Đồ án Nghiên cứu đánh giá tiềm năng về sản lượng Biogas và thực trạng sử dụng năng lượng Biogas tại khu vực Đan – Hoài – Hà Nội

iếp để cung cấp năng lượng điện (cho các động cơ đốt trong), làm chất đốt sinh hoạt, chế biến nông sản, làm nhiên liệu chạy các động cơ máy nông nghiệp. Đại diện cho xu hướng này là Ấn Độ và một số nước Châu Á. 3. Xu hướng thứ ba phát triển trên quy mô các bể phân hủy cỡ nhỏ, phục vụ nhu cầu chất đốt sinh hoạt và thắp sáng trong phạm vi từ 1 đến 3 gia đình. Trong đó, ở Việt Nam Hiện trạng công nghệ biogas đang ứng dụng mạnh theo xu hướng thứ 2 và thứ 3. Trong đó xu hướng thứ 3 hiện đang phát triển phổ biến và đã đem lại những hiệu quả nhất định trong những năm qua. Hầm khí sinh học là thiết bị thực hiện quá trình biến đổi sinh khối thành khí sinh học. Một trong các yêu cầu quan trọng nhất đối với hầm khí sinh học là phải kín để các chủng vi khuẩn kỵ khí hoạt động bình thường tạo ra metan. Từ khi bắt đầu tìm ra khí sinh học đưa vào ứng dụng cho tới nay các mô hình biogas đã không ngừng thay đổi nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng biogas đã được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng, và cải tiến. Hiện nay, Trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang sử dụng các loại hầm khí sinh học hầm có nắp trôi nổi, hầm có nắp cố định và hầm làm bằng chất dẻo đều có cấu tạo gồm các thành phần chính là: - Cửa nạp nhiên liệu. - Buồng lên men, phân hủy và tạo khí. - Buồng chứa khí (Hệ thu khí gồm: van, đường ống, các thiết bị đo lường) - Ngăn tháo cặn bùn đã lên men. Hình 1.4: Hầm sinh khối có lắp trôi nổi Hình 1.5: Thiết bị sản xuất khí sinh học túi chất dẻo Hình 1.6: Hầm sinh khối lắp cố định Hiện nay công nghệ Biogas theo hai mô hình KT1 và KT2 là khá phổ biến bên cạnh đó một số đơn vị có cải tiến các mô hình này như Viện Khoa học năng lượng, v.v. nhằm nâng cao hiệu quả của việc sử dụng năng lượng biogas. Dự án áp dụng công nghệ khí sinh học nắp cố định vòm cầu kiểu KT1 và KT2 có thể tích phân giải từ 4,2 m3 đến 48,8m3. KT1 và KT2 là hai thiết kế mẫu được xây dựng theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 492:499-2003 và 10TCN 97:102-2006 do Bộ Nông nghiệo và PTNT ban hành. Hình 1.7: Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.1 Kiểu KT1 được ứng dụng tại những vùng có nền đất tốt, mực nước ngầm thấp, có thể đào sâu và diện tích mặt bằng hẹp. Kiểu KT2 phù hợp với những vùng có nền đất yếu, mực nước ngầm cao, khó đào sâu và diện tích mặt bằng rộng. Hình 1.8: Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.2 Ứng dụng Sản suất phân hữu cơ vi sinh: “Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K , S, Fe…) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất kượng nông sản. Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu tới người, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản.” (Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6168 - 1996) Hình 1.9: Sơ đồ tổng quát Quy trình sản xuất Phân hữu cơ vi sinh Biogas sử dụng làm chất đốt Phần gia súc Phân người Hầm Biogas Dịch thải biogas Phụ phẩm Nông nghiệp và rác thải sinh hoạt Ủ kị khí Không hoàn toàn Phân hữu cơ Vi sinh Biovac Khi các hộ gia tình tận dụng được các loại phế phẩm nông nghiệp và công lao động, thì giá thành sản xuất ra 1 tấn phân VSV chỉ còn 80.000đ mua phế phẩm sinh học Biovac và chất xúc tác Bocat. Máy phát điện khí sinh học: Chi phí đầu tư ban đầu cho việc sử dụng máy phát điện sinh học tương đối cao và cần có kĩ năng vậ hành máy, song lại giúp tiết kiệm điện năng và điện áp luôn ổn định. Hình 2.10. Mô hình lắp đặt máy phát điện hộ gia đình Hầm KSH Lọc khí Túi chứa khí Máy phát điện Bảng điều khiển Phụ tải + Loại nhỏ: Máy phát điện công suất từ 2 – 5 kW có thể sử dụng được 2 chế độ riêng biệt: xăng hoặc khí Biogas, phù hợp với các hộ gia đình có quy mô chăn nuôi từ 10 – 10 đầu lợn. Máy có hệ thống gas tự động. Điện đầu ra: Điện 1 pha 2 dây,điện áp ổn định (220V) phù hợp chạy các TB điện hiện có trên thị trường. + Loại lớn: Máy có công suất 10kW – 100 kW Có 2 loại: điện 1 pha và điện 3 pha. Sử dụng 100% khí Biogas để chạy máy phù hợp cho hộ gia đình chăn nuôi từ 100 đầu lợn trở lên. Điện áp dàu ra luôn ổn định ở mức 220V hoặc 380V. Tất cả các loại máy của công ty được bán trên thị trường luôn được dán tem và bảo hành 6 tháng kể từ ngày lắp đặt máy. + Hiệu quả kinh tế của loại máy nhỏ 3kW: Giá thành 9.000.000 VND. Đối với máy phát điện sử dụng xăng có công suất 3kW thường có mức tiêu tốn 1,3 lít/h. Như vậy, để sử dụng 1 giờ, chi phí phải trả: 1,3 × 17.000 = 22.100 (VND) Thời gian hoàn vốn: 9.000.000/ 22.100 = 407,2 giờ sử dụng. Vậy là với gần 17 ngày sử dụng máy, chúng ta đã hoàn vốn mua máy phát điện. Bảng 2.4. Lựa chọn Công suất máy phát điện theo quy mô chăn nuôi và thể tích bể Biogas STT Công suất (kW) Thể tích bể Biogas (m3) Đầu lợn (con) 1 2 7 – 10 10 – 20 2 2,5 7 – 10 10 – 20 3 3 10 – 15 20 – 40 4 5 15 – 20 40 – 60 5 10 40 – 80 150 – 250 6 15 80 – 120 250 – 400 7 20 120 – 150 400 -500 8 25 150 – 200 500 – 800 9 30 ≥ 200 ≥ 800 (Nguồn: Phòng Nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện Đan Phượng) CHƯƠNG II : TIỀM NĂNG VÀ THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS TẠI HAI HUYỆN ĐAN – HOÀI – HÀ NỘI (Đan Phượng – Hoài Đức) 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG TỚI VIỆC SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS 1.1. Điều kiện tự nhiên a. Vị trí địa lí Hoài Đức là huyện đồng bằng thuộc trung tâm thủ đô Hà Nội với vị trí địa lí của huyện như sau : Phía Bắc giáp huyện Đan Phượng, huyện Phúc Thọ. Phía Đông giáp huyện Từ Liêm. Phía Nam giáp huyện Hà Đông, huyện Chương Mỹ. Phía Tây giáp huyện Quốc Oai. Đan Phượng là huyện đồng bằng nằm phía Đông Bắc thành phố Hà Nội với vị trí địa lí của huyện như sau : Phía Đông giáp với ngoại ô thành phố Hà Nội. Phía Tây giáp huyện Phúc Thọ. Phía Nam giáp huyện Hoài Đức. Phía Bắc giáp sông Hồng, ngăn cách với tỉnh Vĩnh Phúc b. Địa hình, địa mạo Huyện Hoài Đức có dạng địa hình đồng bằng, dốc từ Tây Bắc sang Đông Nam và chia thành hai vùng là vùng bãi và vùng đồng : - Vùng bãi nằm ở ngoài đê sông Đáy : Gồm một phần diện tích của 9 xã và toàn bộ diện tích của xã Vân Côn. Cao trình mặt