MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. I
TÓM TẮT....................................................................................................................... II
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................III
MỤC LỤC .................................................................................................................... IV
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... VII
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... IX
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................... X
CHƯƠNG: MỞ ĐẦU......................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI .............................................................................5
1.1.

Biogas .............................................................................................................5

1.1.1.

Khái niệm về khí sinh học .......................................................................5

1.1.2.

Nguồn nguyên liệu để sản xuất khí sinh học ...........................................5

1.1.3.

Lợi ích của mơ hình biogas......................................................................6

1.1.4.

Các loại hầm biogas .................................................................................6

1.1.5.

Ngun lý hoạt động của biogas ..............................................................9

1.2.

Mơ hình nơng nghiệp tích hợp biogas ............................................................9

1.2.1.

Khái niệm .................................................................................................9

1.2.2.

Lợi ích của VACB .................................................................................10

1.3.

Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước ..................................................11

1.3.1.

Tình hình nghiên cứu ngồi nước ..........................................................11

1.3.2.

Tình hình nghiên cứu trong nước ..........................................................12

1.4. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu ....................................................................16
1.4.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................16
1.4.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo ........................................................................16

1.4.3. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................16
1.4.4. Tính chất, chức năng và vai trị ...................................................................17
1.4.5. Khu vực kinh tế nơng nghiệp ......................................................................18
1.4.6. Hiện trạng sử dụng tài nguyên ....................................................................18
1.5. Các nguồn thải chăn nuôi ...................................................................................19
1.5.1. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước ..................................................19
1.5.2. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường không khí ..........................................20

iv


1.5.3. Nguồn gây ô nhiễm môi trường từ chất thải rắn .........................................20
1.6. Các phương pháp xử lý nguồn thải chăn nuôi ...................................................21
1.6.1. Phương pháp xử lý nước thải ......................................................................21
1.6.2. Phương pháp xử lý khí thải .........................................................................22
1.6.3. Phương pháp xử lý chất thải rắn .................................................................22
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................23
2.1. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................23
2.2. Sơ đồ tiến trình thực hiện ...................................................................................23
2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................24
2.3.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu .................................................24
2.3.2. Phương pháp khảo sát thực địa ...................................................................24
2.3.3. Phương pháp điều tra bằng phiếu khảo sát và phỏng vấn nhanh ................25
2.3.4. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu ..........................................................25
2.3.5. Phương pháp lấy mẫu, phân tích.................................................................35
2.3.6. Phương pháp đề xuất mơ hình ....................................................................35
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .....................................................................35
3.1. Hiện trạng chăn nuôi trên địa bàn ......................................................................35
3.1.1. Tình hình chăn ni ....................................................................................35
3.1.2. Hiện trạng phân bố ......................................................................................36

3.2. Hiện trạng quản lý chất thải của các cơ sở chăn nuôi ........................................37
3.2.1. Hiện trạng thu gom, xử lý nước thải ...........................................................37
3.2.2. Hiện trạng chất lượng không khí ................................................................41
3.2.3. Hiện trạng quản lý và thu gom chất thải rắn ...............................................45
3.2.4. Đánh giá khả năng xử lý chất thải trên cơ sở tận dụng điều kiện có sẵn mơ
hình VACB ...........................................................................................................48
3.3. Các hoạt động quản lý mơi trường .....................................................................49
3.3.1. Tuyên truyền nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường ...........................49
3.3.2. Thẩm định cam kết bảo vệ môi trường .......................................................49
3.4. Đề xuất mơ hình .................................................................................................50
3.4.1. Xác định các tiêu chí của mơ hình ..............................................................50
3.4.2. Mơ hình đề xuất ..........................................................................................52
3.5. Áp dụng mơ hình cho đối tượng cụ thể ..............................................................53
3.5.1. Các hộ chăn nuôi trên địa bàn xã ................................................................53
3.5.2. Mơ tả đối tượng áp dụng mơ hình ..............................................................54

v


3.5.3. Mơ hình cụ thể ............................................................................................55
3.5.4. Đánh giá mơ hình với các tiêu chí ..............................................................57
3.6. Đề xuất các giải pháp nhân rộng cho các hộ chăn nuôi trên địa bàn .................58
3.6.1. Đánh giá sự cần thiết để nhân rộng mô hình ..............................................58
3.6.2. Những thuận lợi và khó khăn trong q trình ứng dụng mơ hình ..............60
3.6.3. Các giải pháp nhân rộng mơ hình ...............................................................61
CHƯƠNG: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ........................................................................64
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................66
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... X

vi



DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh ưu và nhược điểm của các loại hầm nắp cố định ..............................7
Bảng 1.2. So sánh ưu và nhược điểm của hầm dạng túi ủ...............................................8
Bảng 1.3. So sánh ưu và nhược điểm của hầm phủ bạt HDPE .......................................8
Bảng 1.4. Số lượng vật nuôi trên địa bàn tỉnh Bình Dương tháng 3/2020 ............ Error!
Bookmark not defined.
Bảng 2.1. Hệ số nhu cầu nước và thời gian nuôi trung bình của từng vật ni…............26
Bảng 2.2. Hệ số phát thải nước thải của vật nuôi ..........................................................26
Bảng 2.3. Hệ số phát thải metan từ quản lý phân và lên men đường ruột ....................27
Bảng 2.4. Hệ số Nrate và TAM của một số vật nuôi ....................................................28
Bảng 2.5. Lượng phân thải ra ở các loại vật nuôi hàng ngày ........................................29
Bảng 2.6. Lượng chất thải và hiệu suất sinh khí của heo ..............................................32
Bảng 2.7. Thời gian lưu chất thải theo nhiệt độ ............................................................32
Bảng 2.8. Các thông số thiết kế cho song chắn rác .......................................................29
Bảng 2.9. Thơng số phục vụ tính tốn bể BASTAF......................................................33
Bảng 2.10. Thời gian lưu nước tối thiểu để lắng cặn ....................................................34
Bảng 3.1. Nhu cầu sử dụng nước cho chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Bình
Dương…...........Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Lượng phát sinh nước thải chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Bình Dương ...........37
Bảng 3.3. Khí thải phát sinh trong chăn nuôi ................................................................42
Bảng 3.4. Hệ số phát thải metan ....................................................................................42
Bảng 3.5. Lượng phát thải CH4 từ quá trình lên men đường ruột .................................43
Bảng 3.6. Lượng phát thải CH4 từ quá trình quản lý phân ............................................43
Bảng 3.7. Thơng số tính phát thải N2O trực tiếp từ quản lý phân .................................43
Bảng 3.8. Lượng phát thải N2O trực tiếp từ quá trình quản lý phân .............................43
Bảng 3.9. Thơng số tính phát thải N2O gián tiếp từ quản lý phân ................................44
Bảng 3.10. Lượng phát thải N2O gián tiếp từ quá trình quản lý phân ...........................44


