›

Đồ án 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

pdf 133 trang thiennha21 13/04/2022 4540
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án 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", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_nghien_cuu_de_xuat_mo_hinh_cong_nong_nghiep_khong_phat.pdf

Nội dung text: Đồ án 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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. - 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. khí hóa, giun đỏ cũng là nguồn thức ăn cho gà. Bên cạnh đó, bèo tấm làm nguồn cung cấp thức ăn cho lợn và gà. Hình 1.4: Mô hình ủ phân compost tại Quan Hóa, Thanh Hóa Nguồn cung cấp ấu trùng ruồi BSF ổn định bằng thùng rác sinh học.Biện pháp này cho phép xử lý tối đa 60 kg phân/ngày và tạo ra 10 kg ấu trùng BSF. Dư lượng của ấu trùng ruồi BSF (chủ yếu là xenlulo) lại rất thích hợp làm thức ăn cho giun đỏ. Phân giun đỏlàm môi trường trồng cây rất tốt và giảm đượclượng phân bón đáng kể. Xử lý chất thải sinh hoạt cũng là vấn đề được quan tâm.Phân sẽ được ấu trùng ruồi BSF phân hủy, nước tiểu được tách ra dùng cho bể nuôi bèo.Ngoài ra mô hình còn sử dụng tro bếp khử mùi hôi trong chăn nuôi và ủ phân. – Nguyễn Văn Trương và các cộng sự đã đưa ra ―Mô hình làng sinh thái Triệu Vân, huyện Triệu Phong, tỉnh Quảng Trị‖. Nghiên cứu đã quy hoạch chi tiết từng ô, từng thửa theo hình bàn cờ với diện tích từ 1.5-2 ha. Mỗi ô có đai rừng phòng hộ bên ngoài cùng các mương thoát nước, bên trong phát triển nông nghiệp, thả cá, chuồng nuôi. [22] 10
  22. – Viện nghiên cứu chiến lược và chính sách khoa học về công nghệ ―Phát triển kinh tế - xã hội vùng đồi gò Bắc Trung Bộ‖. Nghiên cứu đã bước đầu coi hộ gia đình là 1 trong 4 chủ thể sản xuất chính: hộ gia đình, trang trại, doanh nghiệp nông - lâm nghiệp, liên doanh với nước ngoài, đồng thời xác lập mô hình hệ kinh tế sinh thái phù hợp cho từng tiểu vùng sinh thái. [22] – Viện kinh tế sinh thái ―Các hệ sinh thái kém bền vững và việc lựa chọn khu vực nghiên cứu để xây dựng làng sinh thái‖, nghiên cứu đã xác lập cơ sở lý luận và một số mô hình làng sinh thái tại 3 vùng sinh thái kém bền vững tại Việt Nam (đồng bằng úng ngập nước, cát ven biển và đồi núi trơ trọc), nhằm cải tạo hệ sinh thái, thúc đẩy sản xuất, cải thiện đời sống dân cư.[22] - Mô hình chăn nuôi không chất thải tại Phú Thọ[21] Chăn nuôi theo quy mô trang trại đang phát triển nhanh, mạnh ở vùng nông thôn trên địa bàn tỉnh Phú Thọ, tạo công ăn việc làm cho nhiều lao động và mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần xoá đói giảm nghèo tại địa phương. Tuy nhiên, tình trạng ô nhiễm môi trường do nguồn chấ tthải chăn nuôi gây ra ngày càng nghiêm trọng làm ảnh hưởng tới không khí, đất và nước và tiềm ẩn nguy cơ gây ra bệnh dịch cho người và các vật nuôi khác, đồng thời ảnh hưởng lớn tới chất lượng cuộc sống của người dân. Để giải quyết vấn đề trên, Trung tâm Khuyến nông tỉnh Phú Thọ đã xây dựng thành côngmô hình chăn nuôi lợn thịt kết hợp xử lý chất thải chăn nuôi bằng chất độn chuồng sinh học tại các hộ chăn nuôi lợn thịt thuộc Văn Lung, thị xã Phú Thọ. Nguyên liệu sử dụng chủ yếu là mùn cưa (trừ một số loại gỗ độc như gỗ lim) hoặc các chất liệu "trơ" như trấu, mụn dừa, vỏlạc, lõi ngô nghiền để làm giá thể cho vi sinh vật phân giải chất thải lên men.Nguyên liệu đảm bảo được các điều kiện như thấm nước tốt, không mủn, đàn hồi tốt, xốp không bị nén. Sau đó phun chế phẩm vi sinh vật lên mặt nền đệm lót. Hiện nay, chế phẩm vi sinh vật đang được sử dụng rộng rãi để làm đệm lót lên men là chế phẩm vi sinh sẽ phân giải phân, nước tiểu để sinh trưởng phát triển và làm giảm ô nhiễm do chất thải giúp làm giảm được đáng kể mùi hôi thối, ruồi muỗi. Đặc biệt, protein vi sinh vật tạo ra trong mùn cưa 11
  23. của độn lót sẽ trở thành thức ăn sinh thái cho vật nuôi. Khi được phân giải, các chất dinh dưỡng trong phân vật nuôi sẽ chuyển hóa thành protein của vi sinh vật có lợi. Các vi sinh vật có lợi sẽ thúc đẩy quá trình tiêu hóa của vật nuôi được tốt hơn, nhờ đó mà hiệu quả sử dụng thức ăn của vật nuôi tăng, phân ngay từ lúc được vật nuôi thải ra ngoài đã bớt hôi. Từ mô hình tại xã Văn Lung đã khẳng định việc áp dụng công nghệ chăn nuôi không chất thải đã mang lại hiệu quả rõ rệt. Nó không chỉ giúp người chăn nuôi giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí trong chăn nuôi, cho hiệu quả kinh tế cao mà còn tạo ra sản phẩm sạch, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Mô hình này, cũng giúp bà con nông dân trong xã nhận thức được tầm quan trọng của việc xử lý ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất, có trách nhiệm hơn trong việc bảo vệ môi trường trong chăn nuôi, nhất là chăn nuôi tập trung, quy mô lớn. Từ thực tế cho thấy, việc mở rộng mô hình chăn nuôi không chất thải rất cần được nhân rộng không chỉ ở xã Văn Lung mà tại nhiều địa phương khác, nhằm góp phần thúc đẩy lĩnh vực chăn nuôi phát triển và giảm thiểu ô nhiễm môi trường nông nghiệp, nông thôn. 1.2. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.2.1. Vị trí địa lý Cao Lãnh là huyện có dân số đông so với các huyện, thị, thành trong tỉnh Đồng Tháp, nằm ven phía Bắc sông Tiền, là cửa ngõ quan trọng tiếp giáp với trung tâm tỉnh lỵ (TP. Cao Lãnh) và qua Quốc lộ 30 đi TP. Hồ Chí Minh, phía Đông giáp huyện Cái Bè (tỉnh Tiền Giang) và huyện Tháp Mười, phía Tây giáp thành phố Cao Lãnh, huyện Thanh Bình và Tam Nông, phía Bắc giáp huyện Tháp Mười, phía Nam giáp sông Tiền (Thành phố Sa Đéc và huyện Lấp Vò).[14] 12
