Luận văn thạc sĩ đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm biogas tại huyện tân yên tỉnh bắc giang

Khám phá giải pháp tối ưu hiệu quả sử dụng hầm biogas tại huyện Tân Yên, Bắc Giang, giúp nâng cao năng suất và bảo vệ môi trường bền vững.

• Tác giả: Bùi Thị Lan Anh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Quả Sử Dụng Hầm Biogas Tại Huyện Tân Yên, Bắc Giang
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
• 1.1.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Cơ sở pháp lý
• 2.3. Một số khái niệm
• 2.4. Khí Biogas
• 2.5. Khả năng sản sinh KSH (Biogas)
• 2.6. Các giai đoạn của quá trình phân hủy kỵ khí
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp kế thừa
• 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
• 3.4.3. Phương pháp điều tra phỏng vấn
• 3.4.4. Phương pháp quản lý số liệu
• 3.4.5. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang
• 4.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Đặc điểm phát triển kinh tế - xã hội
• 4.2. Hiện trạng sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang
• 4.2.1. Số lượng hầm Biogas tại huyện
• 4.2.2. Nguồn nguyên liệu cung cấp cho hầm Biogas
• 4.2.3. Quy mô loại hình hầm Biogas được sử dụng tại huyện Tân Yên
• 4.2.4. Hình thức sử dụng khí sinh học từ hầm Biogas
• 4.2.5. Hiện trạng sử dụng phụ phẩm hầm Biogas
• 4.3. Đánh giá chất lượng hầm Biogas
• 4.4. Lợi ích hầm Biogas đem lại và đánh giá hiệu quả của nó
• 4.4.1. Lợi ích về kinh tế và đánh giá hiệu quả việc sử dụng Biogas đem lại
• 4.4.2. Lợi ích về môi trường và đánh giá hiệu quả
• 4.4.3. Lợi ích về xã hội
• 4.5. Những vấn đề còn tồn tại trong việc sử dụng hầm Biogas huyện
• 4.6. Một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm biogas tại huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Với hơn 70% dân số sống ở nông thôn, việc quản lý chất thải chăn nuôi đang là vấn đề cấp bách. Hầm biogas được xem là giải pháp hiệu quả để xử lý chất thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ này tại Tân Yên còn hạn chế do thiếu vốn và nhận thức của người dân.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng sử dụng hầm biogas tại Tân Yên, xác định các lợi ích kinh tế, môi trường và xã hội mà hầm biogas mang lại. Đồng thời, đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phù hợp với điều kiện địa phương.

1.2. Ý nghĩa nghiên cứu

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, phát triển bền vững và tiết kiệm năng lượng. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần nâng cao nhận thức của người dân về lợi ích của công nghệ biogas và thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hơn.

II. Hiện trạng sử dụng hầm biogas tại Tân Yên

Nghiên cứu đã khảo sát hiện trạng sử dụng hầm biogas tại các hộ gia đình ở Tân Yên. Kết quả cho thấy, số lượng hầm biogas được xây dựng còn ít, chủ yếu tập trung ở các hộ chăn nuôi quy mô nhỏ. Nguyên nhân chính là do chi phí đầu tư cao và thiếu sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương. Mặc dù vậy, các hộ sử dụng hầm biogas đã ghi nhận những lợi ích đáng kể như giảm ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí năng lượng và cải thiện điều kiện sống.

2.1. Số lượng và quy mô hầm biogas

Theo số liệu khảo sát, số lượng hầm biogas tại Tân Yên còn hạn chế, chủ yếu là các hầm quy mô nhỏ dành cho hộ gia đình. Các hầm này thường được xây dựng bằng gạch hoặc bê tông, với công suất phù hợp với quy mô chăn nuôi của từng hộ.

2.2. Lợi ích của hầm biogas

Hầm biogas mang lại nhiều lợi ích, bao gồm xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tạo ra khí sinh học phục vụ sinh hoạt và sản xuất. Ngoài ra, phụ phẩm từ hầm biogas còn được sử dụng làm phân bón hữu cơ, góp phần phát triển nông nghiệp xanh.

III. Giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm biogas

Để nâng cao hiệu quả sử dụng hầm biogas tại Tân Yên, nghiên cứu đề xuất một số giải pháp cụ thể. Trong đó, việc nâng cao nhận thức của người dân về lợi ích của hầm biogas là yếu tố quan trọng. Bên cạnh đó, cần có sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương trong việc cung cấp vốn và kỹ thuật xây dựng hầm biogas. Ngoài ra, việc áp dụng các công nghệ biogas tiên tiến và phù hợp với điều kiện địa phương cũng là giải pháp cần được quan tâm.

3.1. Nâng cao nhận thức và đào tạo

Cần tổ chức các chương trình tuyên truyền và đào tạo để nâng cao nhận thức của người dân về lợi ích của hầm biogas. Đồng thời, hướng dẫn người dân cách vận hành và bảo dưỡng hầm biogas hiệu quả.

3.2. Hỗ trợ tài chính và kỹ thuật

Chính quyền địa phương cần có chính sách hỗ trợ tài chính và kỹ thuật để giúp người dân xây dựng và vận hành hầm biogas. Điều này sẽ giúp giảm bớt gánh nặng chi phí đầu tư ban đầu.

3.3. Áp dụng công nghệ tiên tiến

Việc áp dụng các công nghệ biogas tiên tiến, phù hợp với điều kiện địa phương sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng và kéo dài tuổi thọ của hầm biogas.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sử dụng hầm biogas tại Tân Yên mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường và xã hội. Tuy nhiên, để phát huy tối đa hiệu quả của hầm biogas, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa chính quyền địa phương, người dân và các tổ chức hỗ trợ. Các giải pháp được đề xuất trong nghiên cứu sẽ góp phần thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hầm biogas, hướng tới phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

4.1. Kết luận

Hầm biogas là giải pháp hiệu quả để xử lý chất thải chăn nuôi, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ này tại Tân Yên còn hạn chế do thiếu vốn và nhận thức của người dân.

4.2. Kiến nghị

Cần có sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương trong việc cung cấp vốn và kỹ thuật xây dựng hầm biogas. Đồng thời, tổ chức các chương trình tuyên truyền và đào tạo để nâng cao nhận thức của người dân về lợi ích của hầm biogas.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nƣớc ta có hơn 70% dân số sống ở nông thôn, miền núi. Việc đảm bảo nƣớc sinh hoạt và vệ sinh môi trƣờng đang là vấn đề lớn. Sự gia tăng của các sản phẩm nông nghiệp kết hợp với nhu cầu thực phẩm ngày càng cao của cuộc sống đã thúc đẩy ngành chăn nuôi phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong hộ gia đình, thiếu quy hoạch, nhất là những vùng dân cƣ đông gây ô nhiễm môi trƣờng ngày càng nghiêm trọng.

Ô nhiễm môi trƣờng do chăn nuôi chủ yếu từ nguồn phát sinh chất thải rắn, chất thải lỏng đƣợc xả thẳng ra môi trƣờng, sử dụng không qua xử lý gây ra mùi hôi, thối làm ô nhiễm môi trƣờng, ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời. Có rất nhiều những biện pháp để xử lý chất thải từ chăn nuôi nhƣ xây hầm Biogas, xây dựng các bể chứa phân, bón phân đã qua xử lý vào đất,… Trong đó việc sử dụng hầm Biogas là phƣơng pháp để xử lý chất thải từ chăn nuôi tốt nhất và hiệu quả nhất. Biogas sẽ là nguồn năng lƣợng chính, mang lại hiệu quả lớn cho việc chăn nuôi, trồng trọt của ngƣời dân. Tỉnh Bắc Giang nói chung và huyện Tân Yên nói riêng là một huyện nằm ở vùng trung du và miền núi phía Bắc, cuộc sống của ngƣời dân còn gặp nhiều khó khăn.

