KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TỪ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI TẠI TRẠI CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TỪ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI TẠI TRẠI CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TỪ CHẤT THẢI TRONG

CHĂN NUÔI TẠI TRẠI CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO TỪ CHẤT THẢI TRONG CHĂN NUÔI

TẠI TRẠI CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ

Tác giả

PHAN THÚC TÂN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Bác sỹ ngành Thú y

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S VÕ VĂN NINH

Tháng 11 năm 2007

Ban Giám Hiệu trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Ban chủ nhiệm Khoa Chăn Nuôi – Thú Y

Quý thầy cô đã truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng quý báu trong những năm đại học

Xin chân thành cảm ơn!

Ban giám đốc công ty TNHH một thành viên Thọ Vực

Ban giám đốc trại heo giống cao sản Xuân Phú Cùng toàn thể anh chị em trong trại đã nhiệt tình giúp đở trong suốt quá trình thực tập

Không quên!

Tập thể lớp Thú Y 19 và cô chủ nhiệm đã động viên, chia sẻ cùng tôi trong thời gian học tập và sinh hoạt tại trường

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Qua thời gian khảo sát “Quy trình sản xuất và đánh giá hiệu quả kinh tế nguồn năng lượng tái tạo từ chất thải trong chăn nuôi” tại trại heo Xuân Phú Huyện Xuân Lộc Tỉnh Đồng Nai chúng tôi ghi nhận được kết quả:

Hầm ủ Biogas bê tông phủ bạt đang hoạt động rất tốt không gây ô nhiễm môi trường

Các chỉ tiêu lý hoá tương đương với các mô hình xử lý khác: túi ủ bằng plastic, hầm ủ nắp cố định …

Vốn đầu tư ban đầu tương đối chấp nhận được, thời gian sử dụng hầm ủ dài (với chu kỳ 4 năm thì hầm ủ có thể sử dụng được 3 – 4 chu kỳ)

Khi xảy ra sự cố dễ dàng sửa chữa xử lý

Chất thải sau Biogas được dùng nuôi động vật thủy sinh, phân bón cho cây trồng…

Đầu tư vốn vào quy trình sản xuất nguồn năng lượng tái tạo phục vụ sản xuất chăn nuôi đem lại hiệu quả kinh tế cao

Chủ động được nguồn điện phục vụ cho sản xuất và chăn nuôi, giảm sự lệ thuộc vào nguồn năng lượng khác:dầu mỏ, điện lưới…

Ngoài ra khí sinh học còn được dùng để xử lý các phế phụ phẩm trong chăn nuôi: xác thú bệnh…đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với các biện pháp khác: hoá chất, cơ học…

