LỜI CẢM ƠN
Để kết thúc khóa học 2012-2016 tại trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt
Nam, chuyên ngành Khoa học Môi Trƣờng, đồng thời nâng cao trình độ
chun mơn và bƣớc đầu làm quen với thực tiễn, đƣợc sự nhất trí của Khoa
Quản Lý Tài Nguyên Rừng và Môi Trƣờng, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp:
“Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn ni bằng cơng nghệ khí sinh học
(Biogas) tại xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương”.
Trong q trình thực hiện khóa luận, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tôi
đã nhận sự giúp đỡ nhiệt tình của TS. Bùi Xuân Dũng, ngƣời đã tận tình
hƣớng dẫn tơi trong suốt q trình thực hiện q trình khóa luận cùng bạn bè
và cơ quan tổ chức, chính quyền đã tạo điều kiện cho tơi hồn thành bài khóa
luận này.
Nhân dịp này, tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong
khoa Quản Lý Tài Nguyên rừng và Môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp
đã dạy dỗ và giúp đỡ tôi trong suốt những năm học vừa qua. Tôi xin chân
thành cảm ơn chúNguyễn Viết Hiếu chủ hộ chăn nuôi trang trại lợn cùng các
cô chú làm việc tại trang trại đã giúp đỡ tôi trong suốt q trình thực tập.
Mặc dù bản thân có nhiều cố gắng, nhƣng do hạn chế về kinh nghiệm,
thời gian và cơ sở vật chất nên khóa luận khơng tránh khỏi những thiếu sót
nhất định. Kính mong nhận đƣợc ý kiến quý báu của thầy (cô) giáo, các nhà
khoa học và các bạn sinh viên để khóa luận tốt nghiệp đƣợc hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 5 tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Đỗ Xuân Trình

i


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

1.Tên khóa luận: “ Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn ni bằng cơng
nghệ khí sinh học (Biogas) tại xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải
Dương”.
Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Bùi Xuân Dũng
Sinh viên thực hiện: Đỗ Xuân Trình
Mã sinh viên: 1253060792
2.Mục tiêu nghiên cứu:
2.1 . Mục tiêu chung
- Góp phần cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm xử lý chất thải
chăn nuôi.
2.2.Mục tiêu cụ thể
- Xác định đƣợc đặc điểm và thực trạng công nghệ khí sinh học (biogas)
tại xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
- Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn ni của cơng nghệ khí sinh học
(biogas) tại xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
3.Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc các mục tiêu trên, đề tài tiến hành nghiên cứu một số nội
dung chính sau:
- Nghiên cứu thực trạng sử dụng cơng nghệ khí sinh học (biogas) tại xã
Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
- Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải của cơng nghệ khí sinh học (biogas)
của trang trại nghiên cứu.
- Đề xuất một số giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý chất thải chăn
nuôi.
ii



4.Địa điểm và phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Địa điểm nghiên cứu
- Địa điểm: xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
- Gồm 2 ảnh: ảnh bản đồ tự nhiên chỉ rõ đƣợc vị trí của huyện Thanh Hà
và ảnh bản đồ của khu vực nghiên cứu xã Tân An.
- Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên của xã Tân An.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu thực trạng sử dụng cơng nghệ khí sinh học (biogas) tại xã
Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
- Đánh giá hiệu quả của cơng nghệ khí sinh học (Biogas).
- Đề xuất một số giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý chất thải chăn
nuôi.
5. Những kết quả đạt đƣợc
Qua điều tra khảo sát kết hợp với một số phƣơng pháp nghiên cứu tại
trang trại nghiên cứu tôi đã thu đƣợc những kết quả sau:
5.1. Đặc điểm quy trình cơng nghệ khí sinh học xử lý chất thải chăn ni
tại trang trại.

Thiết bị khí sinh học kiểu KT1 của trang trại chăn nuôi lợn tại xã Tân An
iii


Ghi chú:
1 Bể đầu vào

4 Ống đầu ra

2 Ống đầu vào


5 Bể điều áp

3 Bể phân hủy

6 Ống dẫn khí

Với tổng số đầu lợn là 500 con, trang trại đã ứng dụng công nghệ
Biogas 1 hầm ủ với thiết kế kiểu KT1 theo tiêu chuẩn ngành 10 TCN 102 –
2006 bao gồm 3 bộ phận chính: bể thu gom, bể điều áp và bể phân hủy 50 m3.
Chất thải vào hầm

Phân bán

Phụ phẩm
khí sinh
học để
tƣới, bón
cho cây
trồng

Bể Biogas

Hệ thống thu khí
gas

Chất thải ra khỏi hầm

Quy trình cơng nghệ Biogas được sử dụng trong q trình xử lý chất thải
chăn ni lợn tại trang trại.
Thuyết minh quy trình cơng nghệ:

Cơng nghệ khí sinh học Biogas là một quy trình của hệ thống xử lý chất
thải chăn nuôi lợn tại trang trại. Chất thải đƣợc đƣa vào hầm ủ Biogas sau quá
trình phân hủy kỵ khí, một phần khí Biogas sinh ra đƣợc đƣa vào hệ thống lƣu
trữ khí, một phần phân và phụ phẩm khí sinh học đƣợc dẫn ra ngồi để ngƣời
dân bán và chăm bón cho cây trồng, một phần chất thải đƣợc đƣa đến hệ
thống sau để xử lý tiếp.
5.2. Hiệu quả xử lý của cơng nghệ khí sinh học Biogas của trang trại
Hiệu suất sinh khí của hệ thống Biogas của trang trại đạt 75%, thấp hơn
nhiều so với hiệu suất thiết kế ban đầu của công nghệ là 89%.
iv


Các yếu tố nhƣ tỷ lệ C:N, tỷ lệ phân và nƣớc tại trang trại không đạt
tiêu chuẩn theo thiết kế đã làm ảnh hƣởng tới hiệu suất sinh khí của cơng
nghệ.
Do hạn chế về nguồn tài chính mà trang trại chƣa xây dựng đƣợc bể
UASB cho quy trình xử lý. Chƣa tận dụng đƣợc hết những lợi thế mà công
nghệ Biogas mang lại nên hiệu quả xử lý của công nghệ chƣa đạt yêu cầu với
thiết bị đề ra.
5.3. Giải pháp để nâng cao hiệu quả xử lý của cơng nghệ khí sinh học tại
trang trại.
Giải pháp đề ra để nâng cao hiệu quả xử lý cửa công nghệ khí sinh học
áp dụng trong trang trại là:
Cân bằng tỷ lệ thành phần nguyên liệu đầu vào đạt yêu cầu của thiết kế
đề ra.
Sử dụng phụ phẩm khí sinh học để đem lại hiệu quả trong sản xuất cho
ngƣời dân.
Đầu tƣ lắp đặt máy phát điện để tận dụng tối ƣu nguồn nguyên liệu khí
Biogas sinh ra, giảm phát thải ra mơi trƣờng, giảm chi phí năng lƣợng điện
tiêu thụ hàng năm cho trang trại và đất nƣớc.

