Đánh Giá Hiệu Quả Mô Hình Khí Sinh Học Và Đề Xuất Giải Pháp Phát Triển Mô Hình Tại Xã Thành Lộc Huyện Hậu Lộc Tỉnh Thanh Hóa

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp này, ngoài

sự cố gắng rất nhiều của bản thân, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp đỡ nhiệt

tình của các thầy cô trong khoa. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi

lời cảm ơn chân thành tới:

Các thầy cô trong trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, đặc biệt là thầy cô

trong Khoa Quản lý tài nguyên rừng & Môi trƣờng đã trang bị cho tôi nền tảng kiến

thức vững chắc về môi trƣờng và nhiều lĩnh vực liên quan khác trong những năm

qua.

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Giảng viên, Th.S. Kiều Thị Dƣơng,

ngƣời đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiều để tôi hoàn thành đƣợc

nội dung Khóa luận này.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cô chú, anh chị tại UBND xã Thành Lộc

đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại cơ sở và các hộ gia

đình đƣợc điều tra trên địa bàn xã đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thực hiện

nghiên cứu đề tài, cung cấp những thông tin, số liệu cần thiết để tôi có thể hoàn

thành bài Khóa luận này.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới ngƣời thân trong gia đình, bạn bè đã hỗ

trợ và động viên, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện Khóa luận.

Do trình độ và thời gian thực hiện đề tài có giới hạn nên đề tài không tránh

khỏi những sai sót. Tôi rất mong nhận đƣợc sự góp ý của thầy cô và các bạn để đề

tài của tôi đƣợc hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn và kính chúc quý thầy cô và các bạn sức khỏe!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Phƣợng

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... i

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT................................................................................... v

DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vi

DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................ vii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

.......................................................................................................... vii

i

ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU........................................................ 3

1.1.Tình hình ứng dụng công nghệ Biogas ........................................................... 3

1.1.1. Lịch sử quá trình hình thành và phát triển công nghệ Biogas trên Thế

giới và Việt Nam ..................................................................................... 3

1.1.2. Tiêu chuẩn kỹ thuật về hầm ủ Biogas tại Việt Nam................................ 6

1.2.Tổng quan về công nghệ Biogas trong nông nghiệp....................................... 7

1.2.1. Nguồn nguyên liệu thô trong quá trình sản xuất Biogas........................ 7

1.2.2. Nguyên lý của quá trình chuyển hóa ...................................................... 8

1.2.3. Thành phần, tính chất Biogas................................................................. 9

1.2.4. Các yếu tố hóa lý ảnh hưởng đến quá trình phân hủy sinh học ............. 10

1.2.5. Lợi ích của công nghệ Biogas trong nông nghiệp [22].......................... 13

CHƢƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU................................................................................. 15

2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 15

2.1.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 15

2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 15

2.2. Đối tƣợng – phạm vi nghiên cứu .................................................................... 15

2.3. Nội dung nghiên cứu....................................................................................... 15

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 16

2.4.1. Phương pháp kế thừa tài liệu .................................................................. 16

2.4.2. Phương pháp điều tra phỏng vấn............................................................ 16

iii

2.4.3. Phương pháp điều tra thực địa ............................................................... 17

2.4.4. Phương pháp tính toán lượng phát thải CH4 [12]................................... 18

2.4.5. Phương pháp nội nghiệp ......................................................................... 19

CHƢƠNG 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI TẠI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU................................................................................. 20

3.1. Điều kiện tự nhiên........................................................................................... 20

3.1.1. Vị trí địa lý [4]......................................................................................... 20

3.1.2. Địa hình................................................................................................... 20

3.1.3. Đặc điểm hệ thống giao thông ................................................................ 21

3.1.4. Đặc điểm khí hậu, thời tiết [4] ................................................................ 21

3.1.5. Các nguồn tài nguyên thiên nhiên........................................................... 23

3.2. Đặc điểm dân sinh, kinh tế, xã hội [4]............................................................ 25

CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. 27

4.1. Hiện trạng sử dụng mô hình Biogas tại xã Thành Lộc ................................... 27

4.1.1. Kết quả khảo sát tình hình lắp đặt hầm Biogas tại xã Thành Lộc .......... 27

4.1.2. Kết quả khảo sát hiện trạng sử dụng Biogas .......................................... 37

4.2. Hiệu quả của việc phát triển mô hình Biogas tại khu vực .............................. 44

4.2.1. Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng hầm Biogas................................ 44

4.2.2. Đánh giá hiệu quả môi trường trong chăn nuôi khi sử dụng hầm Biogas

................................................................................................................ 46

4.2.3. Đánh giá hiệu quả xã hội khi sử dụng hầm Biogas ................................ 47

4.2.4. Đánh giá hiệu quả về mặt y tế - giáo dục khi sử dụng hầm Biogas........ 48

4.2.5. Những thuận lợi và khó khăn của người dân khi lắp đặt hầm Biogas.... 49

4.3. Những tồn tại khi sử dụng mô hình Biogas trong khu vực............................. 50

4.3.1. Xả bớt nhiên liệu từ hầm Biogas............................................................. 50

4.3.2. Rò rỉ khí gas ............................................................................................ 51

4.3.3. Bùng phát tảo .......................................................................................... 52

4.4.2. Biện pháp để nhân rộng mô hình Biogas và khắc phục những tác động

đến môi trường ở xã Thành Lộc ............................................................. 53

iv

KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ......................................................... 57

1. Kết luận ........................................................................................................... 57

2. Tồn tại.............................................................................................................. 58

3. Khuyến nghị .................................................................................................... 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 59

