Đánh Giá Hiệu Quả Sử Dụng Hầm Ủ Biogas Trong Xử Lý Chất Thải Chăn Nuôi Lợn Quy Mô Hộ Gia Đình Tại Xã Nhật Tân Huyện Kim Bảng Tỉnh Hà Nam

i

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

========&&&=======

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG HẨM Ủ BIOGAS TRONG XỬ LÝ

CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH

TẠI XÃ NHẬT TÂN, HUYÊN KIM BẢNG, TỈNH HÀ NAM.

Ngành : Khoa học môi trƣờng

Mã ngành : 7440301

Giảng viên hƣớng dẫn : PGS.TS. Trần Quang Bảo

Sinh viên thực hiện : Vũ Thị Nguyệt

Mã sinh viên : 1553060426

Lớp : 60A-KHMT

Khóa học : 2015 - 2019

Hà Nội, 2019

i

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, em đã hoàn thành khóa luận

tốt nghiệp theo kế hoạch của khoa Quản lý Tài nguyên rừng và Môi Trƣờng –

trƣờng Đại học Lâm nghiệp với đề tài “Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ

biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xã Nhật

Tân, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam”.

Có đƣợc kết quả này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy

cô trong trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Quản

Lý Tài Nguyên Rừng và Môi trƣờng – những ngƣời đã truyền đạt cho em

những kiến thức bổ ích và tạo điều kiện giúp em thực hiện khóa luận này.

Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Trần Quang Bảo đã trực tiếp

hƣớng dẫn em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận, thầy đã chỉ bảo và

hƣớng dẫn tận tình cho em những kiến thức lý thuyết, thực tế cũng nhƣ các kỹ

năng trong viết bài, đồng thời cũng chỉ rõ những thiếu sót và hạn chế để em

hoàn thành bài báo cáo với kết quả tốt nhất.

Em xin chân thành cảm ơn phòng phân tích hóa học trƣờng ĐH Lâm

Nghiệp cũng nhƣ UBND xã Nhật Tân đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong

quá trình thực tập, điều tra nghiên tại cơ sở.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song khóa luận khó tránh khỏi những

thiếu sót, hạn chế. Rất mong sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy, cô

giáo và các bạn sinh viên để giúp em hoàn thành bài khóa luận đƣợc tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10tháng 05 năm 2019

Sinh viên

Vũ Thị Nguyệt

ii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

1.Tên khóa luận:“Đánh giá hiệu quả sử dụng hầm ủ biogas trong xử lý

chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại xãNhật Tân, huyện Kim

Bảng, tỉnh Hà Nam”,

Giáo viên hƣớng dẫn:Trần Quang Bảo

Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Nguyệt

2.Mục tiêu nghiên cứu:

2.1.Mục tiêu chung

Đề tài góp phần đánh giá và cung cấp cơ sở khoa học nhằm nâng cao

hiệu quả của việc xử lý chất thải chăn nuôi bằng mô hình biogas

2.2.Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá đƣợc thực trạng và hiệu quả sử dụng hầm biogas tại xã Nhật

Tân, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam.Nâng cao nhận thức, khuyến khích ngƣời

dân sử dụng để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng.

-Tìm hiểu những thuận lợi và khó khăn của các hộ gia đình trong quá

trình sử dụng hầm ủ biogas.

-Đề xuất những giải pháp nhằm khắc phục khó khăn và nâng cao hiệu

quả sử dụng mô hình biogas tại địa phƣơng.

3. Nội dung nghiên cứu

-Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Nhật Tân, huyện

Kim Bảng, tỉnh Hà Nam.

- Hiện trạng tình hình chăn nuôi lợn và sử dụng hầm ủ biogas của các

hộ dân thuộc xã Nhật Tân.

-Đánh giá hiệu quả xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn bằng hệ thống hầm ủ

biogas

-Đề xuất giải pháp nhằm phát triển mô hình và nâng cao hiệu quả sử

dụng của hầm ủ biogas ở địa phƣơng

4. Những kết quả đạt đƣợc

Qua điều tra khảo sát kết hợp một số phƣơng pháp nghiên cứu em đã thu

đƣợc kết quả nhƣ sau:

iii

4.1.Hiện trạng sử dụng biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn của các

hộ gia đình trên địa bàn xã Nhật Tân, huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam.