Mặt khác, tích cực nâng cao chính sách tuyên truyền tới mỗi ngƣời dân
về lợi ích mà cơng nghệ khí sinh học đem lại cho con ngƣời và môi trƣờng.
Hà Nội, ngày 5 tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Đỗ Xuân Trình

v


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .................................................... ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT......................................................................... vi
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................... vii
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ ............................................... viii
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 3
1.1.Khái niệm cơng nghệ khí sinh học biogas ............................................... 3
1.2.Tình hình nghiên cứu về Biogas trên thế giới......................................... 3
1.3.Tình hình nghiên cứu về khí sinh học Biogas ở Việt Nam. ................... 5
1.4.Nhận xét chung ........................................................................................ 13
CHƢƠNG 2MỤC TIÊU-ĐỐI TƢỢNG - NỘI DUNGPHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 14
2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................... 14
2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 14
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 14
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................. 14

2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 14
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................... 15
2.4.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 15
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 15
2.4.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu ............................................................. 15
2.4.2.2. Phương pháp điều tra thực địa .......................................................... 15
2.4.3. Đánh giá hiệu quả mơ hình Biogas tại trang trại nghiên cứu .............. 16
2.4.3.1. Phương pháp điều tra thực địa .......................................................... 16
2.4.3.2. Phương pháp phân tích trong phịng thí nghiệm ............................... 18


CHƢƠNG 3ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘIKHU VỰC
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 21
3.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu ........................................ 21
3.2. Điều kiện kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu .............................. 23
CHƢƠNG 4KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................... 25
4.1. Thực trạng và đặc điểm cơng nghệ khí sinh học Biogas của khu vực
nghiên cứu. ..................................................................................................... 25
4.1.1. Thực trạng sử dụng công nghệ khí sinh học Biogas của khu vực nghiên
cứu ................................................................................................................... 25
4.1.2. Đặc điểm cơng nghệ khí sinh học Biogas của trang trại chăn nuôi lợn
nghiên cứu. ...................................................................................................... 29
4.1.3. Sơ đồ công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại xã Tân An .............. 30
4.2. Hiệu quả xử lý công nghệ khí sinh học Biogas của trang trại. .......... 33
4.3. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả của cơng nghệ khí sinh
học Biogas....................................................................................................... 41
4.3.1. Cơ sở đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả cơng nghệ khí sinh học ... 41
4.3.2. Giải pháp khắc phục tỷ lệ thành phần nguyên liệu đầu vào của hệ thống
Biogas. ............................................................................................................. 42
4.3.3. Giải pháp về mặt chính sách tuyên truyền ............................................ 43

4.3.4. Giải pháp về mặt công nghệ ................................................................. 44
CHƢƠNG 5KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ ................................ 47
5.1. Kết luận ................................................................................................... 47
5.2. Tồn tại...................................................................................................... 48
5.3. Kiến nghị ................................................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

STT

Ký hiệu

1

KT1

Giải thích ký hiệu
Kiểu thiết bị khí sinh học nắp cố định của
Viện năng lƣợng theo tiêu chuẩn ngành áp
dụng cho khu vực phía Bắc

2

N

Nito


3

C

Cacbon

4

AA

Axit amin

5

KSH

Khí sinh học

6

NPK

Các ngun tố Nito, Photpho, Kali

7

FAO

Tổ chức Nơng lƣơng thế giới


8

OSMFW

9

TCN

Phần hữu cơ của chất thải rác đô thị
Tiêu chuẩn ngành

vi


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Hàm lượng dinh dưỡng của nước xả và cặn bã ............................. 10
Bảng 1.2: Lượng AA trong nước xả và cặn bã ............................................... 10
Bảng 1.3: Số lượng trứng ký sinh trùng ở nguyên liệu nạp và ....................... 11
phụ phẩm sinh học .......................................................................................... 11
Bảng 1.4: Kiểm nghiệm một số vi khuẩn gây bệnh (thường có ở lợn) ........... 11
trong phụ phẩm khí sinh học. .......................................................................... 11
Bảng 4.1: Danh sách số hộ gia đình có hầm ủ Biogas và quy mô sử dụng.... 25
Bảng 4.2 : Đề xuất số lượng đầu vật nuôi để khai thác hết hiệu quả ............. 28
của hầm ủ Biogas ............................................................................................ 28
Bảng 4.3: Cán bộ, công nhân làm việc tại trang trại ..................................... 29
Bảng 4.4. Cấu tạo và các thông số kỹ thuật của thiết bị KT1 ứng dụng tại
trang trại. ........................................................................................................ 31
Bảng 4.5. Kết quả đo nhiệt độ khơng khí của từng ngày, lượng chất thải đầu
vào và lượng khí thực tế sinh ra trong 15 ngày khảo sát................................ 33

Bảng 4.6: Kết quả phân tích chất lượng chất thải trước khi vào hầm Biogas
được thực hiện ở trường Đại học Bách Khoa Hà Nội .................................... 39
Bảng 4.7: Tỷ lệ thành phần giữa Cacbon và Nitơ .......................................... 39
Bảng 4.8: Tỷ lệ thành phần nguyên liệu đầu vào ........................................... 39
tính theo giá trị trung bình .............................................................................. 39

