Đánh giá hiệu quả của dự án hỗ trợ xây hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi trên địa bàn huyện quế võ, tỉnh bắc ninh, giai đoạn 2013 2016

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMNGUYỄN THANH HẢI ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN HỖ TRỢ XÂY HẦM BIOGAS XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH, GIAI ĐOẠN 2013-2016 Ch

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN THANH HẢI

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN HỖ TRỢ XÂY HẦM BIOGAS XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH

BẮC NINH, GIAI ĐOẠN 2013-2016

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Người hướng dẫn khoa học:PGS.TS Nguyễn Xuân Thành

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan

và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Hải

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo,

sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.

Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS.TS Nguyễn Xuân Thành đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo,

Bộ môn Công nghệ môi trường, Khoa môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức phòng Tài Nguyên và môi trường huyện Quế Võ, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quế Võ và UBND xã Chi Lăng đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp

đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./.

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Hải

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình ix

Trích yếu luận văn x

Thesis abstract xi

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 4

2.1. Tình hình chăn nuôi gia súc, gia cầm và phế thải của ngành chăn nuôi áp lực cho môi trường. 4

2.1.1 Tình hình phát triển ngành chăn nuôi 4

2.2. Thực trạng công tác quản lý, các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm gây nên trên thế giới và ở Việt Nam 7

2.2.1. Thực trạng chất thải, nước thải chăn nuôi gây áp lực cho môi trường7 2.2.2 Tình hình dịch bệnh trong ngành chăn nuôi 8

2.2.3 Công tác quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam 9

2.3. Cơ sở khoa học xử lý chất thải chăn nuôi chống ô nhiễm môi trường 10 2.3.1 Chất thải rắn và lỏng 10

2.3.2 Khí thải 13

2.4 Các biện pháp xử lý chất thải ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm 15 2.4.1 Biện pháp ủ sinh học tạo phân hữu cơ sinh học (composting).15 2.4.2 Lịch sử phát triển của công nghệ biogas 16

2.5 Những vấn đề cơ bản về Biogas 20

2.5.1 Khái niệm 20

2.5.2 Vai trò 22

2.5.3 Cấu tạo và phân loại 25

2.5.4 Nguyên lý hoạt động của hầm biogas 28

2.5.5 Các nhân tố ảnh hưởng đến phát triển hệ thống biogas 29

2.6. Một số dự án đã xử lý chất thải chăn nuôi gia súc, gia cầm bằng hầm Biogas 31

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

3.1 Đối tượng nghiên cứu 34

3.2 Phạm vi nghiên cứu 34

3.3 Nội dung nghiên cứu 34

3.3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội huyện Quế Võ 34

3.3.2. Tình hình chăn nuôi và công tác quản lý chất thải chăn nuôi tại các nông hộ. 34

3.3.3. Thực trạng về dự án đầu tư hỗ trợ xây dựng hầm biogas tại huyện Quế Võ giai đoạn 2013- 2016 34

3.3.4. Đánh giá hiệu quả (về kinh tế, xã hội và môi trường) của dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi giai đoạn 2013- 2016 trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 34

3.3.5. Đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ chất thải ngành chăn nuôi và phát triển hệ thống hầm biogas trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. 35 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế- xã hội huyện Quế Võ 38

4.1.1 Điều kiện tự nhiên huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 38

4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 42

4.2. Tình hình chăn nuôi, công tác quản lý chất thải chăn nuôi tại các nông hộ. 48

4.2.1 Khái quát chung về 4 xã nghiên cứu 48

4.2.2 Hiện trạng phát triển ngành chăn nuôi ở các xã nghiên cứu 50

4.2.3 Thực trạng môi trường chăn nuôi ở các xã nghiên cứu 51

4.2.4 Công tác quản lý ngành chăn nuôi 53

4.2.5 Các loại bệnh dịch 57

4.2.6 Công nghệ phục vụ ngành chăn nuôi 57

4.3. Thực trạng phát triển công trình biogas theo dự án đầu tư hỗ trợ tại huyện Quế Võ giai đoạn 2013- 2016 58

4.3.1. Khái quát dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas ở huyện Quế Võ giai đoạn 2013 – 2016 58

4.3.2. Tình hình xây dựng hầm biogas theo dự án hỗ trợ ở các xã nghiên cứu 59 4.3.3 Kết quả vận hành hầm biogas, những thuận lợi và thách thức.64 4.3.4. So sánh, đánh giá nguyên nhân và những thuận lợi, khó khăn thực hiện dự án xây hầm biogas trên địa bàn huyện Quế Võ. 66

4.4. Đánh giá hiệu quả (về kinh tế, xã hội và môi trường) của dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi giai đoạn 2013- 2016 trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh 68

4.4.1 Đánh giá hiệu quả kinh tế 68

4.4.2 Đánh giá hiệu quả môi trường 72

4.4.3 Đánh giá hiệu quả về xã hội 75

4.5. Đề xuất giải pháp phát triển hệ thống hầm biogas nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường của ngành chăn nuôi trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh. 76

4.5.1 Giải pháp về chính sách 76

4.5.2 Giải pháp về giáo dục cồng đồng 77

4.5.3 Giải pháp về hỗ trợ vốn đầu tư 77

4.5.4 Giải pháp về công nghệ kỹ thuật 78

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79

5.1 Kết luận 79

5.2 Kiến nghị 80

Tài liệu tham khảo 81

Phụ lục 83

3-DANH MỤC BẢNG

2015

Bảng 1.2 Số lượng các trang trại chăn nuôi trên cả nước

Bảng 1.3 Số lượng trang trại chăn nuôi đạt tiêu chí kinh tế trang trại

Bảng 1.4 Thực trạng quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi

Bảng 2.1 Lượng phân trung bình của gia súc trong một ngày đêm

Bảng 2.2 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc, gia cầm

Bảng 2.3 Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng có trong phân gia súc và điều kiện tiêu diệt

Bảng 2.4 Trình bày thành phần và một số tính chất cơ bản của biogas

Bảng 2.5 Một số yếu tố chính ảnh hưởng tới việc ứng dụng mô hình biogas trong chăn nuôi

Bảng 2.6 Cách tính kích thước hầm biogas cho mô hình trang trại nhỏ, theo mô hình gia đình

Bảng 4.1 Nhóm đất chính ở huyện Quế Võ

Bảng 4.2 Một số chỉ tiêu phát triển kinh tế giai đoạn 2012-2016

Bảng 4.3 Diện tích, năng suất, sản lượng ngành nông nghiệp

Bảng 4.4 Một số đặc điểm của nhóm hộ chăn nuôi gia súc gia cầm

Bảng 4.5 Hiện trạng sử dụng đất của các xã được hỗ trợ dự án Biogas

Bảng 4.6 Tình hình chăn nuôi của các xã nghiên cứu năm 2016

Bảng 4.7 Kết quả phân tích tại hai cống thải chung chăn nuôi

Bảng 4.8 Chất lượng môi trường nước mặt huyện Quế Võ

Bảng 4.9 Lượng phế thải rắn chăn nuôi hàng năm ở các xã nghiên cứu

Bảng 4.10 Tổng lượng nước thải bài tiết chăn nuôi gia súc ở các xã nghiên cứu

Bảng 4.11 Hình thức xử lý chất thải (tươi) chăn nuôi của các hộ điều tra

Bảng 4.12 Tình hình dịch bệnh trên địa bàn các xã từ năm 2012 – 2016

Bảng 4.13 Số lượng hầm biogas được hỗ trợ xây dựng ở huyện Quế Võ giai đoạn 2013 – 2016

Bảng 4.15.Số lượng hầm biogas sử dụng được dự án hỗ trợ tại các xã nghiên

cứu từ năm 2013 đến năm 2016 62Bảng 4.16.Chi phí xây dựng hầm biogas vòm cầu nắp cố định bằng gạch 12 -

13 m3 69Bảng 4.17 Chi phí – lợi ích của hộ đầu tư xây dựng hầm biogas 70Bảng 4.18.Tổng hợp lợi ích – chi phí của hộ xây dựng hầm biogas (trong vòng

15 năm với lãi suất ngân hàng 12%/năm) 71

chính ở địa phương 59

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Thanh Hải

Tên Luận văn: Đánh giá hiệu quả của dự án hỗ trợ xây hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2013- 2016

Ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60.44.03.01

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp

Việt Nam Mục đích nghiên cứu:

- Đánh giá hiệu quả dự án hỗ trợ xây hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, giai đoạn 2013- 2016.

