TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

NGUYỄN PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC SAU BIOGAS
ĐỂ CANH TÁC HOA MÀU

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC

2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC
Mã ngành: 62440303

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NƯỚC SAU BIOGAS
ĐỂ CANH TÁC HOA MÀU

NGUYỄN PHƯƠNG THẢO
MSNCS: P0714005

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. BÙI THỊ NGA

2021

LỜI CẢM TẠ
Để hoàn thành đƣợc luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã
nhận đƣợc sự động viên, giúp đỡ và hỗ trợ rất quý báu của rất nhiều cá nhân
và đơn vị. Xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc!
Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Bùi Thị Nga đã quan tâm giúp đỡ, tận
tình hƣớng dẫn, cung cấp kiến thức và những kinh nghiệm làm việc quý báu
cho em trong suốt thời gian em học tập và thực hiện đề tài.
Xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý Thầy, Cô, Anh, Chị đã
và đang công tác tại Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên thiên nhiên, Khoa Nông
nghiệp đã luôn tận tâm giảng dạy, truyền đạt kiến thức bổ ích và luôn giúp đỡ
em trong suốt chặn đƣờng học tập và nghiên cứu đầy gian nan và khó nhọc.
Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Lãnh đạo
Khoa Môi trƣờng và Tài nguyên thiên nhiên, Khoa Sau Đại học, Trƣờng Đại
học Cần Thơ; đặc biệt, chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Văn Cơng,
PGS.TS. Nguyễn Xn Hồng, Cô Bùi Thị Chuyền đã hỗ trợ và tạo điều kiện
để thực hiện các thủ tục, hồ sơ cần thiết trong suốt thời gian học tập và nghiên
cứu tại trƣờng.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Lãnh đạo Phòng Quản lý
Khoa học, các đồng nghiệp Trƣờng Đại học Cần Thơ, nơi tôi đang công tác đã
hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi tham gia học tập và nghiên cứu trong thời gian
qua.
Xin gửi lời tri ân đến gia đình chú Dƣơng Tấn Thành, gia đình anh
Nguyễn Văn Bình và gia đình chị Nguyễn Thị Hồng Ngoan đã nhiệt tình hỗ
trợ, tạo điều kiện tốt cho tơi triển khai các nội dung nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Châu Minh Khôi, PGS.TS. Nguyễn Võ
Châu Ngân, TS. Trần Sỹ Nam, TS. Nguyễn Cơng Thuận, ThS. Đồn Thị Trúc
Linh, ThS. Huỳnh Văn Thảo, bạn Nguyễn Điền Châu, các em học viên cao
học và các em sinh viên đã giúp đỡ tơi trong q trình nghiên cứu và hồn

thành luận án.
Sau cùng con xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba, mẹ, em xin cảm ơn
chồng và các thành viên trong gia đình đã giúp đỡ, động viên suốt thời gian
qua.
Xin chân thành cảm ơn!
Trân trọng,

i


TÓM TẮT
Nƣớc sau biogas từ hệ thống túi ủ biogas chứa hàm lƣợng chất hữu cơ,
đạm và lân cao đƣợc thải ra thủy vực tiếp nhận nên có nguy cơ gây ơ nhiễm
thuỷ vực tiếp nhận; do đó, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nƣớc sau biogas để canh
tác hoa màu” đã đƣợc thực hiện nhằm tận dụng dinh dƣỡng từ nƣớc sau biogas
thay thế phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ơ nhiễm mơi trƣờng
chăn nuôi và cải thiện thu nhập quy mô nông hộ. Nghiên cứu đã đƣợc triển khai
lần lƣợt từ trong phòng đến các thí nghiệm ngồi đồng; kết quả cho thấy nƣớc
sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất gồm đạm amôn, đạm nitrat; đạm
hữu dụng tăng tỉ lệ thuận với hoạt động vi sinh vật và với thể tích nƣớc sau
biogas. Trong đất trồng hoa màu tƣới nƣớc sau biogas, hoạt động vi sinh vật đất
tƣơng quan thuận với hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất. Ở điều kiện trồng
cây trong chậu, cây bắp ở nghiệm thức tƣới nƣớc sau biogas với tỉ lệ 75%, cây
đậu bắp 100% có tăng trƣởng tƣơng đƣơng với nghiệm thức bón phân hóa học.
Đất canh tác cây bắp, đậu bắp và dƣa leo tại nơng hộ có hàm lƣợng đạm hữu
dụng cao từ khi gieo hạt đến khi cây ra hoa, sau đó giảm dần đến khi thu hoạch;
hàm lƣợng đạm tồn dƣ trong đất tƣới nƣớc sau biogas thấp hơn so với bón phân
hóa học. Mật số vi sinh vật đất trồng dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas cao hơn so
với bón phân hóa học từ lúc gieo hạt cho đến cây ra hoa. Sử dụng nƣớc sau
biogas canh tác bắp, đậu bắp và dƣa leo mang lại lợi ích mơi trƣờng là giảm

lƣợng nƣớc sau biogas thải ra thủy vực tiếp nhận lần lƣợt là 35, 30,8 và 20,3
L/m2/vụ, giảm đƣợc 100% lƣợng phân hóa học bón vào đất; hiệu quả đồng vốn
cao hơn so với bón phân hóa học đối với cây bắp và dƣa leo. Trồng dƣa leo với
vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas giảm đƣợc lƣợng nƣớc sau biogas cao hơn so
với phƣơng pháp tƣới, nhƣng hiệu quả đồng vốn có giá trị âm. Trái bắp, đậu
bắp và dƣa leo đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm về hàm lƣợng nitrat, E.coli và
có độ giịn tƣơng đƣơng bón phân hóa học, độ ngọt cao hơn bón phân hóa học.
Trên cơ sở kết quả các thí nghiệm, hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh
tác cây bắp và dƣa leo quy mô nông hộ đã đƣợc xây dựng. Trong phạm vi luận
án, cần tiếp tục nghiên cứu đặc tính lý học, chất hữu cơ và vi sinh vật chuyển
hóa đạm trong đất qua nhiều vụ trồng.
Từ khóa: đạm hữu dụng, hiệu quả đồng vốn, hoa màu, lợi ích môi
trường, nước sau biogas, vi sinh vật đất.

