Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu đề xuất mô hình công nông nghiệp không phát thải AIZES cho ngành xay xát chế biến lúa gạo gắn liền với việc tận dụng các hệ sinh thái sẵn có tại huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:133

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án là nghiên cứu mô hình doanh nghiệp cụ thể thuộc ngành xay xát lúa gạo sẽ được xây dựng nhằm mục đích làm mô hình mẫu cho việc nghiên cứu thiết lập một mô hình côngnông nghiệp bền vững (AIZES) và xem xét đánh giá tính hiệu quả của việc áp dụng mô hình này, cụ thể về khía cạnh quản lí CTR và sử dụng năng lượng tái sinh. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu đề xuất mô hình công nông nghiệp không phát thải AIZES cho ngành xay xát chế biến lúa gạo gắn liền với việc tận dụng các hệ sinh thái sẵn có tại huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CNSH - TP -MT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CÔNG NÔNG NGHIỆP KHÔNG PHÁT THẢI (AIZES) CHO NGÀNH XAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO GẮN VỚI VIỆC TẬN DỤNG CÁC HỆ SINH THÁI SẴN CÓ TẠI HUYỆN CAO LÃNH, TỈNH ĐỒNG THÁP Ngành : MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GVHD : PGS.TS.Lê Thanh Hải SVTH : Võ Dương Thu Hương MSSV: 1311090800 Lớp: 13DMT06 TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôivà được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Thanh Hải và các thầy cô trong phòng Quản lý môi trường. Các số liệu sử dụng phân tích trong đồ án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong đồ án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017 Sinh viên thực hiện Võ Dương Thu Hương
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện Luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ và ủng hộ rất lớn của các Thầy, Cô, người thân và bạn bè. Đó là động lực rất lớn giúp em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp. Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Lê Thanh Hải và các thầy, cô trong phòng Quản lý môi trường đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại Học Công Nghệ TP HCM, Ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Sinh Học – Thực Phẩm – Môi Trường, cùng tất cả các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện để em hoàn thành tốt Đồ án này. Cuối cùng không thể không nhắc đến đó là sự giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị tại Viện Môi Trường và Tài Nguyên – Đại học Quốc Gia TPHCM đã truyền đạt kinh nghiệm quý báu của mình và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian làm Luận văn và thực tập tại Viện. Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế, luận văn này không thể không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của Quý thầy cô Xin chân thành cảm ơn! Tp. HCM, tháng 7 năm 2017 Sinh viên
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 1 2. Tình hình nghiên cứu .................................................................................... 2 3. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................... 3 5. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 3 6. Tiến độ và kết quả đạt được của đề tài........................................................... 4 6.1 Tiến độ của đề tài ........................................................................................ 4 6.2. Kết quả đạt đƣợc ................................................................................. 5 7. Kết cấu của đồ án ........................................................................................... 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 6 1.1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CÔNG NÔNG NGHIỆP KHÔNG PHÁT THẢI AIZES ............................................................................................ 6 1.1.1. Giới thiệu về mô hình công nông nghiệp không phát thải.................. 6 a. Định nghĩa về mô hình công nông nghiệp không phát thải ....................... 6 b. Mục tiêu của mô hình ............................................................................... 6 c. Tiêu chí mô hình ....................................................................................... 7 1.1.2. Mô hình công nông nghiệp không phát thải tiêu biểu ........................ 