vii


Bảng 3.11. Lượng khí nhà kính từ q trình chăn nuôi.................................................44
Bảng 3.12. Hiện trạng phát sinh chất thải chăn nuôi ở Bình Dương.............................45
Bảng 3.13. Thơng số nước thải đầu vào ........................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.14. Tiêu chuẩn nước thải đầu ra ........................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.15. Hiệu quả xử lý qua từng cơng trình đơn vị . Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.16. Các thông số xây dựng song chắn rác ......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.17. Thông số hầm biogas .................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.18. Tính tốn dung tích bể tự hoại cải tiến có dịng hướng lên BASTAF Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.19. Thơng số kích thước bể BASTAF .............. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.20. Các lớp vật liệu ngăn lọc ............................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.21. Chi phí xây dựng bể BASTAF .................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.22. Hệ số phát thải của một số loại nhiên liệu ..................................................57
Bảng 3.23. Tổng lợi ích thu được ..................................................................................58

viii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Mơ hình tổng qt VACB .............................................................................14
Hình 1.2. Phân bố các cơ sở chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Bình Dương .........................36
Hình 1.3. Các loại mơ hình chăn ni trên địa bàn tỉnh Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4. Nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi ..................................................20
Hình 1.5. Chất thải rắn phát sinh từ hoạt động chăn ni .............................................21
Hình 2.1. Sơ đồ tiến trình thực hiện…............................................................................23
Hình 2.2. Quy trình thực hiện cơng tác khảo sát ...........................................................24
Hình 3.1. Nước thải chăn ni chảy ra mương dẫn….....................................................38

Hình 3.2. Nước thải chăn nuôi được thu gom trước khi vào hầm biogas .....................39
Hình 3.3. Nước thải qua hầm biogas bị chảy tràn .........................................................39
Hình 3.4. Nước thải đươc thu gom tại hố trước khi tưới vườn .....................................40
Hình 3.5. Nước thải chăn ni được thải ra trực tiếp ra ao ...........................................41
Hình 3.6. CTR từ chăn nuôi thải bỏ bừa bãi ................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7. Phân chuồng được thu gom để bán hoặc bón cho vườn ................................46
Hình 3.8. Mơ hình VACB phù hợp hộ chăn ni trên địa bàn tỉnh Bình Dương .........52
Hình 3.9. Khu vục chăn ni và sinh hoạt tại các hộ .... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.10. Biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi tại các hộ .......... Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.11. Hình ảnh thực tế của hộ anh Nguyễn Đức Tùng .........................................53
Hình 3.12. Hình ảnh thực tế của hộ cơ Nguyễn Thị Thủy ............................................54
Hình 3.13. Chuồng và ao lục bình của hộ .....................................................................55
Hình 3.14. Vườn cao su và diện tích đất canh tác bưởi.................................................55
Hình 3.15. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải ................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.16. Cấu tạo bể BASTAF .................................... Error! Bookmark not defined.

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxi sinh học

BTNMT

Bộ Tài ngun Mơi trường

COD


Nhu cầu oxi hóa học

CTR

Chất thải rắn

HDPE

High density polyethylene

IPPC

International Plant Protection Convention

KNK

Khí nhà kính

KSH

Khí sinh học

LCASP

Dự án hỗ trợ nông nghiệp cacbon thấp

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển nông thôn


QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

QĐ-BNN-CN

Quyết định Bộ Nông nghiệp – Công nghệ

QĐ-UBND

Quyết định - Ủy ban nhân dân

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

VACB

Vườn-Ao-Chuồng-Biogas

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVNXD

Tiêu chuẩn Việt Nam Xây dựng

x



CHƯƠNG MỞ ĐẦU


CHƯƠNG: MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong những năm gần đây, do nhu cầu phát triển trong tiêu dùng và xuất khẩu,
ngành chăn ni đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Bình Dương là một trong
những tỉnh thành có ngành chăn nuôi phát triển mạnh trong cả nước, được định hướng
phát triển thành ngành sản xuất chính với mục tiêu liên tục gia tăng tỷ trọng giá trị sản
xuất trong ngành nơng nghiệp. Bên cạnh đó, ngành chăn ni vẫn đối mặt với những
thách thức lớn. Với tổng số lượng đàn vật ni càng lớn thì hàng ngày sẽ có hàng nghìn
tấn chất thải chăn ni thải ra mơi trường như phân, nước rửa chuồng,... Phân vật ni
có chứa nhiều chất chứa nitơ, phốt pho, kim loại nặng và các vi sinh vật gây hại khác
gây ơ nhiễm khơng khí, ô nhiễm đất, làm rối loạn độ phì đất, mặt nước và cả nguồn nước
ngầm. Các ký sinh trùng từ chất thải chăn ni có thể gây hại trực tiếp hoặc gián tiếp
đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái. Ngồi ra, ngành chăn ni chịu trách
nhiệm về 18% trong tổng lượng phát thải khí nhà kính (KNK), cao hơn cả ngành giao
thông vận tải (Nguyễn Kim Đường, 2011). Lượng phát thải CO2 từ chăn nuôi chủ yếu
là do hoạt động chuyển đổi mục đích sử dụng đất, đặc biệt là phá rừng mở rộng các khu
chăn nuôi tập trung và trồng cây thức ăn cho gia súc. Ngành này cịn thải ra lượng khí
metan CH4, NO2 ( các loại khí có khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao hơn CO2) và tạo
ra lượng phát thải khí amoniac, nguyên nhân chính gây mưa axit phá huỷ các các hệ sinh
thái. Trong khi đó mơi trường sống ở các vùng nơng thơn đang dần bị suy thối nghiêm
trọng do thói quen trong sinh hoạt hàng ngày của người dân. Người nông dân thường sử
dụng than, củi, trấu… để đun nấu, việc sử dụng các năng lượng này thải ra chất gây hiệu
ứng nhà kính, gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí xung quanh. Vì năng lượng từ các
nguồn năng lượng hóa thạch đang bị khai thác cạn kiệt, con người phải tìm ra các nguồn
năng lượng sạch hơn, đỡ tốn kém hơn để thay thế như năng lượng mặt trời, khí sinh học

từ các phế phẩm nơng nghiệp,… Vì vậy, việc quản lý chất thải chăn ni để vừa ngăn
chặn tác nhân gây ô nhiễm từ chất thải vừa tái tạo năng lượng phục vụ sinh hoạt đang là
vấn đề cấp bách. Hiện nay, đã có nhiều biện pháp xử lý kỹ thuật khác nhau được áp
dụng nhằm giảm thiểu những tác động xấu đến môi trường do ô nhiễm từ chất thải chăn
nuôi đó là quy hoạch vùng khu vực chăn nuôi phù hợp, hoặc xử lý chất thải chăn nuôi
bằng nhiều phương pháp khác nhau như hầm biogas, dùng chế phẩm sinh học, ủ phân
compost, sử dụng công nghệ ép tách phân,…
Một trong những công nghệ mà cho đến giờ đáp ứng đáng kể những yêu cầu về
giải quyết chất thải chăn nuôi và làm cải thiện mơi trường trong chăn ni đó là cơng
1