Huyện Tân Yên chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ chƣa phát triển. Chăn nuôi đóng vai trò quan trọng trong kinh tế hộ gia đình và là một trong những nguồn thu chủ yếu của nông hộ. Vấn đề giải quyết chất thải chăn nuôi ở đây còn đang là vấn đề lớn. Để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trƣờng trong chăn nuôi nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng ở huyện Tân Yên, ngƣời dân đã ứng dụng công nghệ hầm Biogas bƣớc đầu mang lại những hiệu quả khả quan nhƣ: hạn chế sự ô nhiễm xung quanh, n 2 hạn chế đƣợc tình hình dịch bệnh lây lan, tạo ra nguồn khí gas làm chất đốt, đèn thắp sáp….

Tuy nhiên, công nghệ hầm Biogas trong chăn nuôi hiện nay ở huyện Tân Yên chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi, ngƣời dân địa phƣơng còn gặp nhiều khó khăn đặc biệt là vấn đề ứng dụng chuyển giao công nghệ, tiền vốn khi xây dựng hầm Biogas. Vì vậy, việc triển khai xây dựng hầm Biogas tới các hộ nông dân là vấn đề mà các cấp chính quyền và ngƣời dân quan tâm để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng trong chăn nuôi. Xuất phát từ thực tế nói trên và nguyện vọng của bản thân cùng với sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trƣờng – Trƣờng Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, dƣới sự hƣớng dẫn của thày PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông em tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang”. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1.

Mục tiêu của đề tài - Tìm hiểu về vị trí địa lý, tình hình kinh tế xã hội của huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. - Đánh giá hiện trạng sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. - Hiệu quả của việc sử dụng hầm Biogas đem lại. - Đề ra những biện pháp thiết thực và phù hợp với địa phƣơng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hầm Biogas.

Yêu cầu của đề tài - Đánh giá đƣợc hiện trạng sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. - Số liệu thu thập phải chính xác, khách quan, trung thực. n 3 - Bộ câu hỏi điều tra phải dễ hiểu, đầy đủ các thông tin cần thiết cho việc đánh giá. - Đƣa ra các giải pháp, kiến nghị có tính khả thi cao, phù hợp với địa phƣơng.

Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học. - Vận dụng và phát huy các kiến thức đã học vào trong thực tế. - Nâng cao kiến thức kỹ năng cho bản thân.

- Tích lũy kinh nghiệm phục vụ cho công tác sau này. Ý nghĩa trong thực tiễn - Giúp sinh viên trau dồi kiến thức, kỹ năng giao tiếp, mối quan hệ đồng nghiệp trong môi trƣờng làm việc thực tế. - Đánh giá hiện trạng sử dụng hầm Biogas tại huyện Tân Yên tỉnh Bắc Giang. - Hiệu quả của việc sử dụng hầm Biogas đem lại.

- Đề ra những biện pháp thiết thực và phù hợp với địa phƣơng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hầm Biogas. - Góp phần tuyên truyền, giáo dục, nâng cao nhận thức của ngƣời dân về hiệu quả của việc sử dụng hầm Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi. n 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học 2.

Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ Môi trƣờng số 52/2005/QH đƣợc Quốc hội nuớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XI kỳ họp thứ 08 thông qua ngày 29/11/2005 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/07/2006. - Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính Phủ về việc quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều luật Bảo vệ Môi trƣờng. - Tiêu chuẩn ngành 10TCN 97÷102 -2006 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Nghị định số 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của Chính phủ sửa đổi bổ sung một số điều của nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính phủ về việc quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều luật Bảo vệ Môi trƣờng.

- Nghị định số 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 của Chính phủ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực Bảo vệ Môi trƣờng. - Thông tƣ số 04/2010/TT-BNNPTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quy định về ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn, trại chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học. - QCVN 01-14: 2010/BNNPTNT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia điều kiện trại chăn nuôi lợn an toàn sinh học. - Thông tƣ số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trƣờng.