vii


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ
Trang
Hình 3.1: Vị trí địa lý tự nhiên của huyện Thanh Hà ..................................... 21
Hình 3.2: Vị trí trang trại chăn ni sử dụng cơng nghệ khí sinh học trên địa
bàn xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương ......................................... 22
Sơ đồ 4.1: Hầm Biogas của trang trại chăn nuôi lợn ở xã Tân An ................ 30
Sơ đồ 4.2: Quy trình cơng nghệ Biogas được sử dụng trong quá trình xử lý
chất thải chăn nuôi lợn tại trang trại. ............................................................. 32
Sơ đồ 4.3: Mơ hình hệ thống xử lý chất thải chăn ni bổ sung .................... 45
Biểu đồ 4.1: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa giữa số lượng đầu vật nuôi
với thể tích hầm ủ ............................................................................................ 27
Biểu đồ 4.2: Biểu diễn lượng khí thực tế sinh ra của hệ thống Biogas .......... 34
trong 15 ngày nghiên cứu. .............................................................................. 34
Biều đồ 4.3: Mối quan hệ giữa nhiệt độ khơng khí với lượng khí sinh ra mỗi
ngày sau 15 ngày nghiên cứu. ......................................................................... 35
Biểu đồ 4.4: Mối quan hệ giữa lượng phân đầu vào và lượng khí sinh ra mỗi
ngày sau 15 ngày nghiên cứu .......................................................................... 36
Biểu đồ 4.5: Mối quan hệ giữa lượng nước đầu vào và lượng khí sinh ra mỗi
ngày sau 15 ngày nghiên cứu .......................................................................... 37
Biểu đồ 4.6: Mối quan hệ giữa lượng phân nước đầu vào và lượng khí sinh ra
mỗi ngày sau 15 ngày nghiên cứu ................................................................... 38


viii


ĐẶT VẤN ĐỀ
Chăn nuôi là ngành cung cấp lƣợng protein động vật chủ yếu trong bữa
ăn hàng ngày của mỗi gia đình. Đó là hình thức đang đƣợc phát triển rộng rãi
nhất là ở nông thôn, khi mà ngƣời dân có thể tận dụng diện tích đất trống
quanh nhà cũng nhƣ nguồn thức ăn tự nhiên phong phú để tăng thêm thu nhập
cho gia đình. Hiện nay, hình thức chăn nuôi truyền thống nhƣ chuồng trại
nằm bên cạnh nhà ở, thậm chí ở một số nơi ngƣời ta ni súc vật trong nhà,
hay thải chất bẩn trực tiếp ra sông khơng những gây mùi hơi khó chịu, làm
mất vẻ mỹ quan mơi trƣờng, làm ơ nhiễm những dịng sơng, kênh rạch. Phân
và nƣớc thải từ các hộ chăn nuôi thải ra chƣa qua xử lý trở thành mối nguy
trực tiếp tới sức khoẻ con ngƣời và cả vật nuôi, cũng là môi trƣờng lý tƣởng
cho ruồi nhặng phát triển. Mật độ ruồi nhặng cao chẳng những gây ra những
bất tiện trong sinh hoạt, chúng còn là những ký chủ trung gian truyền nhiều
bệnh truyền nhiễm hết sức nguy hiểm cho con ngƣời và vật ni. Bên cạnh
đó, mùi hơi thối của phân gia cầm, gia súc cũng là mối phiền tối đáng kể
khơng những cho chính hộ chăn ni mà còn ảnh hƣởng đến các hộ dân sống
gần khu vực chăn nuôi. Nhiều nhà khoa học cho biết, mùi hôi thối của phân
có thể làm ảnh hƣởng sức khoẻ, tâm trạng hay căng thẳng, giận dữ, suy
nhƣợc, mệt mỏi, nhầm lẫn và có liên quan tới nhiều triệu chứng bệnh ở ngƣời
nhƣ chảy nƣớc mắt, đau xoang mũi, ngạt mũi, đau họng, khó thở, viêm da,
ngứa, đau khớp...
Trƣớc thực trạng đó, để ngành chăn ni phát triển hiệu quả và bền
vững, địi hỏi phải có các biện pháp xử lý hữu hiệu. Thực tế, có rất nhiều dự
án nghiên cứu của nhiều tổ chức, cá nhân về việc giải quyết chất thải từ hoạt
động chăn nuôi để giảm nguy cơ ô nhiễm cũng nhƣ tận dụng lại chất thải chăn
nuôi làm nguồn nguyên liệu phục vụ cho hoạt động nông nghiệp khác. Trong

đó, việc tận dụng chất thải chăn ni để tạo ra biogas là một giải pháp hiệu
quả nhất không những giảm đƣợc nguy cơ ô nhiễm, giải quyết đƣợc bài toán
1


năng lƣợng phục cho sinh hoạt, mà còn là giải pháp kinh tế cho những ngƣời
dân ở nông thôn.
Xã Tân An là một xã có diện tích chỉ 6,3 km2 nhƣng lại tập chung
nhiều mơ hình chăn ni.Tổng số trang trại trên địa bàn toàn xã là 27 trang
trại, trong đó có 19 trang trại ni lợn và 8 trang trại ni gà. Trong 19 trang
trại ni lợn có 11 trang trại có hầm ủ biogas và 8 trang trại chƣa xây dựng
đƣợc hầm ủ biogas. Mơ hình chăn ni trang trại ngày càng đƣợc nhân rộng
và phát triển. Việc chất thải chăn nuôi thải ra môi trƣờng mà không qua xử lý
đang là vấn đề nhức nhối cho ngƣời dân trong xã, chúng thƣờng gây ra mùi
hơi thối khó chịu ảnh hƣởng đến môi trƣờng sống của ngƣời dân trong xã và
khu vực lân cận. Một số hộ dân chăn ni có xây dựng hầm ủ Biogas nhƣng
hiệu quả xử lý lại chƣa đạt đƣợc mục tiêu mong muốn, cịn tồn tại nhiều hạn
chế trong q trình ứng dụng sản xuất.
Trên thực tế cơng nghệ khí sinh học Biogas đã mang lại những kết quả
rất tích cực trong việc xử lý chất thải chăn ni.Đã có nhiều nghiên cứu về xử
lý chất thải chăn ni bằng cơng nghệ khí sinh học đƣợc tiến hành, nhƣng
thực tế hiệu quả xử lý của hệ thống này nhƣ thế nào thì chƣa đƣợc xem xét
một cách nghiêm túc cho các hộ chăn ni trên địa bàn của tồn xã. Vậy để
đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi của cơng nghệ khí sinh học
Biogas đến đâu em xin thực hiện đề tài: “ Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải
chăn ni bằng cơng nghệ khí sinh học (Biogas) tại xã Tân An, huyện
Thanh Hà, tỉnh Hải Dương”,từ đó góp phần nâng cao hiệu quả xử lý chất
thải chăn ni lợn bằng cơng nghệ khí sinh học, khắc phục tình trạng ơ nhiễm
mơi trƣờng và khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên cho Trái Đất.