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

Chương 1 TỔNG QUAN 1

I.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

I.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1

Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2

2.1 Biogas: 2

2.1.1 Khí sinh học 2

2.1.2 Đặc đính khí sinh học Biogas 2

2.1.3 Đặc tính của khí CH4 2

2.2 Cơ chế tạo thành khí sinh học trong hệ thống Biogas 3

2.2.1.Con đường thứ nhất 3

2.2.2 Con đường thứ 2 4

2.3 Một số yếu tố ảnh hưởng đến úa trình lên men yếm khí: 6

2.3.1 Điều kiện kỵ khí tuyệt đối: 6

2.3.2 Nhiệt độ 6

2.3.3 pH 6

2.3.4 Ẩm độ 6

2.3.5 Thời gian ủ 6

2.3.6 Hàm lượng chất rắn (vật chất khô) 6

2.3.7.Thành phần dinh dưỡng 7

2.3.8 Các chất gây trở ngại quá trình lên men kỵ khí 7

2.3.9 Một số yếu tố khác 8

2.4 Vai trò của Biogas trong sản xuất và đời sống 9

2.4.1 Cung cấp năng lượng 9

2.4.2 Hạn chế ô nhiễm-Bảo vệ môi trường 9

2.5 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BIOGAS 9

2.5.1 Trên thế giới 9

2.5.2.Ở Việt Nam 10

2.6 Một số hầm ủ biogas ở Việt Nam 10

2.6.1 Loại nắp trôi nổi 10

2.6.2 Loại hầm nắp cố định 11

2.6.3.Túi Cao Su 11

2.3.4 Túi ủ làm bằng Plastic 11

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 12

3.1 GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ 12

3.1.1 Vị trí địa lí 12

3.1.2 Lịch sử hình thành 12

2.1.3 Cơ cấu tổ chức và nhân sự 13

3.1.4 Cơ cấu đàn và công tác giống 13

3.1.5 Nhiệm vụ và phương hướng chăn nuôi của xí nghiệp 15

3.2 Nội Dung 15

3.2.1 Thời gian và địa điểm 15

3.2.2 Điều kiện và nội dung khảo sát 16

3.2.3 Nội dung và phương pháp tiến hành khảo sát 17

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 Tỷ lệ phân nước 21

4.2 Nhiệt độ 21

4.3 Chỉ tiêu pH 22

4.4 Lượng điện sinh ra: 22

4.4.1 Máy 1 23

4.4.2 Máy 2 23

4.4.3 Khảo sát các thiết bị sử dụng điện từ biogas 23

4.5 Đánh giá hiệu quả kinh tế 24

4.5.1 Máy 1 24

4.5.2 Máy 2 27

4.6 Đánh giá nhận xét về mô hình 30

4.6.1 Môi trường 30

4.6.2 Kinh tế 31

4.6.3 Xã hội 31

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32

5.1 Kết luận 32

5.2 Đề nghị 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tỷ lệ C/N trong một số loại phân: 7

Bảng 2.2: Nồng độ các chất gây ức chế quá trình lên men của vi khuẩn kỵ khí (Nguyễn Việt Năng, trích dẫn Đoàn Văn Nhựt 1997) 8

Bảng 3.1 Phác thảo chi phí và doanh thu dự kiến của mô hình 19

Bảng 3.2 Phác thảo tổng hợp so sánh hiệu quả kinh tế giữa 2 giả thuyết của mô hình ( chu kỳ 4 năm) 20

Bảng 4.1 Tỷ lệ phân - nước nạp vào hầm ủ 21

Bảng 4.2 Nhiệt độ đầu vào - đầu ra của các hầm ủ 21

Bảng 4.3 Kết quả pH được ghi nhận ở 5 hầm ủ 22

Bảng 4.4 Các thiết bị sử dụng điện từ biogas phục vụ sản xuất, chăn nuôi 23

Bảng 4.5 Các thiết bị sử dụng điện từ biogas phục vụ sản xuất, chăn nuôi 24

Bảng 4.6 Dự kiến doanh thu và hiệu quả kinh tế của mô hình: 25

Bảng 4.7 Dự kiến doanh thu và hiệu quả kinh tế của mô hình (Giả thuyết 2) 26

Bảng 4.8 Tổng hợp so sánh hiệu quả kinh tế của các giả thuyết ( Chu kì 4 năm ) 27

Bảng 4.9 Dự kiến doanh thu và hiệu quả kinh tế của mô hình máy 2 28

Bảng 4.10 Dự kiến doanh thu và hiệu quả kinh tế của mô hình (Giả thuyết 2) 29

Bảng 4.11 Tổng hợp so sánh hiệu quả kinh tế của các giả thuyết (Chu kì 4 năm ) 30

Để tăng hiệu quả kinh tế và đem lại hiệu quả, lợi nhuận cao nhất cho người chăn nuôi Ngoài các biện pháp áp dụng khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi: Công tác giống, khẩu phần, dinh dưỡng, điều kiện vệ sinh thú y… thì biện pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi để làm nguồn năng lượng tái tạo và sử dụng chất thải sau xử lý để làm phân bón cho cây trồng, nuôi trồng thủy sản… là những biện pháp đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn nuôi và mặt khác là làm giảm áp lực về sinh thái, tài nguyên, môi trường…

Do những lý do trên và được sự phân công của bộ môn CHĂN NUÔI CHUYÊN KHOA – KHOA CHĂN NUÔI THÚ Y, TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH, được sự hướng dẫn của thạc sỹ Võ Văn Ninh và được sự đồng ý của ban giám đốc Công Ty TNHH một thành viên Thọ Vực, trại chăn nuôi Xuân Phú, Huyện Xuân Lộc - Đồng Nai chúng tôi thực hiện đề tài: “Khảo Sát Quy Trình Sản Xuất Và Hiệu Quả Kinh Tế Nguồn Năng Lượng Tái Tạo Từ Chất Thải Trong Chăn Nuôi”

I.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

- Khảo sát quy trình xử lý chất thải trong chăn nuôi qua hệ thống hầm biogas thành nguồn năng lượng tái tạo

- Kiểm tra một số chỉ tiêu lý hoá của hầm ủ

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình

- Tuy hết sức cố gắng để thực hiện đề tài, nhưng do hạn chế về kiến thức, thời gian, nên không tránh khỏi thiếu xót Rất mong được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô cùng các bạn

