Hiện trạng và tiềm năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ biogas quy mô hộ gia đình tại xã đại đình huyện tam đảo tỉnh vĩnh phúc

Mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng biogas tại Vĩnh Phúc giúp cải thiện môi trường và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng tái tạo.

• Tác giả: Nguyễn Thị Nga
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Bích Hảo
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
• Đề tài: Hiện trạng và tiềm năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ biogas quy mô hộ gia đình tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Xuân Mai

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI VÀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
• 1.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi
• 1.1.1. Chất thải chăn nuôi
• 1.1.2. Phân loại chất thải chăn nuôi
• 1.2. Tổng quan về công nghệ biogas
• 1.2.1. Khái niệm biogas
• 1.2.2. Cơ chế, nguyên tắc hoạt động của hầm ủ biogas
• 1.2.3. Một số loại hầm biogas
• 1.3. Hiện trạng ứng dụng biogas ở Việt Nam và khu vực nghiên cứu
• 1.3.1. Hiện trạng ứng dụng biogas ở Việt Nam
• 1.3.2. Hiện trạng ứng dụng biogas tại khu vực nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.1.1. Mục tiêu chung
• 2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 2.2. Đối tượng - phạm vi nghiên cứu
• 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp
• 2.4.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp tại các hộ chăn nuôi
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.1.1. Vị trí địa lý
• 3.1.2. Địa hình, khí hậu
• 3.1.3. Tài nguyên đất
• 3.1.4. Tài nguyên nước
• 3.1.5. Tài nguyên nhân văn
• 3.2. Kinh tế xã hội
• 3.2.1. Dân số và phân bố dân cư
• 3.2.2. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Hiện trạng hoạt động chăn nuôi và quản lý môi trường tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc
• 4.1.1. Hiện trạng hoạt động chăn nuôi của xã Đại Đình
• 4.1.2. Hiện trạng môi trường chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu
• 4.1.3. Hiện trạng công tác quản lý môi trường
• 4.2. Hiện trạng và tiềm năng phát triển việc ứng dụng công nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi tại xã Đại Đình
• 4.2.1. Hiện trạng ứng dụng công nghệ biogas tại khu vực nghiên cứu
• 4.2.2. Hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi của hầm ủ biogas tại xã Đại Đình
• 4.2.3. Sự sẵn lòng chi trả cho xây dựng hầm ủ biogas của người dân địa phương
• 4.2.4. Tiềm năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hệ thống hầm ủ biogas tại địa phương
• 4.3. Đề xuất giải pháp phát triển và ứng dụng hầm ủ biogas tại khu vực nghiên cứu
• 4.3.1. Giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý về môi trường
• 4.3.2. Giải pháp phát triển ứng dụng hầm biogas tại khu vực nghiên cứu
• KẾT LUẬN- TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Toàn cảnh chăn nuôi thách thức xử lý chất thải ở Đại Đình

Xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc có nền kinh tế với ngành chăn nuôi đóng vai trò trọng yếu, góp phần tạo việc làm và tăng thu nhập cho người dân. Tính đến cuối năm 2015, toàn xã có 2.273 hộ tham gia chăn nuôi hộ gia đình, chiếm 87,6% tổng số hộ. Hoạt động này chủ yếu diễn ra ở quy mô nhỏ lẻ, phân tán, với chuồng trại thường được xây dựng ngay trong khuôn viên sinh hoạt. Sự phát triển này tuy mang lại lợi ích kinh tế nhưng cũng tạo ra một áp lực khổng lồ lên môi trường. Theo thống kê giai đoạn 2013-2015, tổng đàn gia súc, gia cầm của xã luôn ở mức cao, dẫn đến việc phát sinh một khối lượng chất thải khổng lồ. Cụ thể, báo cáo của Phòng Thống kê Nông nghiệp xã Đại Đình (2016) chỉ ra rằng trung bình mỗi năm, hoạt động chăn nuôi tại đây thải ra khoảng 31.869 tấn phân rắn và 148.541 m³ nước thải. Lượng chất thải khổng lồ này nếu không được quản lý và xử lý đúng cách sẽ trở thành nguồn gây ô nhiễm môi trường nông thôn nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng và sự phát triển nông nghiệp bền vững của địa phương. Việc tìm kiếm một giải pháp xử lý chất thải hiệu quả, phù hợp với điều kiện kinh tế của người dân là một yêu cầu cấp thiết, và mô hình hầm ủ biogas nổi lên như một lựa chọn đầy tiềm năng.