2


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái niệm công nghệ khí sinh học biogas
Cơng nghệ khí sinh học biogas là cơng nghệ sản xuất khí sinh học, là q
trình phân hủy sinh học kỵ khí từ ủ phân rác, phân hữu cơ, bùn cống rãnh đề
tạo ra khí khí sinh học sử dụng trong hộ gia đình hay trong sản xuất.(trích:
Biogasvietnam.vn)
Cơng nghệ khí sinh học đƣợc xem là giải pháp thích hợp để xử lý chất
thải có nồng độ chất hữu cơ và chất rắn cao nhƣ chất thải chăn ni lợn. Sản
xuất khí sinh học từ chất thải là giải pháp tạo ra lợi ích kép: giảm thiểu ô
nhiễm môi trƣờng và biến chất thải bỏ thành nguồn năng lƣợng sạch hữu ích.
1.2. Tình hình nghiên cứu về Biogas trên thế giới.
Việc giá dầu thô liên tục tăng đã gây sức ép đối với các nhà khoa học thế
giới trong việc tìm kiếm nguồn năng lƣợng mới và Biogas hiện đang đƣợc coi
là một lời giải hoàn hảo cho bài toán kinh tế động thời cũng làm vừa lịng các
nhà hoạt động mơi trƣờng.
Cơng nghệ khí sinh học bắt đầu phát triển vào thế kỷ 19. Thập niên
1970, cơng nghệ này phát triển mạnh mẽ vì sự khủng hoảng về năng
lƣợng.Năm 1980, nghiên cứu về OSMFW (orgamic fraction of municipal
solid waste) bắt đầu ở Châu Âu. Khi đó cơng nghệ khí chủ yếu đƣợc dùng để
xử lý chất thải dạng lỏng có hoặc khơng có chất rắn lơ lửng nhƣ: phân, nƣớc
thải sinh hoạt và công nghiệp, bùn thải từ q trình xử lý hóa lý hoặc sinh
học. Sau đó, cơng nghệ này đƣợc cải thiện và nâng cao để thu đƣợc khí
Biogas.
Các nhà mơi trƣờng học đã kết luận, q trình sản xuất Biogas giảm tới
40% khí thải cacbonic do đƣợc sản xuất thơng qua q trình phân hủy các

chất thải hữu cơ của ngành nông nghiệp, lâm nghiệp và các hoạt động sinh
hoạt của con ngƣời. Tất cả các nƣớc phát triển ứng dụng phƣơng pháp sinh
3


học trong xử lý nƣớc thải chăn nuôi đã đƣợc nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến
trong nhiều năm qua. Dƣới đây là một số thành tựu nghiên cứu cụ thể:
Qua nghiên cứu khảo sát tại vài nƣớc ứng dụng công nghệ Biogas theo
sự tài trợ của tổ chức phát triển Hà Lan về dự án khí sinh học tại một số nƣớc
nhƣ Việt Nam, Nepan, Thái Lan và một số nƣớc khác cho thấy: vấn đề môi
trƣờng đƣợc giải quyết hiệu quả, khơng cịn tình trạng ơ nhiễm do chất thải
gây ra với mơi trƣờng, năng lƣợng khí sinh học đƣợc tận dụng triệt để cho các
mục đích đun nấu hay sử dụng là nguồn nhiên liệu đốt cho các ngành cơng
nghiệp khác. Chất lƣợng khí Biogas đạt u cầu về tiêu chuẩn với năng suất
cao đạt 85% tổng lƣợng nito nƣớc trong nƣớc thải đầu vào. (blogtiengviet.net)
Ứng dụng công nghệ này, viện nghiên cứu nông nghiệp (INRA) của vài
Đại học Abertay, Vƣơng quốc Anh (1994) đã tiến hành thực nghiệm cho hiệu
quả xử lý các thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải: giảm 81-91% tổng lƣợng
cacbon hữu cơ. (Willers et al, 1994)
Tại Thái Lan, UASB đã đƣợc ứng dụng để xử lý nƣớc thải sau Biogas.
Đây là công trình xử lý sinh học kỵ khí ngƣợc dịng. Nƣớc thải đƣợc đƣa vào
từ dƣới lên, xuyên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các bơng bùn mịn. Q
trình khống hóa các chất hữu cơ diễn ra khi nƣớc thải tiếp xúc với các bông
bùn này. Một phần khí sinh ra trong q trình phân hủy kỵ khí (CH4, CO2 và
một số chất khác) sẽ kết dính với các bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ
lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn đều giữa bùn và nƣớc. Khi lên đến đỉnh bể,
các bọt khí đƣợc giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống. Để tăng tiếp
xúc giữa nƣớc thải với các bông bùn, lƣợng khí tự do sau khi thốt ra khỏi bể
đƣợc tuần hoàn trở lại hệ thống. (Nec W. B, 2002)
Tại Thụy Điển đã triển khai một dự án mang tên Biogas City , dƣới sự

trợ giúp của nhóm chuyên gia đến từ hãng Volvo là các nhà kinh tế và bảo vệ
môi trƣờng. Những phƣơng tiện công cộng nhƣ xe bus, taxi hoạt động trong
thành phố đã sử dụng hoàn tồn Biogas từ năm 2008. Biogas City dự tính xây
dựng hệ thống cung cấp với mật độ cứ 10 trạm bơm nhiên liệu thông thƣờng
4


sẽ có 1 trạm Biogas. Chính phủ Thụy Điển chịu trách nhiệm đảm bảo giá
Biogas sẽ rẻ hơn 30% so với xăng thơng qua chính cách thuế. (FAO statistical
Database, 2011)
1.3. Tình hình nghiên cứu về khí sinh học Biogas ở Việt Nam.
Với 80% dân số Việt Nam sống ở nông thơn, nên nguồn khí Biogas đƣợc
xem rất dồi dào. Đây là vấn đề quan trọng trong việc tiết kiệm nguồn năng
lƣợng dầu mỏ hiện nay.
Ở Việt Nam, chƣơng trình khí sinh học đang đƣợc nghiên cứu và ứng
dụng từ những năm 1960. Tuy nhiên, mơ hình khí sinh học Biogas trong
nƣớc chƣa có sự đầu tƣ và phát triển mạnh mẽ. Một số nơi, công nghệ Biogas
những năm gần đây mới đƣợc ngƣời dân tiếp nhận do chi phí lắp đặt cịn cao.
Chủ yếu đƣợc áp dụng cho các mơ hình chăn ni trang trại lớn do có vốn
đầu tƣ. Trong khi lƣợng khí sinh học tạo ra thì chƣa có giải pháp hiệu quả tốt
để thu hồi, tích trữ phục vụ mục đích sử dụng lâu dài. Khí thừa đƣợc ngƣời
dân đốt để duy trì hoạt động của hầm Biogas.
Theo tài liệu công nghệ sinh học quy mô hộ gia đình năm 2003, lịch sử
phát triển chƣơng trình khí sinh học ở Việt Nam có thể đƣợc chia thành 4 thời
kỳ:
a) Thời kỳ 1960 – 1975
Ở miền Bắc, những thơng tin về việc sử dụng khí sinh học trong phong
trào “Đại nhảy vọt” của Trung Quốc vào những năm 1957 – 1960 đã gây
đƣợc sự chú ý của nhiều ngƣời. Tại một số địa phƣơng, nhiều cá nhân và cơ
quan đã tìm hiểu và xây dựng thử các thiết bị khí sinh học nhƣ Hà Nội, Hà