2.1.2 Đặc đính khí sinh học Biogas

Khí sinh học Biogas có trọng lượng riêng khoảng 0,9 - 0,94 kg/m3 trọng lượng riêng này thay đổi do tỉ lệ CH4 so với các khí khác trong hổn hợp Lượng H2S chiếm một lượng ít, có mùi hôi, tạo thành acid H2SO4 khi tác dụng với nước gây độc cho người và làm hư dụng cụ đun nấu, động cơ, thiết bị… khi nó tiếp xúc Mùi hôi của khí này giúp xác định nơi hư hỏng của túi ủ, hầm ủ… để phát hiện sửa chữa

Khí Biogas có tính dể cháy nếu được hòa lẫn với nó với tỉ lệ 6 - 25 % không khí, vì thế sử dụng gas này sẽ có tính an toàn cao Nếu hổn hợp khí mà CH4 chỉ chiếm

60 % thì 1 m3 gas cần 8 m3 không khí Nhưng trong thực tế, khí Biogas được cháy tốt trong không khí khi nó được hòa lẫn ở tỷ lệ 1/9 - 1/10 (Ủy Ban Khoa Học Kỹ Thuật Đồng Nai, 1989)

2.1.3 Đặc tính của khí CH 4

Khí CH4 là một chất khí không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí CH4

ở 200C, 1 atm, khí CH4 có trọng lượng 0,716 kg Khi đốt hoàn toàn 1 m3 khí CH4 cho khoảng 5.550 – 6.000 Kcal

Mặt khác khi CH4 thoát vào trong khí quyển sẽ gây hiệu ứng nhà kính rất lớn, cao gấp 21 lần khí CO2

2.2 Cơ chế tạo thành khí sinh học trong hệ thống Biogas

- Sự tạo thành khí sinh học là một quá trình lên men phức tạp xảy ra qua nhiều phản ứng, cuối cùng tạo ra CH4, CO2 và một số chất khác Quá trình này được thực hiện theo nguyên tắc phân hủy kỵ khí, dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí để phân hủy những chất hữu cơ ở dạng phức tạp chuyển thành dạng đơn giản là chất khí và các chất khác

- Sự phân hủy kỵ khí diễn ra qua nhiều giai đoạn tạo ra hàng ngàn sản phẩm trung gian nhờ sự hoạt động của các chủng loại vi sinh vật đa dạng Đó là sự phân hủy protein, tinh bột, lipid để tạo thành acid amin, glycerin, acid béo, acid béo bay hơi, methylamine, cùng các chất độc hại như tomain (độc chất thịt thối), sản phẩm bốc mùi như indol, scatol Các chất cao phân tử cellulose, lignin sẽ bị vi khuẩn yếm khí có enzyme cellulase phân hủy theo sơ đồ

(C6H10O5)n + nH2O VSV  ,t0 3nCO2 + 3nCH4 + 4,5Calo Lượng CO2 sinh ra một phần sẽ bị giữ lại bởi các ion: K+, Ca2+, Na2+, NH3+…

do đó hổn hợp khí sinh ra có từ 60 - 70 % CH4 và khoảng 30 – 40 % CO2

Những chất hữu cơ liên kết phân tử thấp như đường, đạm, tinh bột và ngay cả cellulose có thể bị phân hủy nhanh tạo ra acid hữu cơ, các acid hữu cơ này tích tụ nhanh sẽ gây phân hủy Ngược lại lignin, cellulose được phân hủy từ từ nên gas được sinh ra một cách liên tục

Tóm lại, quá trình tạo khí methane có thể diễn ra theo hai con đường và mỗi con đường gồm hai giai đoạn sau:

CH3COONH4 + H2O  CH4 + CO2 + NH4OH

tử thấp sẽ dể dàng bị thủy phân nhanh chóng đưa đến tình trạng acid hóa và ngưng trệ quá trình lên men sinh methane

Mặt khác, vi sinh vật tham gia trong giai đoạn một của quá trình phân hủy kỵ khí đều thuộc nhóm biến dưỡng cellulose Nhóm vi khuẩn này hầu hết có các enzyme cellulase và nằm rải rác trong các họ khác nhau, hầu hết là các trực khuẩn nằm trong

các họ: Clostridium, Plectridium, Caduccus, Endoponus, Terminosporus… chúng biến

dưỡng ở điều kiện yếm khí cho ra CO2, H2 và một số chất tan trong nước như: formate, acetate, alcohol, methylamine, rượu… trừ CO2, các chất còn lại đều có khả năng cho electron và được dùng làm chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sinh methane (Trần Văn Du, 1984) Nhóm vi khuẩn chuyên biệt này đều có hai coenzyme đặc thù mà các nhóm vi khuẩn khác hầu như chưa thấy:

 Coenzyme M (2 – MerCaptoethan – sulfonic - acid)

 Coenzyme F420 (một loại flavin mononucleotide)