- Đề xuất một số giải pháp nhằm phát triển hệ thống hầm biogas trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.

Phương pháp nghiên cứu:

Việc đánh giá hiệu quả dự án hỗ trợ xây hầm biogas trên địa bàn huyện Quế Võ dựa trên việc thu thập các thông tin từ báo cáo cấp huyện, cấp tỉnh kết hợp với nguồn số liệu thứ cấp từ phiếu điều tra và dựa trên phương pháp đánh giá hiệu quả, xử lý số liệu để phân tích Kết quả chính và kết luận:

Kết quả điều tra tại 4 xã cho thấy, các chỉ tiêu về môi trường tại khu vực chăn nuôi được chọn nghiên cứu như: thông số BOD 5 vượt từ 5 – 29,7 lần, COD vượt từ 2,8– 19,1 lần, TSS vượt từ 1,6 – 26,2 lần và coliform vượt từ 4,2 – 15 lần giới hạn quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi.

Sau khi có hầm biogas, theo kết quả điều tra cho thấy 100% các hộ đánh giá tốt về giảm ô nhiễm môi trường không khí, có 96% số hộ đánh giá khả năng xử lý chất thải của hầm biogas là tốt, chỉ có 4% số hộ đánh giá hiệu quả xử lý trung bình.

Việc hỗ trợ phát triển xây dựng hầm biogas trên địa bàn huyện còn giúp người dân giảm trung bình 1,17 giờ/ngày, giảm việc tiếp xúc với khói than, rơm

rạ, về mùa hè không phải chịu nóng nực của khí hậu với sức đốt của than củi.

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Thanh Hai

Thesis title: Evaluation of the effectiveness of the project to support the construction of biogas digesters for livestock waste disposal in Que Vo district, Bac Ninh province for the period 2013-2016.

Major: Environmental Sciences Code: 60.44.03.01

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives:

- Evaluate the effectiveness of the project to support the construction of biogas digesters for livestock waste disposal in Que Vo district, Bac Ninh province, for the period of 2013-2016.

- Proposed some solutions to develop biogas tunnel system in Que Vo district, Bac Ninh province.

Materials and Methods:

Evaluation of the effectiveness of the project to support the construction of biogas plants in Que Vo is based on the collection of information from the district and provincial level reports combined with the secondary data from the survey questionnaire and based on the Performance evaluation method, data processing for analysis.

Main findings and conclusions:

Results of the survey in 4 communes showed that the environmental criteria in the breeding area were selected as BOD5 parameters exceed 5 - 29.7 times, COD exceeds 2.8 to 19.1 times , TSS exceeds 1.6 to 26.2 times and coliform exceeds 4.2 to 15 times the limit of national technical standards on animal wastewater.

After having the biogas reactor, 100% of households rated good reduction of air pollution, 96% of households assessed the treatment capacity

of biogas reactor well, 4% of households rated average treatment efficiency.

Supporting the development of biogas plants in the district also helped people reduce the average of 1.17 hours per day by reducing their exposure to coal smoke, straw, and non-hot summer weather Burning of charcoal.

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Việt Nam là một nước nông nghiệp có truyền thống lâu đời, với khoảng

90 triệu dân, trong đó có khoảng 70 % dân số sống ở nông thôn và 80 % lao động trong nông nghiệp Trong những năm qua, nền nông nghiệp nói chung và ngành chăn nuôi nói riêng đã có những bước phát triển liên tục, hằng năm tăng với tỷ lệ từ 5 - 12 % tùy theo loại hình chăn nuôi Sự phát triển chăn nuôi cũng góp phần phát triển kinh tế và đặc biệt là tăng thu nhập, cải thiện đời sống cho người chăn nuôi.Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lợn nước

ta có khoản 26,76 triệu con, đàn trâu bò khoảng 7,75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327,69 triệu con Trong đó chăn nuôi nông hộ hiện tại vẫn chiếm tỷ trọng khoảng 65-70% về số lượng và sản lượng.

Tuy nhiên mặt trái của sự phát triển chăn nuôi là hàng năm các khu vực chăn nuôi sản sinh ra trên 100 triệu tấn phân và số lượng lớn nước thải chăn nuôi gây mất vệ sinh môi trường, gây mùi hôi thối ô nhiễm nước, đất và không khí tại các vùng lân cận của khu vực chăn nuôi Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người trên nhiều khía cạnh: Gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, môi trường khí, môi trường đất và các sản phẩm nông nghiệp Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã cảnh báo, nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như: lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người Theo Báo cáo tổng kết của Viện Chăn nuôi (Bộ NN&PTNT), nồng độ khí H 2 S và NH 3 trong chất thải chăn nuôi cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần Tổng số vi sinh vật và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần Ngoài ra, nước thải chăn nuôi còn chứa Coliform, E.coli, COD

và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép.

Ngoài ra, với một dân số đông như vậy, mỗi năm lượng nhiên liệu sử dụng để đốt như củi, gas, dầu, điện, xăng và lượng phân bón hóa học dùng cho nông nghiệp là rất lớn Với việc giá các loại nhiên liệu kể trên và phân bón ngày càng tăng, việc sử dụng nhiều như vậy không những gây vấn đề nghiêm trọng đối với môi

trường như ô nhiễm không khí, gây hiệu ứng nhà kính, cạn kiệt tài nguyên, không những ảnh hưởng đến cân bằng sinh thái mà còn ảnh hưởng rất lớn đối với đời sống kinh tế của các nông hộ, đặc biệt là các hộ nghèo ở vùng nông thôn.

Quế Võ là một huyện thuộc tỉnh Bắc Ninh, hoạt động sản xuất nông nghiệp là chủ yếu, có diện tích 15.484,82ha, địa hình cơ bản là đồng bằng, có một số đồi xót và dân số năm 2014 là 154.469 người Chăn nuôi đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình và là một trong những nguồn thu chủ yếu của nông hộ Hiện nay, toàn huyện có 79.000 con lợn, 560.000 con gia cầm các loại, 19.000 con trâu bò, trong đó bò lai sind chiếm hơn 90% tổng đàn.Ngành chăn nuôi phát triển ổn định và đang trở thành một ngành mũi nhọn trong phát triển kinh tế của huyện Tuy nhiên, cùng với nhịp độ phát triển chăn nuôi, tình trạng ô nhiễm môi trường cũng có những diễn biến phức tạp.

Xuất phát từ nhận thức đó, nhiều dự án, chương trình được triển khai tại huyện nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được tiến hành như là giải pháp hỗ trợ việc giảm tải lượng và nồng độ ô nhiễm trước khi

xả thải ra môi trường Trong đó có dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi triển khai trong giai 2013- 2016 Dự án đã hỗ trợ được nhiều

hộ gia đình triển khai xây dựng hầm bigas để xử lý chất thải chăn nuôi.

Tuy nhiên, việc ứng dụng rộng rãi công nghệ hầm biogas tại các hộ nông dân vẫn còn hạn chế do nhiều nguyên nhân như: người dân thiếu thông tin, hiểu biết về các chương trình hỗ trợ của Nhà nước, khó khăn trong việc tiếp cận vốn để đầu tư hầm Nhiều trường hợp đầu tư xây dựng, do thiếu hiểu biết về kĩ thuật dẫn tới một thời gian không sử dụng được do hỏng hóc hay không đủ đầu vào, từ đó làm giảm hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ này.

Từ thực tiễn trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá hiệu quả của dự án hỗ trợ xây hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2013-2016” nhằm đánh giá những hiệu quả mà dự án mang lại, làm cơ sỏ cho công tác bảo vệ môi trường nói chung và bảo vệ môi trường cho ngành chăn nuôi gia súc nói riêng.

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Đánh giá hiệu quả dự án hỗ trợ xây hầm biogas xử lý chất thải chăn nuôi tại huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, giai đoạn 2013- 2016;

biogas trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.

1.3 YÊU CẦU

- Đánh giá hiệu quả của hầm biogas về: kinh tế, xã hội, và môi trường;

- Chỉ ra được những thuận lợi, khó khăn trong quá trình triển khai xây dựng, vận hành hầm biogas trên địa bàn huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU

2.1 TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI GIA SÚC, GIA CẦM VÀ PHẾ THẢI CỦA NGÀNH CHĂN NUÔI ÁP LỰC CHO MÔI TRƯỜNG

2.1.1 Tình hình phát triển ngành chăn nuôi

2.1.1.1 Tình hình phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm trên thế giới

Lương thực, thực phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề sống còn của nhân loại Ngày nay, nông nghiệp có vai trò quan trọng cung cấp lương thực và các loại thực phẩm nuôi sống cả nhân loại trên trái đất.

