệp trên địa bàn xã chiếm đa số (72,1%), nhóm đất phi nông nghiệp chiếm 15% và còn 12,9% diện tích đất tự nhiên chưa được sử dụng

 Tài nguyên nước

Xã Xuân Quang có nguồn nước mặt tương đối phong phú với hệ thống các kênh mương, hồ, ao, tạo nên nguồn nước mặt chính cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt của nhân dân trong xã