ruộng trung bình từ 6,5 – 9 m, có xu hướng dốc từ đê vào sông. Những vùng trũng thường xen kẽ lẫn vùng cao, nên thường gây úng, hạn cục bộ. - Vùng đồng : Gồm một phần diện tích của 9 xã vùng bãi và toàn bộ diện tích của 10 xã và 1 thị trấn vùng đồng. Cao trình nặt ruộng trung bình từ 4,0 – 8,0 m, địa hình tương đối phức tạp, vùng trũng xen kẽ vùng cao nên mặc dù hệ thống tủy lợi đã được đầu tư nhiều nhưng những năm mưa lớn thường gây ra úng. Huyện Đan Phượng có dạng địa hình đồng bằng châu thổ, độ cao trung bình từ 6 – 8m. Có 2 sông chảy qua huyện là sông Hồng và sông Đáy, xưa đây là vùng đầu nguồn sông Nhuệ. Huyện Đan Phượng bao gồm thị trấn Phùng và 15 xã là: Trung Châu, Đồng Tháp, Song Phượng, Đan Phượng, Liên Hà, Liên Trung, Thọ An, Thọ Xuân, Phương Đình, Thượng Mỗ, Hạ Mỗ, Hồng Hà, Liên Hồng, Tân Hội, Tân Lập. c. Khí hậu Hai huyện Đan – Hoài nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, chịu ảnh hưởng của gió mùa, có 2 mùa rõ rệt : Mùa hè nóng ẩm : Nhiệt độ trung bình trên 230C. Mùa đông khô lạnh : Nhiệt độ trung bình từ 15 – 160C + Độ ẩm không khí trung bình trong năm từ 83 – 85% (tháng 3, tháng 4 thường có độ ẩm lớn nhất, lên tới 98%). + Gió theo mùa : Gió đông thường là gió Đông Bắc, tốc độ trung bình 4 m/s. Gió hè thường là gió Đông Nam, tốc độ gió trung bình 2,5 – 3 m/s. Bão úng thường xảy ra vào tháng 5 tới tháng 8 trong năm. + Lượng mưa trunh bình từ 1.600 – 1.800 mm. Mua lớn thường tập trung vào tháng 6,7,8 chiếm 80 – 86% lượng mưa cả năm ; từ tháng 1 – 4 thường có mưa phùn. + Số giờ nắng trung bình trong năm là 1.600 – 1.700 giờ. Trong tháng 2,3,12 có số giờ nắng thấp nhất trong năm. Bảng 2.1: Tổng hợp các yếu tố khí hậu qua một số năm. Tháng Lượng mưa (mm) Nhiệt độ không khí TB 0C Độ ẩm KK tương đối (%) Số giờ nắng (giờ) 1 46,9 26,4 73 176,9 2 62,9 21 74 100,6 3 40,5 18,1 71,5 123,5 4 154 24,5 92,5 120,5 5 125 33 93,3 253,1 6 150,5 35 95,2 225,1 7 180,2 34,1 95,4 230,5 8 98 30,6 90 196,7 9 52,5 24,3 80,3 125,8 10 57,3 21,7 80,5 116,5 11 42,5 22,9 84,5 102,2 12 42 17,8 87,9 93 ( Nguồn : Trạm khí tượng Nhổn – Hoài Đức – Hà Nội) 1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội. 1.2.1. Dân số, lao động, việc làm và thu nhập a. Dân số Dân số hai huyện Đan – Hoài tăng từ 228.885 người năm 2000 lên 334.186 người năm 2008. Mật độ dân số của hai huyện Đan – Hoài năm 2008 là hơn 2.100 người/km2, cao hơn nhiều so với mật độ dân số chung của vùng đồng bằng sông Hồng ( khoảng 910 người/km2 ) và cả nước ( 250 người/km2 ). b. Lao động và việc làm Dân số trong độ tuổi lao động của hai huyện năm 2008 có 165.256 nghìn người, chiếm 50,9% tổng dân số hai huyện. Trong đó, lao động đang làm việc trong các nhành kinh tế có khoảng 170,82 nghìn người. Lao động trong nhành công nghiệp chiếm tỉ trọng cao, khoảng gần 50% tổng số lao động trong các ngành. Bảng 2.2: Cơ cấu lao động hai huyện Đan – Hoài (Đơn vị : 1.000 người) Cơ cấu lao động Năm 2008 1. Dân số trong độ tuổi lao động 165.256 Tỷ trọng so với tổng dân số (%) 49,45 2. Lao động làm việc trong các ngành KTQD 159.191 - Công nghiệp 45.528 Tỷ trọng so với tổng số lao