Đề tài Tình hình phát triển công nghệ khí sinh học tại Việt Nam

Tình hình phát triển công nghệ khí sinh học (KSH) tại Việt Nam   Nguyễn Gia Lượng, Nguyễn Quang Khải A. Tình hình KSH ở Việt Nam 1. Vấn đề KSH đặt ra bức xúc nhưng tốc độ phát triển công nghệ ở Việt Nam chậm, kéo dài, gặp khó khăn Chăn nuôi ở Việt Nam ngày càng phát triển về số lượng của các loài gia súc, gia cầm, bởi vậy khối lượng phân chuồng cũng ngày càng nhiều lên. Để bảo vệ môi trường được trong sạch, biện pháp công nghệ khí sinh học đã và đang được áp dụng có hiệu quả ở những vùng chăn nuôi có quy mô vừa và lớn. Đây là một vấn đề cần được quan tâm và đẩy mạnh. 2. Các giai đoạn phát triển công nghệ KSH của Việt Nam * Thời kỳ 1960 - 1975 Miền Bắc: nhiều người đã chú ý đến thông tin về công nghệ KSH. Tài liệu dịch "Cách sinh hơi mê tan nhân tạo và lấy hơi mê tan" được Bộ Công nghiệp xuất bản năm 1960. Một số cá nhân và tổ chức đã xây thử một số công trình ở vài nơi như Hà Nội, Bắc Thái (xây "Xưởng phát điện mê tan" đầu tiên của Việt Nam năm 1964), Hà Nam Ninh, Hải Hưng nhưng đều bị ngừng hoạt động vì lý do kỹ thuật và quản lý. Miền Nam: Năm 1960, Nha Khảo cứu Nông lâm súc đã nghiên cứu sản xuất khí mê tan từ phân động vật, nhưng không ứng dụng triển khai được vì khí hóa lỏng và phân bón vô cơ được nhập khẩu ồ ạt. Một số công trình đã xây dựng không được duy trì hoạt động. Từ cuối năm 60 đến đầu những năm 70, công nghệ KSH gần như bị lãng quên. * Thời kỳ 1976 - 1980 Năm 1975, Việt Nam thống nhất. Nhà nước đã chú ý tới nguồn năng lượng tái tạo. "Đề án sử dụng KSH ở Việt Nam" (1976) đề tài cấp nhà nước "Nghiên cứu ứng dụng hầm ủ lên men sinh khí mê tan" đã khởi động hoạt động nghiên cứu triển khai công nghệ KSH. Thiết kế ban đầu được chọn thử nghiệm là loại nắp nồi bằng tôn, bể phân hủy xây gạch, được xây dựng ở Bắc Thái và Hà Bắc (1977 - 1978). Những công trình loại này đã bị bỏ dở do khả năng kỹ thuật và quản lý. Cuối năm 1979 xây dựng thành công công trình nắp nổi có Vd = 27m3 ở nông trường Sao Đỏ (Mộc Châu, Sơn La), đã đặt cơ sở cho việc triển khai sau này. Nhiều viện nghiên cứu, Ban KHKT và nhiều tổ chức, cá nhân cũng đã tiến hành thiết kế xây dựng, nhưng kết quả rất hạn chế. Tháng 12/1979, UBKHKT nhà nước đã tổ chức Hội nghị chuyên đề về bể khí sinh học" để sơ kết công tác thiết kế, xây dựng, vận hành thí điểm một số bể KSH. * Thời kỳ 1981 - 1990. Chương trình nghiên cứu Nhà nước về Năng lượng mới (mã số 52C) được ưu tiên trong kế hoạch năm năm 1981 - 1985 và 1986 - 1990 do Viện Nghiên cứu KHKT điện chủ trì. Một số viện, trung tâm nghiên cứu, các trường đại học, các Ban KHKT tỉnh, nhiều cơ quan, địa phương, đơn vị quân đội, cá nhân cũng tham gia chương trình này. Bộ Y tế cũng thực hiện một số dự án ứng dụng KSH với mục tiêu vệ sinh môi trường. Một số tổ chức quốc tế cũng đã giúp đỡ và hợp tác nghiên cứu, triển khai công nghệ KSH: Viện Sinh lý Sinh hóa Vi sinh vật (Liên Xô cũ), Tổ chức OXFAM (Anh), UNICEF (Liên hợp quốc) ACCT (Tổ chức các nước nói tiếng Pháp), SIDA (Thụy Điển)... B. Các loại thiết bị KSH hiện tại ở Việt Nam * Loại thiết bị nắp nổi Hiện còn tồn tại ở một số tỉnh (Đồng Nai, Tiền Giang,...). Kiểu chủ yếu là nắp chứa khí bằng thép, úp vào một khe chứa nước quanh cổ bể phân hủy. * Loại thiết bị có bộ phán chứa khí tách riêng 1. Túi ni lông có túi chứa khí tách riêng Kiểu nay đang được Trường Đại học Nông lâm Tp. HCM và một số vệ tinh phát triển. Nhiều tổ chức khác đến nay không phát triển kiểu này nữa, vì có quá nhiều nhược điểm. 2. Kiểu bể tự hoại có túi chứa khí tách riêng Kiểu này càng làm tăng thêm nhược điểm do bể hình hộp. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển cộng đồng nông thôn thuộc VACVINA phát triển kiểu này. 3. Loại thiết bị nắp cố định (có 3 loại) 3.1. Loại hình hộp: kiểu RDAC (mới) Trung tâm tư vấn hỗ trợ phát triển nông thôn (RDAC) đã thay đổi bể phân hủy hình trụ thành hình hộp, nắp bán cầu côm-pô-dit, lối ra được mở rộng. Loại này tuy dễ xây dựng, vòm kín khí, nhưng giá thành cao, các thông số kỹ thuật chưa hợp lý, nhiều nhược điểm. 3.2. Loại hình trụ: có 2 kiểu 3.2.1. Kiểu của Đồng Nai Thiết kế nặng nề, tốn kém, tính toán các thông số kỹ thuật chưa hợp lý. Bể phân hủy hình trụ được xây gạch có khe nước, nắp chứa khí bằng bê tông cốt thép (để tránh kết cấu vòm bằng gạch) bị gắn cố định vào bể phân hủy, lối… 3.2.2. Kiểu RDAC (cũ) Bể phân hủy hình trụ, xây gạch, vòm chứa khí bằng côm-pô-dit hoặc xi măng lưới thép. Kiểu này do RDAC thiết kế, xây dựng theo cách thông thường, vòm chứa khí bảo đảm kín khí, hạn chế váng. Loại này có nhiều nhược điểm: giá thành cao, không có cửa thăm, áp suất cực đại quá lớn dễ gây nứt vỡ bể, nguyên liệu phân hủy không đạt tiêu chuẩn vệ sinh do lối ra bố trí sát đáy 3.3. Loại hình cầu: có 2 kiểu 3.3.1. Kiểu Đại học Cần Thơ Được gọi là kiểu TG - BP (Thailand Germany Biogas Program) trong khuôn khổ một dự án hợp tác Đức - Thái Lan. Kiểu này có một vành chống rạn nứt nằm ở thân vòm khoảng trên 300 tính từ tâm đáy lên. Kiểu này phù hợp với nơi nước ngầm cao nhưng giá thành cao, xây dựng phức tạp. 3.3.2. Kiểu Viện Năng lượng Đây là kiểu duy nhất được hội đồng giám định cấp nhà nước chấp nhận và được cải tiến, hoàn thiện liên tục trong 10 năm ứng dụng. Đến nay, tác giả đã cải tiến thành KT.1 và KT.2 và được chọn đưa vào thiết kế mẫu của Tiêu chuẩn ngành về công trình khí sinh học nhỏ (Bộ Nông nghiệp và PTNT ban hành năm 2002). Kiểu này có ưu điểm giá thành hạ, nguyên vật liệu và nhân công tại chỗ, không cần công xưởng, phù hợp với mọi điều kiện khí hậu và nguyên liệu nạp, tuổi thọ cao. Huyện Đan Phượng - Hà Tây từ năm 1999 đến năm 2003 đã xây được 3.650 công trình KSH, trong đó kiểu nắp cố định vòm cầu được ưa chuộng nhất: TT Loại thiết bị Số lượng Tỷ lệ % 1 Túi ni lông 18 0,50 2 Vòm côm-pô-dit 90 5,20 3 Vòm xi măng lưới thép, bể xây trụ 958 26,25 4 Cuốn gạch hình cầu (kiểu NL6) 2472 67,75 5 Bể hình hộp 12 0,3 Tổng số 3650 100,00 4. Công trình KSH cỡ lớn Chăn nuôi trang trại đã hình thành và phát triển mạnh ở Việt Nam. Đến cuối năm 2003, số trang trại hiện có ở 45 tỉnh như sau Trang trại Số lượng trang trại Quy mô, số đầu con/trang trại Lợn 3534 Từ 100- 400- 600 Bò 583 + Công ty bò sữa TP.HCM =2000 bò sữa + bò thịt + Các nơi khác = 1000- 1800 + Ninh Thuận, Bình Thuận = 700- 800 + Sơn La, Lai Châu, TT Huế, Tuyên Quang, TP.HCM = 200 Gia cầm 2260 1000 - 14.000 Với thực tế này, việc xử lý phân thải động vật là một vấn đề cấp bách. Nhưng do hạn chế về kinh phí cũng như công kỹ thuật, công nghệ xử lý cỡ lớn chưa được phát triển. Trong khuôn khổ của dự án KSH do Chính phủ Hà Lan tài trợ hiện nay, công trình KSH cỡ lớn đang được xúc tiến thử nghiệm để xử lý phân gia súc cho trang trại chăn nuôi lớn với sự trợ giúp của BORDA. Chắc chắn các công trình KSH cỡ lớn này sẽ được phát triển trong thời gian tới theo chiều hướng phát triển chăn nuôi quy mô trang trại lớn. 5. Sử dụng toàn diện công trình khí sinh học 5.1. Sử dụng khí Nói chung, KSH được sử dụng chủ yếu để đun nấu và thắp sáng. Bếp và đèn KSH được nhiều tổ chức, cá nhân thiết kế và chế tạo, chất lượng tốt, giá thành chấp nhận được. Đã nghiên cứu dùng KSH chạy máy nổ thành công, tuy nhiên ứng dụng vào thực tế chưa nhiều do các công trình KSH phần lớn là cỡ nhỏ, không đủ lượng khí chạy máy. 5.2. Sử dụng bã thải Đã có nghiên cứu về chất lượng và cách sử dụng bã thải. Cho đến nay, người sử dụng đều dùng bã thải làm phân bón cho cây trồng, năng suất tăng (bón cho ngô, bắp cải, rau muống, bón lúa,...), giảm sâu bệnh rõ rệt, giảm được lượng phân hóa học. Có nơi dùng bã thải lỏng cho lợn uống đã rút ngắn thời gian tăng trọng. Việc sử dụng bã thải lỏng cũng là một trọng tâm trong nội dung triển khai của Dự án KSH Việt Nam - Hà Lan hiện nay. PV (st và biên soạn trích đăng)- Chăn nuôi số 5-2005