tìm hiểu về và giải pháp phát triển bền vững biogas trong quan hệ với phát triển các ngành sản xuất

PhÇn I

Më ®Çu

1.1: TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi nghiªn cøu.

Cïng víi sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ thÞ trêng, khu vùc kinh tÕ n«ng th«n

cã nhiÒu khëi s¾c vµ chuyÓn biÕn râ rÖt. C¬ cÊu kinh tÕ n«ng nghiÖp, n«ng th«n

cã nhiÒu thay ®æi, ngµnh ch¨n nu«i ®ang tõng bíc ph¸t triÓn vµ gi÷ vÞ trÝ quan

träng trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. N¨m 2002, ngµnh ch¨n nu«i ViÖt Nam cã tèc

®é ph¸t triÓn cao víi 9,9 %...T¨ng trëng ch¨n nu«i sÏ kÐo theo vÊn ®Ò m«i trêng,

t¸c h¹i m«i trêng cña chÊt th¶i tõ gia sóc còng ®· b¾t ®Çu râ nÐt ë mét sè níc

®ang ph¸t triÓn. ChÊt th¶i tõ gia sóc cã mïi h«i, thèi, lµm « nhiÔm kh«ng khÝ, «

nhiÔm ®Êt, « nhiÔm nguån níc, g©y lªn c¸c bÖnh vÒ ®êng h« hÊp vµ ®êng tiªu

ho¸, bÖnh ngøa da, ngøa m¾t, viªm gan, ¶nh hëng ®Õn søc khoÎ, ®êi sèng cña

nh©n d©n.

ViÖc qu¶n lý chÊt th¶i tõ gia sóc cÇn mét tæng hîp c¸c biÖn ph¸p kü thuËt,

gi¸o dôc, chÝnh s¸ch m«i trêng vµ chÝnh s¸ch kinh tÕ. C¸c biÖn ph¸p kü thuËt phæ

biÕn ®Ó xö lý chÊt th¶i tõ gia sóc bao gåm hÖ thèng biogas; bÓ chøa ph©n: bãn

ph©n ®· xö lý vµo ®Êt; sö dông c©y xanh ®Ó hÊp thu chÊt th¶i vµ sö dông ph©n gia

sóc nh mét thµnh phÇn cña thøc ¨n gia sóc. Trong ®ã, x©y dùng hÖ thèng biogas

lµ mét gi¶i ph¸p xö lý chÊt th¶i tõ ch¨n nu«i tèt nhÊt vµ hiÖu qu¶ nhÊt. Biogas

biÕn ®æi chÊt th¶i tõ gia sóc thµnh nguån n¨ng lîng cã thÓ dïng ®Ó ®un nÊu, sëi

Êm, th¾p s¸ng, t¹o nguån ph©n bãn s¹ch cho c©y trång lµm s¹ch m«i trêng.

Biogas ®îc a chuéng v× kh¶ n¨ng lµm gi¶m mïi h«i cña ph©n gia sóc do sù ph©n

huû x¶y ra trong ®iÒu kiÖn yÕm khÝ vµ lµ nguån n¨ng lîng rÎ tiÒn.

HiÖn nay, níc ta ®· ¸p dông mét sè m« h×nh biogas cña c¸c níc Ên §é,

Trung Quèc, Colombia... cã hiÖu qu¶ vµ ®îc bµ con n«ng d©n ñng hé. Tuy nhiªn

trong qu¸ tr×nh x©y dùng vµ ph¸t triÓn hÖ thèng biogas ®· gÆp ph¶i kh«ng Ýt khã

kh¨n nªn tèc ®é më réng quy m« cßn chËm.

§Ó më réng quy m« vµ ph¹m vi ¸p dông m« h×nh biogas cã hiÖu qu¶ th× c«ng

viÖc nghiªn cøu vÒ biogas vµ c¸c ngµnh kh¸c cã liªn quan lµ rÊt quan träng. V×

vËy viÖc t×m hiÓu vÒ vµ gi¶i ph¸p ph¸t triÓn bÒn v÷ng biogas trong quan hÖ víi

ph¸t triÓn c¸c ngµnh s¶n xuÊt trong n«ng nghiÖp, n«ng th«n ë huyÖn Ch¬ng Mü￾Hµ T©y lµ cÇn thiÕt.