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về vệ sinh nƣớc dùng trong chăn nuôi. n 5 - QCVN 01 - 79: 2011/BNNPTNT về cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm quy trình kiểm tra, đánh giá điều kiện vệ sinh thú y. Do Cục Thú y biên soạn, Vụ Khoa học, Công nghệ và Môi trƣờng trình duyệt, và đƣợc ban hành theo Thông tƣ số 71/2011/TT-BNNPTNT ngày 25 tháng 10 năm 2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Quyết định 2418/QĐ-BNN năm 2012 gia hạn thời gian thực hiện Dự án “Chƣơng trình Khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam 2007-2012” do Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành - Quyết định 212/QĐ-BNN-CN năm 2012 về phân bổ chỉ tiêu xây dựng công trình khí sinh học năm 2012 cho tỉnh, thành phố thực hiện Dự án Chƣơng trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi Việt Nam 2007-2012 do Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành.

- Nghị định 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính phủ về xử phạt hành chính trong lĩnh vực Bảo vệ Môi trƣờng. - Nghị định số 80/2014/NĐ-CP ngày 06/08/2014 của Chính phủ về thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải. Một số khái niệm - Môi trƣờng: Theo Điều 3, Chƣơng I, Luật Bảo vệ Môi trƣờng Việt Nam 2005 “ Môi trƣờng bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con ngƣời, có ảnh hƣởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con ngƣời và sinh vật”. [5] - Ô nhiễm môi trƣờng: Là sự biến đổi các thành phần môi trƣờng không phù hợp với tiêu chuẩn môi trƣờng, gây ảnh hƣởng xấu tới con ngƣời và sinh vật.

[8] - Hầm Biogas: Là bể kín chứa phân và chất thải hữu cơ từ quá trình chăn nuôi, sản xuất…. đƣợc ủ lên men yếm khí để tạo ra khí Biogas đƣợc sử dụng nhƣ một nguồn nguyên liệu cung cấp cho các hoạt động sinh hoạt cũng nhƣ sản xuất. [9] n 6 - Phụ phẩm KSH (gọi tắt là phụ phẩm): Là sản phẩm ở dạng lỏng và rắn của quá trình phân giải chất hữu cơ. Phụ phẩm KSH gồm 3 phần là: Nƣớc xả, bã cặn và váng.[15] Nƣớc xả: Là chất lỏng đƣợc xả ra khỏi bề mặt phân giải.

Bã cặn: Là chất đặc lắng đọng ở dƣới đáy bể phân giải. Váng: Là chất đặc nổi lên bề mặt dịch phân giải trong bể phân giải. - Quá trình xử lý yếm khí: Là quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ có thể chuyển hóa sinh nhờ vi khuẩn hô hấp yếm khí và hô hấp tùy tiện.[8] - Khí Biogas: hay còn gọi là khí sinh học (KSH) là một dạng năng lƣợng khi mà các chất hữu cơ (phân động vật hoặc các sản phẩm của nông nghiệp) lên men trong điều kiện không có không khí (quá trình yếm khí), vi sinh vật phân huỷ các chất tổng hợp và sinh ra khí. Khí sinh học là một hỗn hợp khí bao gồm Metan (CH4), Cacbon Dioxit (CO2), Nito (N2) và Hydro sunphat (H2S).

Nhìn về góc độ năng lƣợng tính toán đƣợc rằng: 1m3 khí sinh học (với mức 6000 calo) tƣơng đƣơng với 3,47 kg gỗ, 0,45 kg khí ga hoá lỏng, 1,25 Kw điện năng, 1,4 kg than đá, 13 kg nhiên liệu phân gia súc và còn nhiều ƣớc tính khác nữa, khí biogas hoàn toàn có thể sử dụng nhƣ một nguồn năng lƣợng phổ biến hiện nay.1: Vị trí hầm Biogas quy mô hộ gia đình n 7 Theo công nghệ càng ngày càng phát triển, khí Biogas có thể đƣợc sản xuất từ nguồn nguyên liệu khác nhau, xử lý đƣợc chất thải phát sinh mà vẫn phù hợp tính năng của ngƣời sử dụng. Quá trình sản xuất KSH a. Nguyên liệu để sản xuất KSH * Nguyên liệu có nguồn gốc động vật Nguyên liệu có nguồn gốc động vật bao gồm chất thải (phân và nƣớc tiểu) của gia súc, gia cầm và chất thải của ngƣời… Số lƣợng chất thải trên một đầu động vật phụ thuộc vào khối lƣợng cơ thể và chế độ dinh dƣỡng.