I HC HU
TRNG I HC KINH T

t
H

u

KHOA KINH T V PHT TRIN

in

h

KHểA LUN TT NGHIP

cK

ệ TAèI:

PHN TCH LI CH - CHI PH CA Mễ HèNH BIOGAS

h

CC H GIA èNH TI X HNG TON -

ng


i


cK

in

h

tế
H

uế

Để thực hiện và hoàn thành Khóa luận tốt
nghiệp này tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ
nhiệt tình của các tổ chức và cá nhân. Tôi xin gửi
lời cảm ơn chân thành đến: Giảng viên, TS. Bùi Đức
Tính đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi nhiệt
tình trong quá trình thực hiện đề tài.
Ban giám hiệu Nhà trường, các Thầy giáo, Cô
giáo bộ môn đã tạo điều kiện giảng dạy và cung cấp
cho tôi những kiến thức cơ bản về lý luận cũng như
thực tiễn trong những năm qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn Văn phòng Dự án Khí
sinh học Tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện cho
tôi hoàn thành tốt đợt thực tập cuối khóa. Ủy ban
nhân dân xã Hương Toàn – Thị Xã Hương Trà – Tỉnh
Thừa Thiên Huế, các hộ gia đình được điều tra của
xã đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thực
hiện nghiên cứu đề tài, cung cấp những thông tin,
số liệu cần thiết để hoàn thành bài báo cáo thực
tập này.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ CỦA

h

MÔ HÌNH BIOGAS.......................................................................................................6

in

1.1. Cơ sở lý luận.........................................................................................................6
1.1.1. Cơ sở lý luận về CBA....................................................................................6

cK

1.1.1.1. Khái niệm CBA .....................................................................................6
1.1.1.2. Mục đích sử dụng CBA .........................................................................6

họ

1.1.1.3. Các bước thực hiện CBA........................................................................7
1.1.1. Cơ sở lý luận về mô hình Biogas ................................................................10
1.1.2.1. Khái niệm về Biogas ............................................................................10

Đ
ại

1.1.2.2. Lợi ích của mô hình Biogas.................................................................11
1.1.2.3. Nguồn nguyên liệu để sản xuất Biogas ................................................12
1.1.2.4. Hiệu suất sinh khí .................................................................................13

ng

1.2.2.1. Tình hình sử dụng mô hình Biogas trên Thế Giới...............................24
1.2.2.2. Tình hình sử dụng mô hình Biogas tại Việt Nam.................................26

uế

1.2.2.3. Tình hình sử dụng mô hình Biogas ở Thừa Thiên Huế........................27
1.3. Phương pháp phân tích lợi ích, chi phí...............................................................28

tế
H

1.3.1. Lợi ích..........................................................................................................28
1.3.2. Chi phí .........................................................................................................29
1.4. Các chỉ tiêu phân tích kinh tế: NPV, BCR, IRR ................................................30
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ CỦA MÔ HÌNH BIOGAS Ở

in

h

CÁC HỘ GIA ĐÌNH XÃ HƯƠNG TOÀN - THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ – TỈNH
THỪA THIÊN HUẾ....................................................................................................32

cK

2.1. Đặc điểm của địa bàn nghiên cứu.......................................................................32
2.1.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................32
2.1.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................32

họ

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

ii


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

2.5.2.2. Lợi ích về môi trường...........................................................................51
2.5.2.3. Lợi ích về y tế .......................................................................................52
2.5.3. Phân tích lợi ích – chi phí công trình Biogas ở các hộ gia đình..................52
2.5.3.1. Giá trị hiện tại ròng (NPV)...................................................................52

uế

2.5.3.2. Tỷ số lợi ích – chi phí (BCR) ...............................................................54
2.5.3.3. Suất nội hoàn (IRR)..............................................................................54

tế
H

CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH

BIOGAS........................................................................................................................55
3.1. Căn cứ chung để đưa ra giải pháp phát triển mô hình Biogas ở hộ gia đình .....55
3.2. Định hướng phát triển Biogas ở xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh

in


ườ

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................64

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

iii


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật ......................................................12

uế

Bảng 1.2. Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg).............................13
Bảng 1.3. Tóm tắt điều kiện tối ưu cho quá trình lên men tạo khí sinh học. ................17

tế
H

Bảng 1.4. So sánh một số chất đốt.................................................................................28
Bảng 2.1. Dự báo tình hình thực hiện các chỉ tiêu chủ yếu kế hoạch phát triển