1.2. Môc tiªu nghiªn cøu cña ®Ò tµi.

1.2.1. Môc tiªu tæng qu¸t:

§¸nh gi¸ thùc tr¹ng vµ ®Þnh ra gi¶i ph¸p ph¸t triÓn bÒn v÷ng hÖ thèng

biogas sinh häc trong quan hÖ víi c¸c ngµnh s¶n xuÊt cã liªn quan ë n«ng th«n

huyÖn Ch¬ng Mü-Hµ T©y.

1.2.2. Môc tiªu cô thÓ

- HÖ thèng ho¸ c¬ së lý luËn vµ thùc tiÔn vÒ ph¸t triÓn bÒn v÷ng hÖ thèng

biogas vµ ph¸t triÓn bÒn v÷ng n«ng th«n.

- §¸nh gi¸ thùc tr¹ng ph¸t triÓn vµ hiÖu qu¶ cña hÖ thèng biogas vµ thùc tr¹ng

ph¸t triÓn c¸c ngµnh s¶n xuÊt. Tõ ®ã t×m hiÓu mèi quan hÖ gi÷a ph¸t triÓn hÖ

thèng biogas víi mét sè ngµnh s¶n xuÊt ë n«ng th«n vµ c¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn

nã.

- §Ò xuÊt ph¬ng híng vµ gi¶i ph¸p ®Ó ph¸t triÓn hÖ thèng biogas trong quan hÖ

tÝch cùc víi ph¸t triÓn c¸c ngµnh s¶n xuÊt kh¸c ë huyÖn Ch¬ng Mü-Hµ T©y.

1.3. §èi tîng vµ ph¹m vi nghiªn cøu.

1.3.1: §èi tîng nghiªn cøu.

- Nghiªn cøu nh÷ng vÊn ®Ò kinh tÕ - kü thuËt ng¾n liÒn víi ph¸t triÓn bÒn

v÷ng hÖ thèng biogas vµ ph¸t triÓn c¸c ngµnh s¶n xuÊt trong n«ng th«n ë huyÖn

Ch¬ng Mü.

- §èi tîng trùc tiÕp nghiªn cøu lµ c¸c hé cã hÇm biogas vµ mét sè hé ch¨n

nu«i nhiÒu mµ cha x©y hÇm.

1.3.2: Ph¹m vi nghiªn cøu.

- §Þa ®iÓm: huyÖn Ch¬ng Mü- Hµ T©y.

2

- Thêi gian: tõ 10/2/2003- 10/6/2003.

PhÇn II

Tæng quan tµi liÖu

2.1. C¬ së lý luËn.

2.1.1. Nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n vÒ ph¸t triÓn Biogas .

2.1.1.1. Kh¸i niÖm vÒ Biogas sinh häc.

C«ng nghÖ khÝ sinh häc Biogas lµ c«ng nghÖ sö dông nh÷ng qu¸ tr×nh ph©n huû

trong m«i trêng yÕm khÝ c¸c chÊt th¶i cã hµm lîng h÷u c¬ cao nh phô phÈm n«ng

nghiÖp; ph©n ®éng vËt; níc th¶i sinh ho¹t; níc th¶i cña c¸c lß mæ, c¸c tr¹i ch¨n

nu«i tËp trung; c¸c nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh ph©n

huû kþ khÝ nµy lµ khÝ sinh häc vµ b· th¶i.

KhÝ sinh häc lµ nhiªn liÖu khÝ cã gi¸ trÞ, nã ch¸y víi ngän löa xanh l¬ nh¹t vµ

kh«ng khãi, ®îc dïng ®Ó t¹o n¨ng lîng phôc vô trong s¶n xuÊt, sinh ho¹t, ®ång

thêi cßn ®Ó b¶o qu¶n mét sè lo¹i rau qu¶, ngò cèc cho hiÖu qu¶ kinh tÕ cao.

B· th¶i cã thÓ dïng trùc tiÕp lµm ph©n bãn c¸c lo¹i c©y, xö lý h¹t gièng, trång

lÊm lµm thøc ¨n bæ sung ®Ó nu«i lîn, nu«i thuû s¶n mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ

cao.