  24. Hình 1.5: Vị trí địa lí huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp Huyện có vị trí tiếp giáp các hướng như sau: - Phía Đông: giáp huyện Cái Bè (tỉnh Tiền Giang) và huyện Tháp Mười - Phía Tây: giáp thành phố Cao Lãnh, huyện Thanh Bình và Tam Nông - Phía Bắc: giáp huyện Tháp Mười - Phía Nam: giáp sông Tiền (tiếp giáp Thành phố Sa Đéc và huyện Lấp Vò) 1.2.2. Điều kiện tự nhiên a. Diện tích và hiện trạng sử dụng đất 13
  25. Theo kết quả điều tra đất của chương 60-B toàn huyện Cao Lãnh có 3 nhóm: nhóm đất phù sa, nhóm đất phèn và nhóm đất bị xáo trộn. Huyện Cao Lãnh có diện tích đất tự nhiên là 49.160,4 ha (chiếm 14,56% diện tích tự nhiên toàn tỉnh), dân số huyện năm 2016 ước đạt 187.042 người với mật độ 412 người/km2. Huyện được chia thành 18 đơn vị hành chính, gồm 17 xã và 01 thị trấn.[10] Địa hình: địa hình của huyện tương đối bằng phẳng với hệ thống sông ngòi chằng chịt, dốc theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, cao từ 1,0 – 1,4m so với mực nước biển. Càng đi sâu vào nội đồng địa hình càng thấp, cục bộ có nơi chỉ cao từ 0,8 – 0,9m so với mực nươc biển, hình thành những vùng ngập nước với thời gian ngập từ 4 - 5 tháng/năm. Địa hình của huện bị chia cắt bởi hệ thống kênh, rạch chằng chịt do đó thuận lợi cho công việc tưới tiêu nhưng hạn chế xây dựng cơ sở hạ tầng cơ giới hóa nông nghiệp Bảng 1.1: Diện tích, cơ cấu sử dụng đất năm 2016[3] Diện tích STT Phân loại (ha) 1 Tổng diện tích tự nhiên 49.160,4 2 Diện tích đất nông nghiệp 40.591,7 3 Diện tích đất rừng 1.550,9 b. Khí hậu[10] Khí hậu: huyện Cao Lãnh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, lượng mưa trung bình năm khoảng 1332mm, nhiệt độ trung bình năm khoảng 27,49oC và số giờ nắng trong năm khá cao, khoảng 2.270 giờ/năm nên thuận lợi cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, nhất là với trồng lúa, cây ăn trái, nuôi trồng thủy sản và du lịch sinh thái.[3] 14
  26. Lượng mưa trung bình hàng năm thấp (1332 mm chỉ bằng 70% lượng mưa năm của thành phố Hồ Chí Minh) và chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm trên 90% lượng mưa cả năm, đặc biệt các tháng mưa lớn trùng với các tháng mùa lũ đã xảy ra tình trạng nước lũ dân công ở sông rạch và ngập úng trong đồng ruộng do mưa lớn tại chỗ. Riêng khu vực nằm trong những ngày mưa lớn thường kèm theo lốc xoáy. Mùa khô: Từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm dưới 10% lượng mưa của năm. Trong những tháng này các cây trông thiếu nước nghiêm trọng Chế độ thủy văn trên sông rạch thuộc địa bàn huyện chịu sự tác động của 3 yếu tố là: chế độ thủy triều biển Đông, chế độ dòng chảy của sông Tiền, chế độ mưa tại chỗ, có thể chia thành 2 mùa lũ và mùa kiệt. Mùa lũ: Bắt đầu từ tháng 7 đến tháng 11, lũ từ sông Mê Kông đổ về cộng với mực nước dâng cao do triều cường làm cho sự chênh lệch mực nước thấp nên khả năng thoát nước lũ kém. Thời gian nước lớn đối với huyện thường duy trì trong 3 tháng 8,9,10 Mùa kiệt: Bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau, mực nước đỉnh triều hầu như thấp hơn các cao trình đồng ruộng nên phải sử dụng bơm tưới để bổ sung nước cho cây trồng c. Thủy văn và hệ thống kênh rạch Thủy văn: Chế độ thuỷ văn trên địa bàn huyện chịu sự tác động của 3 yếu tố là: chế độ thuỷ triều biển Đông, chế độ dòng chảy của sông Tiền và chế độ mưa tại chỗ. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 7 đến tháng 11, thời gian lũ lớn duy trì trong 3 tháng (tháng 8, 9, 10), mùa kiệt bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau.[10] Môi trường nước ở sông kênh rạch, ao hồ đang tiếp tục suy thoái do nước thải sinh hoạt chăn nuôi, rác thải. d. Tài nguyên thiên nhiên Tài nguyên đất: [10] Theo kết quả điều tra đất chương trình 60-B toàn huyện có 3 nhóm đất sau: 15
  27. Nhóm đất phù sa: Diện tích là 29.737,97 ha, chiếm 64% diện tích tự nhiên. Trong đó có 17 loại đất, nhìn chung đây là nhóm đất tốt, giàu dinh dưỡng, ít có yếu tố hạn chế, thích hợp nhiều loại cây trồng. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng cần chú ý các biện pháp thuỷ lợi nhằm tiêu úng để hạn chế quá trình nhiễm phèn. Nhóm đất phèn: Diện tích 6.165,84 ha (chiếm 13,35% diện tích tự nhiên), phân bố tập trung ở xã Tân Hội Trung và rải rác ở các xã: Gáo Giồng, Ba Sao, Phương Thịnh. Loại đất này được chia làm 5 loại đất, trong đó 525,33ha là đất phèn tiềm năng (chiếm 5,3 % nhóm đất phèn), còn lại là nhóm đất phèn hoạt động với mực độ phèn và độ sâu xuất hiện tầng phèn khác nhau, cụ thể: • Đất phèn hoạt động, tầng sinh phèn sâu dưới 50cm có diện tích 2.638,47 ha (chiếm 42,8% nhóm đất phèn). • Đất phèn hoạt động, tầng sinh phèn nông dưới 50cm có diện tích 3.202,04ha (chiếm 51,9% nhóm đất phèn). Nhóm đất phèn xáo trộn: Diện tích 7.260,41 ha (chiếm 15,72% diện tích tự nhiên), bao gồm đất thổ cư và đất líp để trồng cây ăn trái và rau mùa. Đa phần nhóm đất này có nguồn góc từ phù sa, nhưng do tác động của con người trong quá trình sử dụng nên một số tính chất đã biến đổi. Quá trình sử dụng cần chú ý đến biện pháp chống rửa trôi xói mòn. Tài nguyên nước:[10] Nước mặt: Nguồn nước ngọt trên địa bàn khá dồi dào hầu như có quanh năm, được cung cấp trực tiếp từ sông Tiền thông qua các sông rạch chính như: sông Cần Lố, kênh An Phong – Mỹ Hòa, Nguyễn Văn Tiếp, Cái Bèo, nên khá phong phú thuận lợi cho việc phát triển cây trồng - vật nuôi. Tuy nhiên, các khu vực xa sông thuộc vùng Đồng Tháp Mười (xã Gáo Giồng, Phương Thịnh) thường bị thiếu nước vào cuối mùa khô và bị ảnh hưởng nước phèn đầu mùa mưa. Nước ngầm: Trên địa bàn huyện Cao Lãnh, các mạch nước ngầm xuất hiện ở độ sâu khác nhau, trong đó có tầng bị nhiễm mặn hoặc phèn từ lúc mới tạo thành nên không sử dụng được. Hiện nay, nước ngầm mới chỉ được khai 16