Tình hình chăn nuôi của xã khá phát triển với tổng đàn gia cầm 121505

con, đàn trâu, bò là 305 con, đàn lợn 9200 con. Nhƣ vậy, lƣợng chất thải phát

sinh hàng ngày lên tới 105,514 tấn, đây là mối nguy hại cho môi trƣờng và

sức khỏe con ngƣời nếu không đƣợc xử lý triệt để.

Tuy nhiên,3,2% trang trại chƣa áp dụng các biện pháp xử lý chất thải.

Số còn lại có xử lý chất thải nhƣng chủ yếu chỉ xây hầm biogas, ủ làm phân

bón và một số ít sử dụng chế phẩm sinh học khác. Còn chăn nuôi nông hộ thì

hầu nhƣ không áp dụng bất kỳ biện pháp xử lý chất thải nào mà xả thẳng vào

hệ thống thoát nƣớc.chất thải chăn nuôi xả ra ao hồ, kênh mƣơng làm tắc

nghẽn dòng chảy, bốc mùi, gây ô nhiễm nguồn nƣớc, không khí, đất đai.

- Chất thải đƣợc đƣa vào hầm ủ biogas sau quá trình phân hủy kỵ

khí,một phần khí biogas sinh ra đƣợc đƣa về hệ thống lƣu trữ khí,một phần

phân và phụ phẩm sinh học đƣợc dẫn ra ngoài để ngƣời dân bán và sử dụng

chăm bón cho cây trồng,một phần chất thải đƣợc đƣa đến hệ thống sau để xử

lý tiếp.

- Đề xuất việc ứng dụng biogas để sản xuất điện năng là rất phù hợp với

điều kiện nông thôn việt nam nhằm phát triển mô hình và nâng cao hiệu quả

sử dụng của hầm ủ biogas ở địa phƣơng tiết kiệm năng lƣợng,tiết kiệm chi phí

sản xuất bảo vệ môi trƣờng ở nông thôn bên cạnh đó chất thải sau biogas tận

dụng làm phân bón rất tốt cho cây trồng.

4.2.Hiệu quả sử dụng hầm biogas trong xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn tại

xã Nhật tân.

* Hiệu quả về mặt môi trường

- Từ trại chăn nuôi lợn chủ yếu là từ khâu vệ sinh lợn và chuồng trại

chứa phân, nƣớc tiểu, thức - Nƣớc thải chăn nuôi lợn trƣớc khi vào hầm

biogas

iv

- Do hình thức chăn nuôi của đa số các hộ sử dụng hầm biogas trên địa

bàn xã là giống nhau (nguồn thức ăn chủ yếu là cám công nghiệp, một số ít hộ

có bổ sung cám ngô, cám gạo, rau xanh, chuối, sắn, thức ăn thừa…) nên các

đặc điểm của nƣớc thải chăn nuôi lợn là gần giống nhau.

- Nƣớc thải phát sinh ăn thừa. Đặc trƣng của nƣớc thải chăn nuôi lợn là ô

nhiễm hữu cơ TSS cao và chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh.

Để đánh giá hiệu quả của hầm ủ biogas trên địa bàn, tiến hành lấy mẫu

nƣớc thải chăn nuôi tại hầm ủ biogas nhà:

+)Anh Nguyễn Văn Việt:Hàm lƣợng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải

chăn nuôi lợn đã giảm đi nhiều,điển hình các chỉ tiêu trong mô hình biogas

nhà anh Nguyễn Văn Việtso với QCVN 62:2016/BTNMT là:

- TSS giảm 72,19%, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 4,2 lần

- CODnằm trong ngƣỡng quy chuẩn cho phép

- T - P giảmkhông đáng kể,vƣợt ngƣỡng quy chuẩn1,07 lần.

+) Cô Nguyễn Thị Nghị: so với QCVN62:2016/BTNMT

- TSS giảm 58,1%, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 5,46 lần

- CODtrƣớc và sau khi qua hầm ủ biogas vẫnnằm trong ngƣỡng

quy chuẩn cho phép

- T - P giảmkhông đáng kể,vƣợt ngƣỡng quy chuẩn1,006lần.