động(%) 28,6 - Nông nghiệp 74.697 Tỷ trọng so với tổng số lao động (%) 45,2 - Dịch vụ 37.513 Tỷ trọng so với tổng số lao động (%) 22,7 3. Lao động khi vực Nhà nước 6.065 Tỷ trọng so với tổng số lao động (%) 3,5 (Dựa trên nguồn: Niên giám thống kê huyện Hoài Đức & Đan Phượng năm 2008) c. Thu nhập và mức sống Những năm gần đây đời sống nhân dân đã tăng lên rõ rệt. Năm 2008 giá trị sản xuất bình quân đầu người là 8,6 triệu/người/năm. Bình quân lương thực năm 2003 đạt 262,5 kg/người/năm ; năm 2008 là 252 kg/người/năm. Hai huyện Đan Hoài đã vận dụng thực hiện tốt nhiều chính sách, giải pháp đẩy mạnh quá trình thực hiện xóa đói, giảm nghèo, số hộ nghèo (theo tiêu chí mới) mỗi năm giảm bình quân từ 1% – 1,5% ; năm 2006 là 3.169 hộ chiếm 7,91% số hộ ; năm 2008 là 2.298 hộ chiếm tỉ lệ 4,8% trên tổng số hộ. 1.2.2. Thực trạng phát triển kinh tế a. Tăng trưởng kinh tế Giá trị sản xuất trên địa bàn hai huyện Đan – Hoài năm 2001 đạt 1879,8 tỷ đồng (giá so sánh năm 1994), đến năm 2004 đạt 3287,68 tỷ đồng tăng 1,8 lần so với năm 2001. Năm 2008 đạt 6153,25 tỷ đồng, trog đó tỷ trọng ngành Công nghiệp – xây dựng chiếm 55,4%, Thương mại – dịch vụ chiếm 32% còn lại nông nghiệp 12,6%. Tốc độ tăng trưởng giá trị tăng lên bình quân giai đoạn 2001 – 2004 đạt 12,4% và giai đoạn 2004 – 2008 đạt 13,2% (phương án quy hoạch là 13%/năm). Trong đó, tốc độ tăng trưởng của các khu vực cụ thể như sau: - Khu vực kinh tế nông nghiệp: Chỉ đạt 4,8%, thấp hơn so với quy hoạch (phương án quy hoạch là 6,5%) - Khu vực kinh tế công nghiệp – xây dựng: đạt 18%, cao hơn so với chỉ tiêu quy hoạch là 12%/năm - Khu vực dịch vụ: đạt 15,1%. b. Chuyển dịch cơ cấu kinh tế Cơ cấu kinh tế của hai huyện Đan – Hoài tính theo giá trị sản xuất đã có sự chuyển dịch theo hướng tích cực; giảm mạnh tỷ trọng của ngành nông lâm thủy sản từ 30,2% năm 2001 xuống còn 12,6% năm 2008. Đồng thời tăng tỷ trọng của ngành công nghiệp – xây dựng từ 41,3% năm 2001 lên tới 55,4% vào năm 2008. Riêng ngành dịch vụ tăng từ 28,5% năm 2001 lên 32% năm 2008. 1.3. Điều kiện văn hóa – xã hội. Đan – Hoài là vùng đất có nhiều thành tựu trong các hoạt động văn hoá - xã hội. Chất lượng giáo dục toàn diện, đại trà và mũi nhọn được nâng lên. Công tác chăm sóc sức khỏe cộng đồng được quan tâm đúng mức. Đời sống văn hóa tinh thần của nhân dân ngày càng được cải thiện. Toàn huyện Đan Phượng có 13 điểm bưu điện – văn hóa. Nhiều nhà văn hóa thôn, cụm dân cư được thành lập, duy trì hoạt động hiệu quả của các tủ sách, đáp ứng nhu cầu tìm hiểu, nâng cao kiến thức của nhân dân. Huyện có 7 làng, khu phố, cơ quan, đơn vị văn hóa, hơn 70% số hộ đạt tiêu chuẩn gia đình văn hoá. Nét đặc sắc nhất trong văn hoá của vùng đất Đan Phượng là Chèo Tàu. Đây là một loại hình nghệ thuật truyền thống của Hà Tây cũ, có nguồn gốc từ lâu đời và phát triển rực rỡ ở thế kỷ XVII và XVIII. Hình thức diễn xướng của hát Chèo Tàu rất độc đáo, chỉ có phụ nữ tham gia biểu diễn (nếu là đàn ông phải cải trang thành nữ) vừa hát vừa biểu diễn các động tác bơi chèo trên mô hình thuyền rồng. Trước đây, hội hát Chèo Tàu 30 năm mới được mở một lần để tưởng nhớ tướng công Văn Dĩ Thành, người có công đánh giặc vào thời vua Trùng Quang. Ngày nay, từ 5 - 7 năm, hội hát được mở một lần vào ngày 15 đến 20 tháng giêng âm lịch tại Lăng Văn Sơn, làng Thượng Hội, xã Tân Hội. Đan Phượng là quê hương của nhà thơ Quang Dũng, tác giả bài Tây Tiến, cùng nhiều danh nhân khác như: Nguyễn Danh Dự, Tạ Đăng Huấn, Phạm Phi Kiến, Thi Sách, Tô Hiến Thành, Nguyễn Hữu Phúc. Từ đời Lê về trước, huyện có 30 người đỗ đại khoa. Huyện Hoài Đức tính đến năm 2008, đối với làng nghề sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp, đã được tỉnh Hà Tây (cũ) công nhận 11 làng nghề cổ truyền đạt tiêu chuẩn qui định tại các xã như: Minh Khai, Dương Liễu, La Phù, Kim Chung… và thành lập 6 hiệp hội ngành nghề ở các làng nghề (năm 2000 mới chỉ có 7 làng nghề). Theo quy hoạch, trên địa bàn huyện Hoài Đức hiện có 6 cụm công nghiệp và khoảng 17 điểm công nghiệp làng nghề. Tính đến năm 2008, đã có cụm công nghiệp An Khánh, Kim Chung và một số điểm công nghiệp đã có một số doanh nghiệp, hộ sản xuất được giao đất, xây dựng nhà xưởng hoặc đã đi vào sản xuất kinh doanh. 1.4. Nhận xét chung về thực trạng phát triển KT - XH & định hướng phát triển 1.4.1. Những thuận lợi, lợi thế: Mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng Đảng bộ và nhân dân trong huyện đã nỗ lực phấn đấu cơ bản hoàn thành các mục tiêu Nghị quyết Đại hộ Đảng bộ huyện lần thứ XVII đề ra. Kinh tế phát triển tương đối toàn diện, tốc độ tăng trưởng cao, cơ cấu kinh tế chuyển dịch tích cực theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ; giảm tỷ trọng nông nghiệp; trong nông nghiệp tỷ trọng chăn nuôi tăng nhanh, thu nhập của người dân được nâng cao, các thành phần kinh tế phát triển. Giá trị sản xuất bình quân trong 5 năm đều vượt mục tiêu mà Nghị quyết đã đề ra. Trong những năm qua, tình hình kinh tế - xã hội của huyện vẫn ổn định và có nhiều mặt phát triển tích cực. Về cơ bản đã phát huy được lợi thế của từng vùng, từng ngành. Các hoạt động về văn hóa xã hội, thể thao, y tế, giáo dục đều có chuyển biến tích cực. Cơ sở, trang thiết bị cho các lĩnh vực trên không ngừng được tăng cường và mở rộng, tạo ra sự phát triển ngày càng sâu rộng cả về chất và về lượng. Cơ sở hạ tầng, nhất là mạng lưới giai thông, thủy lợi, điện và bưu chính viễn thông phát triển đồng bộ. Lực lượng lao động dồi dào là nguồn lực quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của huyện trong tương lai. 1.4.2. Những khó khăn, hạn chế Tốc độ phát triển kinh tế còn chưa tương xứng với tiềm năng, lợi thế của hai huyện Đan – Hoài: Công tác chuyển đổi cơ cấu cây trồng còn chậm, chưa hình thành được các vùng chuyên canh sản xuất nông sản có giá trị kinh tế cao. Một số làng nghề công nghệ còn lạc hậu, sức cạnh tranh thấp. Dịch vụ thương mại còn manh mún, nhỏ bé. Cơ sở hạ tầng nông thôn còn nhiều bất cập, đầu tư phát triển còn thấp. Một số vấn đề trong các lĩnh vực xã hội hóa chưa đáp ứng nhu cầu. Một số cơ sở còn tiềm ẩn yếu tố phức tạp, tệ nạn xã hội tiếp tục gia tăng. Đầu tư thâm canh, áp dụng tiến bộ khoa học công nghệ và nhân rộng mô hình điển hình còn hạn chế. Việc