  28. thác phục vụ cho sinh hoạt ở một số vùng trong huyện, chưa có khả năng khai thác sử dụng cho sản xuất. Tài nguyên rừng: Diện tích đất rừng của huyện Cao Lãnh gồm toàn bộ là đất rừng sản xuất với diện tích 2.272,46 ha chiếm 4,92% diện tích đất tự nhiên của huyện, trong đó chủ yếu là rừng tràm được phân bố ở các xã: Gáo Giồng, Mỹ Hiệp, Mỹ Long, Tân Hội Trung. Trong những năm qua diện tích đất rừng đã được trồng, chăm sóc và bảo vệ tốt tạo môi trường, góp phần cân bằng sinh thái trên địa bàn huyện. 1.2.3. Đặc điểm kinh tế - văn hóa – xã hội a. Dân số, lao động, thu nhập Huyện Cao Lãnh có diện tích là 491km2 và dân số 207.743 người gồm 18 đơn vị hành chính (17 xã và 1 thị trấn) Bảng 1. 2: Diện tích và dân số huyên Cao Lãnh năm 2010 Tên xã, thị Dân số Diện tích Tên xã, thị Dân số Diện tích 2 trấn (ngƣời) (km2) trấn (ngƣời) km Phương TT Mỹ Thọ 13749 8,8 10178 45,7 Thịnh Mỹ Thọ 3398 25,4 Gáo Giồng 8309 55,4 An Bình 8718 8,6 Bình Thạnh 20345 31,4 Nhị Mỹ 11716 28,2 Phong Mỹ 19146 29,4 Mỹ Xương 8432 11,1 Tân Nghĩa 10421 23,9 Bình Hàng 10204 15,3 Mỹ Long 11143 22,1 Tây Bình Hàng 13122 29,4 Mỹ Hội 10999 16,9 Trung Tân Hội 8689 43,1 Phương Trà 8406 15,1 Trung 17
  29. Ba Sao 13616 66 Mỹ Hiệp 12153 23,4 Kinh tế: huyện Cao Lãnh có thế mạnh về kinh tế nông nghiệp. Tổng giá trị sản xuất đạt 7601 tỷ đồng, đạt 100,4% kế hoạch (trong đó ngành nông nghiệp là 5.720 tỷ đồng đạt 101,9%, ngành công nghiệp 1.316 tỷ đồng, đạt 96,6%, ngành xây dựng 565 tỷ đồng, đạt 95,4%). Thu nhập bình quân đầu người đạt 32,92 triệu đồng.[10] Thu nhập bình quân giữa người dân nông thôn và thu nhập bình quân người dân trong toàn tỉnh chênh lệch không nhiều Bảng 1. 3: Thu nhập bình quân đầu người[9] Thu nhập bình quân Thu nhập bình quân ngƣời dân trong tỉnh ngƣời dân nông thôn (đvt: triệu (đvt: triệu đồng/ngƣời) đồng/ngƣời) Năm 2011 21,6 24,8 Năm 2012 24,9 25,35 Năm 2013 26,8 27,6 b. Y tế, giáo dục Giáo dục: Tình hình giáo dục của Huyện (2015) như sau:[3],[ 10] Bảng 1. 4: Tình hình giáo dục của huyện Trung Mầm Tiểu Trung học Nội dung học non học phổ thông cơ sở Số trường 24 34 21 4 Số lớp học 302 646 310 109 18
  30. Giáo viên 389 810 623 278 Học sinh 6,520 16,826 11,364 4,113 Y tế: Mạng lưới y tế trên địa bàn huyện được hình thành và phát triển rộng khắp, trang thiết bị ngày càng được tăng cường; công tác khám, chữa bệnh được củng cố, chất lượng điều trị ngày càng được nâng cao, nhiều kỹ thuật mới được triển khai áp dụng cho tuyến huyện. Mạng lưới y tế của huyện (2015) có: 03 Bệnh viện đa khoa với 543 giường bệnh. 18 Trạm Y tế xã với 72 giường bệnh. Có 424 cán bộ ngành y và 93 cán bộ ngành dược Lao động việc làm: trong năm huyện đã giới thiệu và giải quyết việc làm cho người lao động ước đạt 7.511 lượt người. Tỷ lệ lao động qua đào tạo là 54%, trong đó mở 22/29 lớp dạy nghề nông thôn với hơn 530 học viên. 1.3. TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP 1.3.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi[21] a. Định nghĩa về chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như: phân, nước tiểu, nhước dội chuồng, thức ăn còn dư thừa. Chất thải trong chăn nuôi được chia làm 3 loại: chất trải rắn, chất thải lỏng, và chất thải khí. b. Nguồn gốc phát sinh Chất thải rắn chủ yếu là các thành phần như: phân, xác chết động vật, thức ăn dư thừa của vật nuôi, vật liệu lót chuồng .,chất thải này thường có độ ẩm từ 50% - 83% và tỷ lệ NPK cao. Chất thải lỏng (dạng nước) thường có độ ẩm cao hơn chất thải rắn, và dễ gây mùi gây ảnh hưởng đến môi trường, và các hộ xung quanh, trung bình khoảng 93% - 98% gồm phần lớn là nước thải của vật nuôi, nước rửa chuồng và phần phân lỏng 19
  31. hòa tan.[21] Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình phân hủy của các chất hữu cơ ở dạng rắn và lỏng. 1.3.2. Tổng quan về chất thải trồng trọt Chất thải trồng trọt bao gồm rơm, rạ, lá, chủ yếu là phụ phẩm bỏ đi của các cây ngắn ngày và lâu ngày . Chất thải này được phát sinh trong quá trình trồng trọt hoặc sau khi thu hoạch. Vào những ngày gần cuối mùa vụ thu hoạch lượng rơm, rạ, và các phụ phẩm nông nghiệp phát sinh nhiều và chiếm thành phần chủ yếu trong thành phần chất thải rắn nông nghiệp Ngoài ra, trong quá trình trồng người dân còn sử dụng một lượng lớn phân bón, TBVTV, hóa chất để cây phát triển, sinh trưởng tốt, và tăng thêm lợi nhuận. Hầu như lượng chất thải từ các chai vỏ thuốc, bao bì đựng hóa chất, chai lọ như: thuốc trừ sâu, thuốc tăng trưởng, thuốc trừ nấm, trừ chuột, dịch bệnh . Tăng lên đáng kể và không thể kiểm soát được. Lượng phân bón hóa học sử dụng ở nước ta, bình quân từ 80 – 90 kg/ha (cho luá là 150- 180 kg/ha). Việc sử dụng phân bón cũng phát sinh các bao bì, túi đựng. Theo tính toán, bình quân nông dân nước ta hiện nay sử dụng khoảng 125 kg đạm nguyên chất và 80 kg lân nguyên chất cho mỗi ha canh tác. Kết quả tính toán của các nhà khoa học cho thấy các cây trồng chỉ mới hấp thu ít hơn 30%, và 70% còn lại tan trong nước, ngấm vào đất và gây ô nhiễm môi trường, tồn dư trong nông sản, phát thải khí nhà kính và lãng phái đầu tư cho nông dân.