ii


ABSTRACT
The effluent of biogas digester from the biogas system contains high
levels of organic matter, nitrogen, and phosphorus that have been discharged
into the receiving water body so there is a risk of pollution of the receiving
water body; therefore, the project "Research on using effluent from biogas
digester growing cash crop" had been conducted to salvage the nutrients of the
effluent from biogas digesters to replace chemical fertilizers for crop
cultivation, contribute to limiting the pollution of livestock environment and
improve the household income. The research had been carried out in turn on
indoor experiments to field experiments; the results showed that the effluent of
biogas digester provided available nitrogen for the soil including ammonium
nitrogen, nitrate nitrogen; available nitrogen increased in proportion to
microorganism activity and the volume of the effluent. In cropland irrigated by

the effluent, soil microorganism activity was positively correlated with the
available nitrogen content in the soil. Under potted planting, maize in the
effluent from biogas digester watering treatment at the rate of 75%, okra in
100% had the same growth as the chemical fertilization treatment. The soil
planting maize, okra, and cucumber in the farm household had high available
nitrogen content from seeding to flowering period, and decreased until
harvest; residual nitrogen content in irrigated effluent soil was lower than that
of chemical fertilizers. The density of microorganisms soil for cucumbers
watered effluent was higher than that of chemical fertilizers from sowing to
flowering period. The environmental benefit of using effluent from biogas in
the cultivation of maize, okra, and cucumber was reducing the amount of
effluent from biogas discharged into water bodies were 35, 30.8, and 20.3
L/m2/crop respectively, reducing 100% of the chemical fertilizer was manured
to the soil, the capital efficiencies were higher than that of chemical fertilizer
for the maize and cucumber planting. Growing cucumber with the biogas
effluent adsorbed material helped to decrease the amount of biogas effluent
higher than the irrigation method, but the capital efficiency was the negative
value. Maize, okra, and cucumber fruits reached food safety standards of
nitrate, E.coli and the brittle was equivalent to the chemical fertilizer
treatment, sweeter than the chemical fertilizer treatment. Based on the results
of the experiments, the instructions for using effluent from biogas digester for
cultivating maize and cucumber at the household scale had been developed. In
the scope of the thesis, it is necessary to study on the physical properties,
organic matter, and the nitrogen metabolism microorganism in soil over many
crops.
Keywords: available nitrogen, capital efficiency, cash crop, effluent from
biogas digester, environmental benefits, soil microorganisms.

iii




MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ……………………………………………….………......
TÓM TẮT..……………………………………………….…….………..
ABSTRACT …………….…………………………….……....….……..
LỜI CAM ĐOAN ……………………………………………………….
MỤC LỤC ………..……………………………………….…………….
DANH SÁCH BẢNG….….……………………………………………..
DANH SÁCH HÌNH...….……………………………………………….
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..………………………………….……….
Chƣơng 1: GIỚI THIỆU ………………………………….……...…..….
1.1 Đặt vấn đề …………………………………………….……....….….
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ………………………..…………………….....
1.3 Nội dung nghiên cứu …………………………..…………....….……
1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ………………………………..…
1.5 Ý nghĩa của luận án …………………………………………………
1.6 Điểm mới của luận án ………………………………………..…...…
Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU …………………………………...
2.1 Tổng quan về biogas và công nghệ biogas…………………..………
2.1.1 Biogas ………………………………….…………………...……..
2.1.2 Hầm ủ biogas ……………………………………………...………
2.1.3 Túi ủ biogas …………………………………………….……...….
2.1.4 Chất thải sau biogas (chất thải biogas) ………………..………….
2.1.5 Nƣớc sau biogas (nƣớc thải biogas) …………………………....…
2.1.6 Thực trạng về sử dụng nƣớc sau biogas trên địa bàn thành phố
Cần Thơ ……………………………………………………………..…..
2.2. Các nghiên cứu sử dụng nƣớc sau biogas …………………………..
2.2.1 Sử dụng nƣớc sau biogas tƣới cho hoa màu …………………...….
2.2.2 Sử dụng vật liệu hấp phụ nƣớc sau biogas trồng hoa màu ……….

2.3 Tổng quan về đạm trong cây và trong đất …………………….…….
2.3.1 Đạm trong cây………………………….…………………….…….
2.3.2 Đạm trong đất ……………………………………………….….…
2.4 Tổng quan về cây bắp, đậu bắp và dƣa leo …………………………
2.4.1 Cây bắp ………………………………………………….………..
2.4.2 Cây đậu bắp ……………………………………………………....
2.4.3 Cây dƣa leo ……………………………………………………….
Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………..……………
3.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu…………………............................
3.2 Phƣơng tiện thí nghiệm …………………………………………….
3.2.1 Nƣớc sau biogas cho thí nghiệm ………………………………….
3.2.2 Nƣớc kênh tƣới cho hoa màu ………………………….………….
3.2.3 Đất thí nghiệm ……………………………………………………
3.2.4 Phân hóa học sử dụng cho thí nghiệm ………….…….…………..
3.2.5 Xỉ than tổ ong ……………………………………………………..
3.2.6 Các giống cây trồng sử dụng cho thí nghiệm ……………..………
3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ……………………………………………
v

i
ii
iii
iv
v
viii
x
xii
1
1
2

3
3
3
4
5
5
5
5
6
8
9
11
17
17
18
19
19
20
22
23
28
31
39
39
39
39
40
41
42
42

43
44


3.3.1 Nội dung 1: Nghiên cứu khả năng cung cấp đạm hữu dụng, hoạt
động của vi sinh vật đất của nƣớc sau biogas và đánh giá tăng trƣởng
của cây bắp, cây đậu bắp trồng trong chậu………………….………….
44
3.3.2 Nội dung 2: Nghiên cứu diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong
đất và năng suất trồng cây bắp, cây đậu bắp, cây dƣa leo tƣới nƣớc sau
biogas trong điều kiện ngoài đồng…………………….………………..
50
3.3.3 Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả môi trƣờng, hiệu quả kinh tế và đề
xuất hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ……...…….
55
3.4 Phƣơng pháp thu mẫu .........................................................................
61
3.4.1 Mẫu nƣớc .............................................................................................. 61
3.4.2 Mẫu đất ................................................................................................. 61
3.4.3 Mẫu trái ................................................................................................. 61
3.5 Phƣơng pháp phân tích mẫu ………………………………………...
62
3.5.1 Mẫu nƣớc .........................................................................................
62
3.5.2 Mẫu đất ............................................................................................
62
3.5.3 Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu của cây trồng ………………..
63
3.6 Phƣơng pháp tính toán ………………………………………………
64

3.6.1 Lƣợng đạm cung cấp cho đất ……………………………………...
64
3.6.2 Lƣợng phân hóa học đƣợc sử dụng cho cây trồng trong chậu ……
64
3.6.3 Thể tích nƣớc sau biogas đƣợc sử dụng cho cây theo lƣợng phân
N hóa học……………………………………………………………..….
64
3.6.4 Lƣợng xỉ than tổ ong đƣợc sử dụng để hấp phụ nƣớc sau biogas ..
65
3.6.5 Thể tích nƣớc sau biogas đƣợc sử dụng để trồng cây với xỉ than tổ
ong ............................................................................................................
65
3.6.6 Lƣợng chất ô nhiễm giảm đƣợc khi canh tác hoa màu trên mỗi vụ
65
3.6.7 Tổng chi phí, tổng thu, lợi nhuận, hiệu quả đồng vốn ...................
66
3.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu …………………………………………..
66
Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……………………………...
67
4.1 Khả năng cung cấp đạm hữu dụng, hoạt động của vi sinh vật đất của
nƣớc sau biogas và tăng trƣởng của cây bắp, cây đậu bắp trồng trong
chậu……………………………………………………………………...
67
4.1.1 Khả năng cung cấp đạm hữu dụng và tƣơng quan giữa hàm lƣợng
đạm với vi sinh vật đất đƣợc bổ sung nƣớc sau biogas …………………
67
4.1.2 Tăng trƣởng của cây bắp, cây đậu bắp đƣợc trồng trong chậu điều
kiện ngoài đồng …………………………………..…….……………….
75