Nam Ninh, Hải Hƣng. Tuy nhiên vì những lý do về kỹ thuật và quản lý, các
cơng trình này khơng đạt hiệu quả mong muốn.
Ở miền Nam, năm 1960 nhà Khảo Cứu và Nơng Lâm Súc của chính
quyền Sài Gịn có thí nghiệm biện pháp sản xuất khí metan từ phân động vật,
nhƣng do việc nhập cảng ồ ạt các loại khí đốt Butan, Propan và phân hóa học
nên ý đồ triển khai việc nghiên cứu đã không đƣợc thực hiện.
5


b) Thời kỳ 1976 – 1980
Sau khi đất nƣớc thống nhất (1975), trƣớc nhu cầu phát triển kinh tế - xã
hội hóa, nâng cao mức sống của nhân dân, các dạng năng lƣợng mới và tái tạo
nói chung, trong đó có khí sinh học nói riêng lại đƣợc chú ý tới.
Thiết bị sản xuất khí sinh học đƣợc lựa chọn để thử nghiệm ban đầu
thuộc loại nắp nổi bằng tôn, bể phân hủy xây bằng gạch và cổ bể có gioăng
nƣớc để giữ kín khí đƣợc tích trong nắp chứa khí. Tuy nhiên, những cơng
trình này đã phải bỏ dở vì những lý do kỹ thuật và quản lý. Tới cuối năm
1979, cơng trình khí sinh học ở nơng trƣờng Sao Đỏ (Mộc Châu, Sơn La) có
thể tích phân hủy Vd= 27 m3 đã hoàn thành và hoạt động tốt. Kết quả này là
nguồn cổ vũ khích lệ lớn đối với cán bộ nhiên cứu, những nhà quản lý và
nhân dân, đặt cơ sở cho việc triển khai tiếp tục cơng nghệ khí sinh học sau
này.
c) Thời kỳ 1981 – 1990
Trong hai kỳ kế hoạch 5 năm, từ 1981 – 1985 và từ 1986 – 1990 cơng
nghệ khí sinh học đã trở thành một trong những lĩnh vực ƣu tiên trong chƣơng
trình nghiên cứu cấp nhà nƣớc về năng lƣợng mới.
Đến năm 1990, nhiều tỉnh trong tồn quốc đã có những cơng trình khí
sinh học đƣợc xây dựng. Phát triển mạnh mẽ nhất là các tỉnh phía Nam vì có
những điều kiện thuận lợi về kinh tế - xã hội và khí hậu. Tính chung trong
tồn quốc thời kỳ này có khoảng trên 2.000 cơng trình.

d) Thời kỳ 1991 tới nay
Sau khi kết thúc kế hoạch 1986 - 1990 chƣơng trình 52C giải thể. Hoạt
động nghiên cứu và phát triển năng lƣợng mới khơng đƣợc đƣa vào chƣơng
trình Năng lƣợng của nhà nƣớc, việc phát triển năng lƣợng mới bị chững lại.
Từ năm 1993 tới nay, cơng nghệ khí sinh học đƣợc phát triển mạnh mẽ
trong khuôn khổ các dự án về vệ sinh môi trƣờng, nông nghiệp và phát triển
nơng thơn với nhiều kiểu thiết bị khí sinh học mới. Thiết bị dạng túi chất dẻo
PE theo mẫu Cô-lôm-bi-a, đƣợc phát triển nhờ dự án SAREC-S2-VIE22 do
6


viện chăn nuôi quốc gia, hội làm vƣờn trung ƣơng, cục khuyến nông và
khuyến lâm và Đại học Nông - Lâm thành phố Hồ Chí Minh triển khai. Thiết
bị nắp cố định có vịm bán cầu bằng Compozit, phần dƣới xây bằng gạch lúc
đầu có hình trụ , nay cải tiến thành dạng hình hộp do Trung tâm tƣ vấn hỗ trợ
phát triển nông thôn thông (RDAC) thực hiện.
Bên cạnh đó nhiều cơ sở khoa học cơng nghệ cũng tự nghiên cứu và đua
ra những kiểu riêng nhƣ Quảng Trị, Phú Thọ...
Tóm lại trong giai đoạn này do khơng có đầu mối quản lý, nên việc phát
triển cơng nghệ khí sinh học rất đa dạng và tự phát. Để thống nhất quản lý nhà
nƣớc về cơng nghệ khí sinh học, Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn đã
ban hành tiêu chuẩn về cơng trình khí sinh học quy mơ nhỏ.
Tới nay, ƣớc tính số lƣợng cơng trình khí sinh học đang hoạt động trong
tồn quốc vào khoảng trên 100.000 cơng trình, trong đó có gần 30.000 cơng
trình là loại cơng trình túi nilon. Tỉnh dẫn đầu về số lƣợng loại này là Tiền
Giang với trên 5.000 túi. Về loại thiết bị nắp cố định , tỉnh dẫn đầu là Hà Tây
(nay thuộc Hà Nội 2)với khoảng trên 7.000 cơng trình, nhiều nhất là huyện
Đan Phƣợng.
Theo GS.TSKH.Bùi Văn Ga, cơ quan chủ trì:Đại học Đà Nẵng nghiên
cứu về vấn đề này nhƣ sau:

Về nhiệt điện hữu ích :1m3 khí Biogas tƣơng đƣơng với 0,7kg dầu , thắp
đèn 60W trong 7 giờ , tạo 1,25KW.h điện, 4,37 kg củi, kéo xe 3 tấn trong
2km, 6,1 kg rơm rạ.
- Tính tốn hiệu quả kinh tế
Đầu tƣ ban đầu : Hầm Biogas 50m3 bằng túi HDPE 7.000.000 VNĐ ; túi
chứa khí 30m3: 6.000.000VNĐ; động cơ D10 của Trung Quốc và máy phát
điện 10kW và bộ nhiên liệu thì tổng số tiền đầu tƣ là 13.000.000 VNĐ.
Nếu cơ sở sử dụng phải đầu tƣ toàn bộ hệ thống bao gồm: hầm ủ Biogas,
động cơ máy phát điện 10 kW và bộ phụ kiện thì tổng số tiền đầu tƣ là
26.000.000 VNĐ.
7


Động cơ tiêu thụ khoảng 1m3 Biogas ứng với 1kWh điện. Nhƣ vậy
động cơ có thể làm viêc liên tục trong thời gian dài. Đối với động cơ kéo máy
phát điện 10kW , hầm sinh khí 30m3 với túi khí chứa khí 30m3 có thể đảm
bảo động cơ chạy liên tục 6 giờ.
Khi chạy bằng dầu diesel , động cơ kéo máy phát 10kW tiêu thụ khoảng
20 lít dầu trong 6 giờ. Giả sử động cơ chạy 6 giờ mỗi ngày thì ngƣời tiêu
dùng có thể tiết kiệm đƣợc khoảng 4,5 triệu đồng tiền nhiên liệu mỗi tháng,
tƣơng đƣơng với 54 triệu đồng mỗi năm.
Do đó khi chạy bằng Biogas , ngƣời tiêu dùng có thể thu hối vốn đầu tƣ
cho bộ phụ kiện cải tảo động cơ sau 1,5 tháng hoạt động . Nếu tính đầu tƣ
tồn bộ hệ thống bao gồm : hầm Biogas, cụm động cơ, máy phát điện, bộ phụ
kiện thì ngƣời tiêu dùng sẽ thu hồi vốn sau 8 tháng hoạt động .
Nếu chúng ta sử dụng 10.000 cụm máy phát điện tƣơng tự chạy bằng
Biogas thì mỗi năm chúng ta tiết kiệm đƣợc 540 tỉ đồng nhiêu liệu.
- Tính tốn hiệu quả mơi trường
Mơi trƣờng là một vấn đề mang tính tồn cầu, trong điều kiện hiện nay
hiệu quả môi trƣờng đƣợc các nhà môi trƣờng học rất quan tâm. Một hoạt

động sản xuất đƣợc coi là có hiệu quả khi hoạt động đó khơng gây tổn hại hay
có những tác động xấu đến mơi trƣờng nhƣđất, nƣớc, khơng khí và hệ sinh
học; là hiệu quảđạt đƣợc khi quá trình hoạt động sản xuất kinh doanh không
làm cho môi trƣờng xấu đi mà ngƣợc lại, q trình sản xuất đó làm cho mơi
trƣờng tốt hơn, mang lại một môi trƣờng xanh, sạch, đẹp hơn trƣớc.
Trong sản xuất nông nghiệp, hiệu quả môi trƣờng là hiệu quả mang tính
lâu dài vừa đảm bảo lợi ích hiện tại mà không làm ảnh hƣởng xấu đến tƣơng
lai nó gắn chặt với q trình khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên đất, môi
trƣờng sinh thái.
Hiệu quả môi trƣờng đƣợc nghiên cứu trong đề tài này tập trung vào hiệu
quảứng dụng cơng nghệ hầm khí biogas làm cho chất thải từ chăn nuôi phân
hủy nhanh, giảm nồng độ ô nhiễm nƣớc, không gây mùi hôi thối, hạn chế ô
8


nhiễm bầu khơng khí xung quanh khu vực chuồng trại, hạn chế ô nhiễm
nguồn nƣớc sạch cho ngƣời và vật ni, hạn chế tình hình dịch bệnh lây lan ...
Ví dụ: Lƣợng phát thải CO2 khi đốt cháy 1 lít dầu diesel là 2.64kg/lít.
Nếu động cơ kéo máy phát điện 10kW mỗi ngày chạy 6 giờ, tiêu thụ 20 lít
dầu diesel thì lƣợng phát thải CO2 của động cơ này là 52,8 kg/ngày, tƣơng
ứng với 19,3 tấn CO2 mỗi năm.
Do đó mỗi năm việc sử dụng động cơ Biogas này góp phần vào giảm
mức độ phát thải khí quyển 19,3 tấn. Nếu chúng ta sử dụng 10.000 cụm máy
phát điện tƣơng tự chạy bằng Biogas thì mỗi năm chúng ta hạn chế 19.300 tấn
CO2 phát thải vào bầu khí quyển, góp phần đáng kể vào việc hạn chế sự gia
tăng nhiệt độ Trái Đất.
Vậy với trung bình 1.600 kg chất thải lợn hằng ngày có thể sản xuất
đƣợc 47,4 m3 khí thì ở trại chăn ni này nên lắp đặt máy phát điện chạy bằng
Biogas với công suất 10kW.
- Phụ phẩm khí sinh học

Phụ phẩm khí sinh học là sản phẩm ở dạng lỏng , rắn của quá trình phân
giải cơ chất , gồm 3 phần là nƣớc xảchất lỏng xả ra khỏi bể phân giải, bã cặn
chất lắng đọng ở dƣới đáy bể phân giải và váng chất đặc nổi lên bề mặt dịch
phân giải trong bể phân giải.
Việc sử dụng phụ phẩm khí sinh học để bón cho cây trồng và nuôi cá
nƣớc ngọt đã đƣợc ứng dụng ở Việt Nam, Trung Quốc và nhiều nƣớc khác.
Hiện tại trang trại đã ứng dụng thành công 2 biện pháp trên, đem lại lợi ích
kinh tế và góp phần quan trọng trong cơng việc nghiên cứu cơng nghệ khí
sinh học bảo vệ môi trƣờng. Tuy nhiên, việc sử dụng phụ phẩm khí sinh học
làm thức ăn bổ sung cho lợn thì hầu nhƣ chƣa đƣợc phổ biền.
Cơ sở khoa học và lợi ích của việc sử dụng phụ phẩm khí sinh học làm
thức ăn chăn nuôi : khi các chất hữu cơ đƣợc phân giải kỵ khí, một phần của
chúng bị tiêu thụ tăng trƣởng sinh khối của các vi sinh vật và biến đổi thành
các axit amin mới (AA) . Theo Wang Qinshe, Xu Juing ( Viện nghiên cứu
9


phân bón và Đất – Viện Hàn lâm Nơng Nghiệp Hồ Bắc – Vũ Hán – Trung
Quốc đăng tải trong Diễn đàn khí sinh học tháng 1 năm 1992 cho kết quả
lƣợng AA trong nƣớc xả và bã cặn nhƣ sau:
Bảng 1.1: Hàm lượng dinh dưỡng của nước xả và cặn bã
(đơn vị ppm)
Nƣớc xả