[21] 1.4. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI 1.4.1. Xử lý chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi hiện nay đặc biệt là phân và nước tiểu sau khi được thải ra môi trường thì khả năng gây ô nhiễm thấp, nếu để ngoài môi trường lâu ngày thì sẽ gây mùi hôi càng làm môi trường càng thêm ô nhiễm. Do đó biện pháp tối ưu nhất là thu gom, vận chuyển, lữu trữ và xử lý.[21] 20
  32. Tùy theo là phân rắn hay phân lỏng mà chúng ta có cách thu gom khác nhau. Việc thu gom vận chuyển có thể dội nước cho phân trôi ra ngoài và xuống hầm biogas để ủ phân, hoặc phân khô thì ta có thể hốt phân . Việc thu gom vận chuyển chất thải có thể dùng nước bơm xịt trôi theo đường ống đi ra ngoài hoặc dùng thùng chứa (phân lỏng) hoặc có thể dùng bao, thùng để vận chuyển phân rắn. Nơi lưu trữ phân là hồ chứa, thùng đựng được đây kín để không thoátmùi hôi ra bên ngoài môi trường. Nơi lưu trữ phân phải cách biệt với chuồng trại chăn nuôi để tránh ảnh hưởng đến sức khỏe gia súc. a. Xử lý bằng hầm biogas Đây là phương pháp khả phổ biến cho các hộ chăn nuôi hiện nay, giúp xử lý tốt nước thải trong chăn nuôi, và cung cấp nước tưới sạch cho vườn cây, làm phân bón cho trồng trọt, và tận dụng nguồn khí metan làm khí đốt cho gia đình góp phần nâng cao kinh tế cho nhà nông. Hình 1. 6:Đầu vào và đầu ra hầm Biogas (Hình ảnh minh họa: nguồn internet) 21
  33. Nguyên lý ủ biogas dựa trên sự phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ của các vi sinh vật yếm khí. Hỗn hợp khí sinh ra gồm: CH4, H2S, NH3, trong đó CH4và CO2là sản phẩm chủyếu. Năng lượng sinh ra được người dân dùng để nấu nướng, và cấp điện trong sinh hoạt. Hầm biogas có ưu điểm là tạo nguồn năng lượng để thắp sáng, chạy máy phát điện, dùng để nấu nướng sinh hoạt, chất thải sau quá trình lên men sẽ làm phân bón cho cây vì thế ta hạn chế được lượng phân hóa học bón cho cây, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường, kinh phí và sản xuất cây ăn trái sạch bảo vệ sức khỏe. Như vậy, xây dựng hầm biogas không những giải quyết được vấn đề năng lượng mà còn giải quyết được việc lạm dụng sử dụng thuốc BVTV, phân bón cho cây trồng, làm giảm ONMT, góp phần bảo vệ và nâng cao sức khỏe của cộng đồng. b. Sản xuất phân bón hữu cơ từ phân gia súc Phương pháp sản xuất phân bón hữu cơ từ phân gia súc đã có từ lâu, góp phần giảm đi lượng phân bón hóa học cho cây trồng, và giảm ô nhiễm ra môi trường, giảm chi phí cho việc mua phânthuốc bảo vệ thực vật. Phương pháp này được dựa trên quá trình phân hủy các chất hữu cơ có từ trong phân dưới tác dụng của vi sinh vật có trong thành phần của phân, tính chất và giá trị của phân bón phụ thuộc vào quá trình ủ phân, phương pháp ủ và kiểu ủ. Quá trình này gồm sự phá vỡ các hợp chất không chứa N và sự khoáng hóa các hợp chất có chứa N. Chính do sự phân hủy này mà thành phần phân chuồngluôn bị biến đổi, có nhiều loại khí như: H2, CH4, CO2, NH3 và hơi nước thoát ra làm cho đống phân ngày càng giảm khối lượng. 1.4.2. Xử lý chất thải trồng trọt Chất thải trông trọt là loại dễ bắt cháy, nên hầu như nhười dân sau khi thu hoạch thường đốt thân cây còn lại để tiêu diệt các vi khuẩn trong đất, nhưng việc đốt cũng phần nào gây ô nhiễm không khí, có thể tiêu diệt những VSV dinh dưỡng trong đất. 22
  34. a. Sử dụng rơm để làm thức ăn cho trâu bò Ngoài việc đốt thì người dân có thể đem về phơi khô ủ đống dữ trữ lượng thức ăn vào mùa khô cho bò, khi không có cỏ. Loại thức ăn này có hàm lượng chất xơ cao (36-42%). Hoặc có thể khi dùng rơm làm thức ăn cho trâu bò nên bổ sung thêm rỉ mật đường, cỏ xanh hay các phụ phẩm khác dễ lên men nhằm tối ưu hóa hoạt động của vi sinh dạ cỏ. Xử lý rơm lúa tươi giúp bảo quản dinh dưỡng và cải thiện chất lượng được tốt hơn, giảm được công phơi khô rơm. b. Trồng nấm Để có thể xử lý chất thải trồng trọt thì người ta sử dụng rơm để trồng nấm. Tận dụng nguồn rơm rạ sẵn có từ các vụ lúa trong năm, nhiều nông dân đã triển khai trồng nấm rơm vừa đem lại hiệu quả kinh tế đồng thời xử lý được chất thải trồng trọt. 1.5. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CÂY LÚA 1.5.1. Vị trí và tầm quan trọng của cây lúa Lúa là một trong ba cây lương thực chủ yếu bao gồm lúa mì, ngô và lúa gạo. Trong lúa gạo có đầy đủ các chất dinh dưỡng như các cây lương thực khác, ngoài ra còn có các Vitamin nhóm B và một số thành phần khác.[23] Hình 1. 7: Hạt lúa - Về tinh bột: Là nguồn cung cấp chủ yếu Calo. Giá trị nhiệt lượng của lúa là 3.594 Calo/g, trong đó hàm lượng amyloza trong hạt quyết định 23