Nhóm vi khuẩn này đã được W.E Balch và các cộng sự ở Mỹ (1979) xác định Đối với các polysaccharides chuyển thành monosaccharides, trải qua quá trình biến đổi sẽ tạo thành các muối acetate, lactate, ethanol, butyrate, propionate… Sau đó các muối này sẽ phân hủy tạo thành acetate, muối acetate lại thủy phân

để tạo methane Một số phản ứng minh họa:

 4H2 + HCO3- + H+ CH4 + 3H2O

 C2H5OH + H2O  CH3COO- + H+ + CH4

 2CH3-CHOH-COO- + H2O  2CH3COO- + CH4  + HCO3- + H+

 2C3H7COO- + 5H2O  3CH3COO- + 10H+ + CH4+ HCO3-

Cơ chế lên men của vi sinh vật yếm khí được tóm tắt qua sơ đồ sau:

Quá trình lên men các chất hữu cơ do các vi sinh vật yếm khí (Large, trích dẫn

Đoàn Văn Nhựt 1997)

Protein

Amino acid

Carbohydrate Cellulose Starch Pentosan (Hemicellulose)

2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí:

2.2.1 Điều kiện kỵ khí tuyệt đối:

Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật Vi sinh vật tạo khí sinh học nhạy cảm với oxygen Nếu hầm ủ có oxygen thì hoạt động tạo khí sinh học của vi sinh vật yếm khí yếu đi hay ngừng hẳn

2.2.2 Nhiệt độ

Có hai vùng nhiệt độ thích hợp cho sự lên men của vi khuẩn sinh khí methane:

là messophilic (nhiệt độ trung bình) biến động từ 20 - 450C và hai là thermophilic (nhiệt độ cao) trong vùng nhiệt trên 450C (Bùi Xuân An 1996) Nhiệt độ tối ưu là 350C cho vùng thứ nhất (Fair và Moor, 1937 trích dẫn Bùi Xuân An 1996)

Sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sinh khí sinh học Nhiệt độ thay đổi cho phép là 10C trong mỗi ngày

Nhiệt độ dưới 100C làm vi khuẩn hoạt động kém và gas sẽ không được sinh ra hoặc rất ít Tuy nhiên, chúng vẫn hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu Ở Việt Nam nhiệt độ trung bình là 18 - 320C là thuận lợi cho vi sinh vật sinh khí methane

2.2.3 pH

pH Cũng góp phần quan trọng đối với họat động của vi sinh vật sinh khí methane Vi khuẩn sinh khí methane thích hợp với pH: 6,5 - 7, khi pH > 8 hay pH < 6 thì hoạt động của vi khuẩn giảm nhanh (Nguyễn Thị Thủy, 1991)

2.2.4 Ẩm độ

Ẩm độ đạt 91,5 - 96 % thì thích hợp cho vi khuẩn sinh khí methane phát triển, ẩm độ lớn hơn 96 % thì tốc độ phân hủy chất hữu cơ giảm, sản lượng khí sinh ra thấp

cung cấp hàm lượng chất rắn cao hơn có thể chấp nhận được (UBKHKT Đồng Nai 1989) Theo Bùi Xuân AN (1999) thì tỉ lệ chất rắn trong dịch phân heo 6 % là tối ưu nhất để sinh khí gas trong điều kiện khí hậu nhiệt đới trung bình 25 - 27oC

2.2.7 Thành phần dinh dưỡng

Để đảm bảo quá trình sinh khí bình thường và liên tục phải cung cấp đầy đủ nguyên liệu cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, thành phần chính của nguyên liệu là C và N Với carbon thì ở dạng carbohydrate còn nitơ ở dạng nitrate, protein, ammoniac… Ngoài việc cung cấp đầy đủ nguyên liệu C và N cần phải đảm bảo tỷ lệ C/N Tỷ lệ thích hợp sẽ đảm bảo cân đối dinh dưỡng cho hoạt động sống của

vi sinh vật kỵ khí, trong đó C sẽ tạo năng lượng còn N sẽ tạo cấu trúc của tế bào, nhiều thí nghiệm cho thấy rằng tỷ lệ C/N từ 25/1 - 30/1 thì sự phân hủy kỵ khí xảy ra tốt (UBKHKT Đồng Nai, 1989)

Bảng 2.1: Tỷ lệ C/N trong một số loại phân:

2.2.8 Các chất gây trở ngại quá trình lên men kỵ khí

Vi khuẩn methane dể bị ảnh hưởng bởi các độc tố và các hợp chất vô cơ Một

số nghiên cứu của Nguyễn Việt Năng nồng độ các chất sau ảnh hưởng đến quá trình lên men kỵ khí

Bảng 2.2: Nồng độ các chất gây ức chế quá trình lên men của vi khuẩn kỵ khí

(Nguyễn Việt Năng, trích dẫn Đoàn Văn Nhựt 1997)

