ỨNG DỤNG GIS QUẢN lý NGUỒN THẢI từ HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI, GIẾT mổ GIA súc và GIA cầm tại QUẬN ô môn – THÀNH PHỐ cần THƠ

1.2 Giới thiệu nội dung Xuất phát từ những vấn đề đã nêu ở phần I.2 cùng với một quỹ thời gian có hạn và vốn kiến thức còn nhỏ bé đề tài “Ứng Dụng GIS Quản Lý Nguồn Thải Từ Hoạt Động C

Trang 1

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Tại Quận Ô Môn – Thành Phố Cần Thơ, hoạt động chăn nuôi và giết mổ GS, GC

rất phát triển, một mặt những hoạt động này đem lại lợi ích kinh tế lớn góp phần nâng cao đời sống vật chất cho người dân, mặt khác nó cũng mang đến tình trạng ô nhiễm môi trường trầm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như sinh hoạt của chính bản thân họ hay người lân cận Việc quản lý hoạt động chăn nuôi và giết mổ GS và GC nói chung và quản lý nguồn thải từ những hoạt động này nói riêng trở nên bức thiết thực sự

GIS(Geographic Information System), là một công nghệ được ứng dụng trong

nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có lĩnh vực môi trường Đi kèm với công nghệ này là

các phần mềm GIS mang tính ứng dụng thực tế cao, điển hình như phần mềm Mapinfo

hiện đang được sử dụng rộng rãi Các phần mềm này hỗ trợ các chức năng cơ bản như nhập, xuất dữ liệu, tìm kiếm, tạo bản đồ chuyên đề,…ngoài ra bản thân người dùng có thể

tạo thêm các chức năng khác tùy theo yêu cầu thực tế của việc quản lý Với GIS, việc

quản lý thông tin trở nên trực quan, sinh động, nhanh chóng, chính xác hơn vì thế nó phù hợp với nhu cầu thực tế của xã hội hiện nay

Việc quản lý nguồn thải bằng biện pháp quản lý thông tin thông thường chỉ phần nào giúp cho người quản lý biết được về thuộc tính của nguồn thải chứ chưa thể biết được những thông tin như: mối quan hệ không gian của nguồn thải đó với các thực thể bên ngoài, thực thể nào sẽ chịu tác động bởi nguồn thải, công nghệ GIS khắc phục được những hạn chế của biện pháp quản lý thông thường

1.2 Giới thiệu nội dung

Xuất phát từ những vấn đề đã nêu ở phần I.2 cùng với một quỹ thời gian có hạn và

vốn kiến thức còn nhỏ bé đề tài “Ứng Dụng GIS Quản Lý Nguồn Thải Từ Hoạt Động

Chăn Nuôi, Giết Mổ GS Và GC Tại Quận Ô Môn – Thành Phố Cần Thơ” ra đời với

mục tiêu là: Thiết lập một hệ thống thông tin địa lý đơn giản, thân thiện để quản lý chất thải từ hoạt động chăn nuôi, giết mổ gia súc và gia cầm, áp dụng cho Quận Ô Môn ở hiện tại và mở rộng cho toàn thành phố Cần Thơ trong tương lai

Các nội dung chính của đề tài được trình bày trong 5 chương:

- Chương 1: “Giới thiệu” – nêu lên bối cảnh xuất hiện đề tài và mục tiêu của đề

tài; trình bày sơ lược về nội dung của từng chương trong đề tài

- Chương 2: “Lược khảo tài liệu” - giới thiệu về công nghệ GIS cùng một số ứng

dụng của GIS trong các lĩnh vực khác nhau mà đặc biệt là lĩnh vực môi trường; chương này cũng nêu lên một số đặc tính của chất thải chăn nuôi và giết mổ GS,

GC cũng như các biện pháp quản lý và xử lý

Trang 2

- Chương 3: “Chăn nuôi, giết mổ GS & GC tại Quận Ô Môn” – giới thiệu sơ lược

về quận Ô Môn và nêu lên hiện trạng chăn nuôi, giết mổ GS & GC cũng như tình hình quản lý trên toàn quận; nêu lên vài lý do để lựa chọn phường Phước Thới là phường thí điểm áp dụng hệ thống quản lý nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi, giết mổ GS và GC

- Chương 4: “Ứng dụng GIS quản lý nguồn thải chăn nuôi, giết mổ GS & GC” –

thiết kế chi tiết hệ thống, mô tả các mối quan hệ của dữ liệu không gian và cấu trúc dữ liệu thuộc tính; trình bày các chức năng của hệ thống

- Chương 5: “Kết luận và kiến nghị” – nêu lên những vấn đề đã làm được và chưa

làm được của đề tài đồng thời kiến nghị một số khả năng phát triển đề tài trong thực tế

Trang 3

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Công nghệ GIS

2.1.1 Khái niệm

GIS được viết rút gọn từ Geographic Information Systems:

- Geographic: dữ liệu không gian thể hiện vị trí, hình dạng (điểm, tuyến, vùng)

- Information: thuộc tính không thể hiện vị trí (văn bản, tên, số…)

- Systems: sự liên kết bên trong giữa các thành phần khác nhau (phần cứng, phần

dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa

lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán

tác động và hoạch định chiến lược)(Website Cục BVMT Việt Nam, [13])

2.1.2 Thành phần

GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: mỗi thành phần đều có tầm quan trọng riêng biệt:

- Phần cứng: phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động Ngày

nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng

- Phần mềm: phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để

lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:

• Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý;

• Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS);

• Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý;

• Giao diện đồ họa người - máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng

Trang 4

- Dữ liệu: có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu Các

dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu

- Con người: công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản

lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế Người sử dụng GIS

có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc

- Phương pháp: phương pháp thực hiện có vai trò rất quan trọng trong một hệ

thống GIS Phương pháp thực hiện của mỗi cá nhân hay tổ chức khác nhau dẫn đến hiệu quả công việc khác nhau

2.1.3 Nhiệm vụ

Theo (Website Cục BVMT Việt Nam, [14]) Mục đích của GIS là thực hiện 6 nhiệm

vụ sau:

- Nhập dữ liệu: chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang các file dữ liệu dạng số được

gọi là quá trình số hóa Công nghệ GIS hiện đại có thể thực hiện tự động hoàn toàn quá trình này với công nghệ quét ảnh cho các đối tượng lớn, những đối tượng nhỏ hơn đòi hỏi một số quá trình số hóa thủ công (dùng bàn số hóa) Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu địa lý thực sự có các định dạng tương thích GIS Những dữ liệu này có thể thu được từ các nhà cung cấp dữ liệu và được nhập trực tiếp vào GIS

- Thao tác dữ liệu: có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển

dạng và thao tác theo một số cách để có thể tương thích với một hệ thống nhất định Ví dụ, các thông tin địa lý có giá trị biểu diễn khác nhau tại các tỷ lệ khác nhau (hệ thống đường phố được chi tiết hóa trong file về giao thông, kém chi tiết hơn trong file điều tra dân số và có mã bưu điện trong mức vùng) Trước khi các thông tin này được kết hợp với nhau, chúng phải được chuyển về cùng một tỷ lệ (mức chính xác hoặc mức chi tiết) Ðây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho mục đích hiển thị hoặc cố định cho yêu cầu phân tích Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết

- Quản lý dữ liệu: đối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin địa lý

dưới dạng các file đơn giản Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng người dùng cũng nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng DBMS để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức và quản lý thông tin Một DBMS chỉ đơn giản là một phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu, ví dụ như Excel hay Access

- Hỏi đáp: một khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin địa lý, có thể bắt đầu hỏi

các câu hỏi đơn giản ví dụ cho việc sử dụng đất như:

• Ai là chủ mảnh đất ở góc phố?

Trang 5

• Hai vị trí cách nhau bao xa?

• Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp ở đâu?

• Tất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các tòa nhà mới nằm ở đâu?

• Kiểu đất ưu thế cho rừng sồi là gì?

• Nếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây thì giao thông sẽ chịu ảnh hưởng như thế nào?

- Phân tích liền kề: để trả lời những câu hỏi tương tự như những câu hỏi sau đây:

• Tổng số khách hàng trong bán kính 10 km khu hàng?

• Những lô đất trong khoảng 60 m từ mặt đường?