  35. đến độ dẻo của gạo. Hàm lượng amyloza ở lúa gạo Việt nam thay đổi từ 18 - 45% đặc biệt có giống lên tới 54%. - Prôtêin: Chiếm 6 - 8% thấp hơn so với lúa mỳ và các loại cây khác. Giống lúa có hàm lượng prôtêin cao nhất là 12,84% và thấp nhất là 5,25%. Phần lớn các giống Việt nam nằm vào khoảng 7 -8%. - Vitamin: Trong lúa gạo còn có một số vitamin nhóm B như B1, B2, B6 Vitamin B1 là 0,45 mg/100hạt. Từ những đặc điểm của cây lúa và giá trị của nó, lúa gạo được coi là nguồn thực phẩm, dược phẩm có giá trị và được tổ chức dinh dưỡng quốc tế gọi là "Hạt gạo là hạt của sự sống". Với giá trị dinh dưỡng của hạt kết hợp với việc chọn tạo giống có năng suất cao, phẩm chất tốt thì lúa gạo ngoài việc sử dụng hàm lượng lương thực là chủ yếu thì các sản phẩm phụ của lúa còn sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau. 1.5.2. Một số đặc điểm cây lúa a. Đặc điểm sinh học Sinh trưởng và phát triển của cây lúa phụ thuộc rất nhiều yếu tố, từ điều kiện tự nhiên, tình hình canh tác, phân bón đất đai, mùa vụ gieo trồng, giống và thời gian sinh trưởng của từng giống lúa.Quá trình sinh trưởng của cây lúa có thể chia ra làm hai thời kỳ: Sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực.[23] - Thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng: Ở thời kỳ này cây lúa chủ yếu hình thành và phát triển các cơ quan dinh dưỡng như ra lá, phát triển rễ, đẻ nhánh - Thời kỳ sinh trưởng sinh thực: Là thời kỳ phân hoá, hình thành cơ quan sinh sản bắt đầu từ khi làm đòng đến khi thu hoạch. Bao gồm các quá trình làm đòng, trổ bông, hình thành hạt. Quá trình làm đốt tuy là sinh trưởng dinh dưỡng nhưng lại tiếnhành song song với quá trình phân hoá đòng nên nó cũng nằm trong quá trình sinh thực. Thời kỳ này có ảnh hưởng trực tiếp đến việc hình thành số bông, tỷ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt lúa. 24
  36. Quá trình nẩy mầm: Hạt hút nước, độ ẩm trong hạt tăng, hoạt động các men hô hấp và phân giải rõ rệt, một loạt các phản ứng sinh hoá xảy ra, phôi được cung cấp glucoza, axitamin, các tế bào phân chia, lớn lên trục phôi phình to, đẩy mầm khi nẩy mầm, đầu tiên xuất hiện lá bao hình vảy, không có diệp lục. Rễ này dài, sau này phát triển thành các lông tơ giúp hạt hút nước trong thời kỳ đầu. Hình 1. 8: Hạt lúa nảy mầm (Hình ảnh minh họa: Nguồn internet) Quá trình phát triển của bộ rễ: Sau khi nẩy mầm rễ lúa phát triển từ phôi là rễ mộng, rễ này chủ yếu có một cái. Rễ mộng xuất hiện rồi dài ra, có thể hình thành lông rễ, rễ mộng hoạt động trong một thời gian ngắn rồi chết đi và được thay thế bằng các lớp rễ phụ được hình thành từ mặt các đốt gốc của cây. Quá trình phát triển lá: Lá được hình thành từ các mầm lá ở mắc thân, khi hạt nẩy mầm, hình thành các lá đầu tiên là lá bao mầm, lá không hoàn toàn rồi đến lá thật 1,2,3 Các lá phát triển liên tục từ ba lá đầu này, cây lúa đã tự nuôi dưỡng hoàn toàn sống độc lập, lá quang hợp, rễ hút dinh dưỡng. Quá trình đẻ nhánh: Lúa sau khi bén rễ hồi xanh thì làm đốt, làm đòng. Nhánh lúa hình thành từ các mầm nách ở gốc thân. Quá trình hình thành một nhánh qua bốn giai đoạn: phân hoá nhánh, hình thành nhánh, nhánh dài trong bọc lá và nhánh xuất hiện. Trong quá trình hình thành nhánh đầu tiên xuất hiện một 25
  37. lá bao hình ống dẹt, rồi xuất hiện các lá của nhánh, nhánh phát triển 3-4 lá có thể tách ra khỏi cây mẹ và sống tự lập. Quá trình chín hạt: Chúng ta có thể chia quá trình chín hạt ra làm ba thời kỳ: chín sữa, chín sáp và chín hoàn toàn. b. Đặc điểm sinh thái Ngoài sự tác động của con người thì khí hậu thời tiết là yếu tố quan trọng nhất của điều kiện sinh thái, nó có ảnh hưởng lớn nhất và thường xuyên đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa.[23] Về nhiệt độ: Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa phụ thuộc rất nhiều về nhiệt độ trong vụ gieo trồng. Nếu thời tiết thuận lợi, nhiệt độ trung bình cao cây lúa đạt được tổng nhiệt cần thiết sẽ ra hoa và chín sớm hơn tức là rút ngắn thời gian sinh trưởng và ngược lại. Để cho cây lúa phát triển tốt thì cần nhiệt độ khác nhau qua các thời kỳ sinh trưởng. Thời kỳ nẩy mầm: Nhiệt độ thích hợp cho cây lúa nẩy mầm là 30- 350C. Nhiệt độ giới hạn thấp nhất là 10-120C và quá cao là trên 400C không có lợi cho quá trình nẩy mầm của lúa. 1.6. THỰC TRẠNG NGÀNH XAY XÁT LÚA GẠO 1.6.1. Ngành xay xát lúa gạo ở Thế Giới và Việt Nam Gạo, cây một lá mầm, được biết đến với tên Oryza Gạo là thực phẩm quan trọng cho khoảng một nửa dân số thế giới. Riêng khu vực Châu Á sản xuất trên 90% tổng sản lượng gạo thế giới với Trung Quốc và Ấn Độ đóng góp một phần28,7% và 19,5% cổ phần của tổng sản lượng, tương ứng.[33] Bảng 1. 5: Sản lượng lúa, rơm, rạ ở các quốc gia[33] Số lượng thu Rơma ước tính Dự kiến Quốc gia hoạch( triệu tấn) (triệu tấn) trấub(triệu tấn) Châu phi 24,51 24,51 4,90 Châu Mỹ 38,10 38,10 762 Châu Á 618,24 618,24 123,65 Trung Quốc 196,68 Ấn Độ 133,70 Indonesia 64,40 26
  38. Bangladesh 47,72 Việt Nam 38,90 Châu Âu 4,10 4,10 082 Châu Đại Dương 0,29 0,29 0,06 Thế Giới 685,24 685,24 137,05 Chú thích: a tỷ lệ dư lượng là 1 b tỷ lệ dư lượng là 0,2 Thống kê trong năm 2009 cho thấy 196.700.000 tấn lúa (gạo chưa xay) được thu hoạch từ 29,8 triệu ha diện tích trồng ở Trung Quốc trong khi 133,7 triệu tấn lúa đã được thu hoạch từ 41,9 triệu ha diện tích trồng ở Ấn Độ. Mặc dù Trung Quốc và Ấn Độ là những nước sản xuất gạo lớn nhất thế giới, Lượng xuất khẩu của họ tương đối thấp do yêu cầu cao. Thống kế của tổ chức lương thực thế giới (FAO,2008) cho thấy, có 114 nước trồng lúa, trong đó 18 nước có diện tích trồng lúa trên trên 1.000.000 ha tập trung ở Châu Á, , 31 nước có diện tích trồng lúa trong khoảng 100.000ha – 1.000.000 ha. Trong đó có 27 nước có năng suất trên 5 tấn/ha đứng đầu là Ai Cập (9,7 tấn/ha), Úc (9,5 tấn/ha) ElSalvador (7,9 tấn/ha). Hình 1. 9: Biểu đồ xuất khẩu gạo của Việt Nam và Thái Lan từ năm 2006 đến năm 2010(nguồn FAO) 27