Trên thế giới, ngành chăn nuôi đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động kinh tế, xã hội và chính trị Chăn nuôi chiếm 70% đất nông nghiệp và 30% diện tích không có băng giá của hành tinh, đồng thời chiếm 40% GDP của nông nghiệp toàn cầu (Bùi Thị Kim Dung, 2012) Ngành chăn nuôi không chỉ có vai trò cung cấp thịt, trứng, sữa là các thực phẩm cơ bản cho dân số của cả hành tinh mà còn góp phần đa dạng nguồn gen và đa dạng sinh học trên Trái đất.

Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) năm

2010 (FAO, 2014), số lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: Tổng đàn gia súc khoảng 3.608,5 triệu con, phân bố chủ yếu ở các nước châu Á (khoảng 1.647,9 triệu con, chiếm 45,7%); tổng đàn gia cầm khoảng 21.744,4 triệu con, số lượng gia cầm này cũng phân bố tập trung phần lớn ở châu Á (khoảng 12.061,8 triệu con, chiếm 55,5%) Số lượng và

sự phân bố của đàn gia súc, gia cầm trên thế giới thể hiện qua hình 1.1.

Hình 2.1 Số lượng đàn gia súc và gia cầm trên toàn thế giới năm 2010

Nguồn: FAO (2014)

Tốc độ tăng trưởng bình quân về số lượng đàn vật nuôi hàng năm của thế giới trong giai đoạn 2000 – 2010 khá cao, tốc độ tăng trưởng bình quân khoảng 6,7%/năm Số lượng đàn gia súc năm 2000 trên thế giới khoảng 3.288,5 triệu con, đến năm 2010 khoảng 3.608,5 triệu con, tăng bình quân 4,9%/năm Đàn gia cầm trên thế giới năm 2000 khoảng 16.054,1 triệu con và khoảng 21.744,4 triệu con, tăng 6,7%/năm Xu hướng tăng trưởng đàn vật nuôi thể hiện ở hình 1.2.

Hình 2.2 Xu hướng tăng trưởng đàn gia súc và gia cầm trên thế giới

giai đoạn 2000 – 2010

Nguồn: FAO (2014)2.1.1.2 Tình hình phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm tại Việt Nam

Việt Nam với khoảng 73% dân số sống ở vùng nông thôn, phát triển kinh

tế nông nghiệp và nông thôn là một trong những mục tiêu được Đảng và Nhà nước hết sức chú trọng, trong đó có phát triển kinh tế hộ gia đình thông qua các hoạt động phát triển chăn nuôi Bên cạnh lợi ích kinh tế mang lại, thì chăn nuôi cũng đang nảy sinh rất nhiều vấn đề về chất lượng môi trường, đe dọa sức khỏe của cộng đồng dân cư địa phương và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái tự nhiên mà nguyên nhân chính là do sự phát triển mạnh mẽ của ngành chăn nuôi, cộng với trình độ quản lý các loại chất thải chăn nuôi của người dân thấp.Theo đánh giá của

Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO): Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất Chăn nuôi Việt Nam, giống như các nước trong khu vực phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu.

Theo báo cáo của Bộ NN&PTNT, ngành chăn nuôi năm 2015 đã có những bước chuyển dịch rõ ràng, từ chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán sang chăn nuôi tập trung theo mô hình trang trại, gia trại, ứng dụng công nghệ khoa học kỹ thuật, tăng hiệu quả kinh tế Giá thức ăn chăn nuôi trong năm có xu hướng giảm nhưng chưa nhiều Bên cạnh sự phát triển đạt được, ngành chăn nuôi vẫn còn phải đối

mặt với nhiều thách thức từ những dịch bệnh đã xảy ra và thực trạng

sử dụng chất cấm, chất kháng sinh trong chăn nuôi đến những cạnh

tranh khó khăn trên thị trường tiêu thụ khi nhiều mặt hàng thịt nhập

khẩu đang có giá thấp hơn thịt gia cầm, gia súc trong nước.

Bảng 2.1 Số lượng một số gia súc, gia cầm tại Việt Nam

giai đoạn 2013 – 2015

Đơn Cả

vị nước

năm ngoái Mức tăng này là do đàn bò sữa tăng mạnh (tăng 20,9%) sản

lượng sữa bò tươi tăng cao đạt khoảng 120% so với cùng kỳ năm trước.

Chăn nuôi lợn phát triển khá thuận lợi do dịch lợn tai xanh không xảy ra và

giá bán lợn hơi ở mức có lợi cho người chăn nuôi Đàn lợn của cả nước tại

thời điểm điền tra 1/10 có 27,7 triệu con, tăng 3,7%; Đàn gia cầm có 341,9

triệu con, tăng 4,3%.

Bảng 2.2 Số lượng các trang trại chăn nuôi trên cả nước

Cả nước

trung

Nguồn: Cục chăn nuôi (2010)

Bảng 2.3 Số lượng trang trại chăn nuôi đạt tiêu chí kinh tế trang trại

(thời điểm năm 2012) Vùng

Đồng bằng sông Hồng

Trung du và miền núi phía Bắc

Bắc Trung Bộ và duyên hải miền Trung

2010 thì số lượng các trang trại chăn nuôi ở nước ta phát triển mạnh mẽ về số lượng cũng như quy mô Năm 2006 cả nước có khoảng 17.721 đến năm 2010 đã tăng lên 23.558 trang trại Và số trang trại đạt chỉ tiêu cao nhất là vùng đồng bằng sông Hồng với 3.174 trang trại (chiếm 39% trang trại trên cả nước).

2.2 THỰC TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ, CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI GIA SÚC, GIA CẦM GÂY NÊN TRÊN THẾ GIỚI

VÀ Ở VIỆT NAM

2.2.1 Thực trạng chất thải, nước thải chăn nuôi gây áp lực cho môi trường

Theo báo cáo của Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) cho thấy ngành chăn nuôi đã và đang gây ra những vấn đề môi trường nghiêm trọng như thoái hóa đất, biến đổi khí hậu ô nhiễm không khí, gây thiếu nước, ô nhiễm nguồn nước, mất đa dạng sinh học Tổng diện tích dành cho ngành chăn nuôi chiếm 26% diện tích bề mặt không phủ băng tuyết của trái đất, thêm vào đó là 33% diện tích đất trồng được dành để sản xuất thức ăn chăn nuôi Vì vậy việc mở rộng chăn nuôi dẫn đến mất rừng làm cho đất bị xói mòn vào mùa mưa và khô hạn vào mùa khô.

Trong quá trình chăn nuôi lượng khí CO 2 thải ra chiếm 9% toàn cầu

và lượng khí CH 4 (một loại khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp

23 lần CO 2 ) chiếm 37% Lượng khí CH 4 chủ yếu được tạo ra ở thú nhai lại, những vi khuẩn phân hủy Cellulose trong cỏ để tạo ra năng lượng là một quá trình yếm khí, tiến trình đó gây ra sự thoát khí CH 4 qua ợ hơi Quá trình chăn nuôi còn tạo ra 65% lượng khí NO x (có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 296 lần CO 2 ) và tạo ra 2/3 tổng lượng phát thải khí NH 3 nguyên nhân chính gây mưa axit phá hủy các hệ sinh thái (Đào Lệ Hằng, 2009).

Thế giới hiện đang đối mặt với tình trạng thiếu nước ngọt nghiêm trọng, theo dự đoán đến năm 2025 thì 64% dân số thế giới sẽ phải sống trong điều kiện căng thẳng về nguồn nước Trong khi đó sự phát triển ngành chăn nuôi làm tăng nhu cầu sử dụng nước chúng chiếm khoảng 8% tổng lượng nước loài người sử dụng, đồng thời lượng nước thải từ chăn nuôi đã làm ô nhiễm môi trường bởi các chất kháng sinh, hoocmon, hóa chất sát trùng,…làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Ngoài ra ngành chăn nuôi còn làm giảm lượng nước bổ sung cho các mạch nước ngầm do mất rừng và đất bị thoái hóa, chai cứng giảm khả năng thẩm thấu Tất cả các tác động tiêu cực của ngành chăn nuôi đến môi trường dẫn đến kết quả tất yếu là làm suy giảm đa dạng sinh học (Đào Lệ hằng, 2009).2.2.2 Tình hình dịch bệnh trong ngành chăn nuôi

Trong chăn nuôi gia súc và gia cầm thì yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển cơ cấu đàn, số lượng và chất lượng đàn vật nuôi là dịch bệnh Đây là một yếu tố khách quan, nó ảnh hưởng không ít tới sự phát triển của ngành chăn nuôi, bên cạnh đó yếu tố chủ quan có sự tham gia của con người cũng rất quan trọng, tạo điều kiện thuận lợi hoặc bất lợi cho nhiều căn bệnh phát triển, có khi thành ổ dịch gây thiệt hại lớn đến số lượng của đàn vật nuôi.