đầu tư xây dựng cơ sở vật chất, quản lý và tổ chức sản xuất giống cây trồng, vật nuôi chưa thích đáng. Đan – Hoài là khu vực ven đô, giáp với thành phố Hà Nội, xu thế công nghiệp hóa, đô thị hóa, dịch vụ diễn ra mạnh mẽ và mứ độ phát triển cơ sở hạ tầng đòi hỏi một quỹ đất không nhỏ, tất yếu sẽ gây ra những áp lực rất lớn đến sử dụng đất, làm xáo trộn mạnh mẽ cơ cấu sử dụng đất trong thời gian tới. 2. TIỀM NĂNG & HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS TẠI 2 HUYỆN ĐAN – HOÀI – HÀ NỘI Trong thời kì công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, hai huyện Đan – Hoài đang ngày càng phát triển mạnh hơn về công nông nghiệp, cũng như thương mại và dịch vụ. Theo đà phát triển, ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm ở hai huyện Đan - Hoài vẫn tiếp tục phát triển. Tuy nhiên, sự phát triển càng tăng thì chất thải ra trong quá trình sản xuất ngày càng nhiều và đây chính là nguồn gốc phát sinh dịch bệnh cho người và gia súc. Hiện trạng chất thải trong sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, ngành nghề truyền thống và rác thải sinh hoạt của người dân ở Đan - Hoài chưa được quan tâm xử lý. Phần lớn mọi người có thói quen xả các chất thải và rác thải ra cống, rãnh ven đường hoặc xuống ao, hồ. Trong khi đó, hệ thống cống rãnh tiêu thoát nước thải trong nông thôn chưa hoàn thiện làm ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí nặng mùi xú uế đã tác động trực tiếp và xâm hại mạnh đến sức khoẻ con người, mất vệ sinh làng xóm. Tình trạng trên làm cho nguồn nước sinh hoạt ở Đan - Hoài bị ô nhiễm trầm trọng, hàm lượng Colifom đo vượt quá giới hạn cho phép đối với nước sinh hoạt. Lượng trứng giun có trong đất rất cao, môi trường không khí bị ô nhiễm nặng, các khí gây mùi ở khu chuồng trại và hố xí không hợp vệ sinh có nông độ khá cao. Những tồn tại này là là nguồn gốc gây ra nhiều loại bệnh tật cho con người và chi gia súc.Chăn nuôi được coi là một trong những nguyên nhân lớn gây ra ô nhiễm môi trường. Một sự thật là người dân chưa nhận thức rõ ràng đó là tác nhân gây ra các bệnh truyền nhiễm và ung thư. Giải pháp khắc phục tổng thể là quy hoạch lại ngành chăn nuôi, song còn nhiều khó khăn, do những lực cản khác nhau. Các nhà chuyên môn cho rằng cần tăng cường giải pháp kỹ thuật thân thiện với môi trường, trong đó, mũi nhọn là ứng dụng hầm khí Biogas, lồng ghép chăn nuôi vào các trang trại theo mô hình sinh thái VAC. Bảng 2.3: Thống kê số lượng đàn gia súc, gia cầm của huyện Đan Phượng. STT Tên xã Tháng 4 năm 2010 Trâu (con) Bò (con) Lợn (con) Gia cầm (con) Chăn nuôi khác (con) Toàn huyện 18 2191 51215 177266 8579 1 Thị trấn 3 5 1452 6700 348 2 Trung Châu 310 5228 7596 930 3 Thọ An 335 3057 8820 1130 4 Thọ Xuân 290 1612 8500 643 5 Hồng Hà 152 8050 8015 596 6 Liên Hồng 2 64 1767 15418 1024 7 Liên Hà 33 1100 6015 399 8 Hạ Mỗ 95 3067 22167 6909 9 Liên Trung 33 670 4736 506 10 Phương Đình 222 3315 24000 313 11 Thượng Mỗ 8 70 4109 1220 700 12 Đan Phượng 2 11 3685 16226 50 13 Tân Hội 6 11 3399 23800 839 14 Tân Lập 55 5285 17553 886 15 Đồng Tháp 425 1769 6500 10 16 Song Phượng 80 830 30 