KT – XH năm 3013 .......................................................................................................37

h


ườ

Bảng 2.10. Số công khi xây dựng một công trình Biogas 6 m3 ....................................47
Bảng 2.11. Chi Phí bình quân hàng năm cho công trình Biogas ở mỗi hộ gia đình. ....48

Tr

Bảng 2.12. Lợi ích bình quân hàng năm của 60 hộ gia đình được điều tra...................50
Bảng 2.13. Bảng tổng chi phí và tổng lợi ích bình quân của mỗi hộ gia đình khi xây
dựng công trình Biogas..................................................................................................53

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

iv


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ

Biểu đồ 2.1. Kích thước các công trình Biogas của các hộ gia đình được điều tra.......41

uế

Biểu đồ 2.2. Số hộ gia đình gặp sự cố trong khi sử dụng công trình Biogas. ...............45

DANH MỤC HÌNH VẼ



GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Tỷ lệ lợi ích - chi phí

C/N:

Tỷ lệ giữa lượng cacbon và nito

CAD:

(Computer Aid Design) Thiết kế hỗ trợ máy tính

FAO:

Tổ chức lương thực thế giới

GDP :

Thu nhập bình quân đầu người

IRR:

Tỷ suất sinh lợi nội bộ

KT – XH:


tế
H

h

in

cK

họ

TG – BP:

uế

BCR:

(Thai German – Biogas Program) Chương trình khí sinh

Đ
ại

học của Thái Lan và Đức

Thị trường công nghiệp

THCS:

Trung học cơ sở

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong giai đoạn hiện nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ

uế

thuật theo xu hướng phát triển chung của thế giới.Việt Nam đang chú trọng phát triển về

tế
H

công nghiệp và dịch vụ. Các công ty, xí nghiệp, khu công nghiệp đang mọc lên khắp các

đô thị, các tỉnh thành trong cả nước và đang thu hút sự đầu tư trong nước và ngoài nước.
Làm cho đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, nền kinh tế dần phát triển.
Tuy nhiên bên cạnh đó vấn đề môi trường đang ngày càng trở thành vấn đề

h

nóng của toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Rác thải công nghiệp, rác thải

in

sinh hoạt, rác thải từ hoạt động nông nghiệp,vv... Vì nước ta chủ yếu vẫn còn là một

cK

nước nông nghiệp.


rắn được xử lý. Số còn lại thải thẳng ra ao, hồ, kênh, rạch... Chất thải rắn có nguy cơ ô
nhiễm do ít được xử lý triệt để như chất thải của trâu, heo, dê, cừu.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

1


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong
chất thải chứa nhiều VSV gây bệnh, trứng giun. Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo,
nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ
ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường

uế

nghiêm trọng. Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như lở mồm long móng,
dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của

tế
H

rất nhiều người.

Do vậy chúng ta phải hướng tới một ngành chăn nuôi chất lượng cao, không chỉ
giúp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của con người về các sản phẩm có nguồn
gốc động vật mà đồng thời phải chịu trách nhiệm với chính con người về mặt môi


ườ

ích kinh tế. Biogas đã được các nhà khoa học trên thế giới thực hiện từ những năm
1930. Ở Việt Nam, Biogas được nghiên cứu và ứng dụng từ những năm đầu của thập

Tr

niên 60 và bước đầu đã mang lại những kết quả khả quan. Mô hình Biogas biến đổi
chất thải từ gia súc thành năng lượng có thể dùng để đun nấu, thắp sáng, sưởi ấm, tạo
nguồn phân bón sạch cho cây trồng. Hơn nữa nó còn làm giảm mùi hôi từ chất thải của
gia súc. Chi phí để xây dựng 1 hầm Biogas dao động từ 4 – 8 triệu đồng tùy thao kích
cỡ hầm. Từ những lợi ích đó, quy mô sử dụng mô hình Biogas cần được áp dụng rộng
rãi ở hầu hết các vùng nông thôn nước ta.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