7 a. Hiện trạng mô hình công nông nghiệp không phát thải nước ngoài ......... 7 b. Hiện trạng mô hình công nông nghiệp không phát thải Việt Nam ............ 9 1.2. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................ 12 1.2.1. Vị trí địa lý .......................................................................................... 12 1.2.2. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 13 a. Diện tích và hiện trạng sử dụng đất........................................................ 13 b. Khí hậu ................................................................................................... 14 c. Thủy văn và hệ thống kênh rạch ............................................................. 15 d. Tài nguyên thiên nhiên............................................................................ 15 1.2.3. Đặc điểm kinh tế - văn hóa – xã hội .................................................. 17 a. Dân số, lao động, thu nhập ..................................................................... 17 b. Y tế, giáo dục .......................................................................................... 18 1.3. TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP ................................ 19 i
1.3.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi ..................................................... 19 a. Định nghĩa về chất thải chăn nuôi .......................................................... 19 b. Nguồn gốc phát sinh ............................................................................... 19 1.3.2. Tổng quan về chất thải trồng trọt ...................................................... 20 1.4. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI ................. 20 1.4.1. Xử lý chất thải chăn nuôi ................................................................... 20 a. Xử lý bằng hầm biogas ........................................................................... 21 b. Sản xuất phân bón hữu cơ từ phân gia súc ............................................. 22 1.4.2. Xử lý chất thải trồng trọt .................................................................... 22 a. Sử dụng rơm để làm thức ăn cho trâu bò ................................................ 23 b. Trồng nấm .............................................................................................. 23 1.5. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CÂY LÚA ............................ 23 1.5.1. Vị trí và tầm quan trọng của cây lúa ................................................. 23 1.5.2. Một số đặc điểm cây lúa ..................................................................... 24 a. Đặc điểm sinh học .................................................................................. 24 b. Đặc điểm sinh thái .................................................................................. 26 1.6. THỰC TRẠNG NGÀNH XAY XÁT LÚA GẠO .................................. 26 1.6.1. Ngành xay xát lúa gạo ở Thế Giới và Việt Nam ................................ 26 1.6.2. Ngành xay xát lúa gạo của tỉnh Đồng Tháp ..................................... 29 1.6.3. Ngành xay xát lúa gạo của huyện Cao Lãnh .................................... 31 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT CỦA NGÀNHXAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO TẠI HUYỆN CAO LÃNH, TỈNH ĐỒNG THÁP ......................................................................................................... 33 2.1. GIỚI THIỆU VỀ CHUỖI SẢN XUẤT LÚA GẠO ............................... 33 2.2. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP CỦA HUYỆN ............ 34 2.2.1. Thuốc bảo vệ thực vật ........................................................................ 36 2.2.2. Rơm, rạ sau khi thu hoạch ................................................................. 38 2.2.3. Khí nhà kính từ hoạt động bón phân ở đồng ruộng ......................... 39 2.3. CÁC NGUỒN GÂY ẢNH HƢỞNG TỚI MÔI TRƢỜNG CỦA NHÀ MÁY XAY XÁT LÚA GẠO.............................................................................. 40 2.3.1. Quy trình xay xát lúa gạo ................................................................... 40 2.3.2. Nguồn phát sinh nước thải ................................................................ 43 a. Nước từ nhà vệ sinh ................................................................................ 43 b. Nước từ nhà ăn ....................................................................................... 44 2.3.3. Nguồn phát sinh khí thải ................................................................... 45 ii