Từ năm 2003, chăn nuôi luôn phải đối mặt với tình hình dịch bệnh, điển hình là dịch bệnh cúm gia cầm và dịch tai xanh ở lợn Dịch cúm trên

ra cầm đã xẩy ra trên 57/64 tỉnh thành gây thiệt hại nặng nề trong sản xuất cũng như ảnh hưởng lớn đến thị trường tiêu dùng, giai đoạn 2003-

2008 Việt nam phải chi 236 triệu USD trong việc phòng chống cúm gia cầm Đến nay chúng ta vẫn chưa ngăn chặn và khống chế được dịch bệnh (Vũ Trọng Bình, Đào Đức Huấn, Nguyễn Mạnh Cường, 2014).

Đối với dịch tai xanh, từ năm 2007 đến nay dịch bệnh xẩy ra trên 38 tỉnh thành, năm nào cũng có dịch bệnh xẩy ra, hiện nay chưa có một con số nào thống

kê được tổng số ngân sách mà nhà nước phải bỏ ra để hỗ trợ dịch bệnh, nhưng hậu quả của nó thì được thể hiện rất rõ Năm 2007, dịch bệnh đã xẩy ra trên 13.355

hộ gia đình (trên 14 tỉnh, thành) với gần 30.000 đầu lợn bị tiêu hủy, đến năm 2008, dịch bệnh đã xẩy ra trên 28 tỉnh, thành, số lợn bị tiêu hủy cao gấp 10 lần năm 2007 (Vũ Trọng Bình, Đào Đức Huấn, Nguyễn Mạnh Cường , 2014).

Cùng với sự phát triển về quy mô, tình hình dịch bệnh trong chăn nuôi xẩy ra càng nhiều, lây lan nhanh, khó kiểm soát, mức độ thiệt hại

mà dịch bệnh gây ra cho ngành chăn nuôi ngày càng lớn Đó là những thách thức rất lớn mà chúng ta phải đối mặt trong giai đoạn tới.

2.2.3 Công tác quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam

Hiện nay ở nước ta, phương thức chăn nuôi nông hộ vẫn chiếm

tỷ lệ lớn Vì vậy, việc xử lý và quản lý chất thải vật nuôi ở nước ta gặp nhiều khó khăn Những năm qua, chất thải vật nuôi trong nông hộ được xử lý bằng 3 biện pháp chủ yếu sau đây:

- Chất thải vật nuôi thải trực tiếp ra kênh mương và trực tiếp xuống ao, hồ;

- Chất thải chăn nuôi được xử lý bằng công nghệ khí sinh học (biogas) Bên cạnh đó còn có một số phương pháp khác, nhưng chưa được nhânrộng như xử lý chất thải bằng sinh vật thủy sinh (cây muỗi nước, bèo lục bình ), xử lý bằng hồ sinh học.

Theo Cục Chăn nuôi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, năm 2014,

cả nước hiện có 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình, 18.000 trang trại chăn nuôi tập trung quy mô lớn Ngoài sản phẩm trứng, thịt, sữa mang lại giá trị kinh

tế cao cho bà con thì các hoạt động sản xuất chăn nuôi của bà con còn gây phát thải lượng chất thải lớn Theo tính toán của Viện Môi trường Nông nghiệp, hoạt động chăn nuôi của bà con mỗi năm gây phát sinh trên 85 triệu tấn chất thải rắn (phân, lông, da) và hàng trăm triệu tấn nước thải (nước tiểu, nước rửa chuồng) Mặc dù có lượng phát sinh chất thải lớn nhưng mới chỉ có 8,7% hộ chăn nuôi có sử dụng hầm khí sinh học, tổng lượng chất thải rắn chăn nuôi được xử lý chiếm chưa đầy 10% Kết quả khảo sát của Viện Môi trường Nông nghiệp cũng cho thấy chỉ có 10% chuồng trại chăn nuôi của bà con đạt yêu cầu

về vệ sinh và chỉ 0,6% số hộ chăn nuôi có cam kết bảo vệ môi trường và còn nhiều hộ, ước tính trên 40% không áp dụng bất kỳ hình thức hoặc phương pháp xử lý chất thải nào trong chăn nuôi.

Bảng 2.4 Thực trạng quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi

phương thức chăn

Số nuôi

Có xử lý

chất thải

24.729 kiên cố/bán

Nguồn: Báo cáo công tác BVMT trong chăn nuôi (2012

Do nhiều nguyên nhân khiến công tác bảo vệ môi trường trong

hoạt động chăn nuôi vẫn còn nhiều mặt tiêu cực, tình trạng gây ô nhiễm

môi trường của một số cơ sở chăn nuôi lớn và chăn nuôi trong khu dân

cư vẫn chưa được khắc phục triệt để và có chiều hướng gia tăng.

2.3 CƠ SỞ KHOA HỌC XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI CHỐNG Ô

NHIỄM MÔI TRƯỜNG

2.3.1 Chất thải rắn và lỏng

* Phân

Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra ngoài cơ thể Trong phân chứa một lượng lớn các chất

như Nitơ, Phốt pho, Kali, Kẽm, Đồng Các khoáng chất dư thừa cơ thể không

sử dụng như P 2 O 5 , K 2 O, CaO, MgO phần lớn đều xuất hiện trong phân Tùy

theo loại gia súc, thức ăn, độ tuổi, khẩu phần ăn khác nhau mà lượng phân thải

ra cũng sẽ khác nhau cả về khối lượng lẫn thành phần Gia súc ở những độ

tuổi khác nhau có khả năng tiêu hoá và nhu cầu cơ thể khác nhau Do vậy,

10

Bảng 2.5 Lượng phân trung bình của gia súc trong một ngày đêm

Loại gia súc

Lợn < 10kg Lợn 15-45kg Lợn 45-100kg

Nguồn: Lăng Ngọc Huỳnh (2001)

Thành phần hóa học của phân phụ thuộc nhiều vào dinh dưỡng, tình

trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm…

Bảng 2.6 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc, gia cầm

Phân loại gia

11

Ngoài ra, trong thành phần phân gia súc nói chung và phân lợn nói riêng còn chứa các loại vi rút, vi khuẩn, trứng giun sán… và nó có thể tồn tại vài ngày đến vài tháng bên ngoài môi trường gây ô nhiễm đất, nước đồng thời còn gây hại cho sức khỏe của con người và vật nuôi Theo quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước của Lê Trình đã thống kê các loại vi khuẩn gây bệnh trong phân gia súc, gia cầm như sau:

Bảng 2.7 Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng có trong phân gia súc

và điều kiện tiêu diệt

* Xác súc vật chết

Xác súc vật chết do bệnh luôn là nguồn gây ô nhiễm chính cần phải được xử lý để nhằm tránh lây lan cho con người và vật nuôi.

chất này có thành phần đa dạng gồm: Cám, bột ngũ cốc, bột tôm, bột

cá, các khoáng chất bổ sung, rau xanh, các loại kháng sinh, rơm rạ,…

Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm nước thải của gia súc, nước vệ sinh gia súc, chuồng trại Đây là một nguồn chất thải ô nhiễm nặng Mức độ ô nhiễm chất thải chăn nuôi khác nhau tùy theo cách thức làm vệ sinh chuồng trại khác nhau (Có hốt phân hay không hốt phân trước khi tắm rửa, số lần tắm rửa cho gia súc và vệ sinh chuồng trại trong một ngày…) Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải từ các ngành công nghiệp khác (Axít, kiềm, kim loại nặng, chất ôxy hóa, hóa chất công nghiệp,…) nhưng chứa nhiều vi khuẩn, ấu trùng, giun sán có nguy cơ gây ra nhiều ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ con người Trong nước thải, chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm cellulose, protit, axít amin, chất béo, hydrat cacbon Các chất vô cơ chiếm 20 – 30% gồm cát, đất, muối, urê, amonium (Phạm Thị Ngọc Lan, 2001).

