Quản lý chất thải chăn nuôi nông thôn tại Việt Nam: Hệ thống biogas mô-đun của Henan Zonghai Plastic Industry

Tổng quan dự án

Việt Nam có một trong những ngành chăn nuôi quy mô nhỏ lớn nhất ở Đông Nam Á. Nhiều hộ gia đình nông thôn nuôi lợn và gia cầm như một phần của hệ thống canh tác tích hợp, tạo ra lượng chất thải hữu cơ đáng kể.

Năm 2023, Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đã tham gia một dự án cung cấp hệ thống hầm biogas mô-đun cho một làng quê ở miền Bắc Việt Nam. Mục tiêu của dự án là giúp một số hộ nông dân chuyển đổi phân gia súc thành nhiên liệu nấu ăn tái tạo, đồng thời cải thiện các hoạt động quản lý chất thải tại địa phương.

Trường hợp này cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cách công nghệ hầm biogas linh hoạt có thể hỗ trợ xử lý chất thải phân tán trong môi trường nông thôn.

Bối cảnh nông nghiệp

Ngôi làng tham gia chủ yếu bao gồm các trang trại gia đình nhỏ nuôi lợn và gà cùng với việc trồng lúa và rau.

Số lượng vật nuôi điển hình mỗi hộ bao gồm:

• 12–25 con lợn
• 50–100 con gà

Phân lợn theo truyền thống được xả vào các kênh thoát nước nhỏ hoặc lưu trữ trong các hố nông. Trong mùa mưa, chất thải này có thể tích tụ gần nhà và gây ra mùi khó chịu.

Đồng thời, hầu hết các hộ gia đình đều dựa vào LPG mua ngoài để nấu ăn.

Do đó, chính quyền địa phương quan tâm đến việc tìm hiểu các hệ thống biogas có thể giải quyết cả nhu cầu quản lý chất thải và nhu cầu năng lượng.

Xác định những thách thức chính

Trước khi lắp đặt hệ thống biogas, một số thách thức đã được xác định:

Hạn chế về diện tích đất

Các hầm biogas truyền thống dưới lòng đất đòi hỏi không gian đào đắp đáng kể, điều này khó phân bổ ở các khu vực làng mạc đông đúc.

Mực nước ngầm cao

Lượng mưa theo mùa thường làm tăng mực nước ngầm, làm tăng nguy cơ nước thấm vào các công trình dưới lòng đất.

Nhu cầu bảo trì đơn giản

Các hộ gia đình yêu cầu thiết bị có thể vận hành mà không cần kiến thức kỹ thuật chuyên sâu.

Những yếu tố này làm cho các hầm biogas mô-đun linh hoạt trở thành một lựa chọn phù hợp cho dự án.

Thiết kế và thông số kỹ thuật của hầm biogas

Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đã cung cấp nhiều hầm biogas linh hoạt dung tích 15 mét khối cho các hộ gia đình tham gia.

Mỗi hệ thống được thiết kế với màng polymer gia cố phù hợp với môi trường nông nghiệp ngoài trời.

Các đặc điểm kỹ thuật điển hình bao gồm:

Cấu trúc màng

Vật liệu composite polyester tráng PVC

Độ dày vật liệu

Khoảng 1.0 mm

Mật độ vải

Khoảng 1000 g/m²

Cấu tạo mối nối

Hàn nhiệt đảm bảo các mối nối kín khí liên tục

Áp suất lưu trữ khí

Phạm vi hoạt động áp suất thấp phù hợp với bếp biogas gia đình

Các hầm biogas được thiết kế dưới dạng các đơn vị mô-đun có thể vận chuyển ở dạng gấp và lắp ráp tại chỗ.

Lắp đặt trong môi trường làng quê

Các địa điểm lắp đặt được chọn gần khu vực chuồng trại chăn nuôi để đơn giản hóa việc thu gom phân.

Quy trình lắp đặt bao gồm:

• Chuẩn bị nền đất chặt
• Đặt thân hầm biogas
• Lắp đặt ống dẫn vào và ống dẫn ra
• Kết nối đường ống dẫn khí đến bếp gia đình

Vì các hầm biogas có tính linh hoạt, không cần đào sâu. Việc phủ đất một phần giúp ổn định các đơn vị và bảo vệ chúng khỏi ánh nắng trực tiếp.

Cách tiếp cận này làm giảm sự phức tạp trong lắp đặt so với các hầm biogas xây gạch.

Thực hành vận hành

Sau khi lắp đặt, các hộ gia đình đã được đào tạo về vận hành hầm biogas cơ bản.

Việc chuẩn bị nguyên liệu đầu vào điển hình bao gồm việc trộn phân lợn với nước trước khi đưa bùn vào ống dẫn vào.

Lượng thức ăn hàng ngày thường dao động từ:

• 20–30 kg bùn phân mỗi hộ

Dưới điều kiện khí hậu nhiệt đới của Việt Nam, nhiệt độ trung bình từ 25–30°C hỗ trợ quá trình lên men kỵ khí tự nhiên.

Thời gian lưu trữ thủy lực của hầm biogas khoảng 25–35 ngày, tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu đầu vào.

Kết quả vận hành

Trong những tháng đầu hoạt động, các hộ gia đình đã báo cáo một số thay đổi thiết thực.

Cải thiện xử lý chất thải

Phân giờ đây được đưa vào hầm biogas thay vì tích tụ trong các hố mở.

Sản xuất nhiên liệu nấu ăn

Khí biogas do hầm biogas sản xuất được sử dụng trong bếp để nấu ăn hàng ngày.

Sản xuất phân bón hữu cơ

Bùn thải đã qua xử lý được bón cho vườn rau và ruộng lúa.

Những kết quả này cho thấy các hầm biogas mô-đun nhỏ có thể hỗ trợ xử lý chất thải và sản xuất năng lượng ở cấp độ hộ gia đình.

Góc nhìn ngành

Các dự án quy mô làng cung cấp những hiểu biết có giá trị về hiệu suất thực tế của các hệ thống biogas phân tán. Ở các cộng đồng nông thôn đông dân cư, các hầm biogas linh hoạt mang đến một phương pháp lắp đặt tránh được việc xây dựng dân dụng phức tạp mà vẫn duy trì các điều kiện cần thiết cho quá trình lên men kỵ khí.

Kinh nghiệm từ dự án làng quê Việt Nam này minh họa cách các nhà sản xuất như Công ty TNHH Công nghiệp Nhựa Hà Nam Tông Hải đang đóng góp các giải pháp thiết bị phù hợp với các yêu cầu thực tế của môi trường nông nghiệp Đông Nam Á.