- Phân tích chồng xếp: chồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác

nhau Các thao tác phân tích đòi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý Sự chồng xếp này, hay liên kết không gian, có thể là sự kết hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm thực vật hoặc sở hữu đất với định giá thuế

- Hiển thị: với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt

nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ Bản đồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để mở rộng tính nghệ thuật và khoa học của ngành bản đồ Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với các

bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phương tiện)

2.1.4 Ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau

GIS có mặt ở hầu hết các lĩnh vực khoa học công nghệ và đời sống xã hội từ những thập kỷ 60, 70 của thế kỷ trước Vậy công nghệ GIS có quá cao siêu? Quá phức tạp? Hay chỉ là một công nghệ phổ thông và đa năng có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, mỗi người đều có thể tiếp cận, sử dụng dễ dàng? Một số ứng dụng thường thấy của

GIS trong các lĩnh vực theo (Website công ty ViDaGIS, [16]) như sau:

- Khí tượng thủy văn: trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp

ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão,

dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt,…từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời Những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế

- Nông nghiệp: giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo về hàng hóa,

nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước,…

- Dịch vụ tài chính: xác định vị trí những chi nhánh mới của ngân hàng Hiện nay

việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là một công cụ đánh giá rủi

ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản

Trang 6

- Y tế: chỉ ra được lộ trình nhanh nhất giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh

nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu giao thông GIS cũng có thể được sử dụng như là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát

và lây lan bệnh tật trong cộng đồng

- Chính quyền địa phương: tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thế cho việc hồ sơ

giấy tờ hiện hành Chính quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông GIS còn được sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp

- Bán lẻ: GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế - xã hội của khách hàng trong

một vùng nào đó Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể được tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị và mô hình hóa ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đường phân phối hàng ngắn nhất

- Giao thông: GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập

kế hoạch và duy trì cơ sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải và hải đồ điện tử, loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS

- Cúm GC: Google đã lập ra một bản đồ về cúm GC toàn cầu, dựa trên Google

Earth Đây là một công cụ thực sự hữu ích cho việc nắm bắt thông tin về dịch cúm

GC, không chỉ tại Việt Nam mà còn trên toàn thế giới Dịch cúm GC đang hoành hành trên toàn thế giới và Việt Nam đang là một trong những điểm “báo động đỏ” với lời cảnh báo có thể sẽ là một trong những nơi đầu tiên bùng phát đại dịch cúm trên người, với nguy cơ 10% dân số nhiễm bệnh và 1% dân số tử vong Với Google Earth, người dùng có thể dễ dàng tìm kiếm và hiển thị những khu vực có dịch cúm gà hoành hành trên thế giới một cách đơn giản nhất Đây là sự kết hợp giữa ảnh vệ tinh, bản đồ và chức năng tìm kiếm của Google để trở thành một hệ thông tin địa lý (GIS) toàn thế giới Các thông tin này luôn được cập nhật thường xuyên Người dùng có thể xem thông tin chi tiết của mỗi điểm phát dịch bằng cách

“click” chuột vào mỗi điểm đánh dấu trên bản đồ(Website công ty ViDaGIS, [12])

2.1.5 Ứng dụng trong lĩnh vực môi trường

Trên thế giới các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường Ở Việt Nam ứng dụng GIS trong lĩnh này đang từng bước phát triển

Theo (Website Cục BVMT Việt Nam, [14]) GIS có một số ứng dụng trong lĩnh vực môi

trường cụ thể như sau:

2.1.5.1 Ứng dụng trong quản lý và quy hoạch môi trường

Xây dựng dữ liệu môi trường: với một hệ GIS, người dùng có thể phân tích và

tinh lọc dữ liệu phục vụ công việc quan trắc, đánh giá các đối tượng môi trường và nghiên cứu tính khả thi Các dữ liệu như: ảnh trắc địa, ảnh thủy học, ảnh không gian, có thể được tổ chức và đánh giá nhờ GIS Một nguồn dữ liệu rất quan trọng là sự kết hợp giữa GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám

Trang 7

Quản lý dữ liệu môi trường: với nguồn dữ liệu không gian và thuộc tính rất lớn,

lúc này việc ứng dụng GIS quản lý một lượng dữ liệu đồ sộ trở nên hiệu quả hơn nhiều so với sử dụng một hệ thống phi GIS

Giám sát, dự báo những biến đổi môi trường toàn cầu: GIS ứng dụng để biên

dịch các thông tin về sự thay đổi môi trường có tính toàn cầu, dự báo tác động của những

xu hướng biến động nguy hiểm (mất rừng, ô nhiễm đại dương, xói mòn ven bờ,…) Từ

đó vạch ra những chiến lược sử dụng bền vững các nguồn tài nguyên, nhằm thiết lập mối cân bằng ổn định của môi trường trên toàn cầu

Quy hoạch các nhân tố môi trường: sử dụng khả năng phân tích của GIS, người

dùng có thể quản lý được mối quan hệ giữa các nhân tố môi trường tự nhiên cũng như xã hội Từ những phân tích này, các chiến lược quy hoạch cho từng đối tượng và cho tổng thể chung được xây dựng

Hỗ trợ quản lý các sự cố môi trường: với GIS người dùng có thể đánh giá chiến

lược đối phó và nỗ lực chống chịu trước các sự cố môi trường Ví dụ khi xảy ra ô nhiễm

do rò rỉ khí độc, người dùng có thể xác định các vùng liền kề chịu ảnh hưởng, các vùng chịu ảnh hưởng do phát tán và các vị trí bị ảnh hưởng nghiêm trọng

Nghiên cứu và quản lý hệ sinh thái: với một hệ GIS, người dùng có thể phân

tích toàn bộ hệ sinh thái GIS được sử dụng để mô phỏng hệ sinh thái như một đơn vị hoàn chỉnh, hiển thị hình ảnh của các vùng nhạy cảm

Quản lý tài nguyên thiên nhiên:

- Tài nguyên sinh vật: phân tích quần thể động vật hoang dã, phân tích phân bố loài;

- Tài nguyên dầu mỏ và khí đốt: thăm dò trong những khu vực nhạy cảm, quản lý an toàn khai thác;

- Tài nguyên nước: kiểm soát sự phục hồi mực nước ngầm, phân tích hệ thống sông ngòi;

- Tài nguyên nước: quản lý các lưu vực sông, kiểm soát các nguồn nước;

- Tài nguyên đất: quản lý phân vùng các dạng đất, qui hoạch sử dụng tài nguyên đất, phân tích xu hướng xây dựng;

- Tài nguyên rừng: kiểm kê trạng thái rừng hiện tại, mô hình hóa hệ sinh thái rừng

2.1.5.2 Giám sát và dự báo các sự cố môi trường

GIS có thể giúp ích cho công việc quản lý và phân tích sự cố môi trường, bằng cách chỉ ra các vùng có khả năng gặp những sự cố thiên nhiên hoặc do con người gây ra:

Tàn phá của lũ: với GIS, người có thể xác định được những vùng sẽ chịu ảnh

hưởng của lũ dựa vào cấu trúc từng vùng Ngoài ra, GIS còn được dùng để tính toán những thiệt hại có thể xảy ra cho tài chính, phá hủy cơ sở hạ tầng và những ảnh hưởng đối với vùng không có lũ

Trang 8

Trượt đất: dùng các khả năng của GIS để phân tích độ dốc, địa chất và độ ổn định

đất, định danh được những vùng gặp sự cố do trượt đất Từ đó giúp hiệu chỉnh kế hoạch phát triển và xây dựng củng cố các công trình cấu trúc để bảo vệ những vùng có nguy cơ cao

Sự cố địa chấn: bằng quá trình định danh địa hình, vị trí địa lý, kỹ thuật xây

dựng, GIS có thể giúp dự báo thời gian và địa điểm có thể xảy ra các sự cố như: động đất, núi lửa, cũng như hậu quả có thể có

Đánh giá và quản lý rủi ro vùng ven biển: công nghệ GIS được sử dụng trong

giám sát các sự cố và bản đồ hóa những địa điểm chịu rủi ro của vùng ven biển Tạo cơ

sở để phân vùng, quy hoạch sử dụng đất, phân phối tài nguyên khi tái thiết cơ sở vật chất sau bão và phòng chống trước bão Mô hình dựa vào GIS hướng tới các mục đích chính như:

- Xây dựng một cơ sở dữ liệu về các cơn bão đã xảy ra trong lịch sử;

- Xây dựng cơ sở dự báo sự tương tác của bão với các điều kiện tự nhiên của vùng duyên hải và các đảo;

- Phân vùng, xác định và mô tả các vùng có khả năng xảy ra sự cố;

- Xây dựng phương pháp giảm nhẹ tổn thất;

2.1.5.3 Ứng dụng GIS trong đánh giá tác động môi trường

Xác định các tác động không gian của các tác nhân gây hại liên quan đến các thực thể như: trường học, bệnh viện, các trung tâm điều trị,

- Sử dụng mã màu phân loại các thực thể;

- Phân loại các tác nhân gây hại theo kiểu tác động;

- Tạo vùng đệm xung quanh mỗi tác nhân gây hại;

- Chồng xếp các vùng đệm vào các thực thể

Phân tích các bản đồ kết quả: thực thể nào chịu tác động nhiều nhất, thực thể nào chịu tác động ít nhất; trong trường hợp xảy ra sự cố, khoảng cách đến bệnh viện hoặc trung tâm điều trị gần nhất là bao nhiêu, bệnh viện hoặc trung tâm điều trị nào có trang thiết bị đầy đủ nhất

Xác định vị trí để thiết lập một nhân tố hoặc một cơ sở hạ tầng nào đó Sử dụng kỹ thuật đánh giá đa chuẩn (MCE) hoặc phép logic mờ để lựa chọn liệu vị trí A có tốt hơn vị trí B và C hay không, bằng phép chồng xếp một số bản đồ Mỗi bản đồ biểu diễn một thông số xác định và mỗi thông số có các mức khác nhau về cường độ và độ lớn Mỗi bản

đồ cũng xác định một tiêu chuẩn xác định:

- Mỗi bản đồ là đặc trưng so với các bản đồ khác ;

Trang 9

- Phân tích độ nhạy cảm có thể được thực hiện nhờ các kỹ thuật MCE khác hoặc so

sánh kết quả nhờ phép logic mờ;

- Các dữ liệu đầu ra có thể là các dự báo

Xác định đường đi nhanh nhất của quá trình thải chất thải lỏng dọc theo các kênh

dẫn nước

- Các thực thể được định vị ở các độ cao khác nhau ;

- Xác định kênh nào có thể là tuyến đường ngắn nhất (đổ ra biển) theo độ cao của

vùng, sử dụng phương pháp đường đi tối ưu Xây dựng một vùng đệm xung quanh

đường được chọn (dùng mã màu nếu có các cấp độ);

- Chồng xếp bản đồ lên bản đồ thực thể và đánh giá các tác động, thực thể nào sẽ

chịu tác động

2.2 Chất thải chăn nuôi, giết mổ GS & GC

2.2.1 Thành phần và tính chất chất thải chăn nuôi

Thành phần và tính chất chất thải chăn nuôi được (Nguyễn Đức Lượng (2003),

[3]) đề cập đến như sau:

- Chất thải trong chăn nuôi GS & GC bao gồm phân, nước tiểu, các thành phần thức

ăn thừa, các chất độn chuồng (rơm, rạ, mạt cưa) Tùy theo từng chuồng trại và

phương thức chăn nuôi mà các loại này có thành phần vật lý và hóa học khác

nhau

- Phân GS như trâu, bò, heo ở các trại chăn nuôi hiện nay có hàm lượng nước rất

cao và các thành phần dư thừa của thức ăn công nghiệp Ở nhiều chuồng trại,

người ta xối nước rửa chuồng trại kéo theo cả phân GS xuống cống thóat nước,

khi đó phân GS như một chất lỏng đậm đặc

- Phân GC như gà, vịt là loại chất hữu cơ dễ phân hủy trong điều kiện tự nhiên, do

đó có mùi thối rất mạnh Ở nhiều chuồng trại, người ta thường cho trấu, mạt cưa

vào để làm chất độn nhằm làm giảm độ ẩm và hạn chế quá trình phân giải Do đó

thành phần hóa học các chất hữu cơ cũng thay đổi

Thành phần hóa học của phân GS, GC không lẫn tạp chất tính theo khối lượng vật

chất có độ ẩm 35% được trình bày trong bảng 2-1

Bảng 2-1 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân GS, GC Phân

loại Mức

Hàm lượng nitơ (%)

Trang 10

(Nguồn: Nguyễn Đức Lượng, 2003, [3])

Lượng phân thải ra tùy theo lượng thức ăn mỗi ngày và như vậy có thể thay đổi

theo thể trọng Bảng 2-2 thể hiện lượng phân theo thể trọng của một số loại GS và GC

Bảng 2-2 Lượng phân theo thể trọng

Thành phần, tính chất của chất thải từ hoạt động giết mổ GS tùy thuộc vào từng

quy trình giết mổ cụ thể Hình 2-1 thể hiện các công đoạn giết mổ heo và chất thải sinh

ra

Quy trình ở hình 2-1 nếu áp dụng cho trâu, bò thì thay thế công đoạn làm chóang

bằng công đoạn giết (đập đầu), công đoạn dội nước sôi và cạo lông thành công đoạn lột

da Theo quy trình trên thì chất thải giết mổ GS bao gồm phân GS, nước tiểu, nước máu,

mỡ, các thứ trong dạ dày và ruột, lông, xương vụn các chất tẩy rửa

Theo Cục Môi trường Thụy Điển nồng độ cao các chất gây ô nhiễm trong nước

thải của lò giết mổ thường có nguồn gốc từ khâu làm lòng Những chất chứa bên trong

lòng ruột chiếm khoảng 16% trọng lượng sống của trâu bò và khoảng 6% trọng lượng

sống của heo

Ở các công đoạn như dội nước sôi, mổ bụng, làm lòng đều làm sinh ra nước máu,

máu chiếm 6% trọng lượng của động vật sống, máu lại chứa nhiều chất hữu cơ và có hàm

lượng Nitơ rất cao Do vậy nước thải từ lò giết mổ cũng chứa một lượng lớn các thành

phần hữu cơ và Nitơ

Hoạt động ở các lò mổ có thể gây ra những mùi rất khó chịu Các mùi này phát

sinh từ các chất thải và lòng ruột bị đổ bỏ và từ khu nhốt GS Mức độ mùi phụ thuộc vào

Trang 11

Hình 2-1 Quy trình giết mổ heo

(Nguồn: thiết kế dựa theo quy trình giết mổ GS của Cục Môi trường Thụy Điển đăng trên Website Cục BVMT Việt Nam, [13])

2.2.2.2 Giết mổ GC

Quy trình giết mổ GC có sự khác biệt đôi chút Quá trình giết mổ GC không có công đoạn làm choáng và công đoạn cạo lông thay bằng công đoạn đánh lông bằng máy

và nhổ lông con, nhưng nhìn chung các chất thải cũng có thành phần và tính chất tương

tự chất thải giết mổ GS Hình 2-2 thể hiện các công đoạn giết mổ GC và chất thải sinh ra trong từng công đoạn tương ứng

Rạch mổ, hứng máu

Cạo lông

Chặt đầu

Mổ bụng Rút nội tạng,

làm lòng Dội rữa

Phân

Lông

Chất tẩy rửa

Điều kiện

Nước thải Chuyển công đoạn

Ghi chú

Chất thải rắn Nước chứa

phân và nước tiểu

Trang 12

Hình 2-2 Quy trình giết mổ GC 2.3 Một số biện pháp quản lý và xử lý chất thải

Chăn nuôi hay giết mổ GS, GC đều làm phát sinh chất thải Nếu toàn bộ chất thải sinh ra bị thải bỏ thì thật sự lãng phí vì các chất dinh dưỡng hay các thành phần có giá trị khác nhau trong chất thải chăn nuôi, giết mổ GS và GC có thể tái sử dụng được Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang có nhiều mô hình quản lý và xử lý chất thải vừa giúp giảm ô nhiễm môi trường mà mặt khác còn đem đến lợi ích kinh tế cho người áp dụng Sau đây là một số ví dụ cụ thể