1.1. Hiện trạng và quy mô chăn nuôi hộ gia đình tại địa phương

Hoạt động chăn nuôi tại xã Đại Đình có quy mô đa dạng, từ trâu, bò đến lợn và gia cầm. Giai đoạn 2013-2015 chứng kiến sự biến động trong cơ cấu đàn vật nuôi. Đàn trâu bò có xu hướng giảm nhẹ, từ 2.518 con (2013) xuống còn 2.348 con (2015), nguyên nhân chủ yếu do người dân chuyển đổi sang giống bò lai Sind có giá trị kinh tế cao hơn. Ngược lại, đàn lợn tăng trưởng mạnh mẽ, từ 11.826 con (2013) lên 14.329 con (2015) do giá lợn thịt và lợn giống ổn định ở mức cao. Đàn gia cầm lại giảm đáng kể, từ 131.736 con (2013) xuống 108.690 con (2015) do biến động thị trường và rủi ro dịch bệnh. Sự gia tăng của đàn lợn là yếu tố chính làm tăng áp lực chất thải, đồng thời mở ra tiềm năng lớn cho việc ứng dụng công nghệ khí sinh học để xử lý phân thải.

1.2. Các phương pháp quản lý chất thải chăn nuôi truyền thống

Trước khi các mô hình hiện đại được áp dụng, phần lớn các hộ dân tại Đại Đình xử lý chất thải chăn nuôi theo các phương pháp truyền thống. Phổ biến nhất là thu gom phân để ủ hoai mục tự nhiên hoặc sử dụng trực tiếp làm phân bón cho cây trồng. Tuy nhiên, quy trình ủ thường không đúng kỹ thuật, gây phát tán mùi hôi và là môi trường cho ruồi muỗi phát triển. Đối với chất thải lỏng, phần lớn được xả thẳng ra vườn, ao hồ hoặc hệ thống kênh mương chung, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm. Một số hộ có quy mô lớn hơn chỉ xây dựng các hố chứa đơn giản, không có lớp lót chống thấm, tiềm ẩn nguy cơ thẩm thấu chất ô nhiễm vào đất. Các phương pháp này không chỉ kém hiệu quả mà còn là nguyên nhân trực tiếp gây ra các vấn đề về môi trường và sức khỏe.

II. Báo động ô nhiễm môi trường từ chất thải chăn nuôi ở Đại Đình

Hoạt động xử lý chất thải chăn nuôi thiếu hiệu quả tại xã Đại Đình đã và đang gây ra những hệ lụy nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe người dân. Chất thải không qua xử lý hoặc xử lý sơ sài là nguồn gốc của mùi hôi thối, tạo điều kiện cho các vector truyền bệnh như ruồi, muỗi phát triển. Khối lượng chất thải rắn trung bình hơn 31.000 tấn/năm và chất thải lỏng gần 150.000 m³/năm đã gây áp lực nặng nề lên hệ sinh thái địa phương. Nguồn nước mặt tại các kênh mương, ao hồ có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh và không thể sử dụng cho sinh hoạt. Đất đai ở các khu vực gần chuồng trại cũng bị ảnh hưởng, một số diện tích không thể canh tác do tích tụ quá nhiều nitơ và phốt pho. Nghiêm trọng hơn, chất thải chăn nuôi còn là nguồn phát thải các khí nhà kính như Mêtan (CH4) và Dinitơ oxit (N2O), góp phần vào biến đổi khí hậu. Thực trạng này đòi hỏi phải có một giải pháp công nghệ toàn diện, không chỉ xử lý ô nhiễm mà còn mang lại lợi ích kinh tế, và hầm ủ biogas chính là câu trả lời.