17 HTX Hường Bích 2820 (Nguồn: Phòng Thống kê huyện Đan Phượng tháng 4/2010) Bảng 2.4: Thống kê số lượng đàn gia súc, gia cầm của huyện Hoài Đức. STT Tên xã Tháng 4 năm 2010 Trâu (con) Bò (con) Lợn (con) Gia cầm (con) Chăn nuôi khác (con) Toàn huyện 486 3963 59424 407168 78400 1 Thị trấn Trôi 1 11 96 4630 2 Đức Thượng 7 25 3715 56400 2500 3 Minh Khai 3 9 2280 4000 4 Dương Liễu 22 219 3475 23480 5 Đức Giang 20 1800 9500 6 Kim Chung 5 22 1110 10682 1800 7 Di Trạch 11 335 1445 8 Vân Canh 8 2 135 1847 9 Cát Quế 15 951 22541 75403 10 Sơn Đồng 3 35 1201 8579 200 11 Yên Sở 3 326 2982 15713 100 12 Đắc Sở 12 118 960 9250 13 Tiền Yên 9 969 2322 93826 14 Song Phương 22 140 1670 12200 15 Lại Yên 38 30 2045 10389 16 An Khánh 205 60 2160 14180 17 An Thượng 20 181 2400 22400 18 Vân Côn 15 769 3200 13000 71000 19 La Phù 24 3 2917 3115 20 Đông La 74 62 2215 17129 2800 (Nguồn: Phòng Thống kê huyện Hoài Đức tháng 4/2010) Từ số liệu thống kê gia súc, gia cầm ở trên, ta có thể tổng hợp được về dân số và số lượng đàn gia súc của hai huyện Đan – Hoài: Bảng 2.5: Dân số và số lượng gia súc, gia cầm hai huyện Đan Hoài năm 2009: Dân số & số lượng gia súc Đơn vị Tổng số Người Trâu Bò Lợn Gia cầm Người Con Con Con Con 334.186 504 6.154 110.639 584.434 Bảng 2.6: Hệ số tính toán lượng phân tươi và lượng khí thu được từ 1 vật nuôi hoặc 1 người trong 1 ngày. Đơn vị Trâu Bò Lợn Gia cầm Người Lượng phân tươi Kg/con.ngày 20 18 5 0.05 0.34 Lượng khí thu được Kg/con.ngày 500 450 250 3 22 (Nguồn: Viện Khoa học năng lượng) Từ số lượng gia súc, gia cầm của huyện và bảng hệ số tính toán lượng khí thu được từ 1 vật nuôi trong 1 ngày, ta có thể tính được Tiềm năng lí thuyết, Tiềm năng kĩ thuật về sản lượng Biogas do chất thải của người và gia súc sinh ra theo công thức sau: TN lí thuyết = Số lượng vật nuôi × 365× Lượng khí thu được trong 1 ngày /106 TN kĩ thuật = TN lí thuyết × Hệ số thu hồi phân. Bảng 2.7: Tính toán Sản lượng khí theo tiềm năng Huyện Người và gia súc Sản lượng khí theo TN lí thuyết (1.000 m3 khí/năm) Hệ số thu hồi phân (%) Sản lượng khí theo TN kĩ thuật (1.000 m3 khí/năm) Đan Phượng Người Trâu Bò Lợn Gia cầm 1188 3 309 4853 194 80 40 50 80 75 950 1 154 3883 146 Hoài Đức Người Trâu Bò Lợn Gia cầm 1462 89 651 5422 409 80 40 50 80 75 1169 35 325 4338 307 Tổng số 14580 11308 Sản lượng khí theo tiềm năng kĩ thuật là 11308.103 m3 khí/năm. Từ đây, ta có thể tính được Tiềm năng về sản lượng khí Biogas do người và gia súc sinh ra. 2.1 Tiềm năng sản lượng khí Biogas của hai huyện Đan – Hoài. Bảng 2.8: Tính toán tiềm năng sản lượng khí của hai huyện Đan – Hoài và quy đổi sản lượng khí sang các dạng năng lượng khác Sản lượng khí Tổng nhiệt năng Quy đổi tương đương Đơn vị 1.000 m3 Gcal GJ TOE TCE Tấn củi Hệ số chuyển đổi 5,2 4,186 10 7 3,5 Năng lượng 11.308 58.802 246.143 5.880 8.400 16.800 Ngoài ngành chăn nuôi phát triển chủ đạo, hai huyện Đan – Hoài còn có nhiều làng nghề chế biến nông sản như: làm bún, phở khô, miến khô… Với nguồn nước thải chứa nhiều tinh bột, đây là nghuên kiệu thích hợp để làm nguyên liệu cho hầm Biogas. Song, đa phần ở các làng nghề này lại