a. Ô nhiễm bụi từ dây chuyền sản xuất ....................................................... 45 b. Khí thải ................................................................................................... 48 c. Khói thải từ phương tiện vận chuyển ...................................................... 48 e. Điện năng: .............................................................................................. 50 2.3.4. Nguồn phát sinh CTR và CTNH ........................................................ 50 2.3.5. Nguồn phát sinh tiếng ồn ................................................................... 50 2.4. HIỆN RẠNG VÀ DIỄN BIẾN CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƢỜNG CỦA HUYỆN ..................................................................................................... 51 2.4.1. Hiện trạng, diễn biến các thành phần môi trường và các vấn đề môi trường ………………………………………………………………………..52 a. Hiện trạng và diễn biến các thành phần môi trường .............................. 52 b. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường ........................................................ 53 c. Tình hình phát sinh chất thải .................................................................. 55 2.4.2. Các vấn đề chính của môi trường ...................................................... 56 2.5. DỰ BÁO DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG CỦA NGÀNH ĐẾN NĂM 2026.............................................................................. 57 2.5.1. Dự báo lượng khí thải từ đốt rơm,rạ ngoài đồng ruộng ................... 57 a. Ước tính lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ................................................... 58 b. Ước tính lượng khí thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng 59 2.5.2. Dự báo tải lượng tại nhà máy XXLG ................................................. 60 a. Nước thải sinh hoạt ................................................................................ 60 b. Chất thải rắn........................................................................................... 61 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH TRAO ĐỔI CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG HƢỚNG ĐẾN XÂY DỰNG MÔ HÌNH SINH THÁI KHÉP KÍN.............................................. 62 3.1. TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO NGÀNH XAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO. ................................................... 62 3.1.1. Tận dụng và tái chế ............................................................................ 62 3.1.2. Sử dụng tài nguyên từ nguồn có thể tái tạo ...................................... 62 3.1.3. Xử lý cuối đường ống ......................................................................... 62 3.2. ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT VÀO THỰC TIỄN CHO NGÀNH XAY XÁT LÚA GẠO .................................................... 63 3.2.1. Canh tác lúa trên đồng ruộng ............................................................ 63 a. Các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường trên đồng ruộng ............. 67 b. Áp dụng biện pháp tận dụng và tái chế phụ phẩm rơm, rạ ..................... 71 iii
3.2.2. Nhà máy xay xát lúa gạo .................................................................... 77 a. Sản phẩm đầu vào và đầu ra tại mỗi công đoạn sản xuất....................... 77 b. Cân bằng nguyên vật liệu và sử dụng năng lượng .................................. 79 c. Khả năng tận dụng phụ phẩm ................................................................. 80 3.3. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHUNG KHẢ NĂNG ÁP DỤNG MÔ HÌNH CÔNG NÔNG NGHIỆP KHÔNG PHÁT THẢI AIZES ................................ 87 3.3.2. Vai trò của các thành phần trong mô hình ....................................... 96 3.4. ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CÔNG – NÔNG NGHIỆP KHÉP KÍN HƢỚNG ĐẾN KHÔNG PHÁT THẢI (AIZES) ÁP DỤNG CHO NGÀNH XAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO ....................................................................................... 97 3.4.1. Cơ sở lựa chọn công nghệ.................................................................. 98 3.4.2. Đề xuất xây dựng mô hình không phát thải ...................................... 99 3.4.3. Định lượng các dòng vật chất. ......................................................... 105 a. Tiềm năng trao đổi chất ........................................................................ 105 b. Giải pháp thực hiện mô hình ................................................................ 111 PHỤ LỤC ............................................................................................................. 119 iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AIZES : Agro-Industrial Zero Emission System - Hệ thống công - nông nghiệp bền vững BVTV : Bảo vệ thực vật CCN : Cụm công nghiệp CHC : Chất hữu cơ CTR : Chất thải rắn CTNH : Chất thải nguy hại CTSH : Chất thải sinh hoạt HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải KNK : Khí nhà kính IBS : Integrated biosystems - Hệ thống sinh học tích hợp KCN : Kụm công nghiệp KPT : Không phát thải ONMT : Ô nhiễm môi trường PTBK : Phát thải bằng không VSV : Vi sinh vật XLNT : Xử lý nước thải XXLG : Xay xát lúa gạo v
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. 1: Diện tích, cơ cấu sử dụng đất năm 2016 ................................................. 14 Bảng 1. 2: Diện tích và dân số huyên Cao Lãnh năm 2010 ...................................... 17 Bảng 1. 3: Thu nhập bình quân đầu người................................................................ 18 Bảng 1. 4: Tình hình giáo dục của huyện .................................................................. 18 Bảng 1. 5: Sản lượng lúa, rơm, rạ ở các quốc gia .................................................... 26 Bảng 1. 6: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa nước ta qua 2 năm .......................... 28 Bảng 1. 7: Diện tích, sản lượng, năng suất qua các năm .......................................... 30 Bảng 2. 1: Khí thải gây ô nhiễm không khí từ đốt rơm rạ tại Ấn Độ, Thái Lan và Philippines. ............................................................................................................... 39 Bảng 2. 2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt .............................. 43 Bảng 2. 3: Thành phần tính chất nước thải nhà ăn (chưa xủ lí)................................ 44 Bảng 2. 4: Hiện trạng các CCN đang hoạt động ở huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp .......................................................................................................................... 51 Bảng 2. 5: Hiện trạng các làng nghề được công nhận trong huyện Cao Lãnh ......... 52 Bảng 2. 6: Ước tính sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng huyện Cao Lãnh dự báo đến năm 2026 ..................................................................................................... 59 Bảng 2. 7: Lượng khí thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng năm 2016 và dự báo đến năm 2026 .................................................................................. 59 Bảng 3. 1: Loại phân, liều lượng và thời gian bón cho lúa ...................................... 65 Bảng 3. 2: Ứng dụng rơm, rạ trong nông nghiệp ...................................................... 74 Bảng 3. 3: Tỷ lệ gạo nguyên thu hồi đối với gạo trắng (%) ...................................... 78 Bảng 3. 4: Bảng tổng hợp nhu cầu nhiên liệu ........................................................... 80 Bảng 3. 5: Các hình thức tiêu thụ trấu của nhà máy ................................................. 85 Bảng 3. 6: Các hình thức tiêu thụ cám ...................................................................... 86 Bảng 3. 7: Bảng tổng hợp các giải pháp tận dụng phụ phẩm ................................. 100 Bảng 3. 8: Bảng tổng hợp tiềm năng trao đổi chất – năng lượng cho 1 ngày ......... 108 vi