2.1. Tác động của chất thải chăn nuôi đến nguồn nước và đất

Nước thải chăn nuôi chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, N, P, và các vi sinh vật gây bệnh. Khi xả thải trực tiếp, chúng làm suy giảm chất lượng nước mặt, gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa, làm cá và các sinh vật khác chết hàng loạt. Nguồn nước ngầm cũng bị đe dọa do sự thẩm thấu của các chất ô nhiễm. Đối với đất, việc lạm dụng phân tươi hoặc nước thải chưa qua xử lý để tưới tiêu làm đất bị chai cứng, mất cân bằng dinh dưỡng và tích tụ kim loại nặng. Tài liệu nghiên cứu cho thấy, phân gia súc chứa nhiều mầm bệnh như E.coli, Salmonella, và trứng giun sán, có thể lây truyền qua chuỗi thức ăn, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và vật nuôi.

2.2. Ảnh hưởng của phát thải khí đến không khí và sức khỏe

Quá trình phân hủy yếm khí tự nhiên của phân gia súc trong môi trường sinh ra nhiều loại khí độc hại như Amoniac (NH3), Hydro sulfua (H2S), và đặc biệt là Mêtan (CH4). Các khí này không chỉ gây mùi hôi thối khó chịu, ảnh hưởng đến chất lượng sống mà còn là nguyên nhân gây ra các bệnh về đường hô hấp. Theo ước tính từ khóa luận, mỗi năm hoạt động chăn nuôi tại Đại Đình có thể phát sinh tới 541.409 m³ khí thải nếu không được xử lý. Việc giảm phát thải khí nhà kính thông qua thu gom và sử dụng CH4 làm năng lượng tái tạo là một trong những lợi ích môi trường quan trọng nhất của công nghệ biogas.

2.3. Thách thức trong công tác quản lý môi trường tại xã

Công tác quản lý môi trường tại Đại Đình còn nhiều hạn chế. Xã chưa có cán bộ chuyên trách về môi trường, nhiệm vụ này do cán bộ địa chính kiêm nhiệm nên hiệu quả không cao. Các quy định về xử lý chất thải chăn nuôi còn chung chung, chủ yếu mang tính tuyên truyền, thiếu chế tài xử phạt. Hoạt động quy hoạch chăn nuôi tách biệt với khu dân cư chưa được triển khai đồng bộ. Nhận thức của một bộ phận người dân về bảo vệ môi trường còn hạn chế, ưu tiên lợi ích kinh tế trước mắt. Đây là những rào cản lớn cần được tháo gỡ để các giải pháp công nghệ như hầm biogas có thể được nhân rộng và phát huy hiệu quả.

III. Giải pháp hầm ủ biogas Hướng đi cho nông nghiệp bền vững

Trước những thách thức về ô nhiễm, mô hình hầm ủ biogas đã được triển khai tại xã Đại Đình như một giải pháp công nghệ hiệu quả, hướng tới nông nghiệp bền vững và kinh tế tuần hoàn. Công nghệ biogas hoạt động dựa trên nguyên tắc phân hủy yếm khí các chất hữu cơ (phân, nước tiểu gia súc) bởi hệ vi sinh vật để tạo ra khí sinh học (chủ yếu là CH4). Nguồn khí này được tận dụng làm chất đốt sinh hoạt, thay thế cho gas, củi, than, giúp các hộ gia đình tiết kiệm một khoản chi phí đáng kể. Bên cạnh đó, phụ phẩm sau quá trình ủ là nguồn phân bón hữu cơ sau ủ chất lượng cao, giàu dinh dưỡng, sạch mầm bệnh, rất tốt cho cây trồng và cải tạo đất. Việc áp dụng mô hình này không chỉ giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm, giảm mùi hôi, tiêu diệt mầm bệnh mà còn tạo ra nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ, góp phần thực hiện mục tiêu phát triển nông thôn mới. Đây là một ví dụ điển hình của việc biến chất thải thành tài nguyên, mang lại lợi ích kép về kinh tế và môi trường.