không sử dụng hầm Biogas. Hiện nay, nguồn năng lượng Biogas đã và đang được người dân Đan – Hoài chú ý khai thác. Việc ứng dụng biogas đã xuất hiện ở nhiều nơi trong khu vục hai huyện Đan – Hoài và bước đầu có hiệu quả rõ rệt, nhưng thực tế số hộ có hầm chưa đáng kể. Theo thống kê của Phòng Thống kê huyện Đan Phượng và huyện Hoài Đức, tất cả các chương trình do Nhà nước và các tổ chức hỗ trợ phát triển biogas đến nay, và do nhân dân tự phát, mới triển khai được khoảng hơn 2.500 hầm Biogas, lọt thỏm so với số lượng hộ chăn nuôi rất lớn của toàn huyện. Thông qua những con số tính toán có được, chúng ta có thể khẳng định rằng: Huyện Hoài Đức có tiềm năng năng lượng Biogas rất dồi dào, song chưa được người dân khai thác hết tiềm năng, lượng năng lượng khai thác còn thương đối ít so với tiềm năng của huyện. 2.2. Hiện trạng sử dụng Biogas của hai huyện Đan – Hoài. Trước những lợi ích của khí sinh học mang lại, người dân Đan – Hoài đã tích cực ứng dụng hầm khí Biogas. Theo điều tra thực tế, năng lượng Biogas đã được người dân Đan – Hoài bắt đầu sử dụng từ hơn 10 năm nay. Trên hai huyện Đan – Hoài có khoảng hơn 6700 hầm biogas. Đa số các hầm Biogas được người dân sử dụng tới nay vẫn dùng tốt, chưa có sự cố. Trong đó: Khoảng gần 1600 hầm được xây dựng theo tiêu chuẩn của các dự án hỗ trợ khí sinh học. Còn lại đa phần là các hộ gia đình chăn nuôi xây hầm tự túc. Hiện nay, Ủy ban nhân dân hai huyện Đan Phượng và Hoài Đức đang triển khai trương trình Khí sinh học của Thành phố Hà Nội, do Hà Lan hỗ trợ xây dựng hơn 90 hầm Biogas cho huyện Đan Phượng và 70 hầm Biogas cho huyện Hoài Đức. Từ số liệu thống kê các hầm Biogas xây theo các dự án về Khí sinh học do hai huyện Đan – Hoài triển khai trong năm 2009 là 359 hầm biogas (chi tiết xem phụ lục), ta có thể đánh giá tổng quan về sự phân bố hầm biogas trên hai huyện Đan – Hoài như sau: Hình 2.1: Đồ thị phân bố hầm biogas theo xã của huyện Đan Phượng Hình 2.2: Đồ thị phân bố hầm biogas theo xã của huyện Hoài Đức Mặc dù số liệu thống kê được chỉ là số lượng hầm được xây theo các dự án hỗ trợ (359 hầm), một số lượng hầm khá nhỏ so với số lượng hầm thực tế (6700 hầm) của hai huyện Đan – Hoài, song cũng đã thể hiện được sự phân bố không đồng đều của hầm Biogas trên các xã (đã được thống kê). Hiện nay, xã Trung Châu – Đan Phượng và cã Cát Quế - Hoài Đức là hai xã tập trung số hộ chăn nuôi nhiều nhất huyện, nên đây cũng là khu vực có số lượng hầm Biogas nhiều nhất huyện. Để hiểu rõ hơn về thực trạng sử dụng Biogas, chúng ta tới thăm một hộ gia đình hiện đang sử dụng hầm Biogas tại hai huyện Đan Phượng và Hoài Đức. CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NL BIOGAS TẠI HỘ GIA ĐÌNH THUỘC KHU VỰC ĐAN – HOÀI – HÀ NỘI & ĐỀ SUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ 1. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG BIOGAS TẠI GIA ĐÌNH BÀ NGUYỄN THU TRINH (Đội 7 - xã Hạ Mỗ - huyện Đan Phượng - Hà Nội). 1.1. Thực trạng sử dụng năng lượng Biogas tại gia đình bà Trinh Hình 3.1: Gia đình bà Trinh sử dụng Biogas để đun nấu Gia đình bà Nguyễn Thu Trinh cư trú tại đội 7 – xã Hạ Mỗ –