4.2 Diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất trồng
cây bắp, cây đậu bắp, cây dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện
ngoài đồng ……...………………..…………………………...…………
79
4.2.1 Diễn biến hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất và năng suất trồng
cây bắp và cây đậu bắp tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng
79
4.2.2 Diễn biến hàm lƣợng đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng
suất trồng cây dƣa leo tƣới nƣớc sau biogas trong điều kiện ngoài đồng
91
4.3 Hiệu quả môi trƣờng, hiệu quả kinh tế và hƣớng dẫn sử dụng nƣớc
sau biogas canh tác hoa màu ………………………………………..…... 100
4.3.1 Năng suất cây bắp, đậu bắp và dƣa leo quy mô nông hộ ................. 100
4.3.2 Hiệu quả môi trƣờng và hiệu quả kinh tế......................................... 104
vi


4.3.3. Hƣớng dẫn sử dụng nƣớc sau biogas canh tác hoa màu ................
Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ……………………..……….
5.1 Kết luận ………………………………………………..……....…….
5.2 Kiến nghị …………….………………………………..……...……..
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………….…………………......……….
PHỤ LỤC 1 SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM ……………………...…..………
PHỤ LỤC 2 PHÂN TÍCH THỐNG KÊ…….………..……...…………
PHỤ LỤC 3 CÁC QUY CHUẨN VÀ THANG ĐÁNH GIÁ ...………
PHỤ LỤC 4 HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM …………………...…………

vii

111

116
116
116
117
127
142
163
167


Chƣơng 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Chăn nuôi heo và trồng lúa nước là hai hợp phần quan trọng, xuất hiện
sớm nhất trong hệ thống nông nghiệp Việt Nam; trong đó chăn ni heo có vai
trị cung cấp thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao, nguyên liệu cho công nghiệp
chế biến và góp phần giữ vững cân bằng sinh thái giữa cây trồng, vật nuôi và
con người. Mặt khác, chăn nuôi heo không chỉ tạo ra việc làm trong lúc nhàn
rỗi mà cịn là nguồn tài chính quan trọng cho hộ nông dân trong các hoạt động
xã hội như học hành, lễ giỗ, cưới hỏi, lễ tết, và tân trang nhà cửa. Tuy nhiên,
vấn đề đặt ra cho ngành chăn nuôi là lượng chất thải từ hoạt động nuôi heo đã
gây ảnh hưởng trực tiếp đến người nuôi, cộng đồng dân cư chung quanh và
mơi trường tự nhiên (Lê Hồng Việt và ctv., 2017), điều này tác động đến việc
duy trì và phát triển ngành chăn ni của vùng ĐBSCL nói riêng và cả nước
nói chung. Trong những năm gần đây, công nghệ biogas đã khẳng định hiệu
quả trong việc xử lý chất thải chăn ni góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường
nông thôn (Trần Sỹ Nam và ctv., 2015, Trần Sỹ Nam và ctv., 2017). Bên cạnh
việc giải quyết ơ nhiễm do chất thải chăn ni, biogas cịn cung cấp năng
lượng sinh học phục vụ cho đun nấu và thắp sáng (Trần Sỹ Nam và ctv., 2015,
Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2016, Trần Sỹ Nam và ctv., 2017, Ngo Thi
Thanh Truc et al., 2017). Ở ĐBSCL, chăn nuôi heo quy mô nông hộ là chủ

yếu, số lượng heo dao động từ 10-100 con, nhiều nhất ở trong khoảng 30-50
con, nên lượng nước sau biogas (nước thải biogas) từ hệ thống biogas khá lớn.
Tuy nhiên, nước sau biogas chưa được quan tâm xử lý triệt để, người dân chưa
sử dụng mà thải bỏ ra hệ thống mương vườn hoặc thải trực tiếp ra hệ thống
kênh rạch, tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm thủy vực tiếp nhận do hàm lượng chất
hữu cơ, đạm và lân khá cao với nồng độ đạm amôn dao động khoảng 218-290
mg/L N-NH4+, đạm nitrat 1,14-1,29 mg/L N-NO3- (Bùi Thị Nga và ctv., 2015b,
2018).
Một số nghiên cứu tận dụng nước thải biogas thay thế phân hóa học cung
cấp dinh dưỡng cho cây trồng đã được báo cáo như sử dụng nước sau biogas
thay thế phân hóa học trong canh tác cây ớt (Phạm Việt Nữ và ctv., 2015),
trồng nấm (Sreesha Malayil et al., 2016) và trồng dưa hấu (Yun Cao et al.,
2016), giúp cây phát triển tốt và cho năng suất tương đương phân hóa học.
Bên cạnh đó, một số nghiên cứu sử dụng vật liệu hấp phụ hoặc chế phẩm sinh
học để xử lý nước sau biogas (Huỳnh Thị Mỹ Duyên và ctv., 2011, Nguyễn
Thanh Văn và ctv., 2016, Bùi Thị Nga và ctv., 2016) và sử dụng vật liệu đã
hấp phụ nước sau biogas để trồng rau (Huỳnh Thị Mỹ Duyên và ctv., 2011,
Bùi Thị Nga và ctv., 2016). Các nghiên cứu đã cho thấy nước sau biogas là
1


nguồn dinh dưỡng thay thế cho phân hóa học trong canh tác hoa màu; tuy
nhiên các nghiên cứu này chưa có báo cáo về khả năng cung cấp đạm của
nước sau biogas; hàm lượng đạm và vi sinh vật hiếu khí trong đất tưới nước
sau biogas; hàm lượng nitrat và E.coli trong sản phẩm rau màu; lượng nước
sau biogas, lượng phân hóa học giảm được mỗi vụ trồng. Trên cơ sở kế thừa
và tiếp tục nghiên cứu một số hạn chế vừa được đề cập của các nghiên cứu
trước, đề tài đã triển khai các nội dung nghiên cứu dựa trên các câu hỏi (1)
Nước sau biogas có khả năng cung cấp đạm cho đất và mối liên hệ giữa hoạt
động vi sinh vật với hàm lượng đạm được cung cấp như thế nào; (2) Mật số vi

sinh vật hiếu khí và hàm lượng đạm trong đất trồng hoa màu tưới nước sau
biogas như thế nào; (3) Lượng phân hóa học và lượng nước sau biogas đã
được giảm và chất lượng nông sản như thế nào khi canh tác hoa màu sử dụng
nước sau biogas.
Ở ĐBSCL cây bắp, đậu bắp và dưa leo là loại hoa màu được trồng quanh
năm và phổ biến do phù hợp với điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác
và tạo thu nhập ổn định. Với các đặc điểm dễ trồng, ít sâu bệnh, năng suất ổn
định và chịu hạn tốt nên cây bắp đang được quan tâm trước xu thế hạn mặn gia
tăng; cây đậu bắp là loại rau được sử dụng hàng ngày trong bữa ăn với nhiều
dược tính tốt cho sức khỏe; cây dưa leo là cây thân leo, trái có giá trị dinh
dưỡng và được tiêu thụ mạnh trên thị trường nội địa. Đạm là dinh dưỡng thiết
yếu và đặc thù đối với cây bắp, đậu bắp và dưa leo, trong khi đó nước sau
biogas chứa hàm lượng đạm khá cao nên có khả năng đáp ứng nhu cầu dinh
dưỡng cho các loại cây trồng này. Với các đặc điểm vừa đề cập và trong xu
hướng đa dạng các sản phẩm nơng nghiệp sạch, an tồn cho người sử dụng
nên cây bắp, đậu bắp và dưa leo là đối tượng được lựa chọn để triển khai các
thí nghiệm trồng hoa màu. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu sử dụng nước sau
biogas để canh tác hoa màu” đã được thực hiện.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu chính
Nghiên cứu sử dụng nước sau biogas nhằm tận dụng dinh dưỡng thay thế
phân hóa học canh tác hoa màu góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường chăn
nuôi và cải thiện thu nhập nông hộ.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Đánh giá được khả năng cung cấp đạm hữu dụng và hoạt động của vi
sinh vật trong đất có bổ sung nước sau biogas nhằm xác định khả năng đáp
ứng của cây bắp, đậu bắp với các thể tích nước sau biogas khác nhau.
Đánh giá được biến động đạm hữu dụng và mật số vi sinh vật hiếu khí
2