3.1. Nguyên lý hoạt động và cơ chế tạo ra khí sinh học biogas

Quá trình tạo khí sinh học trong hầm ủ là một chuỗi các phản ứng sinh hóa phức tạp, diễn ra trong điều kiện không có oxy (yếm khí) và được thực hiện bởi nhiều nhóm vi sinh vật. Quá trình này có thể chia thành các giai đoạn chính: (1) Thủy phân: Các hợp chất hữu cơ phức tạp như protein, cellulose bị enzyme phân giải thành các phân tử đơn giản hơn. (2) Acid hóa: Các vi khuẩn lên men chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn một thành các acid hữu cơ, cồn, H2 và CO2. (3) Metan hóa: Vi khuẩn metan sử dụng các sản phẩm trên để tạo ra khí metan (CH4) và CO2. Toàn bộ quá trình này diễn ra trong một thiết bị kín gọi là hầm ủ, đảm bảo môi trường yếm khí tuyệt đối để vi khuẩn metan hoạt động hiệu quả.

3.2. So sánh các loại hầm biogas composite và hầm xây bằng gạch

Tại Đại Đình cũng như nhiều địa phương khác, hai loại hầm biogas phổ biến là hầm xây bằng gạch và hầm biogas composite. Hầm xây gạch có chi phí ban đầu thấp hơn nhưng tồn tại nhiều nhược điểm: dễ bị lún, nứt, rò rỉ khí; hiệu suất sinh khí không cao do khó phá váng và không kín tuyệt đối; khó bảo trì và di dời. Ngược lại, hầm biogas composite (như mẫu KT3C) có độ bền cao, kín tuyệt đối, không bị ăn mòn. Loại hầm này có hiệu suất sinh khí cao hơn nhờ khả năng tự động phá váng, lắp đặt nhanh chóng, dễ dàng di chuyển và an toàn hơn. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng xét về hiệu quả lâu dài và chi phí vận hành, hầm composite đang là lựa chọn được nhiều hộ dân ưu tiên.

IV. Đánh giá hiệu quả kinh tế môi trường của hầm biogas Đại Đình

Việc ứng dụng mô hình hầm ủ biogas tại xã Đại Đình đã mang lại những kết quả tích cực, được minh chứng qua cả hiệu quả kinh tế và hiệu quả môi trường. Giai đoạn 2013-2015, với sự hỗ trợ từ các dự án, toàn xã đã xây dựng được 189 hầm biogas. Về mặt kinh tế, các hộ gia đình sử dụng biogas đã tiết kiệm được chi phí mua gas, than, củi. Khảo sát tại địa phương cho thấy, 100% các hộ có hầm biogas đều sử dụng khí gas cho mục đích đun nấu. Nguồn phân bón hữu cơ sau ủ giúp giảm chi phí mua phân hóa học, tăng năng suất cây trồng, hướng tới một nền nông nghiệp bền vững. Về môi trường, mô hình này đã xử lý một lượng lớn chất thải chăn nuôi, giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí. Quan trọng hơn, việc thu hồi khí metan đã góp phần giảm phát thải khí nhà kính, bảo vệ môi trường vĩ mô. Các chương trình, chính sách hỗ trợ nông dân từ tỉnh và các dự án đã đóng vai trò then chốt trong việc nhân rộng mô hình này, tạo ra một hệ thống thúc đẩy phát triển bền vững tại địa phương.

4.1. Phân tích hiệu quả kinh tế Tiết kiệm chi phí chất đốt sinh hoạt

Lợi ích kinh tế trực tiếp và rõ ràng nhất là việc thay thế các loại chất đốt sinh hoạt truyền thống. Một hầm biogas thể tích trung bình có thể cung cấp đủ lượng gas cho một gia đình 4-5 người đun nấu hàng ngày. Điều này giúp các hộ tiết kiệm từ 200.000 đến 400.000 VNĐ mỗi tháng, một con số có ý nghĩa đối với thu nhập của người nông dân. Ngoài ra, việc sử dụng phụ phẩm làm phân bón giúp giảm 30-50% lượng phân hóa học cần mua, vừa tiết kiệm chi phí đầu vào, vừa nâng cao chất lượng nông sản. Tổng hợp lại, hiệu quả kinh tế của hầm biogas là rất đáng kể, giúp người dân hoàn vốn đầu tư chỉ sau vài năm.

