TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KINH TẾ

NGUYỄN THỊ MINH THÙY

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ
MÔI TRƯỜNG CỦA MÔ HÌNH BIOGAS
ĐỐI VỚI HỘ CHĂN NUÔI HEO
TỈNH HẬU GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Ngành: Kinh Tế Tài Nguyên Thiên Nhiên
Mã số ngành: 52850102

12 - 2016
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KINH TẾ

NGUYỄN THỊ MINH THÙY
MSSV: B1309334

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ
MÔI TRƯỜNG CỦA MÔ HÌNH BIOGAS
ĐỐI VỚI HỘ CHĂN NUÔI HEO
TỈNH HẬU GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: KINH TẾ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

hiện luận văn. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý Thầy, Cô giáo
và các bạn để luận văn được hoàn thiện.
Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày

tháng năm 2016

Nguyễn Thị Minh Thùy

3


CAM KẾT
Tôi cam đoan rằng luận văn này là do chính tôi thực hiện, các số liệu thu
thập và kết quả phân tích trong đề tài là trung thực, không trùng với bất kỳ đề
tài nghiên cứu khoa học nào.
Cần Thơ, ngày

tháng năm 2016

Nguyễn Thị Minh Thùy

4


NHẬN XÉT CỦA CƠ QUAN THỰC TẬP
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................

Họ và tên sinh viên thực hiện đề tài: Nguyễn Thị Minh Thùy.
Mã số sinh viên: B1309334.
Chuyên ngành: Kinh Tế Tài Nguyên Thiên Nhiên.
Tên đề tài: “Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của mô hình biogas
đối với hộ chăn nuôi heo tỉnh Hậu Giang”.
NỘI DUNG NHẬN XÉT
1. Tính phù hợp của đề tài với chuyên ngành đào tạo: .......................................
............................................................................................................................
2. Về hình thức: ..................................................................................................
............................................................................................................................
3. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài: ................................
............................................................................................................................
4. Độ tin cậy về số liệu và tính hiện đại của luận văn: .......................................
............................................................................................................................
5. Nội dung và các kết quả đạt được: .................................................................
............................................................................................................................
6. Các nhận xét khác: .........................................................................................
............................................................................................................................
7. Kết luận: .........................................................................................................
............................................................................................................................
Cần Thơ, ngày tháng năm 2016
Giáo viên hướng dẫn

6


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................



DANH MỤC BẢNG
Trang

9


DANH MỤC HÌNH
Trang

10


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BĐKH

:

Biến đổi khí hậu

CDM

:

Dự án cơ chế phát triển sạch

CN-TTCN

:


Vật liệu hay được dùng để sản xuất vật dụng bằng nhựa, túi
nilon, dụng cụ

IPCC

:

Ủy Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

LN

:

Lợi nhuận

LI

:

Lợi ích

KSH

:

Khí sinh học

PTNT


ngành nông nghiệp phải ngày càng tăng lên (Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn, 2008).

11


Trong ngành chăn nuôi, chăn nuôi heo là hình thức phổ biến nhất mang
lại hiệu quả kinh tế cao. Chăn nuôi heo cung cấp thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao cho con người, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế
biến, cung cấp phân bón cho cây trồng, góp phần giữ vững cân bằng sinh thái
giữa cây trồng, vật nuôi và con người (Nguyễn Ngọc Lý và cộng sự, 2013); vì
thế có rất nhiều nông hộ ở nông thôn chăn nuôi heo là hoạt động sản xuất
chính của gia đình. Ngoài ra, hoạt động chăn nuôi heo còn giúp hộ chăn nuôi
tận dụng được nguồn lao động nhàn rỗi sẵn có, tạo nguồn thu nhập ổn định
cho hộ chăn nuôi, có thể kết hợp với các hoạt động sản xuất khác như trồng
lúa, chăn nuôi gà vịt hay buôn bán tại nhà để kiếm thêm thu nhập (Chung Khả
Linh, 2016).
Không thể phủ nhận chăn nuôi heo mang lại hiệu quả kinh tế và công ăn
việc làm cho nông hộ, giúp cho cuộc sống người dân ngày càng cải thiện và
nâng cao (Viện Kinh tế nông nghiệp, 2005). Tuy nhiên, việc chăn nuôi heo
cũng lại ảnh hưởng xấu rất nhiều đến môi trường xung quanh và sức khỏe con
người (Phan Trọng Quỳnh, 2012). Vì thế việc xử lý chất thải trong chăn nuôi
cũng là một bước cực kì quan trọng, mô hình biogas là một trong những
phương pháp đang được các hộ chăn nuôi ứng dụng hiệu quả nhất trong
những năm gần đây.
Với tổng số hộ chăn nuôi heo là 17.979, tổng đàn heo là 165.987 (Chi
cục chăn nuôi và thú y tỉnh Hậu Giang, 2015), số hộ chăn nuôi sử dụng hầm
gạch biogas năm 2015 là 418 (Trung tâm Khuyến Nông – Khuyến Ngư tỉnh
Hậu Giang, 2015). Hậu Giang là một trong những tỉnh có tỷ lệ chăn nuôi heo
khá cao trong khi tỷ lệ sử dụng biogas khá thấp (tỷ lệ sử dụng hầm gạch chỉ