nghệ khí sinh học (KSH) - biogas. Ở nước ta, biogas đã được nghiên cứu và ứng dụng
mang lại những kết quả khả quan. Mơ hình biogas với ngun liệu là các chất hữu cơ
trong chất thải của động vật không những xử lý được chất hữu cơ từ nông nghiệp và hộ
gia đình mà cịn tạo ra lượng khí đốt phục vụ và đáp ứng nhu cầu sản xuất điện năng.
Xử lý bằng cơng nghệ biogas có khả năng giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng việc ngăn
ngừa khí metan và các khí nhà kính khác được phóng thích vào khí quyển, cải thiện điều
kiện vệ sinh góp phần giúp cho vật nuôi phát triển khỏe mạnh, hạn chế được những dịch
bệnh có thể xảy ra.
Nhìn chung, với những vấn đề môi trường do hoạt động chăn nuôi kể trên, vấn đề
cịn tồn tại chủ yếu trong chăn ni ở Bình Dương là chất lượng nước thải sau xử lý vẫn
chưa đạt theo quy định, mà nguyên nhân chính là do hệ thống xử lý công suất nhỏ hơn
so với qui mô chăn nuôi và không phối hợp nhiều biện pháp xử lý (Nguyễn Minh Hồng,
2017).Với tình hình như vậy, đề tài nghiên cứu “Đề xuất mơ hình nơng nghiệp tích
hợp biogas phù hợp hộ chăn ni trên địa bàn tỉnh Bình Dương” là hết sức cấp thiết,
hướng đến đảm bảo phát triển nông nghiệp bền vững.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng môi trường chăn nuôi Bình Dương.
- Xác định các tiêu chí của mơ hình nơng nghiệp tích hợp biogas phù hợp cho hộ

chăn ni trên địa bàn.
- Đề xuất mơ hình phù hợp với tiêu chí, áp dụng mơ hình cho hộ cụ thể, từ đó đề
xuất các giải pháp nhân rộng mơ hình.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Cơ sở chăn nuôi quy mơ hộ gia đình, khơng áp dụng cho các hộ chăn nuôi gia công
cho doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh Bình Dương.
4. Ý nghĩa khoa học, xã hội và thực tiễn

4.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài kết hợp các phương pháp nghiên cứu có tính khoa học đánh giá hiện trạng
và khả năng phát thải các chất ô nhiễm trong điều kiện chăn ni tỉnh Bình Dương. Từ
đó, mơ hình được đề xuất liên quan đến chủ đề cơng trình khí sinh học tận dụng và quay
vịng chất thải đóng góp vào việc giảm khí nhà kính góp phần phát triển bền vững.
4.2. Ý nghĩa xã hội

2


Đề tài này được đề xuất nhằm đáp ứng mục tiêu của xã hội về tăng trưởng xanh và
giảm phát thải khí nhà kính. Cụ thể, đề tài sẽ góp phần nhỏ nhằm đáp ứng:
Quyết định 212/QĐ-BNN-CN về việc phân bổ chỉ tiêu xây dựng cơng trình Khí
sinh học năm 2012 cho các tỉnh, thành phố thực hiện Dự án Chương trình khí sinh học
cho ngành chăn ni Việt Nam 2007-2012.
Quyết định số 543/QĐ-BNN&KHCN ngày 23 tháng 03 năm 2011 của Bộ trưởng
Bộ Nông nghiệp Và Phát triển Nông thôn về việc ban hành Kế hoạch hành động ứng
phó với biến đổi khí hậu của ngành NN&PTNT giai đoạn 2011 – 2015 và tầm nhìn đến
2050.
4.3. Ý nghĩa thực tiễn
Giải quyết vấn đề chất đốt, lợi ích xã hội
Việc phát triển khí sinh học là một bước tiến quan trọng để tiến tới giải quyết vấn

đề thiếu chất đốt, phục vụ nhu cầu nấu nướng, thắp sáng. Việc nấu nướng dễ dàng, sạch
sẽ hơn, đồng thời tiết kiệm thời gian. Sử dụng KSH để nấu nướng có ưu thế hơn các loại
chất đốt truyền thống như: củi, rơm rạ, vỏ trấu,... cũng như thay thế được gas hóa lỏng.
Trong thực tế, công nghệ này giúp chúng ta quản lý bền vững chất thải chăn nuôi.
Với đặc điểm xử lý an tồn chất thải, tạo khí đốt phục vụ sinh hoạt, tăng thu nhập, cải
thiện điều kiện sức khỏe của con người, giảm nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch,
giảm nhiên liệu gỗ củi, đồng thời giảm chặt phá rừng và bảo vệ mơi trường.
Góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng, bảo vệ môi trường
Là con đường hiệu quả để giải quyết vấn đề phân bón và cải thiện vệ sinh mơi
trường. Nó là biện pháp để hạn chế tác hại của các loại ký sinh trùng, thu gom tất cả các
chất thải, kiểm sốt có hiệu quả các bệnh về kí sinh trùng và bệnh sán giúp vệ sinh nông
thôn được biến đổi tốt hơn, người làm nông nghiệp được bảo vệ, tiêu chuẩn chung về
bảo vệ sức khỏe được nâng lên rõ rệt.
Ngoài ra như trên đã nói thì trong thành phần khí sinh học do phân hủy xác của
các sinh vật nên có một lượng lớn khí metan cacbonic và hơi nước, đây là các khí góp
một phần rất to lớn trong việc gây nên hiệu ứng nhà kính. Như vậy việc gom chất thải
đề phân hủy một chỗ và sử dụng khí metan là một cách góp phần giảm nguy cơ hiệu
ứng nhà kính.
Kích thích sản xuất nông nghiệp
Biogas làm tăng đáng kể số lượng và chất lượng phân hữu cơ, chất thải chăn nuôi,
3


các loại lá cây đều có thể trở thành phân bón sau khi lên men qua phân hủy ở những
hầm biogas đậy kín khơng khí. Thay vì trước kia sau khi thu hoạch mang rơm về nhà
đốt thì bây giờ rơm được ủ trực tiếp để làm phân bón hoặc có thể mang về ủ trong hầm
biogas vừa lấy được khí gas để sử dụng mà lại có phân để bón cho ruộng.
Vấn đề cơ giới hóa nơng nghiệp
Hiện nay, biogas được dùng để chạy các máy phát điện công suất nhỏ quy mơ hộ
gia đình và một số động cơ khác. Như máy cày công suất nhỏ đặt gần các bể khí biogas

và có dây dẫn nạp khí liên tục cho máy hoặc có các bình trữ khí cỡ nhỏ lắp trên máy.

4


CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1.