Phân loại, cân,

bảo quản

Nước máu, mỡ Phân

Lông

Chất tẩy rửa

Các chất trong lòng

Nước thải Công đoạn

Chuyển công đoạn Ghi chú

Dội rữa

Nước chứa phân

và nước tiểu

Chất thải rắn

Trang 13

• Đun nấu: thành phần CH4 khoảng 50 - 70% và CO2 khoảng 30 - 40% Nhiệt trị: 4700 - 6500kcal/ m3 (Nhiệt trị của metan: 9.100 kcal/m3) Cháy cho ngọn lửa lơ nhạt và không có khói bụi Bếp đạt hiệu suất: 50 - 60% Về nhiệt lượng hữu ích, 1 m3 khí sinh học (60% metan) có thể thay thế cho 0,76 lít dầu; 5,2 kwh điện; 4,8 kg củi; 8,6 kg rơm rạ Từ 10 kg phân heo hàng ngày có thể sản xuất được 400 - 500 lít khí, đủ nấu 3 bữa cho gia đình

3 - 4 người

• Thắp sáng: thắp sáng phải dùng đèn măng xông có thể đạt độ sáng tương đương đèn điện sợi tóc 60 W, tiêu thụ khí 70 - 120 lít/giờ ở áp suất 40 cm cột nước Độ sáng của đèn tăng khi áp suất cao hơn

• Chạy các loại động cơ đốt trong: kéo các máy công tác như bơm nước, máy xay xát, phát điện

• Các lợi ích khác: sấy chè, ấp trứng, sưởi ấm gà con, chạy tủ lạnh,… (Trung Quốc đã sản xuất những lò ấp trứng công suất 3800 trứng, tiêu thụ 0,06 m3/giờ về mùa đông và 0,018 m3/giờ về mùa hè)

- Sử dụng lại bã thải sau khi ủ biogas cho nhiều mục đích khác nhau như:

• Tăng năng suất cây trồng: bón cho lúa tăng năng suất 6,1 - 19,2% so với phân ủ cùng nguyên liệu ban đầu

• Hạn chế sâu bệnh và cỏ dại: bã thải có tác dụng hạn chế sâu bệnh, ức chế một số vi khuẩn gây bệnh khô vằn ở lúa, bệnh đốm nâu ở lúa mì Với lúa nước, bón bã thải hạn chế rõ rệt sâu đục thân, bọ rầy xanh, bọ rầy nâu, sâu cuốn lá, bệnh khô vằn, bệnh đốm nâu, bệnh đốm than Như vậy dùng bã thải sẽ giảm được thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ, góp phần bảo vệ môi trường

• Cải tạo đất: quá trình phân hủy yếm khí không làm mất đi hoặc phá hủy các chất dinh dưỡng có trong chất thải mà nó biến đổi chúng trở nên thích hợp cho việc hấp thu của cây trồng Bón phân từ bã thải nhiều năm sẽ có tác dụng cải tạo đất rõ rệt Đất có độ tơi xốp lớn hơn, độ mùn cao hơn, hạn chế hiện tượng đất bị thóai hóa và xói mòn

• Vệ sinh chuồng trại: điều kiện ủ yếm khí trong 15 – 50 ngày ở 350C góp phần vô hiệu hóa các vi khuẩn, vi rút, nguyên sinh động vật và trứng ký sinh trùng Chuồng trại sạch sẽ, GS, GC chóng lớn, ít bệnh tật Nhờ vậy có thể mở rộng chăn nuôi và đạt hiệu quả cao hơn

• Lợi ích về nuôi thủy sản: khi bã thải được đưa vào các ao để nuôi thủy sản, các chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển của tảo và các động vật phù du (thủy tức, giáp xác ) là nguồn thức ăn cho cá

• Lợi ích khác: người ta còn ứng dụng bã vào nhiều việc khác: xử lý hạt giống, nuôi giun đất, trồng cây không dùng đất, trồng nấm…

Trang 14

- Giảm phát thải khí nhà kính: công nghệ khí sinh học được coi là một công nghệ

có thể đóng góp cho việc giảm phát thải khí nhà kính Các chất thải hữu cơ trong điều kiện tự nhiên sẽ bị phân hủy Một phần các chất này sẽ phân hủy kỵ khí và sinh ra khí metan phát tán vào khí quyển Khí metan là khí gây hiệu ứng nhà kính lớn hơn khí cacbonic: 1 tấn metan tương đương 21 tấn khí cacbonic về khả năng gây hiệu ứng nhà kính Nếu các chất thải hữu cơ này phân hủy kỵ khí trong các thiết bị ủ khí sinh học thì metan sẽ được thu lại làm nhiên liệu Khi bị đốt cháy, metan sẽ chuyển hóa ra khí cachonic: 1 tấn metan cháy sản ra 2,75 tấn cacbonic Như vậy tác dụng về hiệu ứng nhà kính sẽ giảm đi 21/2,75 = 7,6 lần

đó sản phẩm ủ compost có thể sử dụng một cách an toàn

- Cải tạo đất: ủ phân compost giúp biến đổi các chất hữu cơ (N, P, K) trong chất thải

mà cây trồng khó hấp thu thành các chất vô cơ như NO3- và PO43- thích hợp cho

sự hấp thu của cây trồng

- Làm khô: nhiệt độ cao trong mẻ ủ giúp cho sự bốc hơi nước xảy ra, chất thải trở nên dễ vận chuyển hơn

2.3.3 Các biện pháp khác

Ngoài ủ phân compost hay ủ biogas còn có thể dùng chất thải vào các mục đích như:

- Sử dụng phân GS, GC hoặc nước thải lò giết mổ cho mục đích:

• Sản xuất tảo: sử dụng tảo để nuôi cá, làm phân bón, hóa chất, thực phẩm,…

• Sản xuất thủy sinh vật: sử dụng thủy sinh vật làm phân, nuôi cá, thức ăn cho người và GS

• Nuôi cá: sử dụng cá làm thức ăn cho người và GS

Trang 15

CHƯƠNG 3 CHĂN NUÔI, GIẾT MỔ GS & GC TẠI QUẬN Ô MÔN 3.1 Sơ lược về quận Ô Môn

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

Vị trí địa lý: phía Bắc giáp huyện Thốt Nốt và tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp huyện Phong Điền, phía Đông giáp quận Bình Thủy, phía Tây giáp huyện Cờ Đỏ

Tổng diện tích đất tự nhiên: 125,4 km2, năm 2006 tổng diện tích sản xuất nông nghiệp là 91,5 km2, chiếm gần 70% diện tích đất tự nhiên của toàn quận

Hệ thống sông ngòi chằng chịt, đặc biệt sông Hậu trải dài ở 3/5 phường của quận

Ô Môn (từ Thới Long, Thới An tới Phước Thới) rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp nói chung và ngành nghề nuôi trồng thủy sản nói riêng, cụ thể là nhiều mô hình nuôi cá phát triển rộng khắp bên cạnh đó các mô hình tận dụng chất thải chăn nuôi cho ao cá cũng xuất hiện ngày càng nhiều

Hình 3-1 Bản đồ hành chính quận Ô Môn

Trang 16

3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội

Trước năm 2007 quận Ô Môn có 5 đơn vị hành chính (phường Châu Văn Liêm,

Thới Long, Thới An, Phước Thới, Trường Lạc) Đến năm 2007 phường Châu Văn Liêm

được tách thành phường Châu Văn Liêm và phường Thới Hòa

Dân số năm 2006: 130 nghìn người

Cơ cấu kinh tế quận Ô Môn đang chuyển dịch mạnh mẽ, ngoài nông nghiệp đang

tập trung theo xu hướng nông nghiệp chất lượng cao, còn có các ngành tiểu thủ công

nghiệp, công nghiệp đang phát triển thu hút trên 6000 lao động hàng năm Tính trong

năm 2006 riêng giá trị sản xuất nông nghiệp đã đạt 326.349 triệu đồng, trong đó chăn

nuôi GS và GC đạt 44.816 triệu đồng

3.2 Hiện trạng chăn nuôi

Hoạt động chăn nuôi phân bố rải rác trên toàn quận, trong năm 2006 sự phân bố

tổng đàn được thể hiện trong hình 3.2 và 3.3

Loại GS chủ yếu: trâu, bò, heo, dê Trong năm 2006 đàn heo chiếm 98.8% tổng

đàn GS Loại GC chủ yếu: gà, vịt, ngan, ngỗng Trong năm 2006 đàn vịt chiếm 61%, đàn

gà chiếm 35% tổng đàn GC (niên giám thống kê quận Ô Môn, 2006, [4])

