BIOGAS ĐA NĂNG VỊ NÔNG CƠ SỞ KHOA HỌC, THỰC TIỄN VÀ TÍNH HIỆU QUẢ

BBT: Công nghệ Biogas (công nghệ khí sinh học - KSH) được thế giới và Việt Nam sử dụng như một công nghệ “ĐA MỤC ĐÍCH”. Tuy nhiên, tất cả đều không thể được như mong muốn vì các ĐIỂM NGHẼN CÔNG NGHỆ của nó gây ra cần phải được khắc phục, một giải pháp khắc phục có cơ sở khoa học, mô hình thực tiễn và chứng minh có hiệu quả cao là công nghệ BIOGAS ĐA NĂNG VỊ NÔNG.

CƠ SỞ KHOA HỌC, THỰC TIỄN VÀ TÍNH HIỆU QUẢ CỦA BIOGAS ĐA NĂNG VỊ NÔNG

KHI KHẮC PHỤC ĐIỂM NGHẼN CÔNG NGHỆ CÁC BIOGAS ĐỐI CHỨNG

                                  

                           KS. Nguyễn Hồng Sơn - Giám đốc Trung tâm Vị Nông thuộc VACVINA

               

Công nghệ Biogas (công nghệ khí sinh học - KSH) được thế giới và Việt Nam sử dụng như một công nghệ “ĐA MỤC ĐÍCH”. Tuy nhiên, tất cả đều không thể được như mong muốn vì các ĐIỂM NGHẼN CÔNG NGHỆ của nó gây ra cần phải khắc phục (!).

1. Hiểu thêm về điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng.

Trên 130 năm nay, các nhà thiết kế Biogas tiền bối và đương đại vẫn chấp nhận đặt cửa xả các Biogas đối chứng: (1)- Giữa chu trình phân giải yếm khí chất hữu cơ, (2)- Đặt khoảng giữa (1/2) bể phân hủy như một mặc định, không có phản biện gì (?!).

Các nghiên cứu thực tiễn cho thấy các Biogas quy mô nhỏ và vừa hiện phổ biến, được biết trên thế giới và Việt Nam có ít nhất 10 nhược điểm, nổi bật nhất, là: (1). Không quản trị được thời gian lưu cơ chất trong bể phân hủy; (2). Đẩy trực tiếp toàn bộ váng và phân tươi cùng mùi xú uế ra môi trường, gây ô nhiễm thứ cấp; (3). Có 50% thể tích Chết; (4). Không lấy được bã phân để bón ruộng khi cần thiết;  v.v…

Việc ứng dụng “chưa lô gic” các quy luật và nguyên lý tự nhiên, đã ảnh hưởng trực tiếp, tạo nhiều nhược điểm và hệ lụy của các Biogas đối chứng. Nếu đặt Chu trình phân giải yếm khí chất hữu cơ cạnh mô hình phân tầng trong hố xí tự hoại (WC), ta có hình 1 sau đây: 

Hình 1: Mối quan hệ giữa Chu trình phân giải yếm khí chất hữu cơ và sự phân tầng

trong phân giải yếm khí chất hữu cơ trong hố xí tự hoại (WC).

Các nhà thiết kế xưa và nay, hầu như đều mặc định đặt cửa xả lấy chất thải từ giữa chu trình phân giải kỵ khí chất hữu cơ (ở giai đoạn A xit hóa), tương ứng vùng tách cặn, còn gọi là vùng lắng (Vn), trong vòng tròn màu đỏ, như Hình 1 trên đây.