2.1.1.2. Vai trß cña Biogas

Níc th¶i vµ chÊt th¶i trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t gia ®×nh lµ

c¸c hîp chÊt h÷u c¬ cã ph©n tö lín. C¸c chÊt nµy trong ®iÒu kiÖn nãng Èm sÏ bÞ

ph©n ho¸ nhanh sinh ra n¨ng lîng vµ c¸c chÊt h÷u c¬ ph©n tö nhá h¬n hoÆc c¸c

chÊt v« c¬. Trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn kh«ng ®îc kiÓm so¸t vµ tËp trung th× qu¸

3

tr×nh nµy sÏ lµm « nhiÔm m«i trêng tõ ®ã t¸c ®éng vµ ¶nh hëng trùc tiÕp vµo qu¸

tr×nh trao ®æi chÊt cña con ngêi vµ c¸c sinh vËt kh¸c. Ngîc l¹i nÕu c¸c chÊt th¶i

®ã ®îc xö lý hîp lý sÏ t¹o ra nguån n¨ng lîng t¸i sinh h÷u Ých vµ c¸c chÊt dinh d￾ìng dÔ hÊp thô h¬n cho c©y trång vµ vËt nu«i, lµm nguyªn liÖu cho chu tr×nh s¶n

xuÊt khÐp kÝn tiÕp theo trong hÖ kinh tÕ sinh th¸i VAC. §Ó t×m mét gi¶i ph¸p

hîp lý vµ bÒn v÷ng trong viÖc xö lý chÊt th¶i ch¨n nu«i còng nh chÊt th¶i sinh

ho¹t th× viÖc øng dông c«ng nghÖ Biogas lµ biÖn ph¸p tÝch cùc nhÊt trong giai

®o¹n hiÖn nay, ®èi víi khu vùc ®Þa bµn n«ng th«n nh»m gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò

sau:

- T¹o nguån n¨ng lîng t¸i sinh rÎ vµ s¹ch phôc vô ®êi sèng con ngêi.

- Gi÷ g×n vµ b¶o vÖ m«i trêng vÖ sinh trong s¹ch trong c¸c khu vùc c«ng ®ång

n«ng th«n qua ®ã gãp phÇn gi÷ g×n vµ b¶o vÖ m«i trêng, b¶o vÖ søc khoÎ toµn x·

héi th«ng qua viÖc gi¶m « nhiÔm m«i trêng s¶n xuÊt, cung cÊp s¶n phÈm n«ng

nghiÖp s¹ch.

- Gi¶m chÆt ph¸ rõng ë c¸c khu vùc trung du miÒn nói. V× sö dông Biogas sÏ

gi¶m nhu cÇu tiªu thô gç, cñi.

- T¨ng thu nhËp cho c¸c hé gia ®×nh th«ng viÖc gi¶m chi phÝ vÒ nhu cÇu chÊt ®èt

phôc vô sinh ho¹t.

- T¹o nguån ph©n bãn h÷u c¬ vi sinh, gi¶m bít sö dông ph©n ho¸ häc, qua ®ã

gi¶m bít sù tho¸i ho¸ vµ c¶i thiÖn ®Êt trång, n©ng cao n¨ng suÊt c©y trång vµ

nu«i c¸ trong hÖ thèng VAC gia ®×nh.

- Hç trî ph¸t triÓn ch¨n nu«i tèt h¬n, t¹o ®iÒu kiÖn n©ng cao møc sèng vµ tiÕp cËn

®iÒu kiÖn v¨n minh ®« thÞ cho ngêi d©n n«ng th«n trong viÖc c¶i t¹o hè xÝ gia

®×nh, sö dông khÝ sinh häc vµo viÖc néi trî.

- Gi¶m søc lao ®éng cña phô n÷ trong c«ng viÖc néi trî.

4

2.1.1.3. §Æc ®iÓm kinh tÕ, kü thuËt cña Biogas.

C«ng nghÖ khÝ sinh häc víi c¸c d¹ng hÇm Biogas kh¸c nhau cã ®Æc ®iÓm

kinh tÕ vµ kü thuËt kh¸c nhau. Cã nhiÒu d¹ng hÇm Biogas nhng phæ biÕn lµ hÇm

x©y ch×m díi lßng ®Êt cã n¾p h×nh vßm khèi, hÇm Biogas n¾p næi cña Trung

Quèc, hÇm Biogas tói ñ b»ng chÊt dÎo cña Colombia.

* HÇm Biogas cã n¾p vßm cuèn.