2


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

Tại Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế là một trong
những vùng đặc biệt có nhiều dự án đầu tư xây dựng hầm Biogas. Trong đó đặc biệt có
chương trình dự án khí Sinh học hỗ trợ cho ngành chăn nuôi Việt Nam của Cộng Hòa
Séc và Hà Lan đầu tư. Trong địa bàn xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa

uế

Thiên Huế một số hộ gia đình đã chọn giải pháp xây dựng hầm ủ Biogas từ phân thải

Đ
ại

làm rõ vấn đề nghiên cứu.

Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới việc áp dụng mô hình Biogas đối với các hộ
gia đình ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế.

ng

Từ các nghiên cứu trên đề xuất các giải pháp, định hướng và kiến nghị nhằm
phát huy những ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của mô hình.

ườ

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu

Tr

Đối tượng nghiên cứu là các vấn đề liên quan tới các hộ gia đình trong việc áp

dụng mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Về không gian nghiên cứu
Các hộ gia đình áp dụng mô hình Biogas ở Xã Hương Toàn - Thị xã Hương Trà
– Tỉnh Thừa Thiên Huế.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

3


Lệnh được thực hiện bằng phần mềm excel như sau: =Rand()*1208

cK

Trong 60 hộ được chọn nghiên cứu, tỷ lệ các hộ gia đình được chọn 1 cách
ngẫu nhiên với tỷ lệ là: 53,335 số hộ thuộc làng Vân Cù, 23,33% làng Dương Sơn,
15% thuộc làng Cổ Lão, còn lại 8,34% số hộ thuộc làng Giáp Thượng.

họ

4.2. Phương pháp thu thập số liệu

4.2.1. Phương pháp nghiên cứu số liệu sơ cấp

Đ
ại

Tiến hành lập bảng hỏi điều tra và phỏng vấn 60 hộ gia đình ở Xã Hương Toàn Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế theo bảng câu hỏi với các nội dung sau
- Khái quát về đặc điểm kích cỡ của mỗi hầm Biogas, quy mô, và sản lượng

ng

chăn nuôi của các hộ gia đình qua 3 năm 2011 – 2013.
- Chi phí xây dựng, chi phí bảo dưỡng hàng năm

ườ

- Các sự cố trong quá trình sử dụng công trình Biogas



4.2. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu
4.2.1. Phương pháp xử lý số liệu

- Đối với số liệu thứ cấp: Tổng hợp và tính toán lại theo các chỉ tiêu như tốc độ
phát triển liên hoàn, tốc độ phát triển bình quân….

h

- Đối với số liệu sơ cấp: Xử lý theo phương pháp hệ thống hóa tài liệu, phân tổ
4.2.2. Phương pháp phân tích số liệu

in

thống kê theo các chỉ tiêu, tổng hợp và xử lý bằng phần mềm excel và spss.

cK

Phương pháp thống kê mô tả dùng để phân tích tình hình kinh tế xã hội trên địa
bàn Xã Hương Toàn – Thị xã Hương Trà – Tỉnh Thừa Thiên Huế và thực trạng áp
dụng hầm Biogas trong chăn nuôi.

họ

Phương pháp so sánh để so sánh các chỉ tiêu cơ cấu giá trị sản xuất ngành chăn
nuôi của xã, tình hình phát triển mô hình Biogas của xã qua các năm.