1.3.1 Không gian nghiên cứu
Địa bàn nghiên cứu của đề tài là huyện Châu Thành A và huyện Long
Mỹ, tỉnh Hậu Giang.
1.3.2 Thời gian nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ tháng 08/2016 đến tháng 12/2016 với số liệu
thứ cấp và sơ cấp được thu thập trong các khoảng thời gian khác nhau. Trong
đó số liệu thứ cấp được thu thập tại Chi cục chăn nuôi và thú y, Chi cục
Khuyến nông tỉnh Hậu Giang; Trạm thú y, Trạm Khuyến nông – Khuyến ngư
huyện Châu Thành A và huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang trong khoảng thời
gian từ năm 2013 đến năm 2016. Số liệu sơ cấp được thu thập từ tháng
09/2016 đến tháng 10/2016 từ các hộ chăn nuôi heo có sử dụng biogas ở
huyện Châu Thành A và huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang.
1.3.3 Nội dung nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu các lợi ích về mặt kinh tế và môi trường của hộ chăn
nuôi heo ở tỉnh Hậu Giang với đối tượng nghiên cứu là các hộ chăn nuôi heo
có áp dụng mô hình biogas trên địa bàn huyện Châu Thành A và huyện Long
Mỹ tỉnh Hậu Giang.
Hiệu quả trong đề tài phân tích là lợi ích, chi phí và thời gian hoàn vốn
của mô hình biogas đối với các hộ chăn nuôi heo trên địa bàn tỉnh Hậu Giang.

13


Đề tài chỉ phân tích các lợi ích mà giá trị của các lợi ích đó có thể ước
lượng được bằng tiền tệ. Một số lợi ích khó ước lượng bằng tiền như tiền tiết
kiệm qua thời gian thu nhặt củi, các lợi ích qua việc cải thiện sức khỏe người
dân và cải thiện môi trường xung quanh sẽ không đề cập đến trong bài nghiên
cứu.
1.3.4 Đối tượng thu thập số liệu
Người trực tiếp tham gia chăn nuôi heo ở các nông hộ có sử dụng biogas