Biogas

1.1.1. Khái niệm về khí sinh học
Biogas hay khí sinh học (KSH) là một hỗn hợp khí thu được từ q trình phân huỷ
các chất hữu cơ dưới tác động của các vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) trong mơi trường
khơng có oxy được gọi là q trình phân huỷ kỵ khí (yếm khí). Trong đó thành phần
chủ yếu biogas gồm khí metan (CH4) và khí cacbonic (CO2) (Nguyễn Quang Khải,
Nguyễn Gia Lượng, 2010).
1.1.2. Nguồn nguyên liệu để sản xuất khí sinh học
Nguồn cơ chất để sản xuất KSH là hầu hết các nguyên liệu hữu cơ như phân động
vật, thực phẩm thừa, bèo, cỏ, rơm, rạ, bùn thải. Chỉ trừ những chất chứa nhiều ligmin
như phế thải, gỗ. Nguyên liệu dùng để sản xuất KSH được chia làm hai loại:
Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật:
Loại này gồm có phân người và phân gia súc, gia cầm là phổ biến, ngoài ra cịn có
xác động vật chết, rác và nước thải các lò mổ, cơ sở chế biến thủy hải sản. Vì đã được
xử lý trong bộ máy tiêu hố nên phân dễ phân huỷ và nhanh chóng tạo KSH. Tuy vậy,
thời gian phân huỷ phân không dài (2 – 3 tháng) vậy nên tổng lượng khí thu được từ 1kg
phân là khơng lớn.

Phân gia súc như trâu, bị, heo phân hủy nhanh hơn phân gia cầm tuy nhiên sản
lượng khí phân gia cầm tạo ra lại cao hơn.
Chất thải có cả phân và nước tiểu cho nhiều lượng KSH hơn phân nguyên.
Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật:
Thuộc loại này gồm lá cây hoặc thân cây thảo như các loại cây dại (rong, bèo, các
cây phân xanh, cây cỏ sống ở dưới nước,...), phụ phẩm cây trồng như (rơm rạ, thân lá
ngô, đậu,...) và rác hữu cơ (rau, quả, lương thực bỏ đi). Các nguyên liệu như gỗ và thân
cây già lớp vỏ cứng rất khó phân huỷ. Vì vậy khơng dùng làm ngun liệu được.
Ngun liệu thực vật có lớp vỏ cứng khó phân huỷ hơn. Để cho quá trình phân huỷ
kị khí diễn ra được thuận lợi, những nguyên liệu này cần được xử lý trước (chặt, băm,..)
để phá vỡ lớp vỏ cứng và tăng diện tích bề mặt.
Quá trình phân huỷ của nguyên liệu thực vật thường dài hơn so với các loại phân.
Do vậy nguyên liệu thực vật nạp theo từng mẻ nhỏ, mỗi mẻ kéo dài từ 3 – 6 tháng.

5


Sử dụng nguyên liệu thực vật không những tạo ra KSH mà cịn cung cấp bã đặc
làm phân bón rất tốt. (Nguyễn Quang Khải, Nguyễn Gia Lượng, 2010).
1.1.3. Lợi ích của mơ hình biogas
Sử dụng khí sinh học
Khí sinh học là chất đốt có thể được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như:
đun nấu thay có khí gas, củi, trấu,..; thắp sáng; chạy động cơ đốt trong thay xăng và dầu
diesel kéo máy phát điện, máy sưởi; chuyển hóa thành điện năng.
Khí sinh học chứa chủ yếu CH4 (50 – 70%), 1m3 CH4 khi cháy tỏa ra một nhiệt
lượng tương đương với 1,3 kg than đá; 1,15 lít xăng; 1,17 lít cồn; hay 9,7 kW điện. Điều
này đã cho thấy sự tiết kiệm rất lớn nguồn nhiên liệu từ xử lý chất thải chăn nuôi gia súc
(Lê Thanh Hải, 2016)
Sử dụng phụ phẩm
Chất thải chăn nuôi cho vào hầm biogas chuyển hóa một phần thành khí biogas.

Phần cịn lại là nước thải và chất cặn được tái sử dụng với nhiều mục đích như:
Chất cặn: là thành phần hữu cơ sinh học dùng tốt trong bón cây trồng, tăng độ dinh
dưỡng cho đất, giảm sâu bệnh, tăng năng suất cây trồng.
Nước thải: tưới cho cây trồng, dùng để nuôi thủy sản, nuôi trùn quế.
Cải tạo môi trường
Xử lý phân và nước thải giảm đi mùi hôi, chuồng trại sạch sẽ và làm giảm bệnh tật
do giun sán truyền nhiễm.
Chất cặn được dùng để bón cây trồng giảm sâu bệnh hạn chế được việc sử dụng
thuốc trừ sâu giúp cải tạo đất trồng.
Đun nấu bằng khí sinh học khơng có khói giảm nguy cơ các bệnh về phổi và mắt
cho người sử dụng và giảm thiểu lượng KNK phát sinh ra môi trường trong chăn nuôi.
1.1.4. Các loại hầm biogas
Hầm biogas có chức năng xử lý chất thải chăn ni và sinh ra khí sinh học. Gồm
những bộ phận chính như sau:
Bể phân hủy: chứa nguyên liệu và đảm bảo mơi trường cho q trình phân hủy kỵ
khí;
Đầu vào là cửa nạp nguyên liệu vào bể phân hủy;

6


Đầu ra là cửa lấy nguyên liệu đã phân hủy ra khỏi bể;
Bộ phận chứa khí: thu và giữ khí sinh học sinh ra;
Ống dẫn khí: lấy khí ra từ ngăn chứa khí. (Nguyễn Quang Khải, Nguyễn Gia
Lượng, 2010).
Các loại hầm biogas phổ biến ở Việt Nam gồm: hầm nắp trôi nổi, hầm nắp cố định
và hầm dạng túi ủ (Nguyễn Hồng Sơn, 2017).
Hầm nắp trơi nổi: có bộ phận chứa khí là một nắp có dạng một cái thùng được úp
trực tiếp vào bể phân hủy. Khí sinh học sinh ra được thu và lưu giữ ở nắp và làm cho
nắp nổi lên, tích khí lại càng nhiều thì nắp nổi càng cao (Nguyễn Quang Khải, Nguyễn