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 1. 1: Sơ đồ input- output thể hiện tính chất của chiến lược PTBK ...................... 7 Hình 1. 2: Sơ đồ mô hình công – nông kết hợp hướng tới không phát thải .................. 8 Hình 1. 3: Sơ đồ hệ sinh thái tích hợp hướng tới không phát thải tại Fiji .................... 8 Hình 1. 4: Mô hình ủ phân compost tại Quan Hóa, Thanh Hóa ................................ 10 Hình 1. 5: Vị trí địa lí huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp........................................... 13 Hình 1. 6: Đầu vào và đầu ra hầm Biogas ................................................................. 21 Hình 1. 7: Hạt lúa ...................................................................................................... 23 Hình 1. 8: Hạt lúa nảy mầm ....................................................................................... 25 Hình 1. 9: Biểu đồ xuất khẩu gạo của Việt Nam và Thái Lan từ năm 2006 đến năm 2010 ................................................................................................................... 27 Hình 1. 10: Năng suất lúa Việt Nam trong 10 năm, từ năm 2003 đến năm 2014 ....... 29 Hình 2. 1: Cấu trúc kênh tiêu thụ lúa gạo tại tỉnh Đồng Tháp. ................................. 33 Hình 2. 2: Chuỗi sản xuất ngành xay xát lúa gạo ...................................................... 34 Hình 2. 3: Nguồn gốc phát sinh chất thải nông nghiệp trong 1 hộ gia đình .............. 36 Hình 2. 4: Bao bì, thuốc BVTV được vứt bỏ khắp nơi trên đồng ruộng ..................... 37 Hình 2. 5: Tình trạng đốt rơm trên đồng ruộng ......................................................... 38 Hình 2. 6: Mô hình vận chuyển và sấy lúa ................................................................. 40 Hình 2. 7: Khu vực xay xát......................................................................................... 41 Hình 2. 8: Quy trình công nghệ xay xát ..................................................................... 43 Hình 3. 1: Sơ đồ quy trình sản xuất lúa. .................................................................... 63 Hình 3. 2: Sơ đồ các yếu tố tác động đến môi trường của công tác canh tác lúa nước ........................................................................................................................... 66 Hình 3. 3: Cánh đông kết hợp với nuôi tôm càng xanh và cá .................................... 68 Hình 3. 4: Hệ thống canh tác Lúa- Thủy sản-Sen ...................................................... 69 Hình 3. 5: Hố thu gom thuốc BVTV và đội ngũ đem thuốc BVTV đi xử lý ................. 70 Hình 3. 6:Phụ phẩm cây lúa sau khi thu hoạch. ........................................................ 72 Hình 3. 7: Rơm được đóng thành bánh để dự trữ lượng thức ăn cho gia súc. ........... 73 Hình 3. 8: Rơm ủ thành từng đống to......................................................................... 73 vii
Hình 3. 9: Sử dụng rơm để trồng nấm........................................................................ 74 Hình 3. 10: Sơ đồ đầu vào đầu ra của quy trình XXLG ............................................. 77 Hình 3. 11:Sơ đồ xử lý bụi trung tâm của nhà máy xay xát và ép trấu viên ............... 79 Hình 3. 12:Sơ đồ cân bằng vật chất của quy trình xay xát lúa gạo ............................ 80 Hình 3. 13: Ứng dụng của trấu trong các lĩnh vực công nghiệp khác. ...................... 81 Hình 3. 14:Trấu được dùng làm chất đốt ................................................................... 83 Hình 3. 15: Dùng vỏ trấu trong việc nung gạch ......................................................... 83 Hình 3. 16: Công dụng của vỏ trấu dùng làm sản phẩm thủ công mĩ nghệ và làm củi trấu ....................................................................................................................... 85 Hình 3. 17: Tiềm năng trao đổi chất của nhà máy XXLG .......................................... 90 Hình 3. 18:Tiềm năng trao đổi chất của nhà máy chế biến thức ăn ........................... 91 Hình 3. 19: Tiềm năng trao đổi chất của thành phần chuồng .................................... 91 Hình 3. 20: Tiềm năng trao đổi chất của thành phần biogas ..................................... 92 Hình 3. 21: Tiềm năng trao đổi chất của thành phần trạm xử lý ............................... 93 Hình 3. 22: Tiềm năng trao đổi chất của thành phần compost .................................. 93 Hình 3. 23: Tiềm năng trao đổi chất của thành phần vườn. ...................................... 94 Hình 3. 24:Tiềm năng trao đổi chất của thành phần nhà máy ép củi trấu ................. 95 Hình 3. 25: Tiềm năng trao đổi chất thành phần hộ trồng nấm ................................. 95 Hình 3. 26: Mô hình kiến nghị không phát thải AIZES ............................................ 102 Hình 3. 27:Sơ đồ trao đổi chất và năng lượng ......................................................... 110 viii