2.3.2 Khí thải

* Mùi hôi chuồng nuôi là do hỗn hợp khí được tạo ra từ quá trình lên men phân hủy phân, nước tiểu gia súc, thức ăn dư thừa…Cường độ của mùi phụ thuộc mức độ thông thoáng của chuồng nuôi, tình trạng vệ sinh, mật độ nuôi, điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm Thành phần các chất khí trong chuồng nuôi cũng biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy các chất hữu cơ, thành phần thức ăn, hệ thống vi sinh vật và sức khỏe của vật nuôi.

* Sự hình thành khí chuồng nuôi NH 3 và H 2 S được hình thành chủ yếu từ quá trình phân hủy của phân do các vi sinh vật gây mùi hôi, ngoài ra NH 3 còn được sinh ra từ sự phân giải urê từ nước tiểu Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất thải hữu cơ, tùy theo thành phần

của thức ăn, hệ thống vi sinh vật và tình trạng sức khỏe của vật nuôi Khí sinh ra chủ yếu là NH3, H2S, CH4 và CO2 Theo Phạm Thị Ngọc Lan, trong từ 3 – 5 ngày đầu, mùi hôi sinh ra rất ít do vi sinh vật chưa phát triển mạnh Nhóm –NH2 của amin được tách ra để hình thành NH3.

Quá trình khử amin:

Indole Scatole phenol

Axít hữu cơ mạch ngắnQuá trình phân giải urê:

sinh ra từ chăn nuôi được chia thành các nhóm sau:

+ Nhóm các khí kích thích: Những khí này có tác hại gây tổn thương đường hô hấp và phổi, đặc biệt là gây tổn thương niêm mạc của đường hô hấp Nhất là NH 3 gây nên hiện tượng kích thích thị giác, làm giảm thị lực.

+ Nhóm các khí gây ngạt: Các chất khí gây ngạt đơn giản (CO2 và

CH4): Những chất khí này trơ về mặt sinh lý Đối với thực vật, CO2 có ảnh hưởng tốt, tăng cường khả năng quang hợp Nồng độ CH4 trong không khí từ 45% trở lên gây ngạt thở do thiếu ôxy Khi hít phải khí này

có thể gặp các triệu chứng nhiễm độc như: Co giật, ngạt, viêm phổi Các chất khí gây ngạt hóa học (CO): Là những chất khí gây ngạt bởi chúng liên kết với Hemoglobin của hồng cầu máu làm ngăn cản quá trình thu nhận hoặc quá trình sử dụng ôxy của các mô bào.

Nhóm các khí gây mê: Những chất khí (Hydrocacbon) có ảnh hưởng nhỏ hoặc không gây ảnh hưởng tới phổi nhưng khi được hấp thu vào máu thì có tác dụng như dược phẩm gây mê.

Nhóm các chất khí khác: Những chất khí này bao gồm các nguyên

tố và chất độc dạng dễ bay hơi Chúng có nhiều tác dụng độc khác nhau khi hấp phụ vào cơ thể chẳng hạn như khí phenol ở nồng độ cấp tính.

2.4 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI GIA

SÚC, GIA CẦM

2.4.1 Biện pháp ủ sinh học tạo phân hữu cơ sinh học (composting)

Ủ phân compost (phân hỗn hợp, ví dụ phân nguyên phối hợp với phân xanh) là một quá trình phân huỷ hiếu khí phân, chất thải chăn nuôi có kiểm soát, được thực hiện bởi nhiều loại vi sinh vật khác nhau thuộc hai nhóm ưa ấm và chịu nhiệt, cho ra sản phẩm CO 2 , nước, khoáng chất và các chất hữu cơ ổn định.

Thông thường ủ phân compost được dùng để xử lý chất thải rắn và bán rắn như phân gia súc, phế phụ phẩm chế biến nông nghiệp, trồng trọt vv…

- Những thuận lợi và hạn chế của việc ủ phân compost Thuận lợi của việc

ổn định chất thải chăn nuôi, quá trình sinh học của ủ phân compost sau khi diễn ra đã biến đổi các chất thải hữu cơ thành những vật chất

vô cơ ít gây ô nhiễm khi đưa vào môi trường tự nhiên.

Có tác dụng cải tạo đất và cung cấp dưỡng chất cho cây trồng: Các chất dinh dưỡng hiện diện trong chất thải dưới dạng các hợp chất hữu cơ cây trồng khó hấp thu Sau khi ủ compost, các chất này sẽ được biến đổi thành các hợp chất vô cơ thích hợp cho cây trồng Việc bón phân compost làm giảm quá trình rửa trôi khoáng chất.vì các chất này thường tồn tại ở dạng không hoà tan, có vai trò giữ nước làm tơi xốp đất, tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển Những hạn chế của quá trình ủ phân compost: Chất lượng của sản phẩm không ổn định để đáp ứng đầy đủ hàm lượng dinh dưỡng cần thiết của một loại phân bón Không đảm bảo được tỷ lệ vô hiệu hoá cần thiết đối với các vi sinh vật gây bệnh (không diệt được mầm bệnh là các vi khuẩn tạo nha bào).

- Các giai đoạn trong quá trình ủ phân compost

Giai đoạn chậm: là giai đoạn cần thiết để vi sinh vật thích nghi, chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho quá trình sinh trưởng, phát triển.Giai đoạn tăng trưởng: nhiệt độ mẻ ủ tăng do nhiệt lượng sinh ra từ các phản ứng sinh học và đạt đến giới hạn của vi sinh vật ưa ấm (30 – 40 0 C).

Giai đoạn thermophillic hay giai đoạn nhiệt hoá: ở giai đoạn này, nhiệt độ trong mẻ ủ tăng lên đạt mức cao nhất, thích hợp cho sự hoạt động của các vi sinh vật chịu nhiệt Giai đoạn này thuận lợi cho việc cố định chất thải và vô hiệu hoá các vi sinh vật gây bệnh.

Giai đoạn thuần thục hay còn gọi giai đoạn khoáng hoá: ở giai đoạn này nhiệt độ trong mẻ ủ giảm dần và đạt cân bằng với nhiệt độ môi trường Quá trình lên men thứ cấp diễn ra biến các chất hữu cơ thành mùn, đồng thời quá trình nitrat hoá cũng diễn ra biến NH 3 , NH 4 thành NO 3 do tác dụng của vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter Quá trình này diễn ra chậm do

đó cần có một thời gian đủ dài để thu được sản phẩm đạt chất lượng cao.

Ủ phân compost thường diễn ra trong điều kiện môi trường pH trung tính Giai đoạn đầu pH của mẻ ủ có thể giảm xuống do tạo ra các axit béo, sau đó

pH trở lại trung tính khi các axit béo này chuyển hoá thành CH 4 và CO 2

bằng với bên ngoài môi trường; hàm lượng các hợp chất hữu cơ

hấp dẫn các loại côn trùng; xuất hiện nhiều xạ khuẩn Actinomyces 2.4.2 Lịch sử phát triển của công nghệ biogas

2.4.2.1 Trên thế giới

Dân số thế giới ngày càng tăng khiến cho nhu cầu tiêu thụ năng lượng cũng tăng theo nên nhu cầu về năng lượng là rất cần thiết, trong khi các nguồn năng lượng dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên và ngay cả thủy điện là có hạn khiến cho nhân loại có nguy cơ đứng trước việc thiếu năng lượng Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn năng lượng mới là một trong những hướng quan trọng trong kế hoạch phát triển năng lượng Và biogas là một dạng năng lượng mới được các nước rất chú trọng trong thời gian gần đây Nó không chỉ mang lại các lợi ích về kinh tế mà còn mang lại các lợi ích về xã mội và môi trường: cung cấp năng lượng, chuyển dịch cơ cấu kinh tế ở nông thôn hay bảo vệ môi trường sống

Hiện nay ở quy mô toàn cầu, biogas là nguồn năng lượng lớn Tổng sản lượng ứng dụng chiếm 9% đến 10% tổng năng lượng trên thế giới Theo tính toán, nếu tận dụng xử lý được hết nguồn phế thải toàn cầu thì hàng năm người

ta có thể tạo 200 tỷ m 3 khí sinh học, tương đương 150 đến 200 triệu tấn nhiên liệu và kèm theo nó là khoảng 20 triệu tấn phân bón hữu cơ chất lượng cao Nhiều nước đã tập chung nghiên cứu triển khai, sử dụng các nguồn khí sinh học và đạt được một số thành tựu đáng kể Cụ thể:

Trung Quốc

Trung Quốc có lịch sử phát triển khí sinh học từ rất lâu, bắt đầu từ cuối thế

kỷ XIX Ngay từ những năm 1978, Trung Quốc đã xây dựng được 7,5 triệu bể, hàng năm tạo ra khoảng 2,5 tỷ m 3 khí, tương đương 1,5 triệu tấn dầu mỏ Cho đến năm 1979, trên lãnh thổ Trung Quốc đã có 301 trạm phát điện nhỏ sử dụng khí Biogas, có trạm có tổng công suất lên tới 1.500kW Đến 1985, Trung Quốc

đã xây dựng được 70 triệu bể và đến cuối năm 2003 là hơn 9,7 triệu hầm cho các hộ gia đình trên toàn quốc Trên 90% hầm hoạt động tốt, sản xuất ra khoảng 2.980.000 m3/năm Biogas chủ yếu được sử dụng vào mục đích đun nấu, thắp sáng và chạy các động cơ phát điện Đến giai đoạn 2006 – 2011, chính phủ nước này tiếp tục đầu tư 21,2 tỷ Nhân dân tệ để phát triển việc sử dụng khí sinh học tại các khu vực nông thôn Tính đến cuối năm 2010, 40 triệu hộ gia đình, chiếm 1/3 dân số ở khu vực nông thôn tại Trung Quốc đã được tiếp cận với khí sinh học Tại những vùng nghèo nhất của Trung Quốc, khí sinh học (biogas) và năng lượng Mặt Trời được coi là những nguồn năng lượng thân thiện với môi trường và hiệu quả hơn so với các năng lượng khác Hiện nay, mỗi năm Trung Quốc sản xuất ít nhất 16 tỷ m 3 khí sinh học, đáp ứng 13% nhu cầu tiêu thụ khí đốt tự nhiên của cả nước.

Nepal

Nepal là nước đã ứng dụng khí sinh học từ thập kỷ 80 và từ năm

1992 với sự hỗ trợ của Dự án SNV, Chính phủ Nepal đã xây dựng Chương trình Hỗ trợ Khí sinh học (KSH) và nhờ đó đã xây dựng thêm được rất nhiều

bể KSH Từ chỗ chỉ có khoảng 2000 bể KSH vào năm 1991-1992 đến năm

2008, Nepal đã xây dựng thêm mỗi năm khoảng 16 000 đến 18 000 bể KSH.

Từ năm 2008 ở Népal đã có 140 000 bể KSH cho các gia đình nông dân ở 62 địa phương và phục vụ cho lợi ích thiết thực của 11000 hộ nông dân.

Nepal không nuôi lợn cho nên chủ yếu chỉ dùng phân và nước tiểu của người và trâu bò Nhờ có bể KSH mà môi trường nông thôn được cải thiện một cách rõ rệt Chuồng trâu bò sạch sẽ , không có ruồi muỗi và không có mùi hôi thối, môi trường sống được thay đổi Nguồn phân và nước tiểu được tận dụng và được chuyển hóa thành các loại phân hữu cơ vừa có chất lượng cao, vừa an toàn, lại không có mùi hôi thối và dễ cho cây trồng hấp thu, dễ chuyển thành chất mùn làm cải thiện chất đất Đáng chú ý

là nếu chăn nuôi đủ số lượng trâu bò cần thiết thì sẽ có đủ lượng KSH để chạy máy nổ nhỏ nhằm có điện thắp sáng và xem TV, nghe rađiô…

2.4.2.2 Ở Việt Nam

Kỹ thuật biogas được phát triển tại Việt Nam từ năm 1960 Sau ngày thống

nhất đất nước (1975) cho đến năm 1990, kỹ thuật này được xem là một trong những

ưu tiên hàng đầu của đất nước trong chương trình nghiên cứu tìm nguồn năng lượng mới và năng lượng tái tạo trong khuôn khổ chương trình, rất nhiều nguyên cứu đã được thực hiện, tập trung vào công nghệ biogas Các đơn vị tham gia vào chương trình phát triển biogas bao gồm Viện Năng Lượng, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Đại học Bách Khoa TpHCM, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Đại Học cần Thơ, các

Sở Khoa học, Công Nghệ và Môi trường địa phương.

Từ năm 1992, trong chương trình dự án của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn với sự hổ trợ của các tổ chức như FAO, SAREC, SIDA và Viện chăn nuôn nông nghiệp Quốc gia, trường Đại học Nông Lâm TpHCM 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 vường Việt Nam và các tổ chức cá nhân khác.

Hiện nay trên địa bàn cả nước có khoảng 500.000 hầm phân hủy biogas, có quy mô dưới 10m3 của các hộ gia đình nông dân Riêng chương trình Khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam, do Chính phủ Hà Lan tài trợ, tính đến năm 2011 đã xây được 15.678 hầm biogas Ước tính chỉ có chưa đến 100 hầm biogas thương mại, với dung tích khoàng 100-200m 3 tại các trang trại nuôi lợn Tuy nhiên, toàn quốc có tới 17.000 trang trại lợn, nghĩa là mới đạt 0,3% trang trại có hầm biogas Về công nghệ, hầu hết các hầm ủ nhỏ là loại hầm vòm cố định xây bằng gạch hoặc đúc sẵn bằng composite tại các cơ sở chuyên nghiệp… Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có nhà máy sản xuất điện biogas nào được hòa lưới điện quốc gia.

Biogas hiện nay được sử dụng chủ yếu cho đun nấu và chiếu sáng

ở quy mô hộ gia đình ở các khu vực nông thôn Dự báo, nhu cầu sử dụng biogas cho đun nấu và chiếu sáng sẽ tăng cao tại các khu vực nông thôn Các chuyên gia chỉ ra rằng, nhu cầu tiềm năng ở Việt Nam sẽ

là một hệ thống biogas tích hợp, bao gồm thu gom rác thải, các thiết bị sản xuất khí và máy phát điện hoặc thiết bị sản xuất phân bón.

Chính phủ Việt Nam đang khuyến khích các công ty tư nhân Việt Nam và các công ty nước ngoài đầu tư vào năng lượng tái tạo, bao gồm: khí sinh học và năng lượng sinh khối Ví dụ, Chính phủ có tham vọng để gia tăng sự đóng góp từ năng lượng tái tạo cho phát điện (từ 3,5% năm 2010 tới 4,5% vào năm 2020 và tới 6% vào năm 2030) cũng như gia tăng tái chế chất thải Trong năm 2011, Chính phủ

thiết lập các mục tiêu 85% rác thải sinh hoạt đô thị phải được thu gom, trong đó 60% sẽ được tái chế; 40% rác thải sinh hoạt nông thôn phải được thu gom với 50% được tái chế trong giai đoạn 2011-2015 và 95% rác thải đô thị được thu gom, trong đó 85% sẽ được tái chế và 70% rác thải sinh hoạt nông thôn cũng được thu gom Trong giai đoạn 2016-2020 sẽ có cơ bản được chế biến.

Hiện nay nhiều công ty tại Việt Nam đang muốn trở thành người tiên phong trong việc sử dụng năng lượng xanh cho sản xuất cũng như tìm kiếm các nguồn năng lượng khác nhau nhằm làm giảm chi phí của điện năng truyền thống trong quá trình sản xuất Hy vọng sau khi việc chống dịch bệnh cho đàn gia súc thành công, chăn nuôi phục hồi tốt và khi ấy biogas sẽ vào bệ phóng phát triển.

2.4.2.3 Kinh nghiệm trong phát triển biogas tại một số địa phương Long Phú - Sóc Trăng

Được sự hỗ trợ của tổ chức Actionaid (AAV) về chương trình nuôi heo kết hợp làm túi ủ biogas thí điểm tại huyện Long Phú, Ban quản lý

dự án kết hợp với trường cao đẳng cộng đồng Sóc Trăng tổ chức hội thảo chia sẻ lợi ích của việc chăn nuôi heo kết hợp với mô hình biogas

và hỗ trợ kỹ thuật hướng dẫn người dân thực hiện mô hình tại gia đình.

Anh Hồng Thanh Tâm - cán bộ Dự án AAV huyện Long Phú cho biết: Sau khi hỗ trợ một số hộ dân chăn nuôi xây dựng hệ thống biogas thông qua hình thức vốn quay vòng với mức chi phí thấp tương đương 1,5 triệu đồng để trang

bị túi ủ Kết quả bước đầu, 15 thành viên là nữ chủ hộ ở Tổ hợp tác chăn nuôi heo "Mai Vàng", có điều kiện làm túi ủ biogas để xử lý các chất thải trong chăn nuôi, biến chúng thành khí gas phục vụ đun nấu cho gia đình, mang lại nhiều lợi ích thiết thực Phân chuồng được thu gom và dùng cho việc tạo khí đốt giúp làm giảm ô nhiễm môi trường nước và không khí Các chất thải chăn nuôi được thu gom vào túi ủ sau thời gian phân hủy tạo khí đốt phục vụ cho sinh hoạt gia đình; đồng thời hạn chế một số bệnh như sốt xuất huyết, các bệnh về đường

hô hấp, bệnh ngoài da Lợi ích thu được còn góp phần giảm chi phí tăng thu nhập cho gia đình; Tận dụng chất đốt từ biogas, mỗi năm các hộ tiết kiệm trung bình khoảng 1.5 triệu tiền vốn để mua gas hay củi đun nấu Số tiền tiết kiệm được lại dùng để mở rộng chăn nuôi sản xuất, giúp hộ tăng thu nhập Ngoài ra, khi làm biogas, mối quan hệ hàng xóm thắt chặt hơn do giảm những mâu thuẫn

vì ô nhiễm gây ra Sự thành công trong phát triển biogas ở Sóc Trăng là kết quả của sự phối hợp giữa nhà quản lý, nhà khoa học và người dân được hưởng lợi.

Ninh Bình

Theo ông Ngô Tiến Giang, Giám đốc Trung tâm Khuyến nông Ninh Bình cho biết: Chương trình xây dựng bể biogas trong chăn nuôi đã trở thành phong trào ở tỉnh Ninh Bình Từ 2 mô hình bể biogas do Trung tâm Khuyến nông Ninh Bình triển khai năm 1998, đến nay toàn tỉnh đã nhân rộng ra trên 4.000 hộ xây dựng công trình sử dụng khí sinh học, chiếm khoảng 60% số hộ chăn nuôi toàn tỉnh Đa phần hộ chăn nuôi quy mô nhỏ đều xây biogas khoảng 6 - 7 khối, tận dụng khí thải nuôi từ 15 - 20 con lợn, chỉ sau một năm có thể thu hồi được vốn.

Sử dụng biogas giúp cải thiện môi trường không bị ô nhiễm, gia súc gia cầm ít dịch bệnh Đặc biệt là giảm sức lao động cho người dân nông thôn.

Bình Định

Theo ông Đào Văn Hùng - Giám đốc Ban Quản lý Dự án Hỗ trợ nông nghiệp :

Những năm qua trên địa bàn tỉnh Bình Định có một số chương trình của ngành nông nghiệp, khoa học công nghê, môi trường hỗ trợ xây lắp hầm biogas cho vùng nông thôn để giảm thiểu ô nhiễm trong chăn nuôi Chỉ tính khoảng 5 năm trở lại đây, Chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam do Tổ chức phát triển Hà Lan tài trợ đã giúp cho Bình Định phát triển được trên 2000 công trình biogas, chưa kể số công trình do người dân tự xây dựng do nhận thức được vai trò của biogas Có được thành công như vậy là nhờ cách tổ chức triển khai sáng tạo của các cơ quan chính quyền, có sự đầu tư từ khâu tuyên truyền tới giúp người dân xây dựng biogas Cụ thể, hàng năm tỉnh và các huyện có kinh phí đối ứng lên đến 400 triệu chi cho công tác quản lý, tập huấn kĩ thuật, tuyên truyền quảng bá về công nghệ khí sinh học và lợi ích mà nó mang lại Bên cạnh đó, mỗi huyện, thành phố chủ trương thành lập 12 đội thợ chuyên xây lắp hầm biogas Đội này được tập huấn kĩ thuật, xây dựng nhiều nên rất có kinh nghiệm Ngoài xây dựng cho các chương trình dự án, đội còn làm dịch vụ xây hầm biogas cho người dân có nhu cầu Do đó, công nghệ khí sinh học tại Bình Định ngày càng được nhân rộng và phát huy được hiệu quả, cung cấp năng lượng cho người dân, giảm được tệ nạn phá rừng ở nông thôn, miền núi, giảm được ô nhiễm xóm làng, giúp người dân tiết kiệm tiền mua chất đốt.

2.5 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ BIOGAS

2.5.1 Khái niệm

a) Khái niệm về biogas

Biogas là sản phẩm khí của quá trình lên men kị khí phân giải các hợp chất

hữu cơ phức tạp thành các chất vô cơ đơn giản trong đó có sản phẩm chính

mà chúng ta cần là khí metan Khí này có thể sử dụng như là một loại nhiên liệu dùng để sinh nhiệt, thành phần chủ yếu của biogas gồm: CH 4 (40 - 70%), CO 2

(35 - 40%) và các khí khác với hàm lượng thấp như H 2 S, H 2 , O 2, N 2

Khí CH 4 sinh ra của biogas là một chất khí rất có ích cho cuộc sống của con người và góp phần vào việc giải quyết triệt để vấn đề môi trường, đặc biệt

là trong ngành chăn nuôi Có thể nói công nghệ này mang lại rất nhiều lợi ích, góp phần rất lớn trong việc phát triển kinh tế đất nước và đặc biệt là những nước đang phát triển như nước ta hiện nay Đối với nước ta, công nghệ này mới được phát triển cách đây không lâu nhưng những sản phẩm của công nghệ này được ứng dụng rất nhiều vào các mục đích khác nhau và mang lại rất nhiều kết quả không chỉ về mặt kinh tế mà còn về mặt xã hội và môi trường.b) Thành phần

Biogas là một hỗn hợp khí nhẹ hơn không khí, nhiệt độ bốc lửa khoảng 700 0 C ( đối với dầu DO, khoảng 350 0 C; đối với xăng gas và propane khoảng 50 0 C) Nhiệt độ ngọn lửa sử dụng biogas khoảng 870 0 C.

không khí cần thiết cho quá trình cháy của biogas khoảng 5,7

Quá trình phân hủy diễn ra càng lâu, nồng độ metan và giá trị năng lượng càng cao Khi thời gian lưu ngắn, hàm lượng metan sẽ giảm xuống 50%, khi đó biogas không còn khả năng cháy nữa vì vậy, lượng biogas sinh

ra sau 4-5 ngày đầu tiên sẽ được xả bỏ Hàm lượng khí CH 4 trong biohas phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng thấp, hàm lượng CH 4 trong biogas càng cao, nhưng lưu lượng biogas sinh ra thì ngược lại Hàm lượng CH 4 sinh ra đối với từng loại chất thải điển hình được liệt kê như sau:

- Chất thải của heo:

Lượng khí sinh ra được xác định bằng (Nm3) biogas hoặc

khoảng 22MJ, tương ứng với năng lượng điện khoảng 6kWh Về hệ

số tỷ lượng cháy, nhu cầu không khí cho quá trình cháy khoảng 9,6

Bảng 2.8 Trình bày thành phần và một số tính chất cơ bản của biogas

( 60%

CH 4 ;40%

CO 2 )100 21.500 6–12

Giải quyết vấn đề chất đốt và mang lại lợi ích xã hội

Việc phát triển khí sinh học là một bước tiến quan trọng để tiến tới giải quyết vấn đề thiếu chất đốt ở nông thôn, đó là mối quan tâm của cộng đồng dân cư nông

thôn Sử dụng biogas, một chất đốt thu được từ các nguồn sinh vật dồi dào trong

tự nhiên, là một nguồn nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu rắn như than và củi đã mang lại một sự thay đổi cơ bản trong lịch sử chất đốt với các vùng nông thôn Đó

là một sáng tạo kĩ thuật quan trọng không chỉ giải quyết vấn đề năng lượng cho nông dân và các cư dân nông thôn mà còn tiết kiệm được một khối lượng lớn nhiên liệu cho quốc gia Nó đã đóng vai trò to lớn trong việc kích thích sản xuất công – nông nghiệp và còn tạo nên một sự hợp tác trong nông thôn.