Nhƣ vậy, chỉ có hàm lƣợngCOD là đạt ngƣỡng quy chuẩn cho phép,

các chỉ tiêu khác cũng không vƣợt quá ngƣỡng quy chuẩn. Hơn thế nữa, 2

hộgia đình đều đã có các công trình xử lý thứ cấp khác nhƣ bãi lọc ngầm

trồng cây, ao sinh học…

* Về hiệu quả kinh tế trong sử dụng hầm biogas:

- Hiệu quả kinh tế thu đƣợc từ việc sử dụng hầm biogas đƣợc thể hiện

qua hai mặt là sử dụng khí và sử dụng bã thải. Phân tích hiệu quả kinh tế đem

lại của các hộ có hầm biogas cho thấy việc sử dụng hầm biogas rất tiện lợi,

hữu dụng giúp tiết kiệm đƣợc một khoản chi phí cho nhiên liệu nhƣ than, củi,

v

gas công nghiệp (khoảng 500.000 đ/tháng). Lƣợng bã thải có thể sử dụng làm

phân bón, từ đó giúp tiết kiệm chi phí cho phân bón trong trồng trọt.

- Về lợi ích xã hội:Giải phóng lao động cho ngƣời nội trợ.Tạo mối quan

hệ cộng đồng tốt, đời sống ngƣời dân đƣợc cải thiện, văn minh hơn, thúc đẩy

tiến bộ xã hội.

- Lợi ích trong nông nghiệp, chăn nuôi thủy sản: Phụ phẩm khí sinh học

còn là nguồn thức ăn tốt, giàu dinh dƣỡng cho ao cá, là nguồn phân bón tốt

cho cây trồng...

4.3.Giải pháp để nâng cao hiệu quả

- Bên cạnh việc cấp kinh phí cho hoạt động nghiên cứu, thử nghiệm, các

tổ chức đầu tƣ cần quan tâm tới quá trình chuyển giao công nghệ nhằm nâng

cao hơn nữa chất lƣợng của biogas.

- Cần có chế độ theo dõi, phát hiện, khắc phục sự cố và bảo dƣỡng,

thông hút bể theo định kỳ. Trong quá trình vận hành, ngƣời dân cần theo dõi

hoạt động của hầm ủ để nhanh chóng phát hiện các sự cố của hầm nhằm duy

trì và đảm bảo chất lƣợng gas ổn định với áp lực và lƣợng gas đủ để phục vụ

cho mục đích sinh hoạt của gia đình.

- Đầu tƣ lắp đặt máy phát điện để tận dụng tối ƣu nguồn nguyên liệu khí

biogas sinh ra, giảm phát thải ra môi trƣờng, giảm chi phí năng lƣợng điện

tiêu thụ hàng năm cho trang trại và đất nƣớc.

vi

MỤC LỤC

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

TÓM TẮT KHÓA LUẬN ................................................................................ii

DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................viii

DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................ ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. x

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

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU............................... 2

1.1.Khái niệm chung ......................................................................................... 2

1.2.Cơ sở pháp lý .............................................................................................. 3

1.3.Chất thải chăn nuôi...................................................................................... 4

1.3.1.Đặc tính chất thải chăn nuôi..................................................................... 5

1.3.2.Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi................................................. 5

1.3.3.Những ảnh hƣởng của chất thải chăn nuôi............................................... 6

1.4.Khái quát về công nghệ Biogas................................................................... 7

1.4.1.Công nghệ biogas và khí sinh học ........................................................... 7

1.4.2.Mô tả môt công trình biogas quy mô hộ gia đình.................................. 10

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

PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................... 17

2.1.Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 17

2.1.1.Mục tiêu chung....................................................................................... 17

2.1.2.Mục tiêu cụ thể....................................................................................... 17

2.2.Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 17

2.3.Nội dung nghiên cứu................................................................................. 17

2.4.Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................... 18

2.4.1.Phƣơng pháp thu thập số liệu thứ cấp.................................................... 18

2.4.2.Phƣơng pháp thu thập số liệu sơ cấp...................................................... 18

2.4.3.Phƣơng pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm............................ 19

2.4.4.Thống kê và xử lý số liệu....................................................................... 20

CHƢƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................... 21