Đ
ại



GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHÂN TÍCH LỢI ÍCH – CHI PHÍ
CỦA MÔ HÌNH BIOGAS

uế

1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Cơ sở lý luận về CBA

tế
H

1.1.1.1. Khái niệm CBA

CBA là một phương pháp/công cụ dùng để đánh giá và so sánh các phương án
cạnh tranh dựa trên quan điểm xã hội nói chung nhằm cung cấp thông tin cho việc ra
quyết định lựa chọn phân bổ nguồn lực hiệu quả nhất. (Mai Đình Quý: Bài giảng phân

h

tích lợi ích chi phí, trường đại học nông lâm TP.HCM)

in

Tất cả các dự án phải phản ánh sự phát triển của công ty về mặt kinh tế thông


Tr

Đối với các nhà hoạch định chính sách, CBA là công cụ thiết thực hỗ trợ cho

việc ra quyết định có tính xã hội, từ đó quyết định phân bổ nguồn lực một cách hợp lý,
tránh gây ra thất bại thị trường (tức là giá cả hàng hoá không phản ánh đúng giá trị của
nó) có thể xảy ra thông qua sự can thiệp hiệu quả của Nhà nước.
Phương pháp CBA có nhiều quan điểm tiếp cận khác nhau, có thể ở giai đoạn
hình thành, giai đoạn giữa hoặc giai đoạn cuối của dự án. Chính nhờ quan điểm tiếp
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

6


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

cận phong phú này sẽ cung cấp cho chúng ta những góc nhìn khác nhau. Từ đó sẽ cung
cấp cho chúng ta một lượng thông tin cơ bản về toàn bộ dự án, hay những bài học kinh
nghiệm rút ra khi tiến hành một dự án tương tự.
Muốn đưa ra được phương án đem lại hiệu quả cao nhất trong hàng loạt các

uế

phương án đề xuất thì cần phải có một căn cứ, cơ sở nào đó dùng để so sánh. Phương
pháp CBA sẽ cho chúng ta hình dung ra được toàn bộ những chi phí cũng như lợi ích

tế

quốc gia?

Một dự án đáng giá sẽ đóng góp vào phúc lợi kinh tế của quốc gia, có khả năng
làm cho mọi người đều được lợi (tốt hơn so với không có dự án). Tuy nhiên, thường

ng

không phải ai cũng được hưởng lợi từ dự án lại không nhất thiết là những người phải
chịu chi phí của dự án. Cho nên người phân tích phải đặt và trả lời các câu hỏi như sau:

ườ

 Dự án sẽ có những tác động như thế nào: địa phương, vùng, tỉnh,quốc gia

hay toàn cầu?

Tr

 Nếu nguồn tài trợ cho dự án là của chính phủ thì có nên xem xét tính đến các

lợi ích và chi phí phát sinh bên ngoài quốc gia không?
 Thông thường các chính phủ thực hiện phân tích dựa trên quan điểm quốc

gia, tính lợi ích và chi phí phát sinh trong một quốc gia nhất định. Ngày nay với xu
hướng hội nhập, toàn cầu hóa và nhiều vấn đề về môi trường đang phát sinh mang tính
toàn cầu, nên có ý kiến đề xuất nên phân tích theo quan điểm toàn cầu. Tuy nhiên,
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

7



cK

án giả định đó gọi là hiện trạng (status quo)

Bước 3 : nhận dạng các lợi ích và chi phí

Một khi dự án đã được xác định, tất cả các chuyên gia trong các lĩnh vực có liên

họ

quan sẽ giúp nhận dạng các tác động có thể có của dự án. Trong bước này, tất cả các
tác động trực tiếp hay gián tiếp, hữu hình hay vô hình đều phải được xác định. Lưu ý

Đ
ại

“tác động” bao hàm các nhập lượng và xuất lượng hay đúng hơn là các chi phí và lợi
ích có thể có của dự án. Đồng thời ta cũng xác định các đơn vị đo lường các lợi ích và
chi phí đó.

ng

Trong phân tích lợi ích – chi phí, các nhà phân tích chỉ quan tâm đến các tác
động có ảnh hưởng đến sự thỏa dụng của các cá nhân thuộc phạm vi quan tâm của dự

ườ

án. Những tác động không có giá trị gì đối với con người thì không được tính trong
trong phân tích lợi ích – chi phí. Nói cách khác, muốn xác định một “tác động” nào đó