LỜI MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đối với nước ta, nông nghiệp được coi là mặt trận hàng đầu,đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn Việt Nam.Khoảng 80% trong tổng số 11 triệu hộ nông dân tham gia sản xuất lúa gạo, chủ yếu dựa vào phương thức canh tác thủ công truyền thống.Sản xuất nông nghiệp đã và đang có ảnh hưởng lớn đến các ngành kinh tế. Nó cung cấp lương thực cho toàn bộ dân cư,đồng thời cung cấp thức ăn cho ngành chăn nuôi, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Sản phẩm của ngành nông nghiệp là sản phẩm không thể thay thế. Do sản xuất lúa gạo là nguồn thu nhập và cung cấp lương thực chính của các hộ nông dân, nên chính sách phát triển kinh tế nông nghiệp và nông thôn gắn liền với phát triển ngành hàng lúa gạo. Trong gần ba thập kỷ qua nhờ có đổi mới cơ chế quản lý, Việt Nam đã đạt được những thành tựu lớn trong sản xuất lúa gạo, không những đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà hàng năm còn xuất khẩu được 3-4 triệu tấn gạo. Vì thế ngày nay, ô nhiễm môi trường do quá trình phát thải trong sản xuất nông nghiệp đang trở thành vấn đề lớn đối với các quốc gia đang phát triển, đặc biệt là nước nông nghiệp như Việt Nam. Mô hình công- nông nghiệp không phát thải là mô hình nông nghiệp bền vững, trong đó người nông dân chủ động phát triển các mô hình trồng trọt chăn nuôi, giải quyết rác thải nông nghiệp của mình mà không cần phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ. Trong mô hình này, chất thải của hoạt động này lại là đầu vào của hoạt động kia, kết hợp với một số kỹ thuật xanh, mô hình nông nghiệp không phát thải đem lại năng suất cao và lợi nhuận lớn cũng như sự chủ động hoàn toàn cho người nông dân. Tận dụng nguồn chất thải sinh hoạt hữu cơ từ nông nghiệp và sinh hoạt để làm biogas là giải pháp hữu ích vì không chỉ tạo ra được sản phẩm phân bón hữu cơ có lợi cho cây trồng, mà còn cung cấp lượng khí đốt nhất định phục vụ cho 1
gia đình, tiết kiệm được chi phí cũng như là lượng phân bón hóa học, giảm được ô nhiễm môi trường. Huyện Cao Lãnh tỉnh Đồng Tháp là một huyện có các CCN/KCN, và cũng là huyện có nền sản xuất lúa gạo lớn trong tỉnh ĐồngTháp, là một xã chủ yếu phát triển về ngành nông nghiệp.Nên đa phần chất thải hoặc tạp chất không sử dụng được thì đều được vứt bỏ hoặc thả trôi xuống sông, kênh, ao, hoặc là đem đi đốt. Dẫn đến gây ô nhiễm môi trường và mất mĩ quan của huyện, gây ra bệnh tật, mùi hôi…..Việc nghiên cứu, đánh giá và đề xuất một mô hình áp dụng phù hợp, có tính khoa học và ứng dụng cao cho huyện Cao Lãnh là cần thiết. Vì vậy đề tài: ―Nghiên cứu đề xuất mô hình công nông nghiệp không phát thải AIZES cho ngành xay xát chế biến lúa gạo gắn liền với việc tận dụng các hệ sinh thái sẵn có tại huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp‖ được lựa chọn để nghiên cứu. 2. Tình hình nghiên cứu Các ví dụ triển khai và áp dụng IBS-AIZES trên thế giới:[17] Ở Montfort Town hệ thống được mở rộng bao gồm cả việc sản xuất nấm từ bã ủ rượu bia qua đó ligno-cellulose trong bã thải ban đầu bị phân hủy, bã thải sau đó có thể sử dụng làm thức ăn cho heo. Việc sản xuất trùn đất và nuôi gà sẽ được tích kết vào hệ thống này hướng tới việc không phát thải vào khí quyển. Một số ví dụ khác có thể kể đến như: nông trang sinh thái ở Việt Nam (Rodriguez 1999), nông trang tích hợp tropicaland pozo verde ở Columbia (chara 2000). Đề xuất mô hình doanh nghiệp ngành chế biến rau quả xuất khẩu. Phần lớn hệ thồng sản xuất hiện hữu điều theo dạng đường thẳng: tài nguyên – sản xuất- sản phẩm các thành phần chính của nền kinh tế theo dạng đường thẳng là đất, nhân lực, và vốn. Tuy nhiên mục tiêu ―không phát thải‖ đạt đến hiệu suất sinh thái yêu cầu áp dụng cách tiếp cận nhóm công nghiệp tích hợp. 2