trong đất canh tác, năng suất của cây bắp, cây đậu bắp và cây dưa leo tưới
nước sau biogas để xác định khả năng sử dụng nước sau biogas cho canh tác
hoa màu.
Đánh giá được hiệu quả môi trường và hiệu quả kinh tế của việc sử dụng
nước sau biogas thay thế phân hóa học trồng cây bắp, đậu bắp và dưa leo
nhằm đề xuất hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu quy mô
nông hộ.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Dựa trên mục tiêu đặt ra, đề tài đã triển khai các nội dung nghiên cứu sau:
Nghiên cứu khả năng cung cấp đạm hữu dụng và hoạt động của vi sinh
vật đất được tưới nước sau biogas và đánh giá tăng trưởng của cây bắp, cây
đậu bắp trồng trong chậu.
Nghiên cứu diễn biến đạm hữu dụng, vi sinh vật trong đất và năng suất
trồng cây bắp, cây đậu bắp, cây dưa leo tưới nước sau biogas trong điều kiện
ngồi đồng.
Đánh giá hiệu quả mơi trường, hiệu quả kinh tế và đề xuất hướng dẫn sử
dụng nước sau biogas canh tác cây bắp, cây đậu bắp và cây dưa leo.
1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Thí nghiệm canh tác cây bắp, đậu bắp và dưa leo tại các hộ chăn ni
heo có mơ hình túi biogas và có đất canh tác hoa màu tại quận Cái Răng,
huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ và huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc Trăng.
Đối tượng nghiên cứu là nước sau biogas và đất canh tác cây bắp, đậu
bắp và dưa leo.
Phạm vi nghiên cứu của luận án là nước sau biogas của mơ hình khí sinh
học (túi biogas) với ngun liệu nạp là phân heo của hộ chăn ni có quy mơ
30-50 con heo; chỉ tiêu đánh giá an toàn sản phẩm bắp, đậu bắp, dưa leo gồm
có hàm lượng nitrat và E.coli; hiệu quả mơi trường được tính là lượng nước
sau biogas không thải ra thủy vực tiếp nhận mà được sử dụng tưới cho cây,
hiệu quả kinh tế được tính dựa trên hiệu quả sử dụng đồng vốn.

1.5 Ý nghĩa của luận án
Là cơng trình nghiên cứu được thực hiện một cách có hệ thống từ phịng
thí nghiệm đến ngồi đồng, kết quả đã đóng góp số liệu nghiên cứu về sử dụng
nước sau biogas canh tác hoa màu phục vụ cho nghiên cứu và đào tạo các
ngành học về môi trường và nông nghiệp. Kết quả nghiên cứu đã góp phần
khẳng định sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu mang lại hiệu quả về
3


môi trường và kinh tế cao hơn sử dụng phân hóa học; sản phẩm nơng sản đạt
tiêu chuẩn an tồn thực phẩm về nitrat, E.coli; kết quả này đóng góp dữ liệu
khoa học cho cơng tác khuyến nơng góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường và
phát triển nền nông nghiệp bền vững ở vùng ĐBSCL.
1.6 Điểm mới của luận án
Nước sau biogas cung cấp đạm hữu dụng cho đất và mối tương quan
giữa hàm lượng đạm này với hoạt động của vi sinh vật trong đất có bổ sung
nước sau biogas.
Mật số vi sinh vật hiếu khí trong đất tưới nước sau biogas tăng cao hơn
so với bón phân hóa học và hàm lượng đạm nitrat trong đất tưới nước sau
biogas giảm có ý nghĩa so với bón phân hóa học vào cuối vụ.
Sử dụng nước sau biogas canh tác cây bắp, dưa leo giảm được lượng
phân hóa học trong canh tác hoa màu, giảm được lượng nước sau biogas thải
ra thủy vực; đạt được hiệu quả đồng vốn cao hơn so với bón phân hóa học;
xây dựng được hướng dẫn sử dụng nước sau biogas canh tác hoa màu và
khuyến cáo nông hộ sử dụng trên địa bàn nghiên cứu.

4


Chƣơng 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về biogas và cơng nghệ biogas
2.1.1 Biogas
Biogas là khí sinh học được sinh ra nhờ quá trình phân giải các chất thải
hữu cơ chăn ni trong mơi trường kỵ khí (khơng có khơng khí) với sự tham
gia của vi sinh vật phân hủy và sinh ra khí bao gồm: metan (CH4), nitơ (N2),
cacbon dioxit (CO2) và H2S; biogas có giá trị năng lượng là 21-24 MJ/m3
(Tom Bond and Michael R. Templeton, 2011). Các yếu tố chính ảnh hưởng
đến q trình phát triển của các vi sinh vật là dưỡng chất (N và P) và pH. Tỉ lệ
BOD:N:P tốt cho vi sinh vật là 100:5:1 và pH thuận lợi cho quá trình phát
triển của vi sinh vật là 6 - 9 (Lê Hoàng Việt, 2004).
Khí sinh học thay thế các chất đốt truyền thống như: củi, than, dầu,…,
ngày càng được sử dụng phổ biến trong việc nấu ăn, thắp sáng và sấy khô
nông sản, ở những nơi có điều kiện hơn có thể chạy máy, bơm nước và phát
điện (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012).
Ở nhiều quốc gia công nghệ biogas đã được nghiên cứu thành công với
50% nguyên liệu nạp là thực vật; ngoài ra, một số hệ thống sử dụng nguyên
liệu nạp từ chất thải nhà bếp, cỏ dại và tồn dư cây trồng (Tom Bond and
Michael R. Templeton, 2011). Nguyên liệu động vật là phân heo, phân trâu bò
và chất thải chuồng trại, nguyên liệu thực vật là rơm của các cây ngũ cốc, vỏ
trái và thân cây bắp (Vladimir Lapcik and Marta Lapcikova, 2011, Bùi Thị
Nga và ctv., 2013). Ở ĐBSCL, ngun liệu cho q trình ủ khí sinh học
thường là phân heo, phân bò (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2011, Nguyen
Le Phuong et al., 2016). Nguyên liệu nạp cho hệ thống biogas tại ĐBSCL đã
được nghiên cứu trên rơm, lục bình, cỏ vườn, bèo, thân cây bắp (Nguyễn Võ
Châu Ngân và ctv., 2011, Bùi Thị Nga và ctv., 2013, Trần Sỹ Nam và ctv.,
2014, Trần Sỹ Nam và ctv., 2015, Nguyễn Lệ Phương và ctv., 2015, Trần Sỹ
Nam và ctv., 2017).
2.1.2 Hầm ủ biogas
Tại Việt Nam, cơng nghệ khí sinh học xuất hiện từ những năm 60 và
phát triển khá mạnh trong giai đoạn từ 1991 đến nay với sự hỗ trợ từ nguồn

vốn chính phủ hoặc các tổ chức quốc tế (Nguyen Vo Chau Ngan and Le
Hoang Viet, 2013). Hầm ủ biogas là kết quả hợp tác nghiên cứu giữa các nhà
khoa học trong và ngồi nước đã được kết nối với mơ hình VAC tạo nên một
mơ hình canh tác mới VACB (Hình 2.1).