 Theo quy tắc bình thông nhau, việc thiết kế cửa xả đặt cao, khoảng giữa (1/2) bể phân hủy, như KT và Compusite; Các loại hầm vòm nắp cố định có cửa xả tuy đặt sát đáy, nhưng đỉnh vòm cuốn cao, sát tầng váng và phân tươi (như Nắp cố định Nepal, Modified Camartec, Deenbandhu, India, …); Riêng KT3.1, Nguyễn Độ, hay RDAC lại “quyết định” lấy bã thải ngay đầu chu trình phân hủy kỵ khí nên đặt cửa xả ngay trên tầng váng và phân tươi (Vv)… Khi áp suất gas tăng cao (đạt P.max), theo quy tắc bình thông nhau, sẽ tự động đẩy toàn bộ váng và dịch phân tươi lên bể điều áp (như KT, Deenbandhu v.v…); Hoặc đẩy thẳng ra môi trường như hầm Compusite không có bể điều áp tương thích; Hoặc đẩy váng và phân tươi lên bể điều áp, nằm phân hủy ở đó ít nhất 12 - 24/ 24 giờ/ ngày, như KT, KT3.1, Nguyễn Độ, hay RDAC; Hoặc như HDPE hoàn toàn không có bể điều áp, mỗi ngày, đẩy ra hàng chục khối nước phân tươi gây ô nhiễm thứ cấp nghiêm trọng hơn … Đó là Điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng.

Các nhược điểm và hệ lụy của giải pháp công nghệ là cố hữu, luôn song hành với Điểm nghẽn của công nghệ sinh ra nó, và ngược lại. Về mặt lô gic khoa học, khẳng định, nó có tính quy luật, và không thể đảo ngược.

Khoa học là lô gic, liêm chính, công khai và minh bạch. Hy vọng, mô hình hoạt động của các Biogas đối chứng, như Clipe sau đây là minh chứng một cách trực quan sinh động về Điểm nghẽn công nghệ của các Biogas, sẽ giúp nhận chân được điều đó.

 2. Biogas đa năng Vị Nông khắc phục có hiệu quả điểm nghẽn công nghệ các Biogas đối chứng - Cơ sở khoa học và mô hình thực tiễn.

Nhằm khắc phục có hiệu quả Điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng, chúng tôi xác định công nghệ: (1)- Lấy bã thải cuối chu trình phân giải kị khí chất hữu cơ, nơi có COD, BOD5 và các điều kiện Coli đã giảm sâu, tối thiểu trên 70 – 80%; (2)-Đặt cửa xả lấy bã mùn sát đáy, và (3)- Hoạt động theo nguyên lý hoàn lưu, như hình 1 nói trên, (nạp và xả liên hoàn).

Để giải quyết tốt vấn đề trên, Biogas đa năng Vị Nông được thiết kế mang nhiều tính mới, khác biệt: (1)- Bộ đầu nạp đa năng; (2)- Bể phân hủy có cửa xả đặt cuối chu kỳ phân giải yếm khí chất hữu cơ, sát đáy bể phân hủy; (3)- Bể điều áp tương thích với sản lượng khí sinh ra; (4)- Cửa Hoàn lưu - Đảm bảo cho Nguyên lý Hoàn lưu hoạt động hiệu quả; (5)- Bộ phận làm khô bã thải .v.v....

Với cấu tạo trên, Biogas đa năng Vị Nông mang nhiều tính mới khoa học, khác biệt, thỏa mãn được 6 yêu cầu, nhiệm vụ trong định hướng thiết kế giải quyết tốt các điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng, gồm: (1)- Chủ động sản xuất đủ chất đốt sạch (Biogas) cho nhu cầu sinh hoạt và phân hữu cơ vi sinh ngay tại hộ gia đình; (2)- Xử lý có hiệu quả chất thải chăn nuôi, rác thải sinh hoạt hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp; (3)- Là chìa khóa thực hiện và nâng cao giá trị gia tăng chuỗi sản xuất Tuần hoàn Xanh; (4)- Kết hợp tốt với hố xí tự hoại hợp vệ sinh; (5)- Khắc phục hiệu quả Điểm nghẽn công nghệ các Biogas đối chứng, mang lại nhiều lợi ích cho nông dân; (6)- Góp phần xây dựng nông thôn mới theo định hướng Nông nghiệp Sinh thái, Nông thôn hiện đại, và Nông dân thông minh theo tinh thần nghị quyết ĐH XIII của Đảng.