4.2. Minh chứng hiệu quả môi trường Giảm ô nhiễm và khí thải

Với 189 hầm biogas được xây dựng trong giai đoạn 2013-2015, một khối lượng lớn chất thải đã được xử lý. Theo tính toán, các hầm này đã xử lý hàng nghìn tấn phân và hàng chục nghìn mét khối nước thải mỗi năm, ngăn chặn chúng xả thẳng ra môi trường. Điều này cải thiện rõ rệt chất lượng không khí (giảm mùi hôi) và chất lượng nguồn nước tại các khu dân cư. Việc thu gom và đốt cháy khí metan (CH4) để sinh năng lượng đã trực tiếp làm giảm phát thải khí nhà kính. Đây là một đóng góp quan trọng vào nỗ lực chung ứng phó với biến đổi khí hậu, thể hiện trách nhiệm của ngành nông nghiệp với môi trường.

V. Tiềm năng và giải pháp nhân rộng mô hình biogas tại Đại Đình

Tiềm năng phát triển mô hình hầm ủ biogas tại xã Đại Đình vẫn còn rất lớn. Mặc dù đã có những thành công bước đầu, số hộ sở hữu hầm biogas vẫn còn khiêm tốn so với tổng số hộ chăn nuôi. Nhu cầu xây dựng mới trong những năm tới được dự báo sẽ tiếp tục tăng cao, đặc biệt khi nhận thức của người dân về lợi ích môi trường và kinh tế ngày càng được nâng cao. Để khai thác hiệu quả tiềm năng này, cần có những giải pháp đồng bộ. Trước hết là tiếp tục đẩy mạnh công tác tuyên truyền, tập huấn về kỹ thuật xây dựng hầm biogas và vận hành hầm biogas an toàn, hiệu quả. Bên cạnh đó, vai trò của chính sách hỗ trợ nông dân là cực kỳ quan trọng, cần có các cơ chế vay vốn ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật và một phần chi phí lắp đặt. Việc lồng ghép chương trình phát triển biogas vào chương trình xây dựng phát triển nông thôn mới sẽ tạo ra động lực và nguồn lực mạnh mẽ, giúp mô hình này được nhân rộng, góp phần xây dựng một nền nông nghiệp xanh, sạch và bền vững.

5.1. Đánh giá nhu cầu và sự sẵn lòng chi trả của người dân

Nghiên cứu tại xã Đại Đình chỉ ra rằng nhu cầu xây dựng hầm biogas trong tương lai là rất cao. Khảo sát tại thôn Hữu Tài cho thấy có tới 40% số hộ chăn nuôi chưa có hầm biogas bày tỏ mong muốn xây dựng trong thời gian tới. Điều này cho thấy người dân đã nhận thức rõ lợi ích của mô hình. Tuy nhiên, rào cản lớn nhất vẫn là chi phí đầu tư ban đầu, đặc biệt với các hộ có quy mô chăn nuôi nhỏ. Do đó, sự sẵn lòng chi trả phụ thuộc rất nhiều vào các chương trình hỗ trợ. Người dân sẵn sàng đầu tư nếu có chính sách cho vay ưu đãi hoặc được hỗ trợ một phần kinh phí.

5.2. Tầm quan trọng của chính sách hỗ trợ nông dân và kỹ thuật

Thành công của 189 hầm biogas trong giai đoạn 2013-2015 có sự đóng góp rất lớn từ 3 dự án hỗ trợ. Điều này khẳng định vai trò then chốt của chính sách hỗ trợ nông dân. Trong thời gian tới, cần tiếp tục các chính sách này, đồng thời đơn giản hóa thủ tục để người dân dễ dàng tiếp cận. Ngoài hỗ trợ tài chính, hỗ trợ kỹ thuật cũng rất cần thiết. Cần tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật xây dựng hầm biogas, lựa chọn loại hầm phù hợp, cách vận hành hầm biogas để đạt hiệu suất cao và các biện pháp đảm bảo an toàn sử dụng biogas.