5


Vườn trái cây
hoặc hoa màu

Quạt, máy bơm

Đất trồng ngũ cốc hoặc đồng cỏ

Quy trình cơng nghệ quy mơ nhỏ

Nhà vệ Nhà ở
sinh

Hệ thống VACB
Sinh thái-nông nghiệp sử
dụng năng lượng tái tạo

Ao nuôi cá hoặc vịt

Quang hợp CO2, hấp
thu N2 từ khơng khí và
cung cấp O2


Chuồng heo
Chất thải hầm ủ Hệ thống khí sinh
học (Biogas)

Ao tảo hoặc bèo

Hình 2.1: Mơ hình canh tác VACB
Nguồn Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013.

Trong Hình 2.1 (B - biogas) là cơng trình xử lý chất thải chăn ni phát
sinh trong mơ hình, trong đó xảy ra q trình phân hủy yếm khí các thành
phần hữu cơ trong hầm ủ sinh ra khí sinh học được sử dụng cho đun nấu, thắp
sáng, chạy động cơ... giảm chi phí cho các loại nhiên liệu truyền thống khác
như dầu hỏa, than... Bã thải từ hầm ủ biogas được khai thác làm nguồn phân
bón tăng năng suất cây trồng, đưa vào ao làm nguồn cung cấp dưỡng chất cho
tảo và các động vật phù du, sau đó cá sẽ ăn tảo và các động vật đó... Với
những tác động tích cực nêu trên, hầm ủ biogas đã và đang được khuyến khích
đầu tư xây dựng và phát triển bởi nhiều cơ quan chính phủ, các tổ chức trong
và ngoài nước (Nguyễn Võ Châu Ngân và ctv., 2012). Trong khuôn khổ các
dự án về vệ sinh môi trường, nơng nghiệp và phát triển nơng thơn đã có nhiều
kiểu thiết bị khí sinh học như túi ủ PE, hầm vòm nắp cố định kiểu KT1, KT2,
hầm VACVINA cải tiến,… được giới thiệu để cho người dân sử dụng. Tại
ĐBSCL có 6 kiểu thiết bị khí sinh học phổ biến gồm PE, TG-BP, KT2, EQ1,
EQ2 và composite (Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013). Mỗi
kiểu có những ưu và nhược điểm khác nhau về cấu tạo, vận hành và cách bảo
dưỡng. Việc lựa chọn kiểu thiết bị phụ thuộc vào mục tiêu của dự án, những
tác động của địa phương và điều kiện kinh tế của người nông dân (Nguyen Vo
Chau Ngan et al., 2012, Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang Viet, 2013).
2.1.3 Túi ủ biogas
Túi ủ biogas (túi ủ PE) là một trong các kiểu mơ hình biogas được sử

dụng phổ biến ở ĐBSCL; mơ hình túi biogas PE đã được Trường Đại học
Nơng lâm thành phố Hồ Chí Minh giới thiệu cho hộ chăn nuôi quy mô nhỏ
vào năm 1992; do giá thành thấp và lắp đặt đơn giản, mơ hình túi biogas hay
6


còn được gọi là hệ thống túi ủ hoặc túi ủ biogas đã nhanh chóng được chấp
nhận và phổ biến đến hộ chăn nuôi (Nguyen Vo Chau Ngan and Le Hoang
Viet, 2013).
Túi ủ biogas đã được lắp đặt cho khoảng 1.000 hộ nơng dân trong
chương trình hợp tác giữa Trường Đại học Cần Thơ và tổ chức JIRCAS về
“Phát triển nông thôn ĐBSCL trên cơ chế phát triển sạch” trên địa bàn huyện
Phong Điền, Cái Răng, Bình Thủy, thành phố Cần Thơ. Mơ hình túi biogas
hiện nay đã được cải tiến so với trước đây là có thể sử dụng được nguyên liệu
thực vật như bèo, lục bình, đầu ra khơng có chất thải rắn chỉ có nước thải
biogas, thời gian sử dụng túi từ 5-10 năm tùy theo sự bảo quản và vận hành
của nơng hộ; mơ hình túi biogas có cấu tạo như sau:
a) Cấu tạo
Hệ thống túi ủ biogas gồm có các bộ phận: (1) Túi ủ biogas: là túi nilon
loại dày thiết kế 2 lớp, chiều dài 10 m, đường kính 1 m, hai đầu nối với hai
ống đường kính 150 mm (một đầu nạp nguyên liệu vào và một đầu ra); (2)
Ống thu khí: được đặt cách đầu nạp nguyên liệu 1,5 m, một ống nhựa có
đường kính 21 mm có khóa van an tồn.

Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống túi ủ biogas
Nguồn: Bùi Thị Nga và ctv., 2013.
Ghi chú: 1. Túi ủ biogas, 2. Lối nạp nguyên liệu, 3. Lối thoát nước thải , 4. Lối thốt khí , 5.
Ống dẫn khí, 6. Co chữ T, 7. Van an tồn, 8. Túi trữ khí, 9. Bếp đun.

Trong khi hoạt động van luôn được mở, khi có sự cố thì khóa van để khí

khơng thốt ra từ túi ủ; (3) Ống dẫn khí: là ống nhựa mềm nối với ống thu khí,
trên đường đi có van an tồn; trong trường hợp khơng sử dụng, túi chứa khí
căng đầy làm gia tăng áp suất thì khí sẽ tự động đẩy cột nước lên cao, nước sẽ
7


thốt ra ngồi qua lỗ thơng nước; (4) Túi chứa khí: là túi nilon loại dày được
thiết kế 2 lớp với chiều dài 5 m, đường kính 1 m (Hình 2.2 và Hình 2.3).

Hình 2.3: Túi ủ biogas của nơng hộ tại quận Cái Răng, thành phố Cần Thơ

b) Ƣu điểm và nhƣợc điểm của túi ủ biogas
Túi ủ biogas có ưu điểm sau:
- Có khả năng áp dụng rộng rãi: phù hợp với điều kiện chăn nuôi của hộ
gia đình.
- Tính khả thi cao: giá thành rẻ, dễ lắp đặt, vận hành đơn giản.
- Phục vụ nhu cầu năng lượng (thay cho củi đốt) ở nông hộ.
- Giải quyết ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi ở nông thôn.
Nhược điểm của túi ủ biogas: Túi ủ làm bằng nilon nên dễ hỏng bởi điều
kiện tự nhiên, ngoài ra cũng có thể bị gà, vịt, chuột… làm thủng gây hỏng hệ
thống.
Túi ủ biogas đã được áp dụng hiệu quả cho hộ chăn nuôi với qui mô từ
10-50 con heo do bởi giá thành thấp, vận hành và bảo trì đơn giản, ít tốn diện
tích và dễ dàng di dời (Bùi Thị Nga và ctv., 2013).
2.1.4 Chất thải sau biogas (chất thải biogas)
Chất thải sau hệ thống khí sinh học (biogas) còn gọi là chất thải biogas
hoặc chất thải sau biogas bao gồm chất rắn và chất lỏng (nước thải biogas
hoặc nước thải sau biogas hoặc nước sau biogas) được tạo ra từ q trình lên
men yếm khí nhờ các vi sinh vật, các phản ứng sinh hóa diễn ra đã phân hủy
và cố định khoảng 30-60% chất hữu cơ trong chất thải (Lê Hoàng Việt và

Nguyễn Võ Châu Ngân, 2015), nên chất thải biogas là loại phân hữu cơ giàu
đạm và lân.