- Thể tích chất lỏng chứa bên trong hầm

- Thời gian lưu lại của dịch phân

- Từng loại phân khác nhau

- Tỷ lệ phân - nước, dịch phân quá loãng thì lượng phân không đủ để phân hủy,

ngược lại dịch phân quá đặc sẽ gây cứng hầm ủ và cản trở quá trình thoát khí, tỉ lệ

phân - nước theo một số tác giả đã điều tra biến thiên từ 1/7-1/4 là tốt nhất Khi đó sự

phân hủy trong hầm ủ rất tốt dịch thoát ra có màu đen sậm

- Ngoài ra, yếu tố nhiệt độ, pH, số lượng vi sinh vật cũng ảnh hưởng đến khả

năng tạo gas

2.3 Vai trò của Biogas trong sản xuất và đời sống

2.3.1 Cung cấp năng lượng

Khí đốt sinh học ra đời tạo ra nguồn năng lượng tái tạo mới phục vụ cho nhu cầu sinh họat, sản xuất… vừa sạch sẽ và tiết kiệm thời gian

2.3.2 Hạn chế ô nhiễm - Bảo vệ môi trường

Phát triển chăn nuôi đã làm tăng lượng chất thải môi trường Để hạn chế ô nhiễm từ chất thải chăn nuôi, thiết kế xử lý Biogas là một trong những phương pháp cách có thể chấp nhận được vì:

- Tạo nguồn nhiên liệu chất đốt hạn chế phá rừng

- Hạn chế các vi khuẩn gây bệnh trong phân Chất thải được xử lý bằng Biogas mùi hôi sẽ giảm, ký sinh trùng và vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt đáng kể (Ủy Ban Khoa Học Kỹ Thuật Đồng Nai, 1989)

- Tạo nguồn năng lượng tái tạo mới để làm giảm áp lực cho nguồn năng lượng không tái tạo: dẩu mỏ, than đá…

- Nước thải sau khi xử lý qua Biogas có thể sử dụng:

+ Nuôi tảo, bèo làm thức ăn cho gia súc gia cầm

+ Làm nguồn phân bón tốt, hợp vệ sinh

+ Làm nguồn thức ăn cho động vật thủy sinh

2.5 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BIOGAS

2.5.1 Trên thế giới

Các nước có nền kinh tế phát triển mạnh trên thế giới, nguồn năng lượng và nguồn phân bón dồi dào, cho nên việc ứng dụng kỹ thuật biogas chủ yếu là để giải quyết vấn đề môi trường Ở các nước này thường có nhiều kiểu xây dựng khác nhau với dung tích khoảng 1 triệu đến 2 triệu m3 Chúng hằng ngày tiêu thụ hàng chục tấn phân người, phân gia súc và rác thải từ các thành phố lớn Tiêu biểu ở tiểu bang Florida (Mỹ), Thụy Sĩ, Canada…

Ở Trung Quốc, sau năm 1975, với hình thức “Biogas cho mỗi hộ gia đình” đã xây dựng khoảng 1,6 triệu cái mỗi năm Đến năm 1982, con số lớn hơn 7 triệu cái Tuy

số lượng lớn được lắp đặt như thế nhưng con số không thành công cũng chiếm tỷ lệ không nhỏ Chẳng hạn năm 1980 hơn 50 % tổng số hầm đã rơi vào tình trạng không sử dụng được (Marchain, 1992)

- Ở Ấn Độ, sự phát triển với những mô hình mới đã không được người dân ủng

hộ nhanh chóng Sự phản hồi từ nông hộ đã cho thấy nhiều vấn đề nảy sinh khi xã hội hóa hệ thống biogas như: mô hình không đúng, xây dựng sai, khó khăn về tài chính, những rắc rối trong lúc thực hiện… đã gây nhiều tranh cãi làm thế nào để chương trình biogas nông hộ giải quyết tốt vấn đề ô nhiễm môi trường chăn nuôi

2.5.2 Ở Việt Nam

Việc sử dụng khí sinh vật ở Việt Nam được đề cập từ đầu thập niên 70 nhưng mãi đến cuối thập niên 70 mới phát triển do thiếu hụt năng lượng và hưởng ứng chương trình năng lượng 52C của nhà nước Lúc đầu khí sinh vật tạo ra chủ yếu ở các dạng hầm ủ và những túi cao su Sau năm 1992, túi ủ bằng plastic mới phát triển do đặc điểm giá rẻ, dể lắp đặt và phù hợp với mô hình nông trại kết hợp Túi ủ bằng nylon chỉ mới tập trung ở các tỉnh phía nam như quanh thành phố Hồ Chí Minh, TP Cần thơ… Trong quá trình lắp đặt và sử dụng thì tỷ lệ thành công ở các tỉnh phía Nam đạt cao hơn ở các tỉnh miền Trung và miền Bắc (Bùi Xuân An, 1995)

Ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến sự thành công của chương trình biogas như: điều kiện xã hội, sự tiếp cận thông tin khoa học kỹ thuật, thì sự duy trì bảo quản túi cũng là yếu tố quan trọng Ở miền Nam sự thành công cao hơn miền Trung và miền Bắc về lắp đặt và sử dụng biogas bằng túi nylon có thể là do:

- Khó khăn về vốn trong chăn nuôi

- Khó khăn về thời tiết khí hậu Thời điểm mùa đông, nhiệt độ hạ thấp làm biogas hoạt động không tốt (Rodrignez, 1996)

2.6 Một số hầm ủ biogas ở Việt Nam

2.6.1 Loại nắp trôi nổi

Xuất hiện đầu tiên ở Ấn Độ, thường là dạng tròn, xây chìm hẳn trong lòng đất, vật liệu làm bằng gạch, xi măng, ống nạp nguyên liệu nối với buồng chứa bùn ở gần dưới đáy, phần đối diện là ống xả bùn Khí sinh ra được giữ lại ở phía trong phần nắp nổi, nắp này đa số chế tạo bằng thép dày Hầm này rất hợp vệ sinh do bề mặt chất thải tiếp xúc ít với môi trường, hầm ít bị rò rĩ, dể xây dựng nhưng giá thành lại cao, phải có

kế hoạch bảo trì như sơn nắp trôi nổi để chống rỉ sét Với lọai hầm này, áp suất đạt khoảng 100 - 150 mmHg nên không thể dùng thắp sáng được

2.6.2 Loại hầm nắp cố định

Lọai hầm này phổ biến ở Việt Nam, xây dựng nửa chìm nửa nổi hay nổi hẳn trên mặt đất Vật liệu làm bằng gạch, xi măng, phần trên đổ bằng bêtông cốt thép Bể ủ dạng hình vuông, tròn, chữ nhật Phần chứa khí nằm ngay trên trần bể Kỹ thuật xây dựng hầm này đòi hỏi kỹ thuật cao vì dể bị rò rỉ, khó sữa chữa, nhưng giá thành lại thấp hơn hầm nắp trôi nổi, bề mặt chất thải tiếp xúc với môi trường lớn nên kém vệ sinh Áp lực khí đạt khoảng 1000 mmHg, nên ngoài việc đun nấu còn phục vụ thắp sáng, chạy động cơ…

2.6.3 Túi Cao Su

Được nghiên cứu và chế tạo ở Đài Loan, vật liệu làm bằng túi cao su tự nhiên, ống ra vào được lắp bằng ống sành, vệ sinh túi tốt do không tiếp xúc với môi trường bên ngoài, dễ khuấy động Tuy nhiên dung tích túi nhỏ chỉ khoảng 1 - 3 m3 nên lượng khí sinh ra chưa đủ phục vụ cho nhu cầu hộ gia đình Mặt khác, túi dể bị thủng khi va chạm và bị rò rỉ thì khó phát hiện nên ít được sử dụng (Bùi Xuân An, 1997)

2.3.4 Túi ủ làm bằng Plastic

Từ năm 1992, khi Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh làm việc với chương trình SAREC, đơn vị chuyển giao kỹ thuật và tài trợ cho công việc thí nghiệm và lắp đặt ở các hộ chăn nuôi thí điểm Đây là bước đầu cho sự ra đời của túi ủ biogas làm bằng plastic Túi ủ biogas làm bằng plastic là vật liệu dể mua, dể lắp đặt, giá thành lại rẻ (Bùi Xuân An, 1997), dung tích túi trung bình từ 4 – 11 m3 phần lớn các túi ủ lượng gas sinh ra đủ đun nấu cho hộ tử 5 – 7 nhân khẩu Cho đến nay Trường Đại Học Nông Lâm đã phát triển trên 50.000 túi cho các cơ sở chăn nuôi trên toàn quốc và một số nước khác như Lào, Campuchia…

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT

3.1 GIỚI THIỆU VỀ XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI XUÂN PHÚ

3.1.1 Vị trí địa lí

Xí nghiệp chăn nuôi Xuân Phú thuộc công ty TNHH một thành viên Thọ Vực nằm trên địa bàn của xã Xuân Phú, huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai, nằm cách quốc lộ 1A 400 m theo hướng Tây Nam