Huế. Theo kết quả tính toán, lượng giảm phát thải trung bình hàng năm của
khí nhà kính khi sử dụng các loại hầm biogas là 19,904 tấn CO 2 tương đương
trên toàn làng. Hiệu quả kinh tế cho biết trong 3 loại hầm hiện đang được sử
dụng, hầm xi măng giúp tiết kiệm được 2.275.000 đồng/hộ/năm; hầm
composite đơn mỗi năm giúp tiết kiệm được 2.563.000 đồng/hộ còn hầm
composite đôi giúp tiết kiệm được 2.516.000 đồng/hộ/năm. Còn theo Tạ Hồng
ngọc (2011) thực hiện nghiên cứu định giá lượng CO 2 tương đương giảm được
từ mô hình túi ủ Biogas tại các hộ chăn nuôi heo trên địa bàn xã Mỹ Khánh,
huyện Phong Điền, TP.Cần Thơ, lượng CO 2 trước khi sử dụng biogas của các
hộ chăn nuôi là 5,7 tấn/hộ/năm, trong khi lượng CO 2 tương đương với lượng
khí nhà kính sinh ra sau khi sử dụng biogas là 2,3 tấn/hộ/năm, giảm khoảng
60% so với trước khi sử dụng. 3,4 tấn CO 2 có thể giúp các hộ chăn nuôi tiết
kiệm được 500.000 đến 900.000 đồng/năm. Lợi ích kinh tế từ việc giảm thải
CO2 mang lại không lớn nhưng đối với việc bảo vệ môi trường là một biện
pháp thiết thực trong chăn nuôi có áp dụng biogas.
Để giải quyết vấn đề hiệu quả kinh tế và môi trường Trần Anh Tuấn và
Phạm Thị Mỹ Hạnh (2016) đã sử dụng phương pháp tính toán thời gian hoàn
vốn giản đơn và phương pháp tính toán mức giảm phát thải khí nhà kính của
mô hình biogas theo hướng dẫn của Ủy Ban Liên Chính phủ về BĐKH. Tạ
Hồng Ngọc (2011) cũng định giá CO2 từ mô hình túi ủ biogas theo hướng dẫn
của IPCC (Ủy Ban Liên Chính phủ về BĐKH) nhưng theo cách hiểu đơn giản
hơn. Tuy nhiên đây là một trong những nghiên cứu đi đầu trong việc định giá
lượng CO2 tương đương và quy ra giá trị tiền tệ đối với mô hình khí sinh học
đang được quan tâm trong những năm qua.
Nguyễn Quốc Nghi và cộng sự (2011) đã dùng phương pháp phân tích
lợi ích – chi phí (CBA) kết hợp với mô hình hồi quy tuyến tính đa biến để xác
định các nhân tố ảnh hưởng đến lợi nhuận của mô hình chăn nuôi gà thả vườn
bán công nghiệp từ đó đánh giá được hiệu quả kinh tế mà mô hình mang lại.

Hạnh, 2016.
Huế.
giảm phát thải CO2
theo IPCC.
Tạ Hồng
Xã Mỹ
N=25, chọn mẫu tích
- Thống kê mô tả.
Ngọc, 2011.
Khánh, H.
lũy nhanh.
- Định lượng CO2
Phong Điền,
theo IPCC.
Cần Thơ.
- So sánh tuyệt đối
tương đối.
Đào Mai Trúc Tiền Giang. N=100, phỏng vấn
- Thống kê mô tả.
Quỳnh và
trực tiếp dựa vào danh - Sử dụng các chỉ
cộng sự,
sách mẫu.
tiêu tài chính.
2013.
Nguyễn Lê
Huế.
N=205, chọn mẫu kết - Phân tích thống
Hiệp, 2016.
hợp nhiều phương


Địa bàn
nghiên cứu
Xã Trường
Long, huyện
Phong Điền,
Cần Thơ.

Nguyễn Quốc Huyện Châu
Nghi và cộng Thành A,
sự, 2011.
tỉnh Hậu
Giang.
Nguyễn Ngọc Cần Thơ,
Sơn và cộng
Vĩnh Long,
sự, 2010.
Tiền Giang.

Phương pháp thu số
liệu
N=60, chọn mẫu phân
tầng.

Phương pháp phân
tích số liệu
- Thống kê mô tả.
- So sánh.
- Phân tích lợi ích
chi phí (CBA).

CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN
2.1.1 Các khái niệm cơ bản
2.1.1.1 Khí sinh học (biogas)
Khí sinh học hay còn có tên gọi khác là biogas là một hỗn hợp khí bao
gồm CH4, CO2, một phần nhỏ H2S và một lượng không đáng kể một số khí
khác được sản sinh từ sự phân hủy những hợp chất hữu cơ dưới tác động của
vi khuẩn trong môi trường yếm khí.
Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2014) “Khí sinh học
(KSH) là hỗn hợp khí được sinh ra trong quá trình phân giải các chất hữu cơ
dưới tác động của vi khuẩn trong môi trường không có ôxy (phân giải kỵ khí
hay phân giải yếm khí)”.
Một khái niệm khác theo Hoàng Kim Giao (2011) biogas là sản phẩm
khí được tạo ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ như phân chuồng, rác
thải chăn nuôi, sinh hoạt trong điều kiện môi trường không có O 2. Sản phẩm
khí là một hỗn hợp gồm CO2, CH4, H2S, N2, H2, trong đó lượng CO2 chiếm
khoảng 35-45%, tỷ lệ CH4 vào khoảng 55-65%, các khí còn lại không đáng kể,
dưới 3%. Trong điều kiện nhân tạo, biogas được sinh ra trong các thiết bị
biogas được gọi là công nghệ biogas.
Hiện nay, biogas được xem là giải pháp hữu hiệu để xử lý chất thải chăn
nuôi nói chung, chăn nuôi heo nói riêng, tùy theo điều kiện quy mô, diện tích
chuồng nuôi mà linh hoạt chọn cách làm hầm biogas hay túi ủ biogas.
2.1.1.2 Khí sinh học được hình thành như thế nào?
Theo Cục chăn nuôi – Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) “KSH được
sinh ra ở những nơi nước sâu, tù đọng thiếu oxy như các đầm lầy (khí đầm
lầy), dưới đáy ao, hồ, giếng sâu, ruộng lúa ngập nước, bãi rác (khí bãi rác)
hoặc trong bộ máy tiêu hoá của động vật (khí ruột). KSH còn được sinh ra ở
các mỏ than đá (khí mỏ), dầu mỏ (khí đồng hành) và khí thiên nhiên do các
quá trình biến đổi địa hoá xảy ra hàng triệu năm. Trong điều kiện nhân tạo,