Khi đã lượng hóa được các tác động của dự án người phân tích phải gán cho chúng

một giá trị bằng tiền để có thể so sánh được. Thực hiện bước này đòi hỏi phải có một
lượng kiến thức nhất định về các phương pháp đánh giá lợi ích và chi phí trong trường
hợp có giá thị trường (giá ẩn = giá tài chính sau khi đã điều chỉnh biến dạng,…)và

in

h

trong trường hợp không có giá thị trường hay không có thị trường (giá kinh tế =WTP,
chi phí cơ hội).

cK

Đây là bước quan trọng nhất trong quy trình phân tích lợi ích – chi phí.
Bước 6: Chiết khấu các lợi ích và chi phí, tính hiện giá ròng NPV
Một dự án có các dòng lợi ích và chi phí phát sinh trong các thời điểm khác

họ

nhau không thể so sánh trực tiếp được, nên người phân tích phải tổng hợp chúng lại
mới có thể so sánh được. Thông thường các lợi ích và chi phí tương lai phải được chiết

Đ
ại

khấu để đưa về giá trị tương đương ở hiện tại để có cơ sở chung cho việc so sánh.
Có một số tiêu chí có thể được áp dụng để so sánh lợi ích và chi phí của một

đến dòng ngân lưu kinh tế của dự án và xem kết quả (NPV, IRR…..) thay đổi như thế
nào để có cơ sở quyết định lựa chọn.
Bước 8: Đề xuất dựa trên kết quả NPV và phân tích độ nhạy.
Từ kết quả trên người phân tích nên đề xuất phương án được ưa thích nhất là

uế

phương án có NPV lớn nhất. Đề xuất phương án tốt nhất phải khách quan dựa vào sự
tối đa hóa hiệu quả hay phúc lợi kinh tế chứ không phải phương án do mình ưa thích.

tế
H

1.1.1. Cơ sở lý luận về mô hình Biogas
1.1.2.1. Khái niệm về Biogas

Biogas hay khí sinh học là hỗn hợp khí metan (CH4) và một số khí khác phát
sinh từ sự phân huỷ các vật chất hữu cơ. Methane cũng là một khí tạo ra hiệu ứng nhà

h

kính gấp 21 lần hơn khí cacbonic (CO2). Theo ước tính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ,

in

nếu sử dụng tất cả nguồn nguyên liệu có thể tạo ra khí sinh học để dùng trong vận

cK

chuyển thì lượng năng lượng này có thể làm giảm 500 triệu tấn khí cacbonic hàng

sản xuất được 13,5 triệu m3 khí metan, cung cấp gần 30 triệu kw điện năng. Ở mỗi gia
đình nông thôn, nếu biết cách sử dụng Biogas có thể tiết kiệm tiền điện, chất đốt, làm
giảm đáng kể giá thành chăn nuôi khoảng từ 7 – 10%.
Theo các chuyên gia, khi sử dụng công trình khí sinh học thì lượng vi khuẩn
gây hại trong phân và chất thải chăn nuôi bị phân hủy thành khí gas và nước. Năng
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

10


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

suất gas đạt từ 0,5 – 0,6 m3 dịch phân hủy/ngày đêm. Nước thải của hệ thống đã diệt
được 99% trứng giun sán, tận dụng làm phân vi sinh hoặc tưới rau sạch mang lại
nguồn phân bón an toàn cho canh tác, hạn chế côn trùng phát triển qua đó giảm dịch
hại 70 – 80%, bảo vệ sức khỏe con người.

uế

(Theo http://vietenvi.com/chi-tiet-dich-vu/23/cong-nghe-biogas.html)
1.1.2.2. Lợi ích của mô hình Biogas

tế
H

1.1.2.2.1. Lợi ích về môi trường

- Giảm thiểu được mùi hôi của phân, giảm ruồi và các tác nhân truyền bệnh cho

- Hiệu quả sử dụng khí : Cung cấp khí đốt cho đun nấu, và thắp sáng. Nhiều
công trình cấp đủ lượng khí sử dụng cho 2 hộ ở gần nhau. Các hộ xây dựng công trình

ng

mỗi tháng tiết kiệm được từ 50.000 – 60.000 tiền điện, 120.000 – 130.000 tiền gas,

ườ

110.000 – 120.000 tiền mua củi, than…/1 hộ gia đình
( Nguồn: phụ lục 1)