5.3. Hướng tới kinh tế tuần hoàn trong phát triển nông thôn mới

Mô hình hầm biogas là một mắt xích hoàn hảo trong chu trình kinh tế tuần hoàn ở nông thôn. Chất thải từ chăn nuôi không còn là tác nhân gây ô nhiễm mà trở thành đầu vào để tạo ra năng lượng và phân bón. Năng lượng phục vụ sinh hoạt, giảm gánh nặng chi phí. Phân bón quay trở lại phục vụ trồng trọt, tạo ra nông sản sạch, hoàn thiện mô hình VAC (Vườn - Ao - Chuồng) theo hướng hiện đại. Việc nhân rộng mô hình này không chỉ là giải pháp môi trường đơn lẻ mà còn là chiến lược để tái cấu trúc nông nghiệp, nâng cao giá trị sản xuất và đạt được các tiêu chí quan trọng trong chương trình phát triển nông thôn mới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ. TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI VÀ CÔNG NGHỆ BIOGAS. Tổng quan về chất thải chăn nuôi. Chất thải chăn nuôi.

Phân loại chất thải chăn nuôi. Tổng quan về công nghệ biogas. Khái niệm biogas. Cơ chế, nguyên tắc hoạt động của hầm ủ biogas.

Một số loại hầm biogas .Hiện trạng ứng dụng biogas ở Việt Nam và khu vực nghiên cứu.Hiện trạng ứng dụng biogas ở Việt Nam .Hiện trạng ứng dụng biogas tạikhu vực nghiên cứu. 16 CHƢƠNG II. MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2. Mục tiêu nghiên cứu.

Mục tiêu chung. Mục tiêu cụ thể. Đối tƣợng - phạm vi nghiên cứu. Đối tƣợng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phƣơng pháp nghiên cứu. Phƣơng pháp kế thừa tài liệu thứ cấp.

Phƣơng pháp điều tra ngoại nghiệp tại các hộ chăn nuôi. 21 CHƢƠNG III. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN- KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU. Điều kiện tự nhiên .1 Vị trí địa lý.

Địa hình, khí hậu. Tài nguyên đất. Tài nguyên nƣớc. Tài nguyên nhân văn.

Kinh tế xã hội. Dân số và phân bố dân cƣ .Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng. 31 CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .Hiện trạng hoạt động chăn nuôi và quản lý môi trƣờng tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.

Hiện trạng hoạt động chăn nuôi của xã Đại Đình. Hiện trạng môi trƣờng chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu. Hiện trạng công tác quản lý môi trƣờng. Hiện trạng và tiềm năng phát triển việc ứng dụng công nghệ biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi tại xã Đại Đình.

Hiện trạng ứng dụng công nghệ biogas tại khu vực nghiên cứu. Hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi của hầm ủ biogas tại xã Đại Đình. Sự sẵn lòng chi trả cho xây dựng hầm ủ biogas của ngƣời dân địa phƣơng. Tiềm năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hệ thống hầm ủ biogas tại địa phƣơng.

Đề xuất giải pháp phát triển và ứng dụng hầm ủ biogas tại khu vực nghiên cứu. Giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý về môi trƣờng. Giải pháp phát triển ứng dụng hầm biogas tại khu vực nghiên cứu. KẾT LUẬN- TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ.

57 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Thành phần một số nguyên tố đa lƣợng trong phân gia súc, gia cầm (%). Một số chỉ tiêu của nƣớc thải chăn nuôi lợn. Tỉ lệ C/N trong một số loại phân.

Thời gian lƣu quy định. So sánh một số kiểu hầm ủ biogas ở Việt Nam. Tổng hợp số lƣợng hầm Biogas đã đƣợc hỗ trợ kinh phí trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc giai đoạn 2013 - 2015. So sánh 3 dự án hỗ trợ xây hầm ủ biogas tại xã Đại Đình .1: Quy mô chăn nuôi của xã Đại Đình trong 3 năm.