Gia Lượng, 2010). Ưu điểm của hầm là: áp suất khí ổn định khi sử dụng khí; phân hủy
ở điều kiện kị khí tốt, phù hợp với cả quy mô lớn. Nhược điểm là chi phí cao; địi hỏi
bảo dưỡng thường xun; khơng phù hợp với vùng núi vì nhạy cảm khi thay đổi nhiệt
độ, nhiệt độ của dịch phân hủy thay đổi nhiều theo nhiệt độ trời do tiếp xúc với nắp kim
loại truyền nhiệt tốt.
Hầm nắp cố định: có bộ phận chứa khí và bể phân hủy được gắn liền với nhau
thành một bể kín. Các hầm nắp cố định đang được sử dụng ở Việt Nam như: hầm vòm
nắp cố định xây bằng gạch, hầm vòm nắp cố định composite (Nguyễn Quang Khải,
Nguyễn Gia Lượng, 2010).
Hầm xây gạch: có hình dạng nửa hình cầu, nên cấu trúc bền vững và dễ xây dựng.
Công nghệ này đã được phổ biến và nhân rộng ở quy mơ nhỏ (hộ gia đình), đã được
chuẩn hóa về thiết kế cũng như việc vận hành và bảo dưỡng, nên các trang trại áp dụng
thường tự học hỏi được (Dự án Hỗ trợ Nông nghiệp Cacbon thấp, 2016).
Hầm composite: với thiết kế khối cầu, bể biogas composite có khả năng chịu lực
cao. Trong đó có các thành phần được chia tách có thể lắp đặt liên kết lại với nhau tạo
thành hầm biogas hoàn chỉnh như sau: nắp trên, nắp dưới, bể nạp, bể điều áp. (Nguyễn
Hồng Sơn, 2017).
Bảng 1.1. So sánh ưu và nhược điểm của các loại hầm nắp cố định
Ưu điểm

Hầm xây
gạch KT

Nhược điểm

- Kết cấu bền vững;

- Chiếm diện tích lớn

- Vật liệu xây dựng thông dụng ( gạch, xi

măng,...).

(do bể là nửa hình cầu).

7


- Dễ xây dựng;

- Dung tích hạn chế chỉ
- Thuận lợi vận chuyển, dễ dàng thay thế và phù hợp với chăn ni
nơng hộ.
sửa chữa;
Hầm
composite

- Vật liệu có độ chống thấm cao
- Hiệu suất sinh khí cao, vận hành
đơn giản, xử lý môi trường hiệu quả.
(Nguồn: Phân loại, đánh giá các loại hầm biogas, 2017)

Hầm dạng túi ủ: được ép sẵn nên công tác lắp đặt túi ủ diễn ra dễ dàng, thuận tiện
cho người dân trực tiếp lắp đặt mà khơng cần thợ có kỹ thuật cao thực hiện. (Nguyễn
Hồng Sơn, 2017).
Bảng 1.2. So sánh ưu và nhược điểm của hầm dạng túi ủ
Ưu điểm
- Chi phí đầu tư thấp;

Nhược điểm
- Rất dễ hỏng;


- Đào vị trí nơng, thích hợp với - Cần bảo dưỡng thường xuyên;
vùng nước ngầm cao.
- Chỉ phù hợp cho những hộ chăn nuôi với số
lượng nhỏ;
- Nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ môi trường;
- Áp suất khí thấp, tuổi thọ thấp (dưới 2 năm).
(Nguồn: Phân loại, đánh giá các loại hầm biogas, 2017)
Ngoài ra, đối với quy mô lớn thường sử dụng hầm biogas phủ bạt HDPE áp dụng
phổ biến cho các loại hình xử lý chất thải cơng nghiệp thực phẩm (Dự án Hỗ trợ Nông
nghiệp Cacbon thấp, 2016).
Bảng 1.3. So sánh ưu và nhược điểm của hầm phủ bạt HDPE
Ưu điểm

Nhược điểm

- Thời gian thi cơng nhanh, chi phí thấp hơn

- Chiếm diện tích mặt bằng lớn

cơng trình xây bằng gạch hoặc bê tông

- Thời gian lưu lớn (15 -30 ngày)
- Bạt HDPE không bền

8


- Dễ xây dựng, phù hợp với quy mô chăn
nuôi (trung bình, lớn)

- Hiệu quả thu khí cao
- Vận hành, bảo dưỡng đơn giản
(Nguồn: Sổ tay hướng dẫn xây dựng và lắp đặt cơng trình khí sinh học quy mơ vừa và
lớn công nghệ phủ bạt HDPE, 2016)
Đánh giá: Với những ưu nhược điểm như trên việc sử dụng biogas composite là
tốt nhất đối với quy mô hộ chăn nuôi vì dễ vận hành và sữa chửa, đảm bảo hiệu quả sinh
khí nhanh (sau 7-15 ngày), xử lý chất thải bảo vệ môi trường hiệu quả và tuổi thọ cao
(Nguyễn Hồng Sơn, 2017).
1.1.5. Nguyên lý hoạt động của biogas
Bể biogas composite được đặt âm dưới lòng đất nên chất thải sẽ đi vào cửa nạp
theo cơ chế tự chảy và đi ra từ cửa xả theo cơ chế chảy tràn. Chất thải sẽ chảy đầy lên
đến mép dưới của cả cửa nạp và cửa xả.
Chất thải gồm hỗn hợp nước và phân đi từ cửa nạp vào sẽ được chứa trong bể phân
giải. Bể biogas có cơ chế hoạt động kín nên tại đây q trình hoạt động của vi sinh kị
khí sẽ xảy ra. Trong đó phân chính là nguồn thức ăn của vi sinh vật giúp chúng phân
hủy các hợp chất hữu cơ lớn thành các chất hữu cơ nhỏ như axit béo, axit amin và hình
thành khí CO2 và CH4.
Khi mới nạp chất thải vào thì áp suất ở trong bể vẫn ở mức bình thường. Tuy nhiên
sau một thời gian hoạt động thì lượng khí được tạo ra bởi sự phân hủy của vi sinh vật sẽ
làm tăng áp suất bên trong bể. Sự chênh lệch áp suất giữa mơi trường bên ngồi và bên
trong sẽ giúp cho lượng khí được tạo ra này đi ra ngồi theo đường ống dẫn khí được
lắp trên đỉnh bể. Lượng khí thu được chủ yếu là CH4 (60-70%) nên sẽ được tận dụng
làm khí đốt phục cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất,…
Lượng nước thải đi ra từ cửa xả sẽ được thu vào một bể chứa sau hầm biogas để
tiếp tục dẫn đi các cơng trình xử lý nước thải phía sau.
1.2.

Mơ hình nơng nghiệp tích hợp biogas

1.2.1. Khái niệm

Mơ hình nơng nghiệp tích hợp biogas hay VACB là những chữ đầu của 4 từ Vườn
- Ao - Chuồng - Biogas. VACB cung cấp qua lại cho nhau:

9


− Vườn: cung cấp rau, củ tươi cho con người, rau củ hỏng cho gia súc, gia cầm
hay cho cá (dùng cho C và A). Các chất thải nông nghiệp như rơm rạ, cành cây khô được
tận dụng để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, để lót chuồng vào mùa đơng hay làm
compost (phân rác để bón ngược lại cho V).
− Ao: cung cấp thức ăn cho con người (cá, ốc,…), cung cấp bèo tấm để làm thức
ăn cho gia súc, gia cầm. Các loại chất thải và các thứ khác từ A như bèo, khoai nước có
thể dùng làm thức ăn cho C. Bùn ao sau mỗi lần nạo vét có thể dùng bón cho cây hay ủ
chung với rơm, rạ làm phân cho V.
− Chuồng: gồm các loại gia súc, gia cầm, cung cấp thịt cho con người. Phân, nước
tiểu của gia súc, gia cầm được đưa vào hệ thống biogas để bón cho V. Phân, nước tiểu
người cũng được đưa vào hệ thống biogas.
− Biogas: là q trình lên men ở hầm kín nên tránh ơ nhiễm. Nó cung cấp khí làm
chất đốt phục vụ cho con người. Bã thải được bón cho cây trồng, lúa, hoa màu... và làm
thức ăn cho động vật trong ao hoặc nuôi giun làm thức ăn cho cá hoặc cho gia cầm.
1.2.2. Lợi ích của VACB
Với mơ hình VAC chất thải chăn nuôi sẽ được xả trực tiếp xuống ao, làm thức ăn
cho cá hay làm phân bón. Đây chính là yếu tố gây ơ nhiễm nguồn nước, đất, không
những thế chất lượng của rau trồng cũng không được đảm bảo về chất lượng.
Tuy nhiên, khi xây dựng hầm biogas, vấn đề kể trên được giải quyết một cách triệt
để, qua hệ thống này, phân chuồng, nước thải được được xử lý. Những vi sinh vật có hại
bị tiêu diệt, tạo nên nguồn phân bón tốt cho cây trồng, tránh được tình trạng ơ nhiễm
thường thấy.
Hiện nay, nhiều đại phương đang áp dụng mơ hình VACB và nhiều hộ gia đình đã
nhận được hiệu quả cao về kinh tế, đồng thời có được nguồn chất đốt mới phục vụ cho

hoạt động thường ngày. (Lưu Huyền Trang, 2020). Từ đó tạo ra mơ hình VACB khép
kín như sau:
- Chất thải từ chuồng cùng phụ phế phẩm nông nghiệp khác, rác hữu cơ... đi vào
hầm biogas tạo ra khí sinh học được gia đình sử dụng cho sinh hoạt như: đun nấu, phát
điện,... Khí sinh học được thu hồi từ hệ thống biogas được biết đến như là một loại nhiên
liệu sạch, thân thiên mơi trường tiết kiệm được chi phí đốt và cũng đang rất phổ biến ở

10


các vùng nơng thơn. Sử dụng khí sinh học này góp phần bảo vệ mơi trường, xây dựng
nơng thơn mới sạch đẹp hơn, giàu có và văn minh hơn.
- Nước thải sau hầm biogas vào ao thủy sinh, những vi sinh vật có hại trong nước
bị tiêu diệt, tạo nên nguồn nước sạch, sau đó nước được tưới cho vườn tránh tình trạng
ơ nhiễm đất.
- Mặt khác, đối với phân thải phát sinh có khả năng phân hủy sinh học vì thế cũng
có khả năng bổ sung phân bón, do đó phương án tận dụng phân chuồng dễ phân hủy để
ủ phân hữu cơ là phương án khả thi vừa giúp giải quyết vấn đề chất thải, vừa giảm chi
phí phân bón cho hộ.
1.3.

Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước

1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước
Ở Trung Quốc bể KSH đầu tiên được đặt tên là “máy phát khí thiên nhiên Lo Gua
Vui" do Lo Gua Vui xây dựng. Kiểu hầm là thiết bị nắp cố định, dạng cầu, vật liệu:
gạch, xi măng. Năm 2001, Trung Quốc có khoảng 1.359 hầm biogas cỡ lớn và trung
bình đang hoạt động với tổng thể tích là 640.000m3 có thể xử lý được 273m3 chất thải
nông nghiệp (gần 3 tấn chất thải/ngày). Cuối năm 2002, số lượng tăng đến 1.560 hầm.
Đến cuối năm 2003 có hơn 9,7 triệu hầm biogas cho hộ gia đình trên tồn quốc. Trên

90% hầm đang hoạt động tốt, sản xuất ra khoảng 2.980.000m3 KSH/năm (Li Yue, 2004)
Theo nghiên cứu “So sánh các tác động môi trường của các nhà máy KSH nơng
nghiệp dựa trên phân bón và cây trồng sử dụng phân tích vịng đời” với mục đích kiểm
tra tác động mơi trường của các nhà máy KSH hoạt động với cùng công suất chỉ sử dụng
các nguyên liệu thô là cây trồng khác nhau. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nhà máy chỉ
xử lý được các loại nguyên liệu thô hấp thụ được CO2. Phát thải CO2 của cả ba nhà đều
dưới phát thải mức trung bình năng lượng điện đang được sử dụng để sản xuất. Nhà máy
xử lý chất thải nông nghiệp chỉ tạo ra 7,7% lượng khí thải CO2 trong giai đoạn xây dựng,
so với tỷ lệ 0,9% đối với nhà máy chỉ xử lý cây trồng năng lượng. Vậy sử dụng cây trồng
làm nguyên liệu cho KSH có hiệu quả hơn so với chất thải nông nghiệp. (Fuchsz and
Kohlheb, 2015)
Theo nghiên cứu ở Iran sử dụng hầm biogas nắp cố định kết quả chỉ ra rằng tiềm
năng sản xuất khí sinh học từ phân gia súc có sẵn là 8600 triệu m3 mỗi năm, 70% trong
số đó thu được từ chăn ni nặng, 23% từ gia cầm. Khí sinh học từ chất thải của lò mổ
ở Iran là khoảng 54 triệu m3 mỗi năm. Tỉnh Tehran (thủ đơ) có tiềm năng lớn nhất để
sản xuất khí sinh học từ chất thải của lò mổ (khoảng 9 triệu m3). (Hadi Afezali, 2014)
11


Theo nghiên cứu công nghệ KSH ở Ghana, từ 2001 đến 2007, hơn 18 triệu các hộ
gia đình áp dụng cơng nghệ KSH quy mơ hộ gia đình (hầm composite) sản xuất hơn 7
tỷ m3 khí sinh học, xử lý hơn 87 triệu tấn chất thải động vật dùng làm năng lượng (đun
nấu hoặc nhiên liệu thay thế). Một số nhà máy khí sinh học trong những năm gần đây
đã xây dựng thêm hệ thống xử lý ô nhiễm kết hợp nhiều biện pháp. (Edem Cudjoe
Bensah and A. Brew-Hammond, 2010)
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Đề tài “Hiệu quả kinh tế và mơi trường của cơng trình khí sinh học trong xử lý
chất thải chăn ni tại làng bún Ơ Sa, tỉnh Thừa Thiên Huế ” (Trần Anh Tuấn, Phạm
Thi Mỹ Hạnh, 2015) do Khoa Môi trường, Đại học Khoa Học Huế thực hiện. Khảo sát
trên 10 cơng trình biogas trong khu vực được kết quả phân tích về hiệu quả kinh tế của