Bã cặn

Nƣớc xả

Bã cặn


Treonin

6.30

5.44

Iserin

5.12

5.26

Methionin

1.84

1.27

Axit Glutamic

11.95

12.18

Lzoloxin

9.04

6.08


Glixin

7.02

7.03

Lơzin

11.02

8.99

Alamin

8.20

7.11

Tyroxin

6.91

4.17

Xixtin

3.57

0.83


Lizin

6.59

6.11

Hixtidin

1.26

1.89

Phenylanin

8.53

5.52

Acginin

4.29

5.12

Axit Aspactic

11.66

10.03


Prolin

3.96

5.42

Các lọa khác

1.39

1.73

Tổng cộng

115.35

98.69

Loại

Loại

Bảng 1.2: Lượng AA trong nước xả và cặn bã
(Đơn vị: mg/100ml)
Thành tố

N

P


K

Ca

Mg

Cu

Fe

Zn

Mn

B

Co

Nƣớc xả

555,0

112,9

769,3

397,6

125,8


0,662

9,87

2,56

3,31

0,36

0,046

29,35

388,2

338,2

164,6

8,77

44,3

35,9

69,35

1,15


0,349

Bã cặn
Thành tố

Cr

Sr

Ti

Ac

Ni

F

Ba

Li

V-B2

V-B12

Nƣớc xả

0,15

0,40


0,47

4,97

0,12

0,45

0,67

0,06

0,07

0,85

Bã cặn

1,62

2,17

19,3

6,64

1,01

4,28


1,64

0,67

0,03

Nhƣ vậy, phụ phẩm khí sinh học chứa khá đầy đủ các nguyên tố
khoáng đa lƣợng (Ca, P, Mn, Mg…) và các nguyên tố khoáng vi lƣợng (Fe,
Cu, Zn, Mn, Bo…). Thành phần và hàm lƣợng các chất khoáng phụ thuộc chủ
yếu vào nguồn nguyên liệu nạp và các chất khoáng đều khơng tham gia vào
phần cấu tạo nên khí sinh học.
10


Các tác giả Wang Qinsheng và Xu Juing (1992) đã công bố kết quả
nghiên cứu ảnh hƣởng của sự lên men trong thiết bị khí sinh học sau 2 tháng
hoạt động đối với sự sống sót của các trứng ký sinh trùng nhƣ sau:
Bảng 1.3: Số lượng trứng ký sinh trùng ở nguyên liệu nạpvà
phụ phẩm sinh học
Trứng ký sinh ở

Trứng ký sinh

đầu vào (số

ở đầu ra (số

trứng/ ml dịch)


trứng/ ml dịch)

Giun đũa

182,5

2,35

97

Sán lá

23,2

0,75

99,4

Giun móc

5,4

0

100

Sâu

0,61


0

100

Giun chỉ

6,61

0

100

Sán vàng

Khơng thấy

Khơng thấy

Tổng số

218,3

3,1

Loại

Tỷ lệ giảm (%)

98


Nhƣ vậy, tổng số trứng ký sinh trùng đã giảm tới 98%, trứng giun móc
giun chỉ đã khơng cịn là phụ phẩm khí sinh học (giảm 100%)
Các tác giả còn cho biết hàm lƣợng một số vi khuẩn gây bệnh ở lợn hầu
nhƣ khơng cịn ở phụ phẩm khí sinh học hoặc đã giảm đáng kể.
Bảng 1.4: Kiểm nghiệm một số vi khuẩn gây bệnh (thường có ở lợn)
trong phụ phẩm khí sinh học.
Bacilus
Mẫu

E.Coli
(10.000/ml)

Salmonella

Pas –
teurianus
Flugge

Nƣớc

12,0

Khơng có

Khơng có

xả

11


B.Perfringens
Veillonet
Zuber
Khơng có

B. Perisipe
Latosius
(urigula)
Holland
Khơng có


Sự tiêu diệt trứng ký sinh trùng qua phƣơng pháp xử lý kỵ khí thể hiện
dƣới 2 hình thức: Sự lắng tụ và chết của trứng vì điều kiện mơi trƣờng khơng
thuận lợi trong bể phân giải.
Q trình lên men khí sinh học có chức năng biến đổi đặc biệt. Một số
chất hoạt tính sinh học khơng có hoặc có rất ít, axit axetic, hoạt chất tế bào,
hooc mơn tăng trƣởng… Đã đƣợc phát hiện thấy trong phụ phẩm khí sinh
học, lƣợng protein thô và các AA cần thiết cũng nhƣ các vitamin nhóm B đều
tăng lên. Sự tồn tại các hoạt chất nhƣ những loại Hydronaza khác nhau:
Qua các tƣ liệu khoa học cho phép kết luận:
Phụ phẩm khí sinh học chứa nhiều loại chất dinh dƣỡng cần thiết cho
vật nuôi nhƣ các nguyên tố Ca, Zn, Mn, Fe…Nhiều loại protein, AA (trong đó
có cả 9 AA thiết yếu đối với vật ni). Phụ phẩm khí sinh học cịn chứa nhiều
enzim có tác dụng làm tăng tính thèm ăn, tăng hiệu quả chuyển hóa thức ăn
của vật ni. Nếu nguồn ngun liệu nạp vào là phân trâu bị thì phụ phẩm
cịn chứa nhiều vitamin nhóm B (B1, B2, B12…)
Hầu hết trứng giun sán trong phụ phẩm khí sinh học đã bị tiêu diệt 96 –
98% và mất tính gây nhiễm. Số còn khả năng gây nhiễm ký sinh trùng ở lợn
chỉ còn 1 – 15%.