  39. Bên cạnh diện tích trồng lúa, năng suất lúa bình quân trên thế giới cũng tăng khoảng 1,4 tấn/ha trong vòng 24 năm từ năm 1961 đến 1985, đặc biệt sau cuộc cách mạng xanh của thế giới vào những năm 1965-1970, với sự ra đời của các giống lúa thấp cây, ngắn ngày, không quang cảm, mà tiêu biểu là giống lúa IR5, IR8. Đến những năm 1990 dẫn đầu năng suất lúa trên thế giới là các nước Triều Tiên, Úc, Mỹ, Nhật Bản, Tây Ban Nha (IRRI, 1990). Từ năm 1990 trở đi đến tại thời điểm hiện nay năng suất lúa thế giới liên tục được cải thiện đạt 43 tấn/ha năm 2008,tuy nhiên chỉ bằng phân nửa năng suất của Ai Cập (9,7 tấn/ha) nước đứng đầu thế giới. Các quốc gia bao gồm Hoa Kỳ, Ấn Độ, Việt Nam, Myanmar, Philippines, Bangladesh, và ở Châu Phi Tiểu vùng Sahara Dự báo đến năm 2020, tổng lượng gạo tiêu thụ khoảng 450 triệu tấn (cơ sở xay xát), tăng trưởng 6,6%So với 422 triệu tấn trong năm 2007 . Nói chung, gạo là ngành công nghiệp sẽ vẫn bền vững trong một thời gian dài. Sau đó, sự sẵn có của chất thải nông nghiệp ở nông trại sẽ vẫn cao.[33] Xuất phát điểm của Việt nam là một nước nông nghiệp, cây lúa là cây trồng chính và lâu đời, cây lúa được phân bố khắp mọi miền của đất nước từ Bắc vào Nam, là một trong những nước có điều kiện khí hậu thuận lợi cho sự phát triển của cây lúa. Hơn 70 % dân số Việt Nam sống bằng nghề trồng lúa, nhân dân ta rất cần cù, sáng tạo và giàu kinh nghiệm trong nghề trồng lúa nước, được kế thừa những kinh nghiệm của cha ông và đúc rút nhiều thành công trong công tác chăm sóc và gieo trồng. Bảng 1. 6: Diện tích, năng suất, sản lượng lúa nước ta qua 2 năm[23] Chỉ tiêu ĐVT 2008 2009 2009/2008 ± % Diện tích Nghìn ha 7.400,2 7.400,1 +39,9 0,5 lúa Năng suất Tạ/ha 52,3 52,2 -0,1 0,2 28
  40. Sản lượng Nghìn 38.729,8 38.895,5 165,7 0,4 tấn (Nguồn: Niên giám thống kê cả nước 2009) Hình 1. 10: Năng suất lúa Việt Nam trong 10 năm, từ năm 2003 đến năm 2014(nguồn FAO) 1.6.2. Ngành xay xát lúa gạo của tỉnh Đồng Tháp Đồng Tháp là tỉnh đầu nguồn sông Cửu Long với tổng diện tích 3.374 km2, dân số gần 1,7 triệu người, tiếp giáp với các tỉnh: Long An, Tiền Giang, Vĩnh Long, An Giang, thành phố Cần Thơ và Campuchia với đường biên giới giáp với tỉnh Prây-veng, dài 48 km, trên tuyến biên giới có 02 cửa khẩu quốc tế và 05 cặp của khẩu phụ. Đồng Tháp là tỉnh nằm trong vùng trọng điểm về sản xuất lương thực - thực phẩm của cả nước, đứng thứ ba cả nước về tổng sản lượng lúa với trên 3,07 triệu tấn/năm, sản lượng lúa hàng hóa trên 2 triệu tấn.Thủy sản được coi là thế mạnh thứ 2 sau cây lúa. Năm 2016 diện tích kế hoạch gieo trồng là 553.425 ha, sản lượng ước đạt 3,43 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 62,4 tạ/ha (tăng 0,1 tạ/ha so với năm 2015).[2] 29
  41. Bảng 1. 7: Diện tích, sản lượng, năng suất qua các năm[9] Năm Diện tích (ha) Năng suất Sản lƣợng (tạ/ha) (tấn) Năm 2010 465.041 60,36 2.806.964 Năm 2011 501.098 61,87 3.100.187 Năm 2012 487.624 62,58 3.051.763 Năm 2013 541.803 611,20 3.315.834 Theo báo cáo Sở Nông nghiệp & PTNT, đến ngày15/10/2016,vụ Đông Xuân và Hè Thu đã thu hoạch dứt điểm với sản lượng đạt 2,6triệu tấn. Riêng vụ Thu Đông đã thu hoạch đạt 83% diện tích xuống giống, ước sản lượng cả vụ đạt 835.000 tấn. Cơ cấu giống: sử dụng nhóm giống chất lượng cao là 50,8%, nhóm IR 50.404 là 42,3%. Năm 2015, toàn Tỉnh có 10 huyện, tham gia sản xuất theo mô hình cánh đồng liên kết với 38.178 hộ tham gia với tổng diện tích là 69.268 ha. Trong đó 22.311ha được các doanh nghiệp liên kết tiêu thụ, sản lượng thu mua là 156.614 tấn. Năm 2016,tổng diện tích cánh đồng liên kết của Đồng Tháp là 83.701ha. Trong đó, diện tích dự kiến liên kết tiêu thụ với các công ty doanh nghiệp là 28.449,7 ha. Kết quả thực tế có 53 lượt công ty, Doanh nghiệp liên kết tiêu thụ với 21.268 ha, tổng sản lượng thực tế tiêu thụ là 141.624,9 tấn.Trong đó:[14],[ 33] -Vụ Đông Xuân: Thực hiện 4.263,28 ha, với kết quả liên kết tiêu thụ được 11.787,8 ha, sản lượng 82.258,1 tấn. -Vụ Hè Thu: Thực hiện 35.552,2 ha,với kết quả liên kết tiêu thụ được 7.618,6 ha, sản lượng 48.844,1 tấn. -Vụ Thu Đông: Thực hiện 5516 ha,với kết quả liên kết tiêu thụ được 1.861,5 ha, sản lượng tiêu thụ là 10.522,8 tấn. 30
  42. Đến thời điểm hiện tại, Đồng Tháp có: 1 Doanh nghiệp (Tổng Công ty Thương mại Hà Nội-Hapro-Chi nhánh Đồng Tháp) xây dựng kế hoạch liên kết sản xuất và tiêu thụ thóc, gạo. Có 37 đơn vị đã được chấp thuận chủ trương xây dựng phương án cánh đồng lớn (33 Hợp tác xã,01Tổ hợp tác,03 Công ty) theo quy định củaThông Tư số 15/2014/TT-BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đang trong quá trình hoàn chỉnh phương án để trình UBND Tỉnh phê duyệt. Tỉnh đang thực hiện đề án tái cơ cấu ngành nông nghiệp nhằm phát huy tối đa tiềm năng, lợi thế trong sản xuất nông nghiệp của Tỉnh, tổ chức sản xuất nông nghiệp trên cơ sở cơ cấu lại nội bộ ngành, cơ cấu lao động, áp dụng khoa học công nghệ với kết cấu hạ tầng đồng bộ, gắn sản xuất với tiêu thụ trên cơ sở phát huy vai trò của kinh tế hợp tác, liên kết đa dạng, xác định 05 ngành hàng nông thủy sản chủ lực bao gồm: lúa gạo, cá tra, vịt, xoài, hoa kiểng. 