PHỤ BIỂU .......................................................................................................... 61

v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CH4 : Khí Metan

CO2 : Khí Cacbon dioxit

C/N : Tỷ lệ giữa lƣợng Cacbon và Nito

Dự án CDM : Dự án Cơ chế phát triển sạch

H2S : Hydro sunfua

HLV : Hội làm vƣờn

H1N1 : Virut cúm H1N1

IPCC : Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

NN&PTNT : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

NH3 : Amoniac

Tp.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

TCN : Tiêu chuẩn ngành

FAO : Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

UBND : Ủy ban Nhân dân

SIDA : Tổ chức Hợp tác phát triển quốc tế Thụy Điển

WHO : Tổ chức Y tế Thế giới

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1. 1. Thông tin chung về hầm Biogas............................................................. 5

Bảng 1. 2. Lƣợng chất thải hàng ngày của động vật và ngƣời................................. 7

Bảng 1. 3. Thành phần CH4, CO2 trong Biogas sinh ra từ các hơp chất hữa cơ...... 8

Bảng 1. 4. Sản lƣợng khí sinh ra hàng ngày của một số loại chất thải ................... 8

Bảng 1. 5. Trình bày thành phần và một số tính chất cơ bản của Biogas................ 10

Bảng 1. 6. Nồng độ các chất gây ức chế quá trình lên men của vi khuẩn kỵ khí ... 12

Bảng 3. 1. Hiện trạng hệ thống giao thông xã Thành Lộc năm 2011 ...................... 21

Bảng 3. 2. Giá trị sản xuất, cơ cấu các ngành kinh tế .............................................. 25

Bảng 4. 1. Số đàn gia súc, gia cầm tại xã Thành Lộc năm 2011 – 2013 ................. 27

Bảng 4. 2. Số lƣợng lợn đƣợc nuôi ở các hộ sử dụng hầm Biogas tại xã Thành Lộc..... 28

Bảng 4. 3. Tỷ lệ phân bổ phiếu điều tra cho các thôn trên địa bàn xã ..................... 30

Bảng 4. 4. Tỷ lệ nghề nghiệp của các hộ gia đình đƣợc điều tra có sử dụng hầm khí

Biogas ở xã Thành Lộc ............................................................................................ 31

Bảng 4. 5. Các kênh thông tin về Biogas cho các hộ gia đình đƣợc điều tra........... 32

Bảng 4. 6. Lý do các hộ gia đình đƣợc điều tra lắp đặt Biogas ............................... 33

Bảng 4. 7. Kiểu hầm Biogas mà các hộ gia đình đƣợc điều tra ở đây sử dụng ....... 36

Bảng 4. 8. Lƣợng khí gas sinh ra hàng ngày từ hầm Biogas của gia đình anh

Nguyễn Trọng Thiết tại thôn 8, xã Thành Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa... 39

Bảng 4. 9. Loại bếp sử dụng cho Biogas của các hộ gia đình đƣợc điều tra ........... 40

Bảng 4. 10. Kết quả điều tra về thời gian nấu ăn bằng bếp Biogas ......................... 41

Bảng 4. 11. Mùi trong nhà bếp của các hộ gia đình đƣợc điều tra ......................... 43

Bảng 4. 12. Hiệu quả kinh tế khi áp dụng hầm Biogas trên địa bàn xã Thành Lộc. 45

Bảng 4. 13. So sánh lợi ích giữa nhóm hộ gia đình sử dụng hầm Biogas và nhóm hộ

gia đình không sử dụng hầm Biogas........................................................................ 49

vii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2. 1. Đồng hồ đo áp lực ................................................................................... 18

Hình 3. 1. Bản đồ xã Thành Lôc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa ........................ 20

Hình 3. 3. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ diện tích tự nhiên xã Thành Lộc .......................... 23

Hình 4. 1. Chăn nuôi lợn ở xã Thành Lộc................................................................ 27

Hình 4. 2. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ phân bổ phiếu điều tra các hộ sử dụng hầm khí

Biogas trong toàn xã ................................................................................... 30

Hình 4. 3. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ dung tích của mô hình Biogas của các hộ gia đình..... 31

Hình 4. 4. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ nghề nghiệp của các hộ gia đình đƣợc điều tra có

sử dụng hầm khí Biogas ở xã Thành Lộc ................................................... 31

Hình 4. 5. Biểu đồ thể hiện kênh thông tin mà các hộ gia đình điều tra biết đến

Biogas.......................................................................................................... 32

Hình 4. 6. Biểu đồ thể hiện lý do các hộ gia đình đƣợc điều tra lắp đặt hầm Biogas ..... 33

Hình 4. 7. Hầm KT1................................................................................................. 35

Hình 4. 8. Hầm bê tông xây cố định ........................................................................ 35

Hình 4. 9. Hầm composite........................................................................................ 36

Hình 4. 11. Bếp đôi .................................................................................................. 40

Hình 4. 12. Bếp đơn ................................................................................................. 40

Hình 4. 13. Biểu đồ thể hiện loại bếp sử dụng cho Biogas của các hộ đƣợc điều tra... 41

Hình 4. 14. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ về thời gian nấu ăn bằng bếp Biogas của các hộ

gia đình đƣợc điều tra ................................................................................. 42

Hình 4. 15. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ mùi trong nhà bếp của các hộ gia đình đƣợc điều

tra................................................................................................................. 43

Hình 4. 16. Lọc khí đo áp suất ................................................................................. 44

Hình 4. 17. Nƣớc chảy tràn từ bể điều hòa thải trực tiếp ra ruộng rau .................... 52