- CÊu t¹o cña hÇm gåm:

+ BÓ ph©n huû ®îc x©y ch×m díi lßng ®Êt cã th©n bÓ h×nh trô, n¾p bÓ h×nh

vßm cuèn. N¾p vßm cuèn cã thÓ x©y b»ng g¹ch bª t«ng cèt thÐp, hoÆc b»ng vËt

liÖu C«m- p« - sÝt.

+ HÖ thèng ®Çu vµo dÉn nguyªn liÖu n¹p vµo hÇm ph©n huû theo mét ®êng

èng dÉn th¼ng xuèng ®¸y hÇm.

+ §Çu ra ®îc g¾n vµo hÇm ph©n huû, ®ãng vai trß lµ mét bÓ ®iÒu ¸p.

- ¦u ®iÓm: T¹o ®îc ¸p lùc ga lín, cã thÓ sö dông ga ®Ó th¾p s¸ng.

- Nhîc ®iÓm:

+ B¶n vÏ thiÕt kÕ phøc t¹p, thi c«ng x©y dùng khã kh¨n v× ®ßi hái chÝnh

x¸c cao trong thi c«ng x©y dùng, trong khi tr×nh ®é thî x©y dùng ë c¸c vïng

n«ng th«n hiÖn nay cßn rÊt h¹n chÕ. Do vËy viÖc phæ cËp vµ nh©n réng, ph¸t triÓn

m« h×nh nµy rÊt khã kh¨n.

+ ¸p lùc ga trong hÇm lín nªn chØ cÇn mét vÕt nøt nhá cña vßm cÇu trong

qu¸ tr×nh sö dông còng cã thÓ lµm cho ga thÊt tho¸t hoµn toµn mµ viÖc x¸c ®Þnh

c¸c vÕt nøt vµ rß rØ cña vßm cÇu lµ rÊt khã kh¨n.

+ Líp v¸ng xuÊt hiÖn vµ ph¸t triÓn g©y nhiÒu khã kh¨n vµ trë ng¹i cho sù

ph©n huû nguyªn liÖu trong hÇm.

+ Trêng hîp bÓ ®iÒu ¸p thiÕt kÕ mµ x©y dùng kh«ng ®óng quy c¸ch tiªu

chuÈn sÏ xuÊt hiÖn t×nh tr¹ng hÇm ph©n huû thêng xuyªn xÈy ra hiÖn tîng thiÕu

níc lµm cho hiÖu qu¶ s¶n xuÊt ga thÊp.

5

+Khi ë ®Çu vµo níc thêng bÞ dÒnh lªn lµm cho viÖc n¹p nguyªn liÖu vµo

hÇm gÆp nhiÒu trë ng¹i.

+ Gi¸ thµnh x©y dùng cao (4-5 triÖu ®ång/1hÇm 7m3

).

* Biogas b»ng tói chÊt dÎo.

- CÊu t¹o:

+ Tói ñ Biogas ®îc cÊu t¹o bëi 2-3 líp tói nilong lång vµo nhau lµm mét,

dµi 7-10m, ®êng kÝnh 1,4m ®îc ®Æt nöa ch×m nöa næi trªn mÆt ®Êt. Tói nµy ®îc

g¾n víi hÖ thèng èng sµnh t¹o ®Çu vµo vµ ®Çu ra.

+ Tói dù tr÷ ga cã nhiÖm vô thu vµ dù tr÷ khÝ sinh häc tï tói ñ ®Ó dÉn tíi

bÕp sö dông.

- Nhîc ®iÓm:

+ Tói ñ Biogas hay bÞ thñng do bÞ t¸c ®éng c¬ häc.

+ VËt liÖu chÊt dÎo dÔ bÞ l·o ho¸ díi t¸c dông cña ¸nh n¾ng mÆt trêi.

+ M« h×nh chiÕm diÖn tÝch ®Êt lín (10 m3

) v× tói Biogas ®Æt nöa ch×m nöa næi trªn

mÆt ®Êt lµm cho c¸c gia ®×nh cã diÖn tÝch ®Êt trËt nªn kh«ng cã ®iÒu kiÖn ®Ó ¸p

dông m« h×nh nµy.

* Biogas VACVINA c¶i tiÕn:

- CÊu t¹o:

+ HÇm Biogas VACVI NA c¶i tiÕn cã thÓ nãi lµ mét sù giao kÕt gi÷a m«

h×nh vßm cuèn cè ®Þnh díi lßng ®Êt vµ m« h×nh tói Biogas b»ng nilong.