Phía Đông giáp với xã Bảo Hoà, huyện Xuân Lộc

Phía Tây giáp với các đồi đá và cánh đồng xã Xuân Phú

Phía Nam giáp với các xã của Thị xã Long Khánh

Phía Bắc giáp với trạm khuyến nông huyện Xuân Lộc

Do vị trí của trại nằm gần tuyến quốc lộ 1A nên thuận tiện cho việc vận chuyển thức ăn và sản phẩm chăn nuôi

3.1.2 Lịch sử hình thành

Năm 1976, Uỷ ban nhân dân huyện Xuân Lộc đã ra quyết định thành lập trại chăn nuôi heo giống, lấy tên là trại chăn nuôi heo Xuân Phú nhằm mục đích cung cấp con giống cho người dân địa phương

Năm 1982, trại làm ăn thua lỗ và chuyển về cho xí nghiệp chế biến thức ăn gia súc Long Khánh

Năm 1988, xí nghiệp chế biến thức ăn bị phá sản Vì vậy, trại chăn nuôi heo Xuân Phú chuyển sang hạch toán độc lập và trực thuộc Uỷ ban nhân dân huyện Xuân Lộc

Năm 1992, trại làm ăn thua lỗ và được sát nhập với nông trường quốc doanh Thọ Vực Từ năm 1992 cho đến tháng 6 năm 2007, dưới sự lãnh đạo của Ban giám đốc nông trường Thọ Vực, trại đã áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật của ngành chăn nuôi, tiếp tục xây dựng thêm chuồng trại mới, với những trang thiết bị hiện đại như: ngăn nhốt cá thể, lồng sàn sắt cho nái đẻ và nái nuôi con, máng ăn, máng

uống tự động, máy đo độ dày mỡ lưng để có thể tiến hành đánh giá và cải thiện sức sản xuất của đàn heo tốt hơn

2.1.3 Cơ cấu tổ chức và nhân sự

Công nhân, nhà bếp, bảo vệ: 6 người

3.1.4 Cơ cấu đàn và công tác giống

- Cơ cấu đàn tính đến tháng 5 năm 2007

Tổng đàn: 3565 con, trong đó:

+ Đực giống: 15 con

+ Nái sinh sản: 505 con

+ Heo hậu bị: 112 con

+ Heo con theo mẹ: 839 con

+ Heo cai sữa:1218 con

- Nguồn gốc con giống

Heo đực giống được mua từ trại Kim Long, xí nghiệp chăn nuôi heo giống Cấp I, trại Bình Minh với các giống Duroc, Landrace, Yorkshire, Pietrain x Duroc

Heo nái giống: được mua từ xí nghiệp chăn nuôi heo giống cấp I, Phú Sơn, trại Bình Minh với các giống Duroc, Landrace, Landrace x Yorkshire, Yorkshire x Landrance và nái có sẵn ở trại

Heo hậu bị: được tuyển từ những đàn heo cai sữa của các nái được chọn phối theo kế hoạch ghép cha mẹ co sức sinh trưởng, sinh sản tốt, một số được mua

Bên cạnh đó xí nghiệp không ngừng cho lai giữa các nhóm giống với nhau

để tìm công thức lai hữu hiệu nhất

Heo hậu bị được chọn lọc rất kỹ thông qua: gia phả và kiểm tra cá thể Cụ thể:

Heo con được chọn từ các lứa đẻ của các heo nái đã được ghép đôi giao phối theo kế hoạch chọn heo hậu bị và lần lượt được chọn qua các giai đoạn:

+ Giai đoạn sơ sinh (1 ngày tuổi): chọn những con khỏe mạnh, không dị tật,

to nhất trong ổ

+ Giai đoạn 21 ngày tuổi:

Chọn đực và cái chọn những con khỏe mạnh, không dị tật, to nhất ổ, có 12

vú trở lên, lông bóng mượt…các heo được chọn phải bấm số tai và sẽ được ghi phiếu cá thể

+ Giai đoạn 90 - 150 ngày tuổi: tiếp tục lựa chọn bằng cách đo dài thân thẳng, vòng ngực, dày mỡ lưng…để loại thoải những con không đạt tiêu chuẩn Những con đạt tiêu chuẩn chuyển qua khu hậu bị chờ phối, riêng đực hậu bị chuyển qua khu đực giống

Hiện nay, xí nghiệp tiến hành theo dõi độ dày mỡ lưng và mức giảm trọng của nái ở 3 ngày và 21 ngày sau khi sinh Nhằm nghiên cứu về ảnh hưởng của sự giảm trọng và độ dày mỡ lưng đến thành tích sinh sản để điều chỉnh mức ăn cho hợp lý