Biogas đa năng vị Nông, có ít nhất 10 ưu điểm vượt trội so với đối chứng. Trong đó nổi bật các ưu điểm: (1)- Năng suất, sản lượng khí gas cao hơn so với đối chứng; (2)- Hiệu quả quản trị và xử lý chất thải tốt hơn (Có COD, COB5 giảm sâu, quản trị thời gian lưu cơ chất tốt hơn, giảm phát thải khí nhà kính hiệu quả so với đối chứng); (3)- Sử dụng được Nội áp suất để phá váng và đẩy bã mùn hoai ra ngoài, không phải nạo vét; (4)- Chỉ số áp suất và khả năng chịu tải cao; (5)- Biogas Vị Nông có khả năng chịu quá tải và tự động xử lý quá tải khi tăng đàn; (6)- Thể tích bể phân hủy100% là phần Động hữu ích, xử lý chất thải hiệu quả nhiều hơn đối chứng ... Do đó, mang lại công năng hoạt động cao gấp 200%, tính hiệu quả cao có thể đo đếm được, so với đối chứng.

3. Tính hiệu quả, mô hình thực tiễn của công nghệ Biogas đa năng Vị Nông:

Trong khuôn khổ thực hiện dự án theo quyết định 1872/QĐ-UBND, ngày 11/ 6/ 2020 của UBND tỉnh Nghệ An, với kết quả 33 hầm Biogas Vị nông, có tổng thể tích 347 m3 được xây dựng tại huyện Thanh Chương (Nghệ An). Do khắc phục tốt, có hiệu quả Điểm nghẽn công nghệ của các Biogas đối chứng; Qua khảo sát, theo dõi và ý kiến của các hộ dân tham gia dự án, khẳng định Lợi ích Kính tế - xã hội do Biogas Vị Nông mang lại là thực tế, đo đếm được, cụ thể:

(3.1)- Về chủ động tự sản xuất chất đốt sạch:

Trung bình, mỗi gia đình có 4 – 5 người, chăn nuôi 1 – 2 con trâu bò, 5 – 7 con heo, làm 1 hầm Biogas Vị Nông 7 m3 (to nhỏ tùy lượng chăn nuôi), giúp chủ động tự túc, sản xuất đủ hoàn toàn chất đốt sinh hoạt quanh năm. Mỗi năm tiết kiệm được ít nhất khoảng từ 2,5 – 3,0 triệu đồng. Trừ khấu hao, giá trị lãi ròng khoảng 45 – 50 triệu đồng/ bể trong thời gian sử dụng ít nhất từ 25 – 30 năm.

Báo Nghệ An điện tử (số 01/11/2023) cho biết: Vốn ban đầu làm Biogas có thể hơi nhiều nhưng lại giải quyết gần như triệt để mùi hôi, thối trong chăn nuôi lại có nguồn chất đốt dư thừa phục vụ nấu nướng, tiết kiệm trung bình mỗi tháng 500.000 - 700.000 đồng/ hộ; (nhà làm nghề bánh tráng, nấu rượu mỗi tháng tiết kiệm khoảng 1,5-2 bình gas công nghiệp, khoảng gần 1 triệu đồng).

 Trong khuôn khổ dự án (quyết định 1872/QĐ-UBND), với 33 hầm có tổng thể tích 347 m3. Giúp cho 33 hộ gia đình, mỗi năm tự tiết kiệm trung bình được 79.200.000 – 99.000.000 đồng tiền chất đốt sạch.

Tuổi thọ/ Vòng đời của thiết bị ước tính ít nhất khoảng 30 năm. Hết vòng đời Biogas Vị Nông tiết kiệm được 2.376.000.000 – 2.970.000.000 VNĐ.

(3.2)- Về tích hợp được với hố xí tự hoại: giúp tiết kiệm đỡ phải xây hố tự hoại, ước tính mỗi hố gas khoảng 6 – 8 triệu VNĐ/ hố. Với 33 hộ, tiết kiệm được 198.000.000 – 264.000.000 VNĐ (Chưa tính lượng khí gas và phân bón do chất thải WC mang lại).

(3.3)- Về thu hồi và sản xuất phân hữu cơ vi sinh: với 33 hầm Biogas Vị Nông, thể tích 347 m3. Hàng năm sản xuất khoảng 6 000 - 7.000 tấn phân hữu cơ vi sinh;

Hết vòng đời Biogas Vị Nông sản xuất, thu hồi được 180.000 – 210.000 Tấn phân hữu cơ; với giá trị khoảng từ  72.000.000 – 84.000.000 VND.