Lƣợng phân thải phát sinh của mỗi con vật nuôi trong một ngày.3: Khối lƣợng chất thải rắn (phân) phát sinh trong hoạt động chăn nuôi của xã Đại Đình trong 3 năm qua. Khối lƣợng chất thải lỏng phát sinh trong hoạt động chăn nuôi của xã Đại Đình trong 3 năm qua. Khối lƣợng chất thải khí phát sinh trong hoạt động chăn nuôi của xã Đại Đình trong 3 năm qua. Số lƣợng hầm biogas của xã Đại Đình xây dựng trong giai đoạn 2013-2015.

Khối lƣợng phân đƣợc xử lý bằng hầm ủ biogas. Khối lƣợng nƣớc thải đƣợc xử lý bằng hầm ủ biogas. Khối lƣợng khí thải đã đƣợc cắt giảm nhờ xử lý phân gia súc. Điều tra mục đích sử dụng khí gas tại xã Đại Đình.

Điều tra mục đích sử dụng phụ phẩm từ hầm biogas tại xã Đại Đình. Chi phí xây dựng và hỗ trợ xây hầm biogas của các dự án gia đoạn 2013 - 2015 tại xã Đại Đình. Mức độ tác động giữa ba tiêu chí đánh giá tiềm năng xử lý chất thải chăn nuôi với 8 yếu tố xung quanh hoạt động chăn nuôi bằng phƣơng pháp ma trận định tính. 50 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mô hình hầm ủ Biogas xây bằng gạch .2: Mô hình hầm ủ Biogas làm bằng nhựa composite (KT3C).

Biến động đàn gia súc, gia cầm xã Đại Đình 2013-2015. Biến động số lƣợng đàn lợn xã Đại Đình 2013-2015. Hệ thống thúc đẩy phát triển hầm biogas của xã. 52 TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG =================o0o=================== TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.

Tên khóa luận: Hiện trạng và tiềm năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ Biogas quy mô hộ gi nh tại ại nh hu ện T m ảo t nh V nh h c 2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Nga; Lớp: 57b - Khoa học môi trƣờng 3. Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Bích Hảo 4.

Mục tiêu nghiên cứu: 4. Mục tiêu chung Khóa luận nhằm góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi, từ đó thúc đẩy công tác bảo vệ môi trƣờng xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. Mục tiêu cụ thể - Xác định đuợc hiện trạng chất thải chăn nuôi trong khu vực nghiên cứu; - Đề xuất giải pháp phát triển mô hình Biogas hiệu quả tại khu vực nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu - Tìm hiểu hiện trạnghoạt động chăn nuôi, hoạt động quản lý và một số vấn đề môi trƣờng liên quan tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc; - Đề xuất giải pháp phát triển mô hình Biogas phù hợp với qui mô chăn nuôi và tập quán sử dụng chất thải chăn nuôi phục vụ trồng trọt của địa phƣơng.

Những kết quả đạt đƣợc: - Điều tra đƣợc hiện trạng hoạt động chăn nuôi và quản lý môi trƣờng, một số vấn đề môi trƣờng liên quan tại xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. - Chỉ ra đƣợc khối lƣợng chất thải chăn nuôi phát sinh tại địa phƣơng. - Điều tra đƣợc thực trạng sử dụng công nghệ biogas của xã. khối lƣợng chất thải chăn nuôi đƣợc xử lý bằng công nghệ biogas của 189 hộ sử dụng hầm biogas, trong giai đoạn 2013 - 2015.

Dự tính đƣợc nhu cầu xây dựng hầm biogas trong năm 2016 toàn xã Đại Đình. - Đánh giá đƣợc tiềm năng phát triển ứng dụng công nghệ biogas tại địa phƣơng. - Đề xuất các giải pháp phát triển ứng dụng công nghệ biogas tại địa phƣơng. Xuân Mai, ngày .tháng 06 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Nga ẶT VẤN Ề Chăn nuôi là một trong những ngành sản xuất đóng vai trò quan trọng nhất trong nền kinh tế Việt Nam.