1.6.3. Ngành xay xát lúa gạo của huyện Cao Lãnh Gạo và ngành nuôi trồng thủy sản là ngành không thể thiếu của người dân ở ven sông Mekong, Việt Nam. Hiện nay có khoảng 17 triệu người sống ở khu vực này, nhưng con số dự kiến tăng lên 21 triệu vào năm 2020 (Sanh et al,1998). Điều này sẽ dẫn đến nhu cầu lương thực trong những thập niên tới. ở đồng bằng sông Cửu Long, có khoảng 400.000 ha phù hợp với nuôi trồng thủy sản nước ngọt, nhưng ngày này có ít hơn 10% được sử dụng cho mục đích này, vì thế để tăng mục đích này các quy mô nhỏ được khuyến khích tăng sản xuất lúa- cá kết hợp. [33] Vì thế việc kết hợp cánh đồng lúa với cá ở ở huyện Cao Lãnh nói riêng và đồng bằng sông Cửu Long nói chung cho thấy việc nuôi trồng canh tác kết hợp góp phần giảm lượng thuốc trừ sâu, phân bón thực vật. Trong tháng 4 năm 2017, các ngành huyện và UBND các xã, thị trấn tập trung thực hiện nhiệm vụ theo kế hoạch, sản xuất nông nghiệp tiếp tục phát triển, một số mô hình sản xuất được duy trì và nhân rộng như: sản xuất lúa giảm giá thành, sản xuất lúa an toàn theo hướng bán hữu cơ. 31
  43. Hoạt động nông nghiệp: Tổng diện tích đất trồng trọt của huyện là 40.591,7 ha, sản lượng lương thực trong năm đạt 622.312 tấn, sản lượng lúa năm 2016 đạt 595.657 tấn, năng suất trung bình đạt 6,5 tấn/ha các loại cây chủ lực của huyện là lúa, rau màu, xoài, nhãn, chanh Do có diện tích đất trồng trọt lớn, trong năm qua ngành nông nghiệp sử dụng 85.600 tấn/năm phân bón và 22.675 tấn/năm thuốc bảo vệ thực vật, điều này đồng nghĩa là một lượng lớn hóa chất và chất thải rắn được thải vào môi trường nước, đất. [10] Ngành trồng trọt: với các loại cây trồng có thế mạnh như: lúa, rau các loại và cây ăn trái. Trong đó, sản lượng lúa năm 2016 đạt 595.657 tấn, năng suất trung bình đạt 6,5 tấn/ha; cây công nghiệp ngắn ngày và rau, sản lượng 58.512 tấn, năng suất 12,5 tấn/ha; cây ăn trái sản lượng ước đạt 86.660 tấn. Ngành chăn nuôi: công tác tiêm phòng dịch bệnh luôn được quan tâm thực hiện, giúp chăn nuôi trên địa bàn huyện phát triển ổn định. Tổng đàn gia súc toàn huyện ước đạt 30.368 con, gia cầm ước đạt 2.700.000 con. Ngành thủy sản: diện tích thả nuôi thủy sản 1.758 ha, sản lượng ước đạt 72.875 tấn, đạt 102% so với kế hoạch. Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: giá trị sản xuất ước đạt 1.316 tỷ đồng với các sản phẩm công nghiệp chủ yếu như: xay xát, chế biến gạo, cưa xẻ gỗ, thủy sản đông lạnh, thuốc tân dược, sản xuất thức ăn gia súc công nghiệp phát triển góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và ổn định xã hội. Ngoài ra, công tác thu hoạch nông sản cũng phát sinh một lượng lớn chất thải rắn từ rơm, rạ, tro, trấu, củ, quả 165.212 tấn/năm. Nguồn phát sinh không tập trung, đa phần người dân tự xử lý, nên công tác quản lý hiện nay đối với rác thải này chủ yếu thông qua hình thức tuyên truyền, vận động. Chi phí sử dụng cho thuốc trừ sâu và những ảnh hưởng tiêu cực của thuốc trừ sâu đến sức khỏe con người và môi trường (Heong 1995; Pingali và Roger 1995). Sử dụng thuốc trừ sâu kéo dài và phân bón trong nhiều năm đã làm ảnh hưởng đến phần nào việc phát triển nuôi cá lúa.[28] 32
  44. CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT CỦA NGÀNHXAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO TẠI HUYỆN CAO LÃNH, TỈNH ĐỒNG THÁP 2.1. GIỚI THIỆU VỀ CHUỖI SẢN XUẤT LÚA GẠO Hệ thống tiêu thụ lúa gạo ngày càng được liên kết chặc chẽ giữa hộ nông dân và các cơ sở xay xát lúa gạo và nơi tiêu thụ. Ngành kinh doanh lúa gạo được xem là ngành kinh doanh chính ở tỉnh Đồng Tháp nói chung và huyện Cao Lãnh nói riêng, với số lượng người tham gia nhiều. Cấu trúc kênh tiêu thụ lúa gạo của tỉnh được mô tả như sau: Lúa hàng hóa do nông dân sản xuất Người mua Công ty Nhà máy chế gom (Thương lương thực biến của tư lái/Hàng xáo) nhà nước nhân, HTX Tiêu thụ nội địa Xuất khẩu Hình 2. 1: Cấu trúc kênh tiêu thụ lúa gạo tại tỉnh Đồng Tháp.[24] Ngành chế biến lúa gạo là một chuỗi liên kết giữa hộ nông dân, cánh đồng lúa, cơ sở chế biến và nơi tiêu thụ. Các hộ gia đình có nghề nông trồng lúa nước thường có sẵn các vườn, ao, chuồng chăn nuôi để có thêm thu nhập kinh tế và có thể tận dụng lại phụ phẩm của lúa để làm thức ăn chăn nuôi. 33
  45. Vận Vận chuyển chuyển Sấy lúa Ruộng Nhà máy Nơi tiêu lúa xay xát thụ Hình 2. 2: Chuỗi sản xuất ngành xay xát lúa gạo Lúa ở đồng ruộng sẽ được các hộ gia đình làm đồng, sạ lúa, bổ sung chất dinh dưỡng cho cây lúa, đến mùa vụ thu hoạch lúa sẽ được gặt. Lúa sau khi gặt từ cánh đồng sẽ được vận chuyển đến các nhà máy xay xát, nhưng trước khi đến các nhà máy thì phải trải qua công đoạn là phơi hoặc sấy lúa. Lúa được phơi khô khi thời tiết thuận lợi có nắng, còn vào những vụ thời tiết không thuận lợi, mưa thường xuyên và kéo dài nhiều ngày, trời mưa phơi lúa rất khó khăn và ảnh hưởng đến chất lượng gạo. Vì vậy, cần phải nhờ tới lò sấy lúa, từ khi có lò sấy lúa không còn lo lắng về thời tiết và chất lượng gạo, và đồng thời tiết kiệm được thời gian và chi phí. Sau khi sấy lúa sẽ được đưa đến các nhà máy tiến hành xay xát, sau khi xay xát gạo thành phẩm sẽ được vận chuyển đến nơi thiêu thụ. 2.2. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP CỦA HUYỆN Chất thải nông nghiệp là chất thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp như: trồng trọt, chăn nuôi, thu hoạch, bảo quản Rác thải chăn nuôi chủ yếu là thức ăn thừa, rau còn lại, và phân của gia súc gia cầm, vật nuôi chủ yếu là heo, vịt, bò Chăn nuôi chủ yếu theo hộ gia đình, quy mô trang trại không lớn. Đô thị và khu dân cư nông thôn tập trung: huyện Cao Lãnh gồm có 18 xã, thị trấn, trong đó thị trấn Mỹ Thọ được công nhận là đô thị loại IV và trung tâm xã Mỹ Hiệp được công nhận là đô thị loại V, ngoài ra còn có 16 khu dân cư trung tâm xã và 21 cụm dân cư nông thôn tập trung. Với mật độ dân số cao, hoạt động thương 34