(3.4)- Hiệu quả thu gom xử lý chất thải chăn nuôi, rác thải sinh hoạt hữu cơ:

(3.4.1). Hiệu quả thu gom xử lý chất thải chăn nuôi: Với kết quả 33 hầm Biogas Vị Nông, có tổng thể tích 347 m3. Mỗi ngày nạp và xử lý 25.425 – 34.641 kg/ chất thải chăn nuôi và rác thải sinh hoạt hữu cơ/ ngày đêm; mỗi năm xử lý được từ 9.280 – 12.644 tấn chất thải/ năm, nhiều hơn so với đối chứng.

Mỗi một tấn phân chuồng tươi với cách quản lý, sử dụng như hiện nay sẽ phát

thải vào không khí khoảng 0,24 tấn CO2. Nếu quy đổi với tổng lượng chất thải được xử lý nói trên, hệ thống 33 hầm Biogas Vị Nông của dự án này sẽ xử lý và giảm phát thải từ 2.227,2 – 3.035 Tấn CO2 trên năm, (2.227 – 3.035 Tín chỉ Car bon/ năm); tạo ra khoảng 3.712 – 8.000 m3 chất đốt sạch Biogas, và khoảng 6 000 - 7.000 tấn phân hữu cơ vi sinh trên năm.

Hết vòng đời Biogas Vị Nông xử lý được  287.400 -379.320 Tấn chất thải chăn nuôi và rác sinh hoạt hữu cơ; Tương đương 66.816 - 91.037 Tấn CO2, (bằng 66.816 - 91.037 Tín chỉ Car bon, (nếu được tham gia thị trường Car bon sẽ mang lại 334.080 – 455.185 USD); Tạo ra khoảng 111.360 – 240.000 m3 chất đốt sạch Biogas; và 180.000 – 210.000 Tấn phân hữu cơ vi sinh với giá trị 72.000.000 – 84.000.000 VND.

(3.4.2). Nâng cao hiệu quả phân loại, thu gom xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ:

Toàn bộ rác sinh hoạt hữu cơ, thức ăn thừa của trâu bò, cọng rau, vỏ hoa quả, giấy lau, súc vật và gia cầm chết .v.v... được thu gom cho vào thiết bị Biogas đa năng Vị Nông. Bên cạnh sản xuất năng lượng tái tạo Biogas, phân hữu cơ vi sinh; Còn giúp không phải thu gom vận chuyển Rác đến bãi xử lý chôn lấp, hoặc đốt tập trung, Tiết kiệm khoản chi phí lớn cho người dân, và ngân sách nhà nước; Làm cho việc phân loại, thu gom, và xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn thực sự có ý nghĩa (về mặt xã hội, môi trường và kinh tế). Thiết bị Biogas đa năng Vị Nông thực sự là Công nghệ - Chìa khóa Vàng biến RÁC THẢI HỮU CƠ thành TIỀN, thông qua chuỗi Sình kế Tuần hoàn, cụ thể:

3.4.2.a- Tiết kiệm chi phí phân loại thu gom rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn: Bình quân mỗi hộ khu vực nông thôn có 4 người. Phí thu gom xử lý rác thải sinh hoạt hữu cơ, bình quân 7.000 đồng/ người/ tháng, bằng 84.000 đồng/ người/ năm. Trong khuôn khổ 33 hộ dự án (Quyết định 1872/QĐ-UBND), mỗi năm tiết kiệm được 11.088.000 đồng; Tính trọn vòng đời, tiết kiệm 332.640.000 đồng.

3.4.2.b- Tiết kiệm chi phí không phải vận chuyển, chôn lấp (đốt) rác thải sinh hoạt hữu cơ: Bên cạnh tiết kiệm chi phí phân loại, thu gom, vận chuyển rác thải sinh hoạt hữu cơ tại nguồn. Thiết Bị Biogas đa năng Vị Nông còn giúp tiết kiệm cho ngân sách khoản chi phí xử lý rác bằng chôn lấp (hoặc đốt) tốn kém và tái gây ô nhiễm; Đơn giá bình quân, tùy tỉnh, từ 350.000 - 400.000 đồng/ Tấn.   