3 loại hầm hiện đang được sử dụng cho thấy hầm composite đơn là hiệu quả nhất:
- Hầm xi măng giúp tiết kiệm được 2.275.000 đồng/ hộ/ năm; thời gian hoàn vốn
là gần 3 năm.
- Hầm composite đơn giúp tiết kiệm được 2.563.000 đồng/ hộ/ năm; thời gian hồn
vốn là gần 4.8 năm.
- Hầm composite đơi giúp tiết kiệm được 2.516.000 đồng/ hộ/ năm; thời gian hoàn
vốn là gần 5 năm.
- Giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính là 19,904 tCO2e/hộ/năm. Nếu nhân rộng
việc sử dụng hầm biogas thì sẽ giảm được 2.388,48 tCO2e/năm.
Đề tài “ Đánh giá hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính từ việc sử dụng cơng trình
biogas ở xã Thạch Long, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh” (Phan Thị Thanh Nhàn, 2017)
do Viện Tài nguyên và Môi trường – Đại học Huế thực hiện. Kết quả đạt được như sau:
- Điều tra trên 27 hộ chăn ni heo ở xã có tham gia vào Chương trình Dự án khí
sinh học Việt Nam trong năm 2014- 2015 và các cơng trình vẫn đang hoạt động tốt.
- Tổng lượng KNK của xã Thạch Long được giảm thiểu là 335,5 tấn CO2e/năm,
trung bình mỗi hộ dân tiết kiệm 67.842 đồng/năm/hộ.
Đề tài “ Khảo sát hiện trạng sử dụng và tiềm năng ứng dụng hầm ủ biogas ở một
số xã thuộc tỉnh Tiền Giang” (Đào Mai Trúc Quỳnh, 2013) được thực hiện năm 2013
do Khoa Môi trường & Tài nguyên Thiên nhiên, Trường Đại học Cần Thơ khảo sát đã
áp dụng một số mơ hình ủ biogas như KT1 chiếm khoảng 80%, hộ xây hầm KT2 chiếm

12


6%, còn lại là lắp túi ủ PE. Nhờ thực hiện phương pháp khảo sát và tổng hợp đã thu
được một số kết quả sau:
- Mỗi năm hộ sử dụng biogas tiết kiệm trung bình 1.700.000 2.000.000 đồng cho
chi phí chất đốt.
- Hầm ủ / túi ủ biogas giúp xử lý chất thải chăn ni có hiệu quả và kinh tế, đồng
thời tận dụng được năng lượng tạo ra. Tuy nhiên, vẫn chưa nhân rộng mơ hình khai

thác triệt để lợi ích của hầm ủ/ túi ủ mang lại
Đề tài “Kết quả nghiên cứu thực trạng và các giải pháp quản lý mơi trường trong
chăn ni hộ gia đình và trang trại nhỏ ở một số tỉnh miền Bắc” (Vũ Thị Thanh Hương,
2013) do Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường thực hiện. Các tỉnh được sự hỗ trợ của
Chương trình khí sinh học do Chính phủ Hà Lan hỗ trợ và chương trình Mục tiêu Quốc
gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn xây dựng công trình xử lý chất thải
bằng biogas nên các hộ chăn nuôi đã thu được một số kết quả sau: Xây dựng chuồng kín
với hệ thống quạt hút mùi, sử dụng chế phẩm sinh học để khử mùi hôi, xử lý chất thải
chăn nuôi; chất thải chăn nuôi sau xử lý bằng biogas phần lớn thải ra mơi trường, vẫn
có thể sử dụng cho ni cá và bón ruộng.
Ngồi ra, mơ hình Biogas cịn kết hợp với mơ hình VAC tạo mơ hình kết hợp
VACB là những chữ đầu của 4 từ Vườn - Ao - Chuồng – Biogas được áp dụng rộng rãi.
Mơ hình được áp dụng tại hộ gia đình ni lợn. Vườn trồng rau mồng tơi, rau muống,
táo, chuối, thanh long…với diện tích 600m2. Ao rộng 500m2 thả bèo, nuôi cá chép, cá
rô phi, cá trắm. Cơ cấu đàn với 20 con lợn chia làm 3 ô, mỗi ô 7 con, mái chuồng lợp
bằng ngói, vách và nền chuồng bằng xi măng. Hệ thống nước sử dụng nguồn nước ngầm
được bơm lên. Các chất thải từ VAC trước khi qua biogas có nồng độ chất hữu cơ là rất
lớn, tỷ lệ BOD5/COD là 0,5. Qua hầm biogas, chất hữu cơ giảm đáng kể. Nồng độ SS
giảm 63 – 74%. Nồng độ vật chất khô giảm 85 – 87%. Nồng độ BOD5 giảm 87 – 89%.
Nồng độ COD giảm 85 – 87%. Hiệu quả xử lý qua hầm biogas rất đáng kể (Lê Thị Hồng
Nhung, 2015).

13


Hình 1.1. Mơ hình tổng qt VACB
Mơ hình xử lí chất thải hiệu quả VACB từ Vườn - Ao - Chuồng – Biogas đang
được áp dụng rộng rãi. Mơ hình này cung cấp thức ăn cho con người và cũng cung cấp
qua lại cho nhau: - Vườn cung cấp rau, củ tươi cho con người, rau củ hỏng cho gia súc,
gia cầm hay cho cá (dùng cho chuồng và ao). Các chất thải nông nghiệp như rơm rạ,

cành cây khô được tận dụng để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, để lót chuồng vào mùa
đơng hay làm compost (phân rác để bón ngược lại cho vườn). - Ao cung cấp thức ăn cho
con người (cá, tép, hến, ốc...), cung cấp bèo tấm để làm thức ăn cho gia súc, gia cầm.
Các loại chất thải và các thứ khác từ ao như bèo, khoai nước có thể dùng làm thức ăn
cho chuồng. Bùn ao sau mỗi lần nạo vét có thể dùng bón cho cây hay ủ chung với rơm,
rạ làm phân cho vườn. Chuồng gồm các loại gia súc, gia cầm, cung cấp thịt cho con
người. Phân, nước tiểu của gia súc, gia cầm được đưa vào hệ thống biogas để bón cho
vườn, đưa vào ao ni cá. Nếu thiếu có thể bổ sung thêm một số loại bèo, lá cây vào hệ
thống biogas. Phân, nước tiểu người cũng được đưa vào hệ thống biogas sinh ra metan
(CH4).Theo tính tốn, 1m3 khí này tương đương với 2,2kW điện năng nên có thể sử dụng
để nấu nướng, thắp sáng... (Phan Văn Hòa, 2014)
Đề tài “Đánh giá hiệu suất xử lý nước thải sau túi ủ biogas của một số chế phẩm
sinh học” (Nguyễn Thanh Văn, 2017) kết quả cho thấy hiệu suất xử lý tổng chất rắn lơ
lửng (TSS), COD, tổng đạm (TKN), tổng lân (TP), tổng Coliform và E.coli của các chế
phẩm sinh học đạt từ 28 - 97,3%. Chế phẩm sinh học BioEm và Emc đạt hiệu suất xử lý