3.1.5 Nhiệm vụ và phương hướng chăn nuôi của xí nghiệp

- Nhiệm vụ của xí nghiệp

Cung cấp heo hậu bị giống thuần, lai

Cung cấp heo con nuôi thịt

Cung cấp tinh heo cho địa bàn xã Xuân Phú

Cung cấp heo thịt

- Phương hướng chăn nuôi của xí nghiệp trong năm 2008

Thay đàn để trẻ hoá đàn heo, tăng chất lượng heo tại trại

Không ngừng mở rộng quy mô

Xí nghiệp từng bước hình thành các trang trại chuyên môn hoá với mục tiêu đầu

tư đến đâu sản xuất đến đó, phát triển ổn định theo hướng mở rộng

Xây dựng xưởng chế biến phân hữu cơ vi sinh tại trại Xuân Phú

Mở rộng việc đầu tư sản xuất điện từ nguồn nguyên liệu biogas từng bước thay thế điện lưới quốc gia

Đầu tư xây dựng trại heo thịt tại nông trường Thọ Vực với quy mô 5000 con Xây dựng trại dê, cừu với quy mô 500 nái sinh sản các loại

Tổ chức quản lý theo hệ thống chất lượng ISO 9001 - 2000

3.2 Nội Dung

3.2.1 Thời gian và địa điểm

- Thời gian thực hiện đề tài chúng tôi khảo sát từ ngày 04-2007 đến ngày

15-08 – 2007

- Địa điểm thực hiện đề tài tại trại chăn nuôi heo Xuân Phú trực thuộc công ty TNHH một thành viên thọ vực, Huyện Xuân Lộc - Tỉnh Đồng Nai

- Đối tượng khảo sát gồm:

+ Năm hầm ủ biogas do công ty lắp đặt để xử lý chất thải trong chăn nuôi của

Xí Nghiệp Heo Xuân Phú

+ Hai máy phát điện do công ty nghiên cứu cải tiến từ máy sử dụng xăng sang

sử dụng biogas

+ Máy 1: Công suất 60 mã lực, kéo dinamo điện 3 pha công suất 40 kw/h dòng điện 220 v, tần số 50 hz

+ Máy 2: Công suất máy 45 mã lực, kéo dinamo điện 3 pha công suất 20 kw/h, dòng điện 220 v, tần số 50 Hz

3.2.2 Điều kiện và nội dung khảo sát

3.2.2.1 Cấu tạo hầm ủ biogas khảo sát

Quá trình khảo sát của chúng tôi được thực hiện trên năm hầm ủ biogas có kích thước bằng nhau, chiều ngang 5,2 m dài 20,2 m sâu 1,6 m (được đánh số : I, II, III, IV, V) vật liệu xây hầm bằng gạch cát, đá xi măng, sắt, thép, cấu tạo mỗi hầm gốm 3 phần chính.:

 Phần 1: Hầm ủ xung quanh được xây bằng gạch bề dày 30 cm, bên trong đổ bằng, vữa hồ (cát + xi măng) từ đáy lên khoảng 1m là một lớp bê tông cốt thép khoảng 10cm, để chịu lực tránh bể hầm và là nơi để gắn móc Inox để cố định bạt phủ thể thích hầm chứa: 4 x 19 x 1,6 = 121,6 m3

Hệ thống mương dẫn chất thải từ chuồng nuôi tới hầm được xây bằng gạch + vữa tô, bên trên có nắp đậy bằng bê tông để hạn chế chất thải tiếp xúc với môi trường

 Phần 2: Mương nước áp lực xây bao xung quanh hầm ủ rộng 30 cm, mục đích làm áp lực bằng nước để không cho gas thoát ra ngoài Dung tích chứa nước ngang 0,2

m sâu 0,55 m

 Van an toàn: Gồm 2 van làm bằng ống thép không rỉ (hình chữ u bên trong cao hơn dịch biogas 5 cm, bên ngoài thấp hơn mực nước mương áp lực 10 – 15 cm có gắn van bên ngoài để đóng mở khi cần thiết

 Móc bạt làm bằng Inox ( = 3,5 mm) gắn nơi nép tường bên ngoài của hầm ủ

và bên trong mương áp lực, gắn cách đều nhau 0,5 m một móc và bao xung quanh hầm

 Phần 3 : Bạt phủ: gồm 2 phần:

- Cốt vải: là thành phần quyết định khả năng chịu lực của bạt được diệt từ các sợi tổng hợp có cường độ chịu lực cao: polyester (PES), polyamid (PA)

- Lớp phủ bên ngoài (vật liệu phủ): được làm từ nhựa tổng hợp, có tác dụng bảo

vệ cốt vải khỏi tác động của môi trường bên ngoài và tạo ra một số tính chất: không thấm nước kín khí chịu nhiệt…