Qui mô chăn nuôi chủ yếu: quy mô vừa, nhỏ và hộ gia đình Theo trạm thú y quận

Ô Môn đến tháng 8 năm 2007 chỉ có 8 cở sở chăn nuôi GS với quy mô vừa (trên 100 đầu

GS), trong khi đó cùng thời gian này lại có 4.317 hộ chăn nuôi GC và 3.653 hộ chăn nuôi

GS Ta có thể thấy sự chênh lệch khá lớn về số lượng hộ chăn nuôi quy mô vừa với quy

mô nhỏ và hộ gia đình Điều này không ít thì nhiều sẽ gây khó khăn cho việc quản lý về

vệ sinh thú y nói chung và vệ sinh môi trường nói riêng Để thấy được sự chênh lệch

giữa số hộ chăn nuôi quy mô vừa và số lượng chăn nuôi nhỏ lẻ được trình bày lần lượt

trong bảng 3-1 và bảng 3-2

Bảng 3-1 Danh sách hộ chăn nuôi heo quy mô vừa ở quận Ô Môn STT Họ & tên chủ nuôi Phường Tổng đàn (Con)

6 Trần Văn Nghiệm Phước Thới 230

(Nguồn: Trạm thú y quận Ô Môn, tháng 8/2007)

Trang 17

Hình 3-2 Bản đồ phân bố tổng đàn GC theo phường của quận Ô Môn năm 2006

Hình 3-3 Bản đồ phân bố tổng đàn heo theo phường của quận Ô Môn năm 2006

Trang 18

Bảng 3-2 Tổng số hộ chăn nuôi ở quận Ô Môn STT Phường Hộ chăn nuôi GS Hộ chăn nuôi GC

Hiện nay trên địa bàn quận Ô Môn có 6 lò mổ đang hoạt động Trong đó có 5 lò

giết mổ GS và 1 lò giết mổ GC Số lượng các lò mổ được phân bố như sau:

- Phường Phước Thới: 3 lò (1 GC, 1 heo, 1 trâu bò);

- Phường Trường Lạc: 1 lò (heo);

- Phường Thới An: 1 lò (heo);

- Phường Thới Long: 1 lò (heo)

Như vậy có thể thấy rằng số lò giết mổ heo chiếm đa số trong các lò mổ Phường

Phước Thới là phường có nhiều lò giết mổ nhất trong quận

3.4 Tình hình quản lý

3.4.1 Điều kiện chăn nuôi, giết mổ GS và GC

Đăng ký chăn nuôi, giết mổ GS, GC:

- Cơ sở chăn nuôi quy mô lớn, lò giết mổ: đăng ký tại Sở NN & PTNT

- Cơ sở chăn nuôi quy mô nhỏ, vừa, điểm giết mổ: đăng ký tại phòng nông nghiệp

và phòng kinh tế UBND quận (huyện)

- Cơ sở chăn nuôi hộ gia đình: đăng ký tại UBND cấp phường

Điều kiện cấp phép: cơ sở chăn nuôi được cấp phép khi đạt cả 3 yêu cầu sau:

- Vị trí chăn nuôi phù hợp với quy định;

- Đảm bảo điều kiện về môi trường;

- Đảm bảo điều kiện vệ sinh thú y

Trang 19

Thẩm quyền kiểm tra:

- Sở NN & PTNT: tổ chức thực hiện kiểm tra vệ sinh thú y cơ sở chăn nuôi, giết

GS, GC ở quận Ô Môn vẫn còn chưa thể nào kiểm soát được hoàn toàn Vẫn còn tình trạng các trại chăn nuôi và điểm giết mổ trái phép

Toàn quận Ô Môn hiện nay có một trạm thú y và 6 ban thú y và 6 mạng lưới thú y

cơ sở với lực lượng 22 nhân viên chuyên cập nhật thông tin về các hộ chăn nuôi và giết

mổ GS, GC trên toàn quận Biện pháp thu thập thông tin chủ yếu là thông qua hoạt động tiêm phòng, vệ sinh dịch tễ nên thông tin thu được phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ như nếu người dân không hợp tác tiêm phòng thì đồng nghĩa với số liệu bị bỏ sót

Về vấn đề môi trường, tuy cũng được chính quyền địa phương quan tâm nhưng chưa đúng mức Phòng tài nguyên và môi trường có trách nhiệm tiếp nhận ý kiến từ phía người dân Khi có cơ sở gây ô nhiễm môi trường thì phòng chỉ đạo lực lượng đến xem xét

Về phía các hộ chăn nuôi và giết mổ GS, GC tận dụng điều kiện sông nước và diện tích đất hiện có thường đào ao nuôi cá để tận dụng chất thải Loại cá được người dân nuôi nhiều đó là cá trê và cá sặc rằn Tuy tận dụng được chất thải nhưng biện pháp cho dùng chất thải thải trực tiếp xuống ao cá không mang tính an toàn vì trong chất thải có thể còn tồn tại lượng lớn vi sinh vật gây bệnh

3.5 Sơ lược về phường Phước Thới

Tại phường Phước Thới, hiện trạng chăn nuôi, giết mổ GS và GC cũng như tình hình quản lý có thể xem như tương tự tình hình chung của toàn quận Bên cạnh đó phường Phước Thới còn hội đủ một số điều kiện cần thiết nên được lấy làm một phường thí điểm để xây dựng ứng dụng GIS trong công tác quản lý nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi, giết mổ GS và GC Các điều kiện đó bao gồm:

- Có địa bàn nằm dọc theo tuyến quốc lộ 91;

- Có số hộ chăn nuôi tập trung quy mô vừa nhiều tương đương với phường Thới Long và tổng đàn có phần nhiều hơn;

- Có số lò giết mổ GS, GC đang hoạt động nhiều nhất;

- Có nhiều trường học, từ trường tiểu học cho đến trường trung cấp;

Trang 20

- Ngoài ra khoảng cách từ trường Đại học Cần Thơ đến phường Phước Thới là gần

nhất so với khác phường khác trong quận Ô Môn, do đó giảm được kinh phí trong

quá trình thu thập số liệu;

Một số thông tin khác có liên quan đến Phường Phước Thới bao gồm:

- Diện tích đất tự nhiên của phường Phước Thới là: 26,82 (km2) đứng thứ hai sau

phường Thới Long, diện tích đất nông nghiệp 14,82 (km2);

- Dân số năm 2006: 21.213 (người);

- Mật độ dân số: 773 (người/km2);

- Phường Phước Thới hiện tại có 15 khu vực: Thới Đông, Thới Hòa, Bình Hưng,

Thới Ngươn A, Thới Lợi, Thới Thuận, Thới Trinh, Thới Ngươn B, Bình Hòa B,

Thới Bình, Bình Phước, Bình Lập, Bình An, Bình Hòa A, Bình Khánh;

- Đàn GS và GC của phường có xu hướng tăng lên qua mỗi năm từ 2002 đến 2004

Tuy nhiên từ năm 2005 đến nay do ảnh hưởng của đại dịch cúm nên đàn GC có xu

hướng giảm Trong khi đó thì năm 2005 lại là năm nở rộ của các cơ sở giết mổ tập

trung ở phường Phước Thới Từ năm 2005 đến nay phường đã có 3 lò giết mổ

(Nguồn: Niên giám thống kê quận Ô Môn, 2006, [4])

- Mạng lưới thú y cơ sở phường bao gồm 3 cán bộ thú y Mỗi cán bộ phụ trách tiêm

phòng vaccin, kiểm tra vệ sinh thú y, ghi nhận số liệu về đàn GS và GC cho 5 khu

vực Ngoài ra tại mỗi lò giết mổ còn có 2 cán bộ thú y phụ trách kiểm dịch, kiểm

tra vệ sinh thú y, ghi nhận số liệu về lò mổ

Trang 21

CHƯƠNG 4

ỨNG DỤNG GIS QUẢN LÝ NGUỒN THẢI CHĂN NUÔI, GIẾT MỔ GS & GC 4.1 Thiết kế hệ thống

Để đơn giản hóa hệ thống, người ta dùng một số ký hiệu như trong bảng 4-1 để

mô hình hóa hệ thống

Bảng 4-1 Ký hiệu sử dụng trong sơ đồ hệ thống

Bộ phận xử lý (chức năng)