Axit Axetic
Nguồn: Marchaim, 1992

Hình 2.1 Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến tốc độ sinh khí, độ hòa tan của CO 2, nhiệt độ
càng thấp thì tốc độ sinh khí càng chậm và ngược lại. Ở nước ta, nhiệt độ
trung bình từ 35 – 40oC là thuận lợi cho hoạt động của các loại vi sinh, sinh
khí CH4. Để cải thiện tốc độ sinh khí, người ta dùng các tấm nhựa trong để
bao hầm ủ lại hay tạo lớp cách nhiệt với môi trường bằng cách phủ phân
compost hoặc lá cây lên hầm ủ. Từ 25 – 40oC là nhiệt độ thích hợp cho sự phát
triển của vi sinh vật ưa ấm và 50 – 65 oC là nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật
ưa nhiệt.
Độ pH: tối ưu ở mức 7, tuy nhiên nên cân đối độ pH trong hầm ủ trong
phạm vi 6,6 - 7,6 để tạo điều kiện cho các loài vi khuẩn hoạt động, khi đó sản
lượng khí là tối ưu. Sản xuất khí là chỉ tham số cho thấy sự bất ổn phân hủy
nhanh hơn so với pH (Bentzen, 2012, trích dẫn từ Balat và Balat, 2009). Khi
8
0-3

Loại khí
Mê tan (CH4)
Các-bo-níc (CO2)
Nitơ (N2)
Hidro (H2)
Oxy (O2)
Hidro sunfua (H2S)
Nguồn: Cục chăn nuôi – Bộ Nông nghiệp và PTNN, 2011

20


Khí mê tan là thành phần chủ yếu của KSH. Khí này không màu, không
mùi, chỉ nhẹ bằng nửa không khí và ít hòa tan trong nước. Thành phần chủ
yếu thứ hai của KSH là khí cacbonic (CO 2). Khí này không màu, không mùi,
không cháy được, không duy trì sự sống và nặng gấp rưỡi không khí. Tỷ lệ
CO2 cao sẽ làm giảm chất lượng của KSH.

21


2.1.1.4 Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học
Có hai loại nguyên liệu để sản xuất ra khí sinh học là nguyên liệu có
nguồn gốc động vật và nguyên liệu có nguồn gốc thực vật.
Nguyên liệu có nguồn gốc động vật bao gồm: chất thải của gia súc, gia
cầm, phân bắc, các bộ phận của cơ thể động vật như xác động vật chết, rác và
nước thải của các lò mổ, cơ sở chế biến thủy hải sản…
Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật bao gồm lá cây, phụ phẩm nông



gia đình thường được nối với nhà xí. Chất thải người và động vật đưa vào đây
để xử lý nên hạn chế mùi hôi thối, ruồi nhặng không có chỗ để phát triển.
Trong môi trường bể phân giải, do những điều kiện không thuận lợi nên các vi
trùng gây bệnh và trứng giun sán bị tiêu diệt gần như hoàn toàn sau quá trình
phân huỷ dài ngày. Phụ phẩm được dùng làm phân bón cây hạn chế sử dụng
phân hóa học và thuốc trừ sâu từ đó bảo vệ đất khỏi bạc màu. Hạn chế chặt
phá rừng do các hộ chăn nuôi thường sử dụng củi để đun nấu, hiện tại dùng
KSH sẽ cắt giảm số lượng củi xuống, giảm được lượng CO 2 phát thải mỗi
năm.
Bảng 2.3 Các khí nhà kính phát thải chính trước khi sử dụng biogas
Các khí nhà kính được sử dụng để
Nguồn phát thải
tính toán
Phát thải từ hố phân
CH4
N2O
Phát thải từ chất đốt
CO2
CH4
Nguồn: IPCC (2006a,b)

