I. Tổng quan về mô hình kết hợp biogas và lò gạch
Luận văn nghiên cứu mô hình kết hợp biogas và lò gạch nhằm giảm thiểu phát thải tại tỉnh An Giang. Biogas được sản xuất từ hỗn hợp phân heo và rác thải sinh hoạt, cung cấp năng lượng cho các lò gạch truyền thống. Mục tiêu chính là giảm ô nhiễm từ ba nguồn: khí thải lò gạch, chất thải chăn nuôi và rác thải sinh hoạt. Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm và phân tích chi phí-lợi ích để đánh giá hiệu quả của mô hình.
1.1. Hiện trạng sản xuất gạch và chăn nuôi tại An Giang
An Giang có hơn 1500 lò gạch truyền thống, sử dụng trấu làm nhiên liệu chính, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Các khí độc hại như SO2, CO, NOx ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và môi trường. Bên cạnh đó, ngành chăn nuôi heo phát triển mạnh nhưng việc xử lý chất thải chưa hiệu quả, dẫn đến ô nhiễm môi trường nông thôn.
1.2. Tiềm năng ứng dụng biogas
Biogas được coi là giải pháp tối ưu để xử lý chất thải chăn nuôi và rác thải sinh hoạt. Nghiên cứu đề xuất sử dụng khí sinh học từ hầm ủ kị khí để cung cấp năng lượng cho lò gạch, giảm thiểu phụ thuộc vào trấu và giảm phát thải khí độc hại.
II. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm
Luận văn áp dụng các phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm, thống kê và phân tích chi phí-lợi ích. Thí nghiệm được thực hiện trên hai mô hình ủ kị khí với tỉ lệ phối trộn phân heo và rác thải sinh hoạt lần lượt là 1:5 và 1:10. Kết quả cho thấy mô hình 1:10 hiệu quả hơn, với tổng lượng khí sinh ra là 19,37 lít/kg nguyên liệu sau 43 ngày ủ.
2.1. Thiết kế thí nghiệm
Thí nghiệm được thiết kế để đánh giá khả năng sinh khí từ hỗn hợp phân heo và rác thải sinh hoạt. Các thông số như lượng khí sinh ra, thành phần khí và độ sụt giảm thể tích được theo dõi chặt chẽ.
2.2. Kết quả thí nghiệm
Mô hình 1:10 cho thấy hiệu suất cao hơn, với lượng khí sinh ra đạt đỉnh vào ngày thứ 25 (22,5 lít, 53% mêtan). Thể tích khối ủ giảm 20% sau 44 ngày, chứng tỏ hiệu quả của quá trình ủ kị khí.
III. Đề xuất mô hình và giải pháp
Nghiên cứu đề xuất mô hình kết hợp biogas và lò gạch để giảm thiểu ô nhiễm và tận dụng nguồn năng lượng tái tạo. Mô hình này có thể cung cấp đủ năng lượng cho 9 lò gạch hoạt động trong một tháng. Chi phí đầu tư ban đầu là 17,8 tỷ VND, với lợi nhuận dự kiến đạt 5,8 tỷ VND/năm trong 10 năm đầu và 7,56 tỷ VND/năm sau đó.
3.1. Tính toán chi phí và lợi ích
Chi phí đầu tư bao gồm xây dựng hầm ủ biogas và hệ thống cung cấp khí. Lợi ích kinh tế và môi trường được đánh giá dựa trên việc giảm chi phí nhiên liệu và giảm phát thải khí độc hại.
3.2. Giải pháp triển khai
Để triển khai mô hình, cần cải thiện quản lý chất thải rắn, nâng cao nhận thức cộng đồng và hỗ trợ tài chính từ chính quyền địa phương. Mô hình này có tiềm năng lớn trong việc thúc đẩy phát triển bền vững tại An Giang.