Bao gồm số thứ tự, tên, một hoặc nhiều dòng dữ liệu vào và ra

Dòng dữ liệu Thể hiện thông tin di chuyển

Kho dữ liệu Bao gồm số thứ tự, tên hoặc nhiều dòng dữ liệu vào và ra

Thực thể bên ngoài Con người, tổ chức hoặc hệ thống khác bên ngoài cung cấp hoặc nhận dữ liệu của hệ thống

4.1.1 Sơ đồ tổng quan

Sơ đồ tổng quan hệ thống thể hiện mối liên hệ giữa bên cung cấp thông tin và bên tiếp nhận thông tin Hệ thống vừa là nơi tiếp nhận thông tin nhưng cũng đồng thời là nơi truyền tải thông tin Vì một thực thể bên ngoài này có thể nhận được thông tin gián tiếp

từ một thực thể bên ngoài khác thông qua hệ thống Được thể hiện trong hình 4-1

Giải thích sơ đồ hệ thống

Có 5 thành phần bên ngoài cơ bản có liên quan, tác động đến hệ thống sẽ được nêu

cụ thể trong hình 4.1 Tuy nhiên trong quá trình ứng dụng thực tế vẫn có khả năng phát sinh thêm nhiều thành phần khác nhưng xin trình bày các thành phần cơ bản này một cách sơ lược như sau:

- Phòng QH&KH, Sở TN&MT: đây là một thực thể có vai trò rất quan trọng đối

với hệ thống, vì việc ứng dụng GIS cần đến cơ sở dữ liệu bản đồ, trong khi đó sở TN&MT là cơ quan chuyên cung cấp các loại bản đồ khác nhau Khi có những thông tin mới cập nhật về bản đồ thì hệ thống có thể yêu cầu được cung cấp

Trang 22

- Trạm thú y quận: Trong điều kiện thực tế của quận Ô Môn thì thành phần này

không thể thiếu Vì đây là cơ quan có trách nhiệm giám sát tình hình chăn nuôi cũng như giết mổ trên toàn quận Ô Môn nói chung và cho phường Phước Thới nói riêng Mặt dù bộ phận trực tiếp đi thu thập thông tin là mạng lưới thú y cơ sở nhưng mạng lưới này lại không có quyền hạn cung cấp thông tin Cho nên, nói tóm lại trạm thú y quận và mạng lưới thú y cơ sở điều là những thành phần không thể thiếu được đối với hệ thống

- Phòng TN & MT trực thuộc UBND quận: đơn vị có chuyên môn nghiệp vụ

chuyên ngành môi trường phụ trách về kiểm tra về điều kiện vệ sinh môi trường nên việc biết được những thông tin liên quan đến đối tượng kiểm tra là rất phù hợp Thành phần này cũng có thể hỗ trợ cho hệ thống trong việc cung cấp các thông tin chuyên ngành phục vụ việc quản lý như: các văn bản quy phạm pháp luật

có liên quan, các kết quả thí nghiệm về thành phần, tính chất của chất thải

- Nhà giết mổ, nhà chăn nuôi: Đây là đối tượng quản lý của hệ thống, là nguồn

cung cấp thông tin sơ cấp cho hệ thống Thành phần này cũng là đối tượng được lợi ích từ hệ thống

Trang 23

Hình 4-1 Sơ đồ tổng quan hệ thống 4.1.2 Sơ đồ cấp 1

Sơ đồ cấp 1 của hệ thống thể hiện trong hình 3-2 thể hiện 6 chức năng chính của

hệ thống bao gồm: nhập dữ liệu, tìm kiếm, tính toán, vẽ bản đồ chuyên đề, kiểm tra khoảng cách ly an toàn và xuất dữ liệu, các chức năng vừa nêu được trình bày chi tiết như sau:

nuôi, lò giết mổ Thông tin

bản đồ

Yêu cầu

thông tin

Thành phần, tính chất của chất thải

Nhà chăn nuôi

Trạm thú y Quận Phòng TN&MT, UBND Quận

HỆ THỐNG QUẢN LÝ NGUỒN THẢI CHĂN NUÔI, GIẾT MỔ GS & GC

0

Thông tin nguồn thải

Trang 24

- Tính toán: khi người dùng nhập các thông số tính toán thì hệ thống thực hiện việc

tính toán Người dùng có thể thay đổi một cách linh hoạt các thông số tính toán để phù hợp cho từng điều kiện cụ thể Kết quả tính toán không hiển thị trực tiếp trong chức năng này mà nó được trình bày gián tiếp qua chức năng tìm kiếm, vẽ bản đồ

chuyên đề Các bài toán được thực hiện bao gồm:

• Tính lượng phân thải ra hằng ngày từ nguồn thải chăn nuôi;

• Tính lượng nước thải thải ra hằng ngày từ nguồn thải giết mổ;

• Tính lượng dưỡng chất sinh ra hằng ngày từ chất thải chăn nuôi;

• Tính lượng CH4 sinh ra hằng ngày khi áp dụng biện pháp ủ biogas

- Tìm kiếm: người dùng chọn điều kiện tìm kiếm, nhập thông số tính toán Hệ

thống sẽ tính toán các giá trị có liên quan đến thông tin cần tìm và đưa ra các kết quả Kết quả tạo ra dưới dạng bảng biểu và bản đồ Các chức năng tìm kiếm bao gồm:

• Tìm kiếm nguồn thải theo đơn vị hành chánh (khu vực);

• Tìm kiếm nguồn thải theo thời gian;

• Tìm kiếm nguồn thải theo loại vật nuôi, động vật giết mổ;

- Tạo bản đồ chuyên đề: người dùng chọn điều kiện vẽ, nhập thông số tính toán

Hệ thống sẽ tính toán các giá trị có liên quan đến thông tin cần vẽ rồi đưa ra kết quả Kết quả là bản đồ chuyên đề Các chức năng tạo bản đồ bao gồm:

• Tạo bản đồ chuyên đề lượng CH4 theo khu vực

• Tạo bản đồ chuyên đề lượng N, P, K theo khu vực

- Kiểm tra khoảng cách ly: người dùng chọn điều kiện kiểm tra Dựa vào số lượng

vật nuôi hay số lượng giết mổ, vị trí của nguồn thải, vị trí của các điểm cần cách

ly, hệ thống sẽ đưa ra các kết quả phục vụ người dùng Kết quả kiểm tra là các bảng biểu và bản đồ

- Xuất dữ liệu: chức năng này giao tiếp với người dùng thông qua các kết quả của

các chức năng khác, các kết quả hiển thị bao gồm: thông báo, nhắc nhở, kết quả tìm kiếm, bản đồ chuyên đề, bản đồ vùng cách ly, kết quả kiểm tra khoảng cách ly,

Trang 25

Hình 4-2 Sơ đồ cấp 1

CSDL Hành chánh

45

Bản đồ giấy (File bản đồ), thông tin các đơn vị

hành chánh

Kết quả kiểm tra

Bản đồnềnĐơn vị

Số lượng

Bản đồ

số hóa

Kết quả tính toán Tìm kiếm

Điều kiện

Trang 26

4.2 Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

4.2.1 Dữ liệu không gian

Các đối tượng được thể hiện trên bản đồ bao gồm các đối tượng trong bảng 4-2

Bảng 4-2 Các đối tượng không gian

Phường Vùng Khu vực Vùng

Các đối tượng không gian có mối quan hệ với nhau được mô tả qua hình 4-3:

Hình 4-3 Mối quan hệ giữa các đối tượng không gian

4.2.2 Cấu trúc dữ liệu thuộc tính

Cấu trúc dữ liệu thuộc tính được hình thành từ sự kết hợp giữa 12 bảng dữ liệu

khác nhau thông qua các trường khóa Tên các bảng dữ liệu và các trường dữ liệu bao

gồm cả trường khóa được thể hiện chi tiết trong trong bảng 4-3

Sông

Cơ quan

Nằm trong

Trang 27

Bảng 4-3 Danh sách bảng dữ liệu thuộc tính

2 Khu vực Mã khu vực, mã phường, tên, heo, trâu, bò, dê, gà, vịt, vịt xiêm

3 GS Mã trại GS, mã khu vực, mã sông, chủ nuôi, kinh độ, vĩ độ, hình

4 Loại GS, GC Mã loại, loại

5 Số lượng GS Mã trại GS, mã loại, tháng, năm, tổng cộng

6 GC Mã trại GC, mã khu vực, mã sông, chủ nuôi, kinh độ, vĩ độ, hình

7 Số lượng GC Mã trại GC, mã loại, tháng, năm, tổng cộng

8 Lò giết mổ Mã lò, mã khu vực, chủ lò, kinh độ, vĩ độ, hình

9 Số lượng giết mổ Mã lò, mã loại, tháng, năm, số con trung bình/ngày

10 Cơ quan Mã cơ quan, mã khu vực, hình thức, tên, kinh độ, vĩ độ

12 Đường Mã đường, mã phường, loại đường, tên

Ghi chú: trường khóa là trường được tô đậm

“Drawing” là có thể thao tác được

Hình 4-4 Thanh công cụ Drawing hỗ trợ số hóa bản đồ

Mapinfo cũng hỗ trợ nhiều lệnh hữu ích trong menu “Object” dùng cho việc chỉnh sửa các đối tượng trên bản đồ, trong đó có một số lệnh đơn giản như: lệnh Enclose (tạo ra

Trang 28

các đối tượng vùng từ các đường giao nhau khép kín), lệnh Smooth (bo tròn các điểm gẫy khúc trên hình làm cho nó uốn khúc tự nhiên hơn),…người dùng có thể dùng những lệnh này làm cho bản đồ đạt tính thẩm mỹ cao hơn

Mỗi đối tượng không gian được số hóa sẽ nằm trên một lớp bản đồ Trong quá trình xây dựng hệ thống tôi đã số hóa được 8 lớp bản đồ Mục đích của việc tạo ra nhiều lớp bản đồ là nhằm đem lại sự tiện lợi cho quá trình quan sát của người dùng Nếu người dùng không thích cho hiển thị lớp nào thì có thể “Click” bỏ chọn vào ô nằm trong cột có biểu tượng (chế độ xem) trong hộp thoại “Layer Control” (hộp thoại này xuất hiện khi người dùng “Click” chuột phải hoặc “Click” chọn trên thanh công cụ “Main”)

Khi thao tác trên các đối tượng của từng lớp bản đồ cần lưu ý “Click” chọn ô nằm trong cột có biểu tượng (chế độ chỉnh sửa) Mục đích của cách làm này giúp cho các thao tác chỉnh sửa, thêm, xóa,… có tác dụng trên lớp được chọn

Hình 4-5 Hộp thoại Layer Control

Để giảm bớt phức tạp khi mở lần lượt các lớp khác nhau qua mỗi lần sử dụng và tránh sự thay đổi các kiểu chữ hiển thị trên cửa sổ bản đồ, tôi tiến hành tạo không gian làm việc như trong hình 4-6 bằng cách

- Mở tất cả các lớp thường xuyên được thao tác lên;

- Tạo một cửa sổ để ghi chú bản đồ

- Thực hiện lệnh File\Save Workspace để lưu lại nguyên vẹn những gì đang hiển thị

trên cửa sổ

Trang 29

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuHình 4-6 Không gian làm việc trong Mapinfo

4.3.1.2 Nhập dữ liệu thuộc tính

Có 3 cách nhập dữ liệu thuộc tính trong Mapinfo như sau:

- Nhập qua cửa sổ Browser:

- Nhập bằng công cụ Info tool:

- Nhập bằng lệnh Table\Update Column

Tùy theo từng trường hợp cụ thể người dùng có thể áp dụng cách nhập dữ liệu phù hợp Ví dụ: nhập loại GS có ký hiệu là 1 (heo) cho 100 dòng liên tiếp thì nên dùng lệnh Table\Update Column Để tạo ra một cơ sở dữ liệu tương đối đầy đủ để áp dụng cho phường thí điểm tôi đã tiến hành nhập 12 bảng dữ liệu chứa 410 mẫu tin

Ngoài các cách nhập những dữ liệu thông thường nếu người dùng muốn nhập dữ liệu để liên kết một hình ảnh với một đối tượng cụ thể nào đó thì có thể thực hiện bằng 2 bước:

- Tạo ra một trường kiểu Character cho bảng chứa thuộc tính của đối tượng

- Nạp đường dẫn đến hình ảnh muốn liên kết vào trường mới tạo ra ở dòng có đối tượng muốn liên kết hình ảnh

Trang 30

Để tạo ra một cơ sở dữ liệu hình ảnh có thể sử dụng lâu dài, người dùng cần phải thường xuyên cập nhật và bổ sung các hình ảnh theo thời gian vào các thư mục hình ảnh

đã có sẵn Trong phần thực hiện hệ thống này tôi đề nghị thiết kế một đường dẫn để lưu trữ hình ảnh là: \thư mục A\thư mục B\thư mục C\x.*; trong đó:

- Thư mục A: tên phường

- Thư mục B: tên khu vực

- Thư mục C: mã số nguồn thải

- X: tên hình ảnh đại diện

- *: đuôi mở rộng của hình ảnh, trong hệ thống này tôi sử dụng đuôi mở rộng “.jpg” Trên mỗi hình ảnh nên ghi ngày chụp để thuận lợi cho việc sắp xếp và lưu trữ dữ liệu

4.3.2 Tính toán

Gọi

N: số lượng GS, GC (con)

M: thể trọng trung bình của GS, GC (kg) Tra bảng 4-6

K: tỷ lệ phân thải ra theo thể trọng (%) Tra bảng 2-2

V: lượng nước trung bình để giết mổ một GS hay GC (l/con) Tra bảng 4-4 T: tỷ lệ nước bị thải bỏ (%)

DS: thành phần vật chất khô trong phân GS, GC (%).Tra bảng 4-5

oDS: thành phần vật chất hữu cơ khô (%DS) Tra bảng 4-5 P: năng suất sinh khí CH4 (m3 CH4/kgoDS) Tra bảng 4-5

L: dưỡng chất chứa trong phân GS, GC (Nitơ, P2O5, K2O) (%DS) Tra bảng 2-1

LP: lượng phân GS, GC thải ra hằng ngày (kg/ngày)

LN: lượng nước thải từ lò giết mổ hằng ngày(m3/ngày)

LD: lượng dưỡng chất trong phân (kg/ngày)

LK: lượng khí CH4 trong quá trình ủ biogas (m3/ngày)

Các bài toán được trình bày trong phần này sẽ được áp dụng để tính toán hỗ trợ cho chức năng tìm kiếm và chức năng tạo bản đồ chuyên đề trong các phần tiếp theo

Trang 31

Các thông số dùng để tính toán có thể được tra trong các bảng được đề nghị Tuy

nhiên trong một số trường hợp, các thông số không phù hợp cho từng điều kiện cụ thể do

đó trong quá trình xây dựng công cụ hỗ trợ người dùng, tôi cố ý để mở các ô nhập thông

số tính toán để người dùng tự thay đổi khi thu được số liệu trong thực tế

Bảng 4-4 Bảng tra lượng nước trung bình để giết mổ một GS hay GC

Bảng 4-5 Bảng tra DS, oDS, năng suất sinh khí CH4

Phân (% trọng lượng) DS (% trọng lượng DS) oDS (m3 CH4P /kgoDS)

Nguồn (Lohani & Rjagopal, 1981; trích Lê Hoàng Việt (2000), [13])

Bài toán 1) Tính lượng phân GS, GC thải ra hàng ngày (kg/ngày)

Lượng phân của GS và GC phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, tuy nhiên để đơn giản

hóa việc tính toán, tôi tính lượng phân GS và GC cho một ngày dựa vào N, M và K theo

công thức sau:

)

(kg K M N

Trang 32

- Mỗi con có thể trọng trung bình M=60 kg

- Lượng phân theo thể trọng là K=6%

Như vậy ta tính được lượng phân thải ra hằng ngày là:

)(6,111906

.060

Bài toán 2) Tính lượng nước thải từ lò giết mổ hằng ngày(m 3 /ngày)