Với 33 hộ dân, mỗi hộ 04 người, mối người xả bình quân 0,2 kg rác sinh hoạt hữu cơ/ ngày, bằng 0.026 Tấn/ ngày; một năm bằng 9,636 Tấn/ năm.

Trong khuôn khổ 33 hộ dự, với 9,636 Tấn/ năm, rác thải sinh hoạt hữu cơ được người dân chủ động xử lý qua thiết bị Biogas đa năng Vị Nông, ngoài sản xuất chất đốt sạch, và phân hữu cơ vi sinh; còn Tiết kiệm cho ngân sách nhà nước (NSNN) khoản kinh phí chôn lấp (hoặc đốt rác), khoảng từ 3.372.600 – 3.854.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời được 101.178.000 – 115.632.000 đồng.

Thiết bị Biogas đa năng Vị Nông nếu được sử dụng, sẽ giúp tiết kiệm hoàn toàn

chi phí phân loại, thu gom, vận chuyển, chôn lấp (hoặc đốt), vấn đề đang tắc nghẽn, chưa có cách tháo gỡ hiện nay. Tổng cộng, trong khuôn khổ 33 hộ dự án, giúp tiết kiệm 14.460.600 – 14.942.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời, tiết kiệm được 433.818.000 – 448.272.000 đồng/33 hầm Biogas đa năng Vị Nông.

 (3.5)- Phát triển và mở rộng sinh kế Xanh, tạo thêm việc làm mới do mở rộng, phát triển chăn nuôi và các hoạt động kinh tế Xanh khác... ít nhất 25 – 30 ngày/ hộ/ năm. Hết vòng đời Biogas Vị Nông tạo ra tổng số 24.750 – 29.700 ngày công lao động do tăng đàn chăn nuôi và sản xuất phân hữu cơ vi sinh; Mang lại tổng giá trị khoảng 6.187.500.000 – 7.425.000.000 VND.

(3.6)- Và những lợi ích khác không thể đo đếm được bằng tiền như nâng cao đời sống văn hóa tinh thần, giải phóng sức lao động cho phụ nữ trong công việc nội trợ; Tạo thêm công lao động do mở rộng, phát triển chăn nuôi, và những lợi ích khác không thể đo đếm hết được bằng tiền v.v.. và .v.v..

Hiệu quả dự án Biogas đa năng Vị Nông (thực hiện quyết định 1872/QĐ-UBND, của UBND Nghệ An); Mỗi năm, mang lại cho người dân và xã hội kết quả cụ thể, đo đếm được, với lợi nhuận thu được, trị giá khoảng từ 308.910.600 – 373.042.400 đồng/ năm; Trọn vòng đời, mang lại tổng giá trị từ 9.267.318.000  -     11.191.272.000 đồng.

Trong khi tổng đầu tư của dự án, cả đối ứng của người dân là 1.603.185.000 đồng. Nếu cọng thêm chi phí phụ trội và bảo dưỡng vận hành trọn đời, tính 45 %, khoảng 720.000.000 đồng; Tổng chi phí trọn vòng đời hết 2.323.185.000 đồng.

Hạch toán thuần túy, cho thấy, dự án ứng dụng sáng chế 0020468, xây dựng 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông (theo quyết định 1872/QĐ-UBND), chỉ cần 2 – 3 năm là thu hồi đủ vốn; Lãi ròng  6.944.133.000 – 8.868.087.000 đồng. Trong khi, hỗ trợ từ NSNN chỉ có 800.614.000 đồng.

Nếu dự án được tham gia thị trường tín chỉ Car bon thì hiệu quả còn cao gấp nhiều lần hơn nữa. Cụ thể, trọn vòng đời, 33 hầm, giảm phát thải khí nhà kính được 66.816 - 91.037 Tấn CO2, (bằng 66.816 - 91.037 Tín chỉ). Nếu tham gia thị trường tín chỉ Car bon, mỗi tín chỉ giá 5 USD, sẽ mang lại 334.080 – 455.185 USD, bằng khoảng 7.649.100.000 - 10.014.070.000 đồng.