Một số vi khuẩn, nhất là vi khuẩn gây bệnh thƣờng có ở lợn và làm ảnh
hƣởng tới chất lƣợng sản phẩm thịt của lợn nhƣ Salmonella, B. Pasturianus,
B. Engsipilatosu, B. Perfringers…đã khơng tìm thấy trong phụ phẩm khí sinh
học trừ E.Coli cịn 120.000 vi khuẩn/1 ml phụ phẩm.
Việc sử dụng phụ phẩm khí sinh học làm thức ăn cho lợn đem lại hiệu
quả kép cho ngƣời chăn nuôi: cải thiện tăng trọng của lợn, tiết kiệm thức ăn
và tăng thêm thu nhập. Vậy nên, cần truyền đạt lợi ít của phụ phẩm khí sinh
học làm thức ăn cho vật nuôi tới ngƣời dân và ứng dụng thực tiễn vào sản
xuất để đem lại hiệu quả trong việc xử lý chất thải chăn nuôi bằng công nghệ
Biogas.

12


1.4. Nhận xét chung
Trải qua trên 50 năm phát triển ở Việt Nam khí sinh học ngày càng đƣợc
phát triển rộng rãi từ quy mô sản xuất nhỏ, vài trăm mét khối đã mở rộng sang
quy mô sản xuất lớn vài nghìn đến vài trục nghìn mét khối, từ lĩnh vực chăn
nuôi sang lĩnh vực công nghiệp, khu vực nông thôn sang khu vực thành thị.
Riêng trong lĩnh vực chăn ni gia súc quy mơ nơng hộ, khí sinh học
đã phát triển hầu hết các tỉnh, thành phố trong cả nƣớc. Hiện nay đã có hàng
trục nghìn cơng trình khí sinh học đang hoạt động với nhiều kiểu thiết bị khí
sinh học khác nhau do nhiều tổ chức thiết kế và phổ biến.
Tuy nhiên, một số trang trại có đầu tƣ cơng trình xử lý mơi trƣờng
nhƣng khơng hiệu quả và chƣa khai thác sử dụng hết nguồn năng lƣợng khí
sinh học. Hầu hết các trang trại chƣa đầu tƣ cơng trình xử lý mơi trƣờng, tồn
bộ lƣợng phân và nƣớc thải phát sinh hàng ngày đƣợc thải trực tiếp vào các ao
lƣu chứa trong khuôn viên trang trại, sau đó lan truyền ra bên ngồi làm ơ
nhiễm các kênh, rạch và ảnh hƣởng trực tiếp đến sức khỏe dân cƣ. Các công
nghệ kỹ thuật chƣa đƣợc trang bị và đầu tƣ nên nguồn năng lƣợng khí chƣa

đƣợc khai thác hết tiềm năng.
Qua cơng trình nghiên cứu “ Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải chăn
nuôi bằng công nghệ khí sinh học (Biogas) tại xã Tân An, huyện Thanh
Hà, tỉnh Hải Dương”. Tôi mong rằng những kết quả đạt đƣợc sẽ góp phần
làm nâng cao hiệu quả xử lý chất thải của hầm ủ Biogas, cải thiện chất lƣợng
khí sinh học và hơn nữa là việc bảo vệ môi trƣờng ở thời điểm hiện tại và
trong tƣơng lai.

13


CHƢƠNG 2
MỤC TIÊU-ĐỐI TƢỢNG-NỘI DUNG
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Để góp phần cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm nâng cao hiệu
quả của cơng nghệ khí sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định đƣợc thực trạng và đặc điểm cơng nghệ khí sinh học (biogas)
tại xã.
- Xác định đƣợc hiệu quả xử lý chất thải chăn ni bằng cơng nghệ khí
sinh học của trang trại nghiên cứu
- Đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả của cơng nghệ khí
sinh học trong xử lý chất thải chăn nuôi.
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu là cơng nghệ khí sinh học (Biogas) dùng để xử lý
chất thải chăn nuôi lợn của một trang trại nuôi lợn quy mô 500 con tại xã Tân
An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.

2.3. Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc đặc điểm và thực trạng công nghệ khí sinh học
(biogas) tại xã.
Nghiên cứu quy trình cơng nghệ khí sinh học xử lý chất thải chăn ni
của trang trại nghiên cứu.
Đánh giá hiệu quả mơ hình xử lý chất thải chăn ni bằng cơng nghệ khí
sinh học.
Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả của cơng nghệ khí
sinh học.

14


2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Địa điểm nghiên cứu
Do thời gian hạn hẹp và trên địa bàn toàn xã chỉ sử dụng một kiểu mơ
hình biogas nên đề tài đã chọn một trang trại chăn ni lợn điển hình nhất đó
là của chú Nguyễn Viết Hiếu để nghiên cứu.
Địa điểm: trang trại chăn nuôi lợn của chú Nguyễn Viết Hiếu quy mô
500 con, tại xã Tân An, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
Gồm 2 ảnh : ảnh bản đồ tự nhiên chỉ ra đƣợc vị trí của huyện Thanh Hà
và ảnh bản đồ của khu vực nghiên cứu xã Tân An (chỉ ra đƣợc vị trí của trang
trại chăn ni lợn cần nghiên cứu trên bản đồ).
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài đã sử dụng 2 phƣơng pháp nghiên cứu đó là: kế thừa số liệu và
điều tra thực địa. Chi tiết của từng phƣơng pháp đƣợc mô tả cụ thể nhƣ sau:
2.4.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu
Đề tài đã kế thừa một cách có chọn lọc những tài liệu, kết quả nghiên
cứu, mơ hình mơ phỏng, những cơng trình có liên quan đến vấn đề nghiên
cứu, cụ thể:

- Thiết bị khí sinh học kiểu KT1 ứng dụng tại trang trại chăn ni lợn.
- Quy trình cơng nghệBiogas xử lý chất thải chăn nuôi lợn của trang trại
nghiên cứu.
- Tài liệu về q trình lên men kỵ khí cho cơng nghệ khí sinh học và hiệu
quả xử lý của công nghệ.
- Phƣơng pháp áp dụng công nghệ xử lý chất thải chăn ni lợn bằng
cơng nghệ khí sinh học đƣợc tìm hiểu và thu thập qua mạng internet.
2.4.2.2. Phương pháp điều tra thực địa
Phƣơng pháp đề tài sử dụng là trực tiếp khảo sát và phỏng vấn chủ trang
trại chăn ni lợn về quy trình cơng nghệ Biogas nhằm xử lý chất thải chăn
nuôi. Các thông tin thu thập bao gồm: vị trí địa điểm đặt trang trại, tổng diện
tích của trang trại, quy mơ của trang trại, hoạt động của trang trại, hệ thống
15