Phát triển biogas còn góp phần giải quyết một số vấn đề nảy sinh khác do thiếu chất đốt Bã thải biogas có thể đưa ra cánh đồng làm phân bón cải thiện đất trồng trọt và cho phép đẩy mạnh thâm canh nông nghiệp Rơm rạ làm chất đốt có thể dùng làm thức ăn khô cho gia súc Một lượng lớn lao động trước đây dùng để kiếm củi và vận chuyển than có thể đưa vào sản xuất nông nghiệp Việc giảm nhu cầu củi trong đun nấu góp phần làm giảm nạn phá rừng và làm tăng diện tích rừng Tiền để mua than và nhiên liệu rắn khác có thể tiết kiệm được và giảm gánh nặng tài chính cho người nông dân Số lượng than lớn mà nhà nước cấp cho nông thôn

và chi phí khổng lồ cho việc vận chuyển cũng sẽ tiết kiệm được để đưa vào đầu tư xây dựng các lĩnh vực khác Sau khi xây dựng biogas, người phụ nữ nông thôn cũng được giải phóng khỏi các công việc vặt trong gia đình và tham gia vào sản xuất nông nghiệp nhiều hơn vì khi sử dụng gas để nấu bếp thì sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian hơn là bằng củi vì nhiệt năng mà gas sinh ra là cao hơn Sử dụng biogas hiệu quả cũng là một cách để tiết kiệm điện năng và tiền bạc vì có thể sử dụng khí biogas để chạy các loại đèn thắp sáng hay các loại máy phát điện sử dụng nhiên liệu khí này.

Kích thích sản xuất nông nghiệp

Phát triển biogas là con đường quan trọng để kích thích sản xuất nông nghiệp, biogas làm tăng đáng kể số lượng và chất lượng phân hữu cơ, phân người

và súc vật, rơm rạ và chất thải thực vật, các loại lá cây đều có thể trở thành phân bón sau lên men của quá trình phân hủy ở những hầm biogas đậy kín không khí Thay vì trước kia sau khi thu hoạch có thể mang rơm về nhà làm chất đốt thì bây giờ rơm được ủ trực tiếp ngoài đồng làm phân bón hay đem về nhà ủ trong hầm biogas vừa lấy được khí gas sử dụng vừa có phân để bón cho đồng ruộng vì thành phần các chất hữu cơ trong bã thải tăng lên rất nhiều, thành phần nito chuyển thành amoniac dễ hấp thụ hơn với cây trồng, như vậy cải thiện được phân bón Theo kết quả nghiên cứu của các viện nông nghiệp thì thành phần amoniac của phân hữu cơ được ủ men trong 30 ngày ở một hầm biogas đã tăng lên 19.3%

và thành phần photphat hữu ích tăng lên 31.8% Ủ kín phân hữu cơ này trong các hầm biogas cũng ngăn cản được sự bốc hơi và mất mát amoniac.

Phân được ủ trong các hầm biogas chứng tỏ đã làm tăng năng suất nông nghiệp, theo thực nghiệm thì năng suất ngô tăng 28%, năng suất lúa tăng 10%, lúa mì 12.5%, bông tăng 24.7% Nếu dùng nước thải từ biogas để ngâm hạt giống thì số lượng hạt giống nảy mầm sẽ tăng hơn hẳn so với các hạt giống không đươc ngâm.

Các thân cây, các loại cỏ dại mọc ở mặt nước, lá cây và các chất thải khác đều là vật liệu tốt để đưa vào hầm biogas Người nông dân có thể tích trữ được loại vật liệu này bất cứ lúc nào để đưa vào hầm biogas, do vậy làm tăng nguồn phân bón cho cây trồng Các chất hữu cơ như phân động vật, các loại cây xanh sau khi phân hủy để sản xuất biogas lại trở thành một loại phân hữu

cơ giàu dinh dưỡng Các nguyên tố N, P, K của nguyên liệu hầu như không bị mất đi mà chuyển hóa sang dạng mà cây có thể dễ dàng hấp thụ Ngoài ra, bã thải cả phần đặc và phần lỏng khi sử dụng để bón cho cây đều làm cho năng suất tăng Khi được bón loại phân này thì cây trồng khỏe mạnh và ít bị sâu bệnh Tác dụng của loại phân này đối với việc cải tạo đất cũng được thể hiện rõ sau hai ba năm bón liên tục Cung cấp thức ăn bổ sung cho chăn nuôi khi các chất hữu cơ phân hủy kị khí, một phần quan trọng được chuyển hóa thành các axit amin mới do quá trình tăng trưởng sinh khối của các vi khuẩn Chẳng hạn với phân trâu bò, người ta đã đo được toàn bộ các axit amin đã tăng 230% sau khi phân hủy Để sử dụng được nguồn này làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, người ta thường tiến hành lấy bã thải lên, tiến hành sấy khô và đóng thành bánh, để giành cho gia súc, gia cầm sử dụng trực tiếp.

Nuôi thủy sản và dùng bã thải làm thức ăn cho các thì các chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển của các thực vật phù du lẫn các động vật phù du làm thức ăn cho cá Do vậy sản lượng các tăng đáng kể.

Biogas góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng và bảo vệ môi trường Phát triển chương trình biogas cũng là con đường hiệu quả để giải quyết vấn đề phân bón và cải thiện vệ sinh môi trường, tiêu chuẩn sức khỏe ở nông thôn Nó là biện pháp để thủ tiêu các chứng sán, giun và các loại kí sinh trùng khác sống trong mọi loại phân Thu gom tất cả chất thải của gia súc và con người vào hầm biogas là biện pháp giải quyết vấn đề chất thải tốt nhất Viện kí sinh trùng của nhiều nước đã công bố rằng: sau khi ủ lên men, bã thải chỉ còn rất ít trứng các kí sinh trùng, giun sán giảm bớt 95% Số lượng trứng sán, giun

và kí sinh trùng gây hại khác tìm thấy có thể giảm tới 99%.

Nơi nào phát triển hầm khí sinh học tốt hơn, nơi đó kiểm soát

có hiệu quả các bệnh về kí sinh trùng và bệnh giun sán, vệ sinh nông thôn được triển khai tốt hơn, người làm nông nghiệp được bảo vệ, tiêu chuẩn chung về bảo vệ sức khỏe được nâng lên rõ rệt.

Ngoài ra như trên ta đã nói thì trong thành phần khí sinh học do phân hủy xác của sinh vật nên có một lượng lớn khí metan khoảng trên 50% lượng khí thoát ra và 30% còn lại là cacbonic và hơi nước, đây là các khí góp phần to lớn gây nên hiệu ứng nhà kính, một vấn đề nóng bỏng không kém Như vậy, việc gom xác động thực vật lại một chỗ để phân hủy và sử dụng khí metan là góp phần vào giảm thiểu nguy cơ gây hiệu ứng nhà kính.

Cơ giới hóa nông nghiệp

Phát triển biogas cũng có thể tạo nên nguồn nhiên liệu mới cho việc cơ giới hóa nông nghiệp Hiện nay ở các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam, biogas được dùng với số lượng lớn không chỉ

để nấu ăn, thắp sáng mà còn dùng để kéo các máy nông nghiệp.

Biogas được dùng như một loại nhiên liệu chất lượng cao để nấu ăn, tháp sáng cũng như cơ giới hóa, điện khí hóa nông nghiệp: khí biogas được dùng để chạy các máy phát điện quy mô hộ gia đình và một số động cơ khác Như máy cày công suất nhỏ đặt gần các bể khí biogas và có dây dẫn nạp khí liên tục cho máy hoặc là có các bình trữ khí cỡ nhỏ lắp đặt trên máy.

2.5.3 Cấu tạo và phân loại

a) Cấu tạo

Hiện nay có rất nhiều kiểu xây dựng hầm biogas khác nhau: hầm ủ chung với bình gas, hầm có bình gas nổi, hầm có bình gas rời, loại xây bằng gạch, loại sử dụng bằng nhựa, nhưng cấu tạo chung của hầm có ba phần chính:

nuôi đến hầm khí Tuỳ thuộc vào từng mô hình biogas mà hệ thống nạp có thể thống qua máng dẫn hoặc dẫn trực tiếp.

vật chất và nước Tại đây xảy ra hai giai đoạn của quá trình lên men, sản phẩm tạo thành là khí biogas.

huỷ rồi xả ra ngoài, đồng thời đóng vai trò điều áp.