- Hiệu quả sử dụng bã thải từ công trình: Bã thải từ công trình có giá trị dinh

Tr

dưỡng cao và dễ hấp thu đối với cây trồng, trong bã thải không còn trứng giun sán,
mầm cỏ dại cũng bị phá hủy nên bón cho cây sẽ hợp vệ sinh và hạn chế được cỏ dại,
giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật…
1.1.2.2.3. Lợi ích về xã hội
- Tạo ra một nghề mới có thu nhập cao cho nhiều đội ngũ xây dựng công trình
khí sinh học.
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

11


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp

súc, gia cầm, các bộ phận cơ thể của động vật như xác động vật chết, rác và nước thải
các lò mổ, cơ sở chế biến thủy, hải sản…Các loại phân đã được xử lý trong bộ máy
tiêu hóa của động vật nên dễ phân hủy và nhanh chóng tạo khí sinh học. Tuy vậy thời

họ

gian phân hủy của chúng không dài (khoảng 2 - 3 tháng) và tổng sản lượng khí thu
được từ 1 kg phân cũng không lớn. Phân gia súc như trâu, bò, lợn phân hủy nhanh hơn
phân gia cầm và phân bắc, nhưng sản lượng khí của phân gia cầm và phân bắc lại cao

Đ
ại

hơn. Sản lượng và đặc tính của chất thải vật nuôi phụ thuộc vào loại và tuổi của vật
nuôi, khẩu phần thức ăn, chế độ nuôi…Bảng 1.1 cho ta ước tính sản lượng.

ng

Bảng 1.1. Lượng chất thải hàng ngày của động vật

Động vật

Lượng chất thải hàng ngày (kg/ngày/cá thể)
Nước tiểu

Bò

15 – 20

6 – 10


Phân

Gia cầm
Người

(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

12


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
1.1.2.3.2. Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật

Các nguyên liệu thực vật gồm lá cây và phụ phẩm cây trồng (rơm, rạ, thân lá
ngô, khoai, đậu…), rác sinh hoạt hữu cơ (rau, quả, lương thực bỏ đi…) và các loại cây
xanh hoang dại (rong, bèo, các cây phân xanh…). Gỗ và thân cây già rất khó phân hủy

uế

nên không dùng làm nguyên liệu được.
Nguyên liệu thực vật thường có lớp vỏ cứng rất khó phân hủy. Do vậy phải chặt
của nguyên liệu và tăng bề mặt cho vi khuẩn dễ tấn công.

tế
H

khí của nguyên liệu. Bảng 1.2 cho ta những số liệu trung bình về hiệu suất sinh khí đối
với các thiết bị khí sinh học thông thường trong điều kiện Việt Nam.

ng

Bảng 1.2. Hiệu suất sinh khí của các loại nguyên liệu (lít/ngày/kg)
Sản lượng

Chất thải của bò

35

Phân bò

42

Chất thải của trâu

33

Phân trâu

39

Chất thải của dê/cừu

40

Phân dê/cừu


Tr

ườ

Loại nguyên liệu

Rác rau xanh

30-40

Loại nguyên liệu

Sản lượng

(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

13


GVHD: TS. Bùi Đức Tính

Khóa luận tốt nghiệp
1.1.2.5. Phương pháp nạp nguyên liệu

Có hai phương pháp nạp nguyên liệu: đó là phương pháp nạp liên tục và
phương pháp nạp từng mẻ.
◦ Nạp liên tục

uế

thời gian phân giải dài, mỗi mẻ có thể kéo dài từ 3 - 6 tháng. Phương pháp này cũng sử
dụng để nghiên cứu sự lên men và sản lượng khí của các loại nguyên liệu nạp trong

Đ
ại

phòng thí nghiệm.

1.1.2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến mô hình Biogas
Quá trình phân giải tạo khí sinh học chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Chúng ta

ng

sẽ xét tới những yếu tố quan trọng nhất cần thiết trong xây dựng và vận hành thiết bị
để đảm bảo cho thiết bị vận hành tốt nhất và sản sinh ra sản lượng khí sinh học như

ườ

người ta mong muốn.