8


2.1.5 Nƣớc sau biogas (nƣớc thải biogas)
Một số báo cáo đã chỉ ra rằng nước sau biogas không đạt tiêu chuẩn xả
thải theo quy định tại QCVN 62-MT:2016/BTNMT (cột A) - Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi (Bảng 2.1).
Bảng 2.1: Các chỉ số chất lượng nước sau biogas đã được nghiên cứu
Chỉ tiêu

Đơn vị
Cao Kỳ Sơn
và ctv. (2008)

pH
BOD
COD
N-NH4+
N-NO3TN
P-PO43TP
K+
K2Ots
Coliform
E.coli
Trứng kí
sinh trùng
Vi sinh vật

gây bệnh
(Salmonella)

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
%
mg/L
%
mg/L
%
CFU/mL
CFU/mL
Trứng/25
mL
CFU/mL

Giá trị
Bùi Thị Nga và Phạm Việt Nữ
ctv.
và ctv. (2015)
(2015a, 2018)
7,3 – 7,5
7,33±0,2
550-1016
218-290
165±0,4
1,14-1,29
0,2±0,01

39,8-43,7
52,6±2,7
50,8±0,9
1,1x104-1,5x107
-

1,7 – 3,7

(6,1±5,47).103
-

-

Lê Hồng
Việt và ctv.
(2017)
7,8
550
963
174
0,03
207 (mg/L)
56,9 (mg/L)
2,4.105
(MPN/100m
L)
-

KPH


KPH

-

-

0,07
0,024
0,122
5,79.106

Ghi chú: KPH: Khơng phát hiện.(-): chỉ tiêu khơng phân tích.

Nước sau biogas có giá trị pH ở khoảng trung tính thích hợp cho hầu hết
các loại cây trồng. Nước sau biogas có nồng độ ion hòa tan và COD ở mức
giàu dinh dưỡng, đặc biệt đạm và lân (Bùi Thị Nga và ctv., 2015a, 2018). Các
chất dinh dưỡng chính cho cây như đạm, lân và kali có trong nước sau biogas
ở mức độ giàu dinh dưỡng nên đã được nghiên cứu sử dụng để cung cấp dinh
dưỡng cho cây thay thế phân hóa học (Phạm Việt Nữ và ctv., 2015, Bùi Thị
Nga và ctv., 2015b). Mật độ E.coli và Coliform hiện diện trong nước sau
biogas (Bùi Thị Nga và ctv., 2015a, 2018) cao hơn mức tiêu chuẩn cho phép
nên hạn chế về khả năng ứng dụng do nguy cơ tiềm ẩn các vi sinh vật gây
bệnh trên rau ăn lá (Phạm Việt Nữ và ctv., 2015). Nghiên cứu của Cao Kỳ Sơn
và ctv., (2008) và Bùi Thị Nga và ctv. (2018) khơng tìm thấy vi sinh vật gây
bệnh (Salmonella), nhưng vẫn có xuất hiện trứng ký sinh trùng.
Kết quả phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong nước sau biogas
của một số nghiên cứu đều thấp hơn so với tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng cho
nước tưới (Bảng 2.2).

9



Bảng 2.2: Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước sau biogas
Tên kim loại nặng
Phân tích của Viện Chăn ni (*)
Phân tích của Viện KHKTNN miền
Nam (*)
Bùi Thị Nga và ctv., 2018
TCVN cho nước tưới (TCVN
6773-2000)

Pb (mg/L)
0,0627

As (mg/L)
0,045

Hg (mg/L)
0,003

Cd (mg/L)
0,009

KPH

0,0013

KPH

KPH


KPH

KPH

-

-

≤0,1

0,05-0,1

≤0,001

0,005-0,01

(*) Nguồn: Hồng Kim Giao, 2011. Ghi chú: KPH: Khơng phát hiện.

Nếu như nước sau biogas không được tái sử dụng, mà được thải trực tiếp
ra các thủy vực lân cận thì khả năng gây ơ nhiễm cho các thủy vực rất lớn (Bùi
Thị Nga và ctv., 2015a) (Hình 2.4).

Hình 2.4: Nước sau biogas

Đặc điểm của nước sau biogas là giàu dưỡng chất như đạm, lân và các
nguyên tố vi lượng khác. Hàm lượng dinh dưỡng đa lượng của nước thải
biogas trung bình là 0,07% N tổng số, 0,024% P2O5 tổng số, 0,122% K2O tổng
số (Cao Kỳ Sơn và ctv., 2008). Ngồi N, P, K, trong nước thải biogas cịn
chứa rất nhiều loại khoáng chất cần thiết cho cây trồng (Bảng 2.3). Nước sau

biogas có chứa chất dinh dưỡng đa, trung, vi lượng với hàm lượng tương tự
như thành phần của nhiều loại phân bón lá, nước thải biogas có thể sử dụng để
tưới cho cây hoặc phun qua lá.
Bảng 2.3: Hàm lượng các khoáng chất trong nước sau biogas (mg/L)
Mg
87,7

Ca
164,3

Zn
0,56

Fe
2,69

Mn
0,91

Cu
0,10

F
0,60

Cl
0,23

Al
4,79


B
0,36

Na
111,5

S
14,3

Li
0,06

Ti
0,47

Ba
0,67

Cr
0,15

Co
0,04

Ni
0,12

Hg
0,002


Cd
0,00

Pb
0,00

As
0,03

Se
0,003

Si
37,4

Nguồn: Nguyễn Quang Khải và Nguyễn Gia Lượng, 2010.