Cụ thể hơn, trước khi sử dụng mô hình biogas, có ba loại khí nhà kính
chính thải ra môi trường bởi các hộ chăn nuôi heo là CH 4, N2O và CO2 (bảng
2.3). Tuy nhiên sau khi áp dụng mô hình biogas, khí N 2O đã bị cắt giảm, CO2
giữ nguyên, CH4 tăng lên (bảng 2.4). Lượng CH4 này được hộ chăn nuôi ứng
dụng cho việc đun nấu, tiết kiệm lượng chi phí chất đốt cũng như giảm được
việc sử dụng củi, gas vì thế góp phần bảo vệ môi trường (do việc sử dụng
biogas thân thiện với môi trường hơn năng lượng hóa học (Cục Chăn nuôi –

khỏe con người. Vì thế, cần phải có một giải pháp để phát triển kinh tế bền
vững.
Mô hình biogas là một mô hình bảo vệ môi trường phổ biến và hiệu quả
nhất tại các trại chăn nuôi ở Việt Nam. Hiệu quả bảo vệ môi trường của mô
hình biogas là khống chế ô nhiễm mùi hôi, giảm thiểu ô nhiễm do nước thải
và chất thải rắn, đồng thời sử dụng được khí sinh học để làm chất đốt. Tùy
theo cơ chế vận hành, có thể chia thành ba loại hầm ủ là hầm vận hành liên
tục, hầm vận hành bán liên tục và hầm vận hành theo mẻ.
Hầm vận hành liên tục: Ở cách vận hành này việc nạp nguyên liệu và lấy
chất thải của hầm ủ ra được tiến hành liên tục. Lượng nguyên liệu nạp được
giữ ổn định bằng cách cho chảy tràn vào hầm ủ hoặc dùng bơm định lượng.
Phương pháp này thường dùng để xử lý các loại nước thải có hàm lượng chất
rắn thấp. Nếu không có chất thải hầm ủ để làm chất mồi thì phân gia súc cũng
có thể làm chất mồi (trong trường hợp nguyên liệu nạp không phải là phân
người hay phân gia súc). Ở trường hợp này, hầm ủ sẽ hoạt động ổn định sau
20 – 30 ngày kể từ lúc bắt đầu vận hành (phụ thuộc vào nhiệt độ, thể tích hầm
ủ, nguyên liệu và lượng chất mồi).
Hầm vận hành bán liên tục: Nguyên liệu được nạp vào cho hầm ủ 1 hoặc
2 lần/ngày và cùng một lượng chất thải của hầm ủ sẽ được lấy ra ngay các thời
điểm đó. Kiểu vận hành này thích hợp khi ta có một lượng chất thải thường
xuyên. Thể tích của hầm ủ phải đủ lớn để làm 2 nhiệm vụ là ủ phân và chứa
khí. Theo kiểu vận hành này thì tổng thể tích khí sản xuất được trên một đơn
vị trọng lượng chất hữu cơ thường cao.
Hầm vận hành theo mẻ: Trong cách vận hành này, hầm ủ được nạp đầy
nguyên liệu trong một lần, cho thêm chất mồi đậy kín lại và quá trình sinh khí
sẽ diễn ra trong một thời gian dài cho tới khi nào lượng khí sinh ra giảm thấp
tới một mức độ nào đó. Sau đó, toàn bộ các chất thải của hầm ủ được lấy ra
chỉ chừa lại 10 – 20% để làm chất mồi, nguyên liệu mới lại được nạp đầy cho
hầm ủ và quá trình cứ tiếp tục. Theo kiểu vận hành này thì lượng khí sinh ra


Hầm biogas composite gọn nhẹ, dễ vận chuyển và lắp đặt và có thể khai thác
sử dụng ngay nguồn khí metan vào việc thắp sáng, đun nấu, phát điện; phục
vụ cho nhu cầu sinh hoạt gia đình hay sản xuất tại các trang trại. Nguồn bã
thải có thể sử dụng để nuôi cá, làm phân hữu cơ vi sinh phục vụ trồng trọt rất
an toàn và cho hiệu quả cao.

25