14


cao nhất với hiệu suất xử lý TSS, COD, TKN, TP và tổng Coliform dao động trong
khoảng 55,4 - 86,89%.
Đề tài “Xử lý chất thải chăn ni hộ gia đình - nghiên cứu thử nghiệm kiểu túi ủ
mới HDPE” (Phạm Minh Trí, 2013) nghiên cứu hiệu quả xử lý chất thải của túi HDPE
trong khoảng 70 ÷ 85%, so sánh giữa túi HDPE và túi PE về xử lý chất thải khơng có
q nhiều chênh lệch. Độ bền của túi HDPE cao hơn túi PE do được thiết kế, và lắp đặt
túi HDPE cũng dễ dàng và nhanh hơn, vì vậy có thể nhanh chóng khắc phục khi có sự
cố. Từ kết nghiên cứu cho thấy, túi biogas HDPE có hiệu suất xử lý tốt, độ bền cao phù
hợp với hộ chăn nuôi tiếp cận với công nghệ biogas.
Đề tài “Đánh giá phát thải khí nhà kính từ chăn ni lợn tập trung tại Lâm Đồng”
(Nguyễn Thị Thanh Thuận, 2017) khảo sát trên 200 trang trại chăn ni trên tồn tỉnh

Lâm Đồng với quy mô từ 100 con lợn thịt trở lên. Trong q trình hoạt động chăn ni
phát thải khoảng 0,0007 tCO2/con/tháng; q trình tiêu hóa thức ăn tạo ra lượng KNK
khoảng 152,796 tCO2/con/tháng; do phân thải KNK phát thải 400,08 tCO2/con/tháng.
Qua đó, khi sử dụng biogas để quản lý chất thải chăn nuôi lợn và thu hồi KSH có thể
giảm lượng KNK được lên đến 87% so với xả thải trực tiếp ra môi trường, 31% so với
hệ thống quản lý hiện tại. Vì vậy, cần hỗ trợ cho người dân về mặt kỹ thuật trong việc
xử lý khí tạo ra từ hầm Biogas để người dân khơng cịn ngại trong việc đưa khí sinh học
vào sử dụng, cụ thể là tư vấn cho người dân việc vận hành và lắp đặt các hệ thống xử lý
khí. Đồng thời cần nghiên cứu thêm và sâu hơn nữa để có thể đánh giá được sự khác
biệt trong chăn ni tập trung và chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ, để từ đó có thể xây dựng
biogas phù hợp cho 2 hình thức này.
Qua quá trình xử lý tại hầm Biogas, thành phần amonia của phân hữu cơ được ủ
men trong 30 ngày đã tăng lên 19,3%, thành phần photphat hữu ích tăng 31,8%. Đây là
nguồn phân bón rất tốt cho cây trồng vì nó giúp cây trồng hấp thu nhanh hơn và năng
suất cũng tăng lên. Phân từ Biogas cũng hạn chế được sâu bệnh, ức chế một số vi khuẩn
gây bệnh. Như vậy, dùng phân từ Biogas cũng nhằm hạn chế thuốc trừ sâu, thuốc diệt
cỏ và góp phần bảo vệ mơi trường. Nước thải từ hầm Biogas có thể sử dụng để tưới rau,
cây và cỏ vì nó diệt hết 99% vi khuẩn, an toàn cho người sử dụng. Các vi sinh vật có
trong phân tươi gây các bệnh về đường hô hấp. Sau khi xử lý qua hầm Biogas, lượng vi
sinh vật này trong chất thải đã giảm 95 - 97% so với phân tươi. Lượng vi khuẩn Ecoli
giảm 99,99%; Coliform giảm 100%, đồng nghĩa với việc xử lý hầm Biogas giảm 100%
nguy cơ nhiễm bệnh ở người. Nhìn chung, hệ thống phân hủy kị khí (biogas) kết hợp
thu hồi khí biogas được áp dụng ở nhiều nước. Do tính chất của nước thải chăn ni đặc

15


trưng với hàm lượng SS cao, có mùi nặng, nồng độ các chất hữu cơ rất lớn (giàu N và
P) nên có rất nhiều phương pháp được áp dụng tùy vào hiệu quả của phương pháp, không
gian xử lý, giá thành xử lý để vừa có thể xử lý đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường

nhưng lại vừa đảm bảo lợi ích kinh tế (Lê Thanh Hải, 2016).
Trên địa bàn tỉnh Bình Dương triển khai Quyết định số 50/2014/QĐ-TTg của Thủ
tướng Chính phủ: Về chính sách hỗ trợ nâng cao hiệu quả chăn ni nơng hộ giai đoạn
2015-2020, tồn tỉnh đã lắp đặt được trên 20 hầm biogas composite (số liệu năm 2018)
tiết kiệm năng lượng chất đốt cho các hộ gia đình mang lại lợi ích kinh tế, đặt biệt quan
trọng trong bảo vệ môi trường. (Chi cục Chăn nuôi, Thú y và Thủy sản, 2018).
1.4. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu
Xã Hiếu Liêm là xã thuộc huyện Bắc Tân Un, Bình Dương
1.4.1. Vị trí địa lý
Huyện Bắc Tân Un, tỉnh Bình Dương với diện tích là 40.030,8 ha bao gồm 10
đơn vị hành chính là: Thị trấn Tân Thành; các xã Tân Bình, Tân Lập, Đất Cuốc, Tân
Định, Hiếu Liêm, Lạc An, Thường Tân, Tân Mỹ, Bình Mỹ, với tứ cận tiếp giáp như sau:
+ Phía Bắc giáp huyện Phú Giáo và huyện Bàu Bàng.
+ Phía Nam giáp thị xã Tân Uyên và sông Đồng Nai (huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng
Nai).
+ Phía Đơng giáp sơng Đồng Nai và sông Bé (huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai).
+ Phía Tây giáp thị xã Bến Cát.
1.4.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo
Địa hình chung huyện Bắc Tân Uyên thấp dần từ Bắc xuống Nam, phía Bắc có cao
trình 40-50m , một số đồi cao độc lập có cao trình 70-80m, phía Nam có cao trình thấp
khoảng 20-30m, đất đai bằng phẳng, ít bị chia cắt, tạo thành vùng rộng lớn rất thuận lợi
cho xây dựng cơ sở hạ tầng, khu công nghiệp - đô thị và trồng cây công nghiệp lâu năm.
Đặc biệt, có dải đất nghiêng chạy dọc theo sông Đồng Nai và các cù lao ven sông có
nhiều cảnh quan để khai thác phát triển du lịch.
1.4.3. Đặc điểm khí hậu
Theo số liệu quan trắc khí tượng, khí hậu từ năm 2012-2017 ở Bình Dương cho
thấy: Bình Dương nói chung và huyện Bắc Tân Uyên nói riêng nằm trong vùng nhiệt
đới cận xích đạo, khí hậu có những đặc trưng chính như sau: Khu vực có nền nhiệt độ

16