Lượng nước thải ra hàng ngày từ các lò giết mổ thay đổi tùy theo công nghệ giết

mổ, tay nghề giết mổ,… để đơn giản hóa việc tính toán, tôi tính lượng nước thải ra hằng ngày dựa vào N, V và T theo công thức sau:

)(m3

T V N

Bài toán 3) Tính lượng dưỡng chất trong phân (kg/ngày)

Dựa vào LP, DS, L ta tính lượng dưỡng chất chứa trong phân hằng ngày theo công thức sau:

)(

*

*DS L kg LP

Trang 33

Như vậy ta tính được:

)/(1005.02

)/(017,010

85.02010

Bài toán 4) Tính lượng khí CH 4 sinh ra trong quá trình ủ biogas (m3/ngày)

Dựa vào N, M, DS, oDS ta tính lượng CH4 theo công thức sau:

)/(m3 ngày P

oDS DS LP

)/(008,9110

5.080102,275

4.3.3.1 Giới thiệu chung

Có 3 cách để kích hoạt hộp thoại tìm kiếm:

- Vào menu “Công Tác”, chọn “Tìm Kiếm”

- Vào menu “Công Tác”, nhấn tổ hợp phím Shift + T

- Từ bàn phím nhấn tổ hợp phím Ctrl + T

Trang 34

Sau khi thực hiện một trong 3 cách trên thì hộp thoại tìm kiếm xuất hiện như hình 4-7

Hình 4-7 Hộp thoại tìm kiếm

Nếu muốn biết cách sử dụng thì người dùng nhấn “?”, sau đó một hộp thông báo

sẽ xuất hiện để hướng dẫn người dùng cách sử dụng như hình 4-8

Hình 4-8 Hộp thoại hướng dẫn tìm kiếm

Nếu muốn hệ thống đưa ra kết quả tìm kiếm phù hợp thì người dùng cần chọn (nhập) đủ thông tin yêu cầu Thông tin yêu cầu bao gồm thông tin cần tìm và các thông số tính toán hỗ trợ cho việc tìm kiếm

Thao tác chọn thông tin cần tìm rất đơn giản cho người sử dụng Tuy nhiên việc nhập thông số tính toán sẽ gây khó khăn cho một số người, do đó tôi thiết kế một nút lệnh nhỏ để giúp người dùng tra khảo nhanh các thông số tính toán

Nếu người dùng không biết phải chọn (nhập) những thông số tính toán gì thì có thể nhấn nút “Gia Tri Tham Khao” hoặc tổ hợp phím (Alt+G) để tham khảo giá trị mà hệ thống đề nghị Cần phải khẳng định lại rằng các giá trị này chỉ mang tính chất tham khảo

Trang 35

trong điều kiện thiếu nguồn số liệu, nếu người dùng thu được nguồn số liệu mới trong thực tế thì có thể lưu vào thư mục có đường dẫn \thư mục A\x.*; trong đó:

- Thư mục A: tên phường;

a) Tìm thông tin về nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi

Ví dụ 1: Tìm xem vào tháng 8 năm 2007 khu vực Thới Trinh, phường Phước Thới

có bao nhiêu nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi heo? Mỗi ngày các nguồn thải này thải ra trung bình bao nhiêu chất thải?

Tương tự như hộp thoại hình 4-7 ta sẽ chọn các thông tin phù hợp với thông tin cần tìm Với trường hợp ví dụ 1 thì ta có các lựa chọn như trong hình 4-9

Hình 4-9 Hộp thoại tìm kiếm nguồn thải chăn nuôi

Nếu trong quá trình chọn mà bỏ sót thông tin nào thì khi nhấn “Tìm” hoặc tổ hợp phím Alt + T thì hệ thống sẽ hiển thị các nhắc nhở tương ứng, ví dụ như không chọn nguồn thải chăn nuôi thì hệ thống sẽ hiện bảng nhắc nhở như hình 4-10 khi đó người dụng nhấn OK rồi quay lại hộp thoại tìm kiếm

Trang 36

Hình 4-10 Hộp thoại nhắc nhở của chức năng tìm kiếm

Nếu người dùng đã nhập đầy đủ các thông tin theo yêu cầu thì sau khi nhấn “Tìm” hoặc tổ hợp phím Alt + T thì kết quả xuất hiện như hình 4-11

Hình 4-11 Hộp thoại kết quả tìm kiếm nguồn thải chăn nuôi

Nếu không muốn xem thêm chi tiết thì nhấn “Thóat”, nếu muốn xem thêm chi tiết thì nhấn “Xem” Sau khi nhấn “Xem” thì bảng dữ liệu thuộc tính liên quan đến đối tượng cần tìm hiện ra đồng thời các đối tượng này được tô sáng giống như trong hình 4-12

Trang 37

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuHình 4-12 Cửa sổ hiển thị kết quả tìm kiếm nguồn thải chăn nuôi

Nếu người dùng muốn xem một số hình ảnh có liên quan đến nguồn thải thì

“Click” vào biểu tượng trên thanh công cụ “Main” sau đó di chuyển chuột đến các

điểm sáng trên bản đồ khi nào con trỏ chuột chuyển thành biểu tượng thì “Click”

chuột Trong trường hợp ví dụ 1 sau khi thực hiện thao tác vừa nêu ta thu được kết quả

như hình 4-13

Hình 4-13 Một hình ảnh được liên kết với đối tượng trên bản đồ

Trang 38

b) Tìm thông tin về nguồn thải từ hoạt động giết mổ

Ví dụ 2: Tìm xem vào tháng 8 năm 2007 khu vực Thới Bình, phường Phước Thới

có bao nhiêu nguồn thải từ hoạt động giết mổ bò? Mỗi ngày các nguồn thải này thải ra trung bình bao nhiêu nước thải?

Thực hiện các bước làm tương tự như ví dụ 1, các thông số tính toán không có liên quan đến giết mổ sẽ bị ẩn đi, các thông số mà hệ thống đưa ra không hoàn toàn đúng cho tất cả các trường hợp nên người dùng có thể thay đổi các thông số tính toán cho phù hợp với từng hoàn cảnh cụ thể bằng cách nhập thông số khác ngoài các thông số được đề nghị Hộp thoại tìm kiếm được thể hiện như trong hình 4-14

Hình 4-14 Hộp thoại tìm kiếm nguồn thải giết mổ

Kết quả tìm kiếm được thể hiện như trong hình 4-15

Hình 4-15 Kết quả tìm kiếm nguồn thải giết mổ

Trang 39

Người dùng có thể thực hiện tiếp tục việc tìm kiếm cho các loại GS và GC khác nhau bằng cách thực hiện các thao tác đơn giản như trong ví dụ 1 và ví dụ 2

4.3.4 Tạo bản đồ chuyên đề

4.3.4.1 Giới thiệu chung

Có 3 cách để kích hoạt hộp thoại tạo bản đồ chuyên đề:

- Vào menu “Công Tác”, chọn “Tạo Bản Đồ Chuyên Đề”

- Vào menu “Công Tác”, nhấn tổ hợp phím Shift + B

- Từ bàn phím nhấn tổ hợp phím Ctrl + B

Sau khi thực hiện một trong 3 cách trên thì hộp thoại tạo bản đồ chuyên đề xuất hiện như hình 4-16

Hình 4-16 Hộp thoại tạo bản đồ chuyên đề

Các cách xem hướng dẫn, chọn thông tin, nhập thông số tính toán tương tự như trong chức năng tìm kiếm Nếu chọn hoặc nhập sót thông tin hay số tính toán thì sẽ có các hộp thoại xuất hiện để nhắc nhở người dùng Ví dụ: Nếu người dùng bỏ trống thông

số tính toán như trong hình 4-16 thì khi thi hành lệnh “Vẽ” hệ thống sẽ hiện hộp thoại như hình 4-17

Trang 40

Hình 4-17 Hộp thoại nhắc nhở của chức năng tạo bản đồ chuyên đề

Các cách xem hướng dẫn và tham khảo các thông số tính toán tương tự như trong chức năng tìm kiếm

Hình 4-18 Hộp thoại tạo bản đồ chuyên đề lượng CH4

Sau khi người dùng tiếp tục nhấn lệnh vẽ hoặc tổ hợp phím Alt+V thì bản đồ chuyên đề được thể hiện như trong hình 4-19

Định dạng
Số trang	105
Dung lượng	1,43 MB