3. Mục đích nghiên cứu Mô hình doanh nghiệp cụ thể thuộc ngành xay xát lúa gạo sẽ được xây dựng nhằm mục đích làm mô hình mẫu cho việc nghiên cứu thiết lập một mô hình công- nông nghiệp bền vững (AIZES) và xem xét đánh giá tính hiệu quả của việc áp dụng mô hình này, cụ thể về khía cạnh quản lí CTR và sử dụng năng lượng tái sinh. Giải quyết vấn đề ONMT đang phổ biến hầu hết tất cả mọi nơi. Tận dụng tối đa lượng rác thải phát sinh trong sản xuất, để áp dụng vào mô hình công nông nghiệp không phát thải AIZES. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nội dung 1: Đánh giá và phân tích hiện trạng cho ngành chế biến lúa gạo tại huyện Cao Lãnh, Đồng Tháp. - Nội dung 2: Đánh giá và phân tích hiện trạng đặc điểm các vùng xung quanh các ngành sản xuất chính tại khu vực (trên khía cạnh như đã phân tích ở trên: dân cư, hệ sinh thái, đặcđiểm tự nhiên khác, ảnh hưởng đến môi trường, và ảnh hưởng đến biển đổi khí hậu,..). - Nội dung 3: Phân tích và đánh giá các dòng vật chất và năng lượng chính tại các ngành/ khu vực nghiên cứu. - Nội dung 4: Phân tích và đánh giá tiềm năng trao đổi chất và năng lượng ở các cấp độ khác nhau: trong phạm vi nhà máy hạt nhân, khả năng trao đổi với bên ngoài, khả năng hình thành mạng lưới sinh thái khép kín (eco-network). - Nội dung 5: Phân tích và đánh giá các giải pháp kĩ thuật tái chế, tái sử dụng, thu hồi tài nguyên và năng lượng, có thể áp dụng để đưa vào mô hình trao đổi chất và năng lượng hướng đến xây dựng mô hình sinh thái khép kín. - Nội dung 6. Phân tích và đánh giá trên các giải pháp kĩ thuật để xử lý nước thải tận dụng hệ sinh thái tự nhiên sẵn có tại khu vực, có thể áp dụng như giải pháp xử lý cuối đường ống để giải quyết đầu ra cuối cùng trong mô hình trao đổi chất và năng lượng hướng đến xây dựng mô hình sinh thái khép kín. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu 3
- Thu thập các tài liệu có liên quan thu thập từ cơ quan thực tập, niên giám thống kê, các sở ban ngành, thông tin trên các báo tạp chí chuyên ngành. - Khảo sát thực địa và thống kê số liệu, phương thức hoạt động, công nghệ sản xuất, tình hình phát thải, hiện trạng môi trường, các giải pháp kiểm soát chất thải…từ đó, xem xét, đánh giá chung về hiện trạng môi trường. - Trong quá trình thực hiện luận văn, có tham khảo một số tài liệu chuyên ngành, các công trình nghiên cứu, các luận văn thạc sĩ, tiến sĩ. Và được trích rõ nguồn gôc trong bài 6. Tiến độ và kết quả đạt đƣợc của đề tài 6.1 Tiến độ của đề tài Nội dung 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thực hiện đề cương đồ án Đọc tìm hiểu phân tích tài liệu, lựa chọn phương pháp nghiên cứu Đi thực tế, tham quan tìm hiểu khu vực nghiên cứu Tìm hiểu tổng hợp các số kiệu sẵn có tại huyện để đánh giá hiện trạng môi trường tại khu vực Lựa chọn công nghệ, đề xuất giải pháp khắc phục Hoàn thiện đồ án 4
6.2. Kết quả đạt đƣợc Đề xuất được mô hình kỹ thuật công – nông nghiệp khép kín hướng đến không pháp thải (AIZES) áp dụng cho ngành chế biến lúa gạo của Huyện Cao Lãnh, Đồng Tháp gắn với việc tận dụng các hệ sinh thái sẵn có tại khu vực. 7. Kết cấu của đồ án Kết cấu đồ án như sau:  Lời mở đầu - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu.  Chương 2: Phân tích, đánh giá hiện trạng sản xuất của ngành xay xát chế biến lúa gạo tại huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp. - Chương 3: Phân tích đánh giá các giải pháp kỹ thuật và đề xuất mô hình trao đổi chất và năng lượng hướng đến xây dựng mô hình sinh thái khép kín  Kết luận  Kiến nghị  Tài liệu tham khảo  Phụ lục 5