- Tổng cộng lợi nhuận ròng mang lại được từ 16.916.418.000 - 21.205.342.000 đồng/ 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông.

- Tổng chi phí trọn đời 33 hầm Biogas đa năng Vị Nông:  2.323.185.000 đồng.

- Tỷ suất lợi nhuận đầu tư gấp:    7,3 – 9,1 lần (728 – 913%).

Từ những vấn đề trên, cho thấy công nghệ Biogas đa năng Vị Nông thực sự là “Chìa khóa vàng” - Công cụ hữu ích giúp hiện thực hóa Biến các loại rác thải bỏ đi, thành TIỀN, tạo ra ít nhất hai sản phẩm thân thiện môi trường, là nguyên liệu đầu vào cho các chu trình sản xuất Tuần hoàn, nâng cao giá trị gia tăng chuỗi các sinh kế Xạnh cho Nông dân; đồng thời biến rác thải sinh hoạt hữu cơ, chất thải nông nghiệp luôn luôn là Tài nguyên -  được tái chế, và sử dụng mãi mãi ...                   

Kỳ sau, chúng tôi xin được hầu quý vị bài viết giới thiệu về Giải quyết Điểm nghẽn công nghệ khí sinh học – Cam kết Nét Zero hay vấn đề tiết kiệm năng lượng nhìn từ góc độ lợi ích.

Xin trân trọng cảm ơn quý vị./.

Tài liệu tham khảo:

  • Biogas đối chứng – Các điểm nghẽn công nghệ và hướng giải quyết.

Xem tại: http://www.vacvina.org.vn/trang-chu.html hoặc tại Zalo Hội Làm vườn Việt Nam, hoặc Zalo Ban chấp hành – VACVINA.

  • Công nghệ Biogas đa năng Vị Nông – Khắc phục có hiệu quả các điểm nghẽn công nghệ của Biogas đối chứng.

Xem tại: http://www.vacvina.org.vn/trang-chu.html hoặc tại Zalo Hội Làm vườn Việt Nam, hoặc Zalo Ban chấp hành – VACVINA.

  • Phân loại, đánh gias hầm Biogas tốt, Nguyễn Hồng Sơn.

http://www.cifpen.org/UserFiles/RadEditor/Documents/Documents/2013/PH%C3%82N%20 LO%E1%BA%A0I%20H%E1%BA%A6M%20BIOGAS%20%20%20%20(PDF)%20%20.pdf

  • Quá trình xử lý sinh học kỵ khí

http://luanvan.net.vn/luan-van/qua-trinh-xu-ly-sinh-hoc-ky-khi-59546/

  • Quá trình vi sinh hóa Mê tan (CH4) và hiện tượng gây thối từ các hầm Biogas.

http://www.cifpen.org/tai-nguyen---moi-truong-va-bien-doi-khi-hau/qua-trinh-vi-sinh-hoa-metan-ch4-va-hien-tuong-gay-thoi-tu-cac-ham-biogas/idt72/nid1101.htm

  • Cơ sở khoa học, thực tiễn của thiết bị Biogas Vị Nông hoạt động theo nguyên lý hoàn lưu.

http://www.vacvina.org.vn/xem-tin-tuc/co-so-khoa-hoc-thuc-tien-cua-thiet-bi-biogas-vi-nong-hoat-dong-theo-nguyen-ly-hoan-luu.html

Gửi ý kiến của bạn


Liên kết website

Video Clip

Thông tin tiện ích

CÔNG TY TNHH NÔNG NGHIỆP XANH VIỆT NAM Công ty phượng hoàng

Thăm dò ý kiến

Bạn đánh giá như thế nào về hoạt động của Hội Làm vườn Việt Nam
Hoạt động có hiệu quả
Hoạt động không hiệu quả
Không có ý kiến
 
Danh bạ điện thoại Hỏi đáp Văn bản Liên hệ

FaceBook

Thống kê truy cập

  • Trực tuyến: 31
  • Lượt xem theo ngày: 3614
  • Tổng truy cập: 3472210