Qua các kết quả phân tích ở Bảng 2.1, 2.2 và 2.3 cho thấy nước sau
10


biogas có hàm lượng đạm cao và chứa một số khoáng chất vi lượng cần thiết
cho cây trồng, nên sử dụng nước sau biogas thay thế phân hóa học canh tác
hoa màu là khả thi.
2.1.6 Thực trạng về sử dụng nƣớc sau biogas trên địa bàn thành phố
Cần Thơ
Theo số liệu thống kê năm 2017, Việt Nam có tổng diện tích đất sản xuất
nơng nghiệp là 11.508 nghìn ha, trong đó ĐBSCL là 2.618,1 nghìn ha, với số
trang trại chăn nuôi là 2.036 (Tổng cục thống kê, 2018). Thành phố Cần Thơ

được coi là trung tâm kinh tế văn hóa và thông tin của ĐBSCL. Cần Thơ nằm
ở khu vực bồi tụ phù sa của sơng Mêkong, có các sơng như sông Hậu với
chiều dài 65 km, tổng lượng phù sa là 35 triệu m3/năm, sông Cái Lớn dài 20
km có khả năng tiêu thốt nước tốt, sơng Cần Thơ dài 16 km đổ ra sông Hậu,
nước ngọt quanh năm, có tác dụng tưới nước trong mùa nước kém vừa tiêu
úng trong mùa nước đổ; đồng thời do có hệ thống kênh rạch dày đặc nên thuận
lợi cho phục vụ sản xuất nơng nghiệp. Ngồi phát triển về cơng nghiệp và dịch
vụ, nơng nghiệp trong đó có chăn ni cũng là ngành kinh tế quan trọng đối
với người dân ở Cần Thơ.
Trước khi tiến hành các nội dung nghiên cứu chính của luận án, tình hình
sử dụng nước sau biogas đã được khảo sát tại nông hộ chăn nuôi trên địa bàn
huyện Phong Điền, quận Cái Răng và quận Bình Thủy thành phố Cần Thơ.
Quận Bình Thủy và quận Cái Răng là 2 quận lớn của thành phố Cần Thơ.
Quận Bình Thủy có diện tích tự nhiên 7.113,2 ha và quận Cái Răng có diện
tích đất tự nhiên là 6.710,3 ha. Trong những năm gần đây, cơ cấu kinh tế
chuyển dịch theo hướng cơng nghiệp hóa và đơ thị hóa, đa dạng ngành nghề,
trong đó ngành nghề chính là sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp,
thương mại và dịch vụ. Sản xuất nông nghiệp dịch chuyển theo hướng tăng
diện tích trồng cây ăn trái, sản xuất rau an tồn, chăn nuôi và nuôi trồng thủy
sản theo hướng bền vững, đặc biệt quan tâm đến việc bảo vệ môi trường. Bình
Thủy và Cái Răng có thế mạnh là nơng nghiệp ven đô, sẽ được quy hoạch
vùng lúa cao sản, vườn cây ăn trái đặc sản, đồng thời hình thành vành đai
xanh, phục vụ rau tươi, rau sạch cho thành phố Cần Thơ và cịn đẩy mạnh
chăn ni cá, phát triển cây kiểng. Hai quận Bình Thủy và Cái Răng là những
nơi đang bị ảnh hưởng bởi các dự án quy hoạch, phát triển của quận, diện tích
hẹp, mật độ dân số đông, điều kiện chăn nuôi không đảm bảo vệ sinh mơi
trường, dịch bệnh gia súc, gia cầm. Vì những lý do trên nên nhiều phường
khơng khuyến khích phát triển chăn ni, thậm chí có chủ trương cấm phát
triển chăn nuôi gia súc, gia cầm. Huyện Phong Điền nằm ở phía Tây Nam của
thành phố Cần Thơ, mật độ dân số khoảng 897 người/km2, là một trong những

11


huyện trọng điểm của Thành phố Cần Thơ về phát triển nơng nghiệp với diện
tích tự nhiên trên 12.520 ha, trong đó có trên 10.580 ha sản xuất nơng nghiệp.
Huyện Phong Điền được xác định là vùng đô thị sinh thái miệt vườn, là “lá
phổi xanh” của thành phố Cần Thơ. Đây là vùng có vai trị quan trọng trong
việc sản xuất hàng hóa nơng sản chất lượng cao phục vụ cho chế biến nơng
sản, cung cấp hàng hóa cho thị trường thành phố Cần Thơ và cả nước. Nơi đây
chuyên canh sản xuất lúa, trồng cây ăn trái chất lượng cao, nuôi trồng thủy
sản, chuyên canh màu và hoa kiểng. Theo kết quả khảo sát của Lê Tuyết Minh
và ctv. (2012), quận Bình Thủy có 831 hộ chăn ni heo với số lượng là 7.766
con, mức độ nuôi tập trung với quy mô đàn lớn ở những khu vực có diện tích
rộng của phường, số lượng heo ni cao nhất là ở phường Long Tuyền, có
1.913 con của 108 hộ. Quận Cái Răng có 457 hộ với số lượng heo là 4.881
con. Số hộ nuôi heo của huyện Phong Điền cao nhất là 1.242 hộ và số lượng
heo là 9.369 con. Trước tình hình dịch bệnh và thị trường biến động các năm
gần đây, chăn nuôi heo hiện nay vẫn đang phát triển ở ĐBSCL với số lượng là
3.504,9 nghìn con, trong đó Cần Thơ là 121,2 nghìn con (Tổng cục Thống kê,
2018). Những năm gần đây, do công tác bảo vệ môi trường nông thôn được
quan tâm nên mơ hình biogas được khuyến cáo sử dụng cho các hộ chăn ni
hộ heo quy mơ gia đình.
2.1.6.1 Lƣợng nƣớc sau biogas
Lượng nước sau biogas phụ thuộc chủ yếu vào lượng nước tắm heo và
dội rửa chuồng trại của nông hộ. Theo số liệu phỏng vấn lượng nước thải hằng
ngày thải ra từ túi ủ biogas chủ yếu ở mức 1-5 m3 với tỉ lệ là 87% tại Phong
Điền, 75% tại Bình Thủy và 57% tại Cái Răng. Ở mức 6-10 m3 tại Cái Răng là
33%, Bình Thủy là 19% và Phong Điền là 8%. Ở mức trên 10 m3 tại Cái Răng
là 7%, Bình Thủy là 6% và Phong Điền là 3%. Lượng nước sau biogas ở mức
thấp hơn 1 m3 chiếm tỷ lệ rất thấp tại các địa bàn khảo sát, từ 0-3% (Hình 2.5).


Hình 2.5: Tỷ lệ phân bố lượng nước sau biogas tại 3 địa điểm nghiên cứu

Với lượng nước sau biogas khá lớn, nếu nông hộ có thể tận dụng tốt, xây
dựng và phát triển các mơ hình sản xuất nơng nghiệp kết hợp với nước sau
biogas sẽ mang lại nguồn lợi lớn cho nông hộ. Không những vậy, việc xây
12


dựng các mơ hình sản xuất cịn giúp giảm thiểu được tác hại của nước sau
biogas đối với môi trường.
2.1.6.2 Các hình thức quản lý nƣớc sau biogas
Nước sau biogas sẽ trở thành một nguồn lợi kinh tế lớn nếu nông hộ biết
cách quản lý và sử dụng. Tuy nhiên, tỷ lệ nông hộ đã sử dụng nước sau biogas
cho việc trồng cây (cây ăn trái và cây hoa màu) và ni cá cịn thấp, đa số các
nơng hộ thải bỏ nước sau biogas ra mơi trường (Hình 2.6).