Tr

◦ Môi trường kỵ khí
Quá trình lên men tạo khí sinh học là do những vi khuẩn kỵ khí bắt buộc tham

gia, trong đó các vi khuẩn sinh mê-tan là những vi khuẩn quan trọng nhất, chúng là
những vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Sự có mặt của ô-xy sẽ kìm hãm hoặc tiêu diệt các vi
khuẩn này, vì vậy phải đảm bảo điều kiện kỵ khí tuyệt đối của môi trường lên men. Sự
có mặt của oxy hoà tan trong dịch lên men là một yếu tố không có lợi cho quá trình
phân giải kỵ khí.

◦ Độ ph

in

Độ pH tối ưu cho hoạt động của vi khuẩn là 6,8 - 7,5 tương ứng với môi trường

độ PH từ 6,5 - 8,5
1.1.2.7. Đặc tính của nguyên liệu
◦ Hàm lượng chất khô

cK

hơi kiềm. Tuy nhiên, vi khuẩn sinh mê-tan vẫn có thể hoạt động được trong giới hạn

họ

Hàm lượng chất khô thường được biểu thị là phần trăm. Quá trình phân giải
sinh khí mê-tan xảy ra thuận lợi nhất khi nguyên liệu có hàm lượng chất khô tối ưu

Đ
ại

vào khoảng 7 - 9% đối với chất thải động vật. Đối với bèo tây hàm lượng này là 4 5%, còn rơm rạ là 5 - 8%. Nguyên liệu ban đầu thường có hàm lượng chất khô cao hơn
giá trị tối ưu nên khi nạp vào thiết bị khí sinh học cần phải pha thêm nước. Tỷ lệ pha

ng

loãng thích hợp là 1 - 3 lít nước cho 1 kg chất thải tươi.
(Nguồn: Thiết bị khí sinh học KT1 và KT2, Nguyễn Quang Khải)


1.1.2.8. Quy trình hoạt động của mô hình Biogas

tế
H

Dựa vào các vi khuẩn yếm khí để lên men phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ sinh

ra một hỗn hợp khí có thể cháy được: H2, H2S, NH3, CH4, C2H2,… trong đó CH4 là sản
phẩm khí chủ yếu ( nên còn gọi là quá trình lên men tạo Metan).
Quá trình lên men Metan có 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Biến đổi chất hữu cơ phước tạp thành chất hữu cơ đơn giản.

Giai đoạn 2

cK

Giai đoạn 1

in

- Giai đoạn 3: Hình thành khí Metan

h

- Giai đoạn 2: Hình thành acid

Chất hữu cơ,
carbohydrates,


Các rượu khác

Acid acetic

và các thành
Vi khuẩn

Vi khuẩn sinh

men và thủy phân

Acetogenic

khí Metan

Tr

Tác dụng của vi khuẩn lên

Sơ đồ 1.1. Các giai đoạn của quá trình lên men Metan

(Theo Công nghệ Biogas – Mô hình xử lý chất thải của Lê Văn Quang).
● Quy trình sản xuất Biogas:
- Giai đoạn chuyển bị nguyên liệu: Chọn lọc và xử lý nguyên liệu phù hợp với

yêu cầu sau: giàu xenluloza, ít lignin, NH4 ban đầu khoảng 2000mg/l, tỷ lệ C/N từ 20 –
SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

16


Nhiệt độ ( 0C )

2

PH
Thời gian lưu (ngày)

3

cK

STT

in

Bảng 1.3. Tóm tắt điều kiện tối ưu cho quá trình lên men tạo khí sinh học.

- Chất thải động vật

họ

-Thực vật

Hàm lượng chất khô (%) - Chất thải động vật

4

Đ
ại


tô bằng nhiều lớp vữa để đảm bảo yêu cầu kín khí. Ở phần trên có một nắp đậy được
hàn kín bằng đất sét, phủ nắp này giúp cho thao tác làm sạch hầm ủ khi các chất rắn
lắng đầy hầm.

SVTH: Dương Văn Hồ - K44KT TNMT

17