+ HÇm ph©n huû th«ng thêng cã h×nh khèi hép ch÷ nhËt ®îc x©y dùng

b»ng g¹ch, xi m¨ng, ®é s©u võa ph¶i díi lßng ®Êt. Kh«ng cÇn bÓ phèi trén, nhng

thay vµo ®ã lµ mét sù ho¹t ®éng liªn hoµn víi kü thuËt ®¬n gi¶n b»ng mét lo¹i xi￾ph«ng ®Çu vµo víi ho¹t ®éng linh ho¹t dÉn chÊt th¶i vµo hÇm ®ång thêi thùc hiÖn

ph¸ v¸ng liªn tôc trong qu¸ tr×nh sö dông. Thùc chÊt lµ khi chÊt th¶i ®a vµo hÇm

®îc r¬i tù do víi gia tèc träng trêng lµm ph¸ vì líp v¸ng trªn bÒ mÆt thuû tÜnh

trong hÇm.

6

+ Ga s¶n sinh trong hÇm ñ ®îc dÉn tíi mét hÖ thèng tói dù tr÷ ga b»ng chÊt

dÎo, nhê hÖ thèng ®êng èng dÉn b»ng nhùa hoÆc kim lo¹i. HÖ thèng tói dù tr÷ ga

nµy ®îc treo trªn nãc bÕp hoÆc nãc chuång tr¹i.

- ¦u ®iÓm:

+ HÇm cã thÓ x©y díi lßng ®Êt víi cÊu t¹o h×nh khèi hép h×nh ch÷ nhËt ®¬n

gi¶n, kh«ng cÇn x©y l¾p h×nh vßm cuèn hoÆc h×nh cÇu, lµm cho viÖc x©y dùng ®-

îc dÔ dµng h¬n vµ rÔ h¬n rÊt nhiÒu. CÊu tróc vµ thiÕt kÕ ®¬n gi¶n, viÖc x©y dùng

hÇm ph©n huû dÔ dµng, phï hîp víi tr×nh ®é cña thî x©y ë vïng n«ng th«n.

+ ThiÕt kÕ cña hÇm ph©n huû vµ viÖc sö dông bª t«ng cèt thÐp ®æ liÒn khèi

t¹i chç ®èi víi n¾p ph¼ng cho phÐp ®é dung sai vµ rß rØ nhá, mµ vÉn ®¶m b¶o kÝn

khÝ cho hÇm.

+ Ph¬ng ph¸p lu gi÷ ga ë bªn ngoµi ®¬n gi¶n vµ hiÖu qu¶ phï hîp víi viÖc

s¶n xuÊt ga trong mäi hoµn c¶nh.

+ Ph¬ng ph¸p ph¸ v¸ng tù ®éng vµ liªn tôc gi¶i quyÕt ®îc mét trong nh÷ng

vÊn ®Ò nan gi¶i cña c¸c thiÕt kÕ hÇm Biogas vßm cuèn víi viÖc n¹p nguyªn liÖu

tõ díi ®¸y hÇm.

+ N¾p hÇm b»ng ph¼ng cã thÓ tËn dông viÖc x©y dùng chuång tr¹i hoÆc

nhµ xÝ trùc tiÕp ngay trªn ®ã.

+ HÇm cã ®é bÒn cao, kh«ng mÊt tiÒn b¶o hµnh duy tr× ho¹t ®éng hÇm

hµng n¨m.

2.1.1.4. Nh÷ng nh©n tè ¶nh hëng ®Õn ph¸t triÓn hÖ thèng Biogas.

* YÕu tè x· héi.

- Ých lîi cña Biogas:

Biogas ®em l¹i 3 yÕu tè Ých lîi nhÊt ®ã lµ ga ®èt, ph©n bãn vµ vÖ sinh. HÇu

hÕt c¸c níc trong khu vùc §«ng Nam ¸- Th¸i B×nh D¬ng ®Òu thÝch sö dông gas,

sau ®ã míi quan t©m ®Õn lîi Ých cña ph©n bãn. Tuy nhiªn ngµy nay ngêi ta ®ang

chó ý ®Õn viÖc sö dông ph©n bãn cßn vÊn ®Ò vÖ sinh vÉn Ýt ®îc nªu lªn.

7