Hình 2.6: Tỷ lệ hộ dân sử dụng và thải bỏ nước sau biogas

Theo kết quả khảo sát có đến hơn 59,4%-73,3% nông hộ thải bỏ nước
sau biogas ra môi trường, cao nhất là tại Cái Răng. Nước sau biogas được sử
dụng ni cá chỉ đạt cao nhất là 25,0% tại Bình Thủy và trồng cây chỉ đạt
được tối đa là 26,7% tại Cái Răng. Việc thải bỏ phần lớn nước sau biogas ra
môi trường ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy vực và gây tác động không tốt đối
với sức khỏe cộng đồng.
Tùy vào điều kiện của nông hộ nước sau biogas được sử dụng với mục
đích khác nhau như tưới cây, nuôi cá hoặc thải ra môi trường. Tại các nông hộ,
việc vận chuyển nước sau biogas đến ruộng, vườn để sử dụng chủ yếu bằng hệ
thống dẫn nước thải, nhưng theo kết quả khảo sát hệ thống dẫn nước thải từ túi
ủ biogas đến vườn, ao của nông hộ chỉ có chiều dài từ 1-5 m. Điều này cho

thấy khả năng sử dụng nước sau biogas để nuôi cá và trồng cây của các nông
hộ tại 3 địa điểm này là rất thấp. Kết quả khảo sát cho thấy nông hộ thải bỏ
nước sau biogas ra môi trường dưới 2 hình thức là thải trực tiếp ra kênh, rạch
và thải vào mương, ao tù. Nguyên nhân của hình thức thải trực tiếp ra môi
trường là các nông hộ đặt hệ thống túi ủ biogas gần kênh, rạch hoặc không có
nơi để chứa nước sau biogas. Hình thức thải trực tiếp này gây ô nhiễm môi
13


trường nước, các chất cặn bã có trong nước sau biogas lắng đọng làm tắc
nghẽn dòng chảy của kênh, rạch gây ảnh hưởng đối với cộng đồng xung
quanh. Đối với việc thải vào mương, ao do các hộ dùng mương, ao nuôi cá đã
ngưng sử dụng để làm nơi chứa nước sau biogas. Điều này cũng gây ảnh
hưởng không tốt đến môi trường, mặc dù khả năng gây ô nhiễm cho môi
trường nước mặt thấp hơn nhưng khả năng gây ô nhiễm đất và nguồn nước
ngầm lại rất cao do nước thải tù đọng lâu ngày tại một vị trí có thể thẩm thấu
xuống lớp đất bên dưới và tầng nước ngầm.
Số liệu khảo sát cũng cho thấy tỉ lệ hộ sử dụng nước sau biogas để tưới
cây ăn trái gần nhà rất thấp, đặc biệt tại Phong Điền chỉ có 18,6% mặc dù có
đến 94,9% số hộ có đất ruộng vườn, tỉ lệ cao nhất là Cái Răng chỉ đạt 26,7%
với tỷ lệ hộ có đất ruộng vườn là 90% (Hình 2.7).

Hình 2.7: Tỷ lệ hộ dân có vườn cây hoặc ruộng và hộ dân sử dụng nước sau biogas
tưới cây

Theo ý kiến của các nông hộ được khảo sát nguyên nhân không sử dụng
nước sau biogas không phải là khơng có ruộng vườn, thiếu vốn, khơng có thị
trường tiêu thụ sản phẩm và không biết kỹ thuật trồng, mà chính là các nguyên
nhân khác như thiếu phương tiện, thiết bị máy móc, thiếu nguồn nhân lực,
ruộng vườn cách xa nhà và đặc biệt là chưa nhận thấy hiệu quả tích cực của sử

dụng nước sau biogas (Bảng 2.4).
Bảng 2.4: Tỷ lệ hộ dân nhận định các lý do không sử dụng nước sau biogas
Lý do không sử dụng
nước sau biogas trồng cây
Khơng biết kỹ thuật trồng
Thiếu vốn
Khơng có thị trường tiêu
thụ
Khác

Quận Bình Thủy
0%
0%
0%

Địa điểm khảo sát
Quận Cái Răng
0%
0%
0%

Huyện Phong Điền
1,1%
0%
0%

100%

100%


98,9%

14


Kết quả khảo sát nhận thức về lợi ích của nước sau biogas tại các hộ dân
đang sử dụng nước sau biogas cho thấy đa số người dân chú trọng đến các lợi
ích về kinh tế (tăng thu nhập và cải thiện bữa ăn), có đến 100% các nơng hộ sử
dụng nước sau biogas quận Cái Răng quan tâm đến dạng lợi ích này (Hình
2.8).

Hình 2.8: Tỷ lệ hộ dân nhận thức về lợi ích của việc sử dụng nước sau biogas

Kết quả trình bày ở Hình 2.8 cũng cho thấy lợi ích về mơi trường (giải
quyết lượng nước thải) chưa được người dân đánh giá cao khi sử dụng, chỉ đạt
tỷ lệ từ 14,3 - 50%. Bên cạnh đó, số hộ dân khơng đánh giá được lợi ích của
việc sử dụng nước sau biogas (không đưa ý kiến) chiếm tỷ lệ cao, tại Bình
Thủy là 50% và Phong Điền là 61,4%.
2.1.6.3 Tình hình sử dụng nƣớc sau biogas trồng cây ở các nông hộ
Kết quả điều tra cho thấy các hộ sử dụng nước sau biogas tưới cây với
lượng nước ít và chủ yếu được sử dụng cho các loại cây ăn trái trồng xung
quanh nhà và chưa thật sự quan tâm đến nguồn nước thải này.

Hình 2.9: Loại cây trồng bằng nước sau biogas ở nông hộ

15


Kết quả khảo sát về loại cây trồng bằng nước sau biogas tại nơng hộ
được trình bày trong Hình 2.10 cho thấy nước sau biogas chủ yếu được tưới

cho các loại cây lâu năm (mít, xồi, chơm chơm…) (86,4%-100%), rất ít nông
hộ sử dụng nước sau biogas để tưới cho các loại cây ngắn ngày (bắp, lúa), chỉ
đạt 13,6% tại huyện Phong Điền.
Kết quả điều tra về cách sử dụng nước thải biogas trồng cây tại nơng hộ
được trình bày trong Hình 2.10. Cách sử dụng nước sau biogas của các nông
hộ để trồng cây là sử dụng thông qua hệ thống mương vườn hoặc ao ni cá
có sẵn để làm nơi chứa nước thải, không sử dụng nước sau biogas tưới trực
tiếp cho cây trồng.

Hình 2.10: Cách sử dụng nước sau biogas trồng cây ở nông hộ

Hầu hết các nông hộ xả nước sau biogas xuống mương vườn và sử dụng
nước mương để tưới cây ăn trái (85,7%-100%). Hình thức kết hợp sử dụng
nước ao nuôi cá bằng nước sau biogas để tưới cây có tại huyện Phong Điền
với 14,2% nông hộ thực hiện. Nước sau biogas được thải xuống mương vườn
hoặc ao nuôi cá để tưới cây phổ biến ở các nông hộ. Tuy nhiên, hệ thống
mương vườn và ao cá của các nông hộ đều rất bẩn, nhiều ao có mùi hơi gây ơ
nhiễm mơi trường nghiêm trọng. Bên cạnh đó các mương vườn và ao cá có sự
lưu thơng nước với thủy vực bên ngồi theo chế độ thủy triều hàng ngày là
nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước.
Trên địa bàn Thành phố Cần Thơ việc sử dụng nước sau biogas thay thế
phân hóa học tưới cho cây hoa màu chưa được nông hộ quan tâm. Phần đơng
các nơng hộ có mơ hình khí sinh học chưa hiểu biết về nước sau biogas như
một nguồn dinh dưỡng cho cây trồng để sử dụng thay thế phân hóa học. Từ
thực trạng trên cho thấy việc nghiên cứu sử dụng nước sau biogas để tưới cho
hoa màu với quy mô nông hộ là cần thiết và hữu ích trên địa bàn nghiên cứu.
16