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH CÔNG NÔNG NGHIỆP KHÔNG PHÁT THẢI AIZES 1.1.1. Giới thiệu về mô hình công nông nghiệp không phát thải a. Định nghĩa về mô hình công nông nghiệp không phát thải Không phát thải hay phát thải bằng không [11](PTBK) là một khái niệm hợp nhất những công nghệ hiện hữu tốt nhất và mang tính nổi bật hướng tới loại trừ chất thải. Không phát thải trên nguyên lý tái thiết kế hệ thống công, nông nghiệp một chiều hiện tại thành hệ thống khép kín mô phỏng theo những chu trình tự nhiên hoàn hảo nhằm giúp cộng đồng đạt được một nền kinh tế phát triển ổn định và cung cấp phương cách tự cung ứng đầy đủ. Không phát thải hướng tới mục tiêu không tạo ra chất thải bằng phương châm tăng cường tối đa tái chế, giảm thiểu chất thải, hạn chế tiêu thụ và bảo đảm khả năng tái sử dụng, sửa chữa hay quay vòng trở lại vào tự nhiên hay thị trường của sản phẩm thiết kế b. Mục tiêu của mô hình Mục tiêu mô hình không chất thải thể hiện nhu cầu một hệ thống xã hội/nông nghiệp khép kín.Chất thải là dấu hiệu của tính không hiệu quả. Do đó, phát thải bằng không được xem xét, đánh giá hiệu suất sử dụng tài nguyên 100% gồm năng lượng, nguyên vật liệu, nhân công:[11] - Không có chất thải và chất thải nguy hại. - Không chất thải vào môi trường: không khí, nước, đất. - Không chất thải trong quá trình sản xuất. Không chất thải trong vòng đời sản phẩm: từ khâu vận chuyển, sử dụng, kết thúc thải bỏ. - Không độc tố.  Giảm thiểu rủi ro cho thiên nhiên.  Không độc tố trong chất thải nguy hại. 6
Hình 1.1: Sơ đồ input- output thể hiện tính chất của chiến lược PTBK[21] c. Tiêu chí mô hình - Tiết kiệm tiền bạc, đẩy mạnh việc ngăn ngừa ô nhiễm, loại trừ ô nhiễm , tạo ra việc làm mới - Đẩy mạnh việc thu hồi chất thải: tái chế, phân bón. - Định hướng cho việc bảo tồn tài nguyên và năng lượng. 1.1.2. Mô hình công nông nghiệp không phát thải tiêu biểu a. Hiện trạng mô hình công nông nghiệp không phát thải nước ngoài Theo nguyên lý kết hợp sản xuất công nghiệp với các hoạt động nông nghiệp, mô hình không phát thải đề xuất theo sơ đồ dưới đây sử dụng chất thải từ các quy trình làm thức ăn cho chăn nuôi và tạo ra năng lượng bổ sung.[11] 7
Hồ nuôi cá Thức ăn Thủy canh giàu protein Hồ nuôi tảo Năng lượng Chất mùn Phân hủy Heo Gà Trùn đất Trồng nấm Ngũ cốc đã qua sử dụng Cơ sở sản xuất bia Hình 1.2: Sơ đồ mô hình công – nông kết hợp hướng tới không phát thải  Mô hình VAC tại Trung Quốc Tại Trung Quốc, vịt và lợn được nuôi gần một hồ nước. Chất thải từ các vật nuôi này sẽ được thu vào hồ, góp phần gia tăng mức độsinh trưởng của thủy sinh vật trong hồ. Cá trong hồ có được nguồn thức ăn dồi dào từ các loài thủy sinh này sẽ phát triển tốt. Nước trong hồ với hàm lượng dinh dưỡng cao sẽ được sử dụng cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp. Tàn tích nông nghiệp sẽ là thức ăn cho gia cầm, tạo thành một vòng hầu như khép kín.[11] Mô hình không chất thải tại Fiji – châu Úc Hình 1.3: Sơ đồ hệ sinh thái tích hợp hướng tới không phát thải tại Fiji 8
Tại Montfort Boys Town (Fiji–châu Úc), hệ thống được mở rộng bao gồm cả việc sản xuất nấm từ bã ủ rượu bia. Qua đóligno-cellulose trong bã thải ban đầu bị phân hủy, bã thải sau đó có thể được sử dụng làm thức ăn cholợn. Chất thải từ chăn nuôi lợn được lên men kị khí để sản sinh metan với mục đích cung cấp năng lượng. Tảo sinh trưởng thành các mảng trên hồnhằm tận dụng hết hàm lượng dinh dưỡng cao có thể được thu hoạch làm thức ăn cho gia súc. Tại Indonexia: mô hình kinh tế sinh thái kiểu vườn nhà là sự kết hợp giữa cây ngắn ngày, cây lâu năm và vật nuôi trong vườn quanh nhà. Mô hình phổ biến nhất gồm các hợp phần: cây ăn quả - cây công nghiệp - cây lương thực - chăn nuôi gia súc nhỏ nhằm cung cấp sản phẩm cho gia đình, tạo thu nhập quanh năm.[22] Tại Philipines: phần lớn các gia đình áp dụng mô hình: vườn-chăn nuôi. Ngoài ra, các mô hình nông, lâm kết hợp nhiều tầng cũng rất phổ biến nhằm tận dụng tối đa tài nguyên đất và ánh sáng thúc đẩy hiệu quả chu trình của dưỡng chất, hạn chế xói mòn[22] b. Hiện trạng mô hình công nông nghiệp không phát thải Việt Nam - Mô hình nông nghiệp không chất thải ủ phân compost tại Quan Hóa, Thanh Hóa.[21] Những loài cây dại làm phân xanh, kết hợp với các nguyên liệu như mùn cưa, tre, than tre, phủ bằng vải không dệt toptex để tạo phân compost. Ủ phân compost không những diệt trừ mầm bệnh mà thành phần compost ưu nhiệt còn tạo điều kiện cho các vi khuẩn hữu ích sinh sôi và khi phát triển đủ số lượng thì các vi khuẩn này sẽ diệt trừ mầm bệnh. Khoảng 3 tấn rác có thể cho ra 1tấn thành phẩm.Dùng phân compost này để bón cho cây trồng đem lại năng suất cao.Mô hình đã sử dụng phân và nước tiểu của lợn để nuôi ấu trùng ruồi BSF, còn nước tiểu để nuôibèo tấm. Thức ăn nuôi lợn chính là những loại cây trồng như rau muống, rau lang, khoai nước (được bón bằng phân compost), ấu trùng ruồi (BSF) được nấu bằng bếp 9