Năm 2015, theo ƣớc tính của Tổng cục Thống kê Cục Chăn nuôi, ngành chăn nuôi chiếm tỷ trọng khoảng 26,5% trong tổng giá trị sản lƣợng ngành Nông nghiệp, tƣơng ứng khoảng 5% trong tổng giá trị GDP của cả nƣớc. Sự đóng góp đáng kể này tạo ra việc làm, nâng cao đời sống cho ngƣời dân, góp phần phát triển nền kinh tế Việt Nam. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đạt đƣợc, sự phát triển của ngành chăn nuôi đã và đang tạo ra những vấn đề ô nhiễm môi trƣờng sống. Tổng số chất thải rắn hằng năm từ đàn gia súc, gia cầm ở Việt Nam khoảng 73 - 76 triệu tấn (theo số liệu ƣớc tính của Cục Chăn nuôi, 2008).

Do hình thức chăn nuôi phổ biến là phân tán nhỏ lẻ quy mô hộ gia đình, chuồng trại chăn nuôi đƣợc xây dựng ngay trong khuôn viên đất vƣờn, sát với nhà ở và không gian sinh hoạt của ngƣời dân, mặt khác do phần lớn lƣợng chất thải khổng lồ này không qua xử lý mà xả trực tiếp vào hệ thống thoát nƣớc, kênh mƣơng trong vùng đã gây ra mùi hôi thối khó chịu, tạo điều kiện thuận lợi cho ruồi, muỗi phát triển mang những mầm bệnh truyền nhiễm nguy hiểm cho sức khỏe con ngƣời và vật nuôi. Chất thải chăn nuôi cũng là một tác nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc, tài nguyên đất, ảnh hƣởng lớn đến kết quả sản xuất ngành chăn nuôi và đời sống ngƣời dân. Vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp nhằm hạn chế tối đa mức độ gây ô nhiễm, suy thoái môi trƣờng trong quá trình phát triển chăn nuôi, xây dựng một nền nông nghiệp bền vững, bảo vệ sức khỏe cộng đồng, bảo vệ môi trƣờng sinh thái là một việc cần thiết. Một trong những giải pháp hữu hiệu đó là sử dụng công nghệ biogas- tạo ra một nguồn năng lƣợng sạch, góp phần quan trọng giảm thiểu chi phí sinh hoạt và bảo vệ môi trƣờng.

Trong giai đoạn 2010 đến 2015, ngƣời chăn nuôi của xã Đại Đình, huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc nhận đƣợc sự hỗ trợ xây dựng hầm ủ biogas từ Chƣơng trình Khí sinh học Việt Nam - Hà Lan, Dự án Hỗ trợ xử lý chất thải chăn nuôi tỉnh Vĩnh Phúc và Dự án Chăn nuôi bò sữa, phát triển bò thịt huyện 1 Tam Đảo. Tính đến cuối năm 2015, toàn xã đã có hơn 500 công trình Khí sinh học Biogas quy mô hộ gia đình đƣợc lắp đặt và vận hành tốt. Tiềm năng để phát triển ứng dụng công nghệ biogas tại địa phƣơng còn rất lớn nhƣng cho đến nay chƣa đƣợc khai thác đáng kể. Trong những năm tới xã Đại Đình có phƣơng hƣớng tiếp tục đầu tƣ hỗ trợ cho các hộ chăn nuôi xây dựng hầm ủ biogas để xử lý chất thải chăn nuôi bảo vệ môi trƣờng gắn với Chƣơng trình xây dựng Nông thôn mới.

Để đánh giá khả năng phát triển và nhân rộng mô hình xử lý chất thải bằng công nghệ sinh học thân thiện với môi trƣờng tại địa phƣơng, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài khóa luận: “Hiện trạng và tiề năng phát triển mô hình xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm ủ Biogas quy mô hộ gi nh tại ại nh hu ện ả t nh nh h c. 2 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI VÀ CÔNG NGHỆ BIOGAS 1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi 1. Chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi nhƣ phân, nƣớc tiểu, xác súc vật,… Chất thải chăn nuôi đƣợc chia làm 3 loại: chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí.

Trong chất thải chăn nuôi có nhiều chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con ngƣời.