  46. mại, dịch vụ phát triển, đồng nghĩa mỗi ngày có một lượng lớn chất thải được phát sinh, trong đó đa phần là rác thải sinh hoạt (53,9 tấn/ngày), với tính chất dễ phân hủy do có thành phần hữu cơ cao, lượng phát sinh thường xuyên nên đòi hỏi đầu tư nhiều cho công tác thu gom và xử lý rác thải (bình quân 855,7 triệu đồng/năm), các địa phương phát sinh nhiều rác thải nhất là xã Tân Nghĩa và thị trấn Mỹ Thọ.[10] Hoạt động nông nghiệp: Tổng diện tích đất trồng trọt của huyện là 40.591,7 ha, sản lượng lương thực trong năm đạt 622,312 tấn, các loại cây chủ lực của huyện là lúa, rau màu, xoài, nhãn, chanh Do có diện tích đất trồng trọt lớn, trong năm qua ngành nông nghiệp sử dụng 85.600 tấn/năm phân bón và 22.675 tấn/năm thuốc bảo vệ thực vật, điều này đồng nghĩa là một lượng lớn hóa chất và chất thải rắn được thải vào môi trường nước, đất. Ngoài ra, công tác thu hoạch nông sản cũng phát sinh một lượng lớn chất thải rắn từ rơm, rạ, tro, trấu, củ, quả 165.212 tấn/năm. Nguồn phát sinh không tập trung, đa phần người dân tự xử lý, nên công tác quản lý hiện nay đối với rác thải này chủ yếu thông qua hình thức tuyên truyền, vận động. - Trong lĩnh vực chăn nuôi, toàn huyện có 131 cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm tập trung và trên 895 hộ chăn nuôi nhỏ lẻ với tổng đàn là 30.368 con gia súc, 2.700.000 con gia cầm, trên 50.000 con cá sấu, các cơ sở tập trung chủ yếu ở các vùng nông thôn, hiện nay công tác quản lý đối với các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ, quy mô hộ gia đình đa số chỉ ở mức tiêm phòng dịch bệnh, đối với các cơ sở chăn nuôi quy mô vừa và lớn công tác bảo vệ môi trường được thực hiện đúng theo quy định.[3] - Hoạt động nuôi trồng thủy sản cũng thải một lượng lớn chất thải vào trong môi trường, thành phần chủ yếu là nước thải và bùn thải sau thu hoạch, năm 2016 diện tích thả nuôi thủy sản toàn huyện đạt 1.758 ha với sản lượng thu hoạch đạt 72.875 tấn tập trung nhiều ở xã Bình Thạnh, xã Tân Hội Trung, xã Nhị Mỹ. Nhìn chung, trong chăn nuôi chất thải phát sinh có đặc thù dễ gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là nguồn nước và không khí, gây tác động không nhỏ đến sinh hoạt 35
  47. của người dân, do đa phần các hộ sống tại nông thôn còn sử dụng trực tiếp nước mặt trong sinh hoạt. Hầm Ủ phân Biogas Compost Cơ sở nung gạch (bụi, Vườn cây (lá, tro, trấu) cành, cỏ) Chất thải nông nghiệp trong hộ gia Quá trình Thu hoạch đình bón phân nông sản (rơm, kích thích rạ) tăng trưởng Chuồng chăn (bao bì) nuôi (phân gia súc, gia cầm, nước,động vật chết) Hình 2. 3: Nguồn gốc phát sinh chất thải nông nghiệp trong 1 hộ gia đình Ngoài ra, các chất thải cũng được hộ gia đình tận dụng lại tạo nên một hệ khép kín, các phụ phẩm của cây trồng sau khi thu hoạch đem ủ phân, nước thải chăn nuôi, phân thì đưa tới hầm biogas. 2.2.1. Thuốc bảo vệ thực vật Việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa vụ là việc rất cần thiết, tuy nhiên hóa chất BVTV cũng không gây ít nguy cơ ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường và sức khỏe cộng đồng. Sử dụng thuốc 36
  48. BVTV là một biện pháp tác động quan trọng của con người và hệ sinh thái. Thuốc hóa học không những tác động đến dịch hại mà còn tác động đến hệ sinh thái, môi trường, các sinh vật có ích, đất đai, nước và con người. Kể từ khi thuốc BVTV được đưa vào sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành trồng trọt thì năng suất cây trồng tăng lên nhiều, dịch bệnh, sâu hại trên cây trông được giảm thiểu đáng kể. Vì thế, hiện nay hầu hết các hộ nông dân đều lạm dụng thuốc BVTV để tăng trưởng năng suất, sản lượng, mà không quan tâm đến hậu quả của việc lạm dụng thuốc BVTV[21]. Hình 2. 4: Bao bì,thuốc BVTV được vứt bỏ khắp nơi trên đồng ruộng (hình minh họa) Về bao bì hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón hóa học, thì việc thu gom, xử lý chất thải từ bao bì, chai lọ hóa chất BVTV hiện còn nhiều hạn chế. Đây là CTR thuộc danh mục CTNH cần phải thu gom, xử lý đúng quy định. Nhưng thực tế, các loại vỏ bao bì, vỏ chai hóa chất BVTV thường bị vứt bừa bãi tại ruộng, góc vườn, đem đốt hoặc sử dụng tiếp hoặc nguy hiểm hơn, có trường hợp vứt ngay đầu nguồn nước sinh hoạt. 37
  49. 2.2.2. Rơm, rạ sau khi thu hoạch Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào không chỉ làm thức ăn cho trâu bò, mà còn có thể tận dụng vào nuôi trồng nấm rơm, làm chất đốt. Hiện nay các hộ nông dân thường đốt bỏ rơm rạ tại ruộng. Việc này không chỉ làm ô nhiễm không khí (phát thải khí CO2, CO và NOx) mà còn gây ra hiện tượng mù khói, ảnh hưởng tới cuộc sống sinh hoạt của người dân, hạn chế tầm nhìn khi tham gia giao thông. Hình 2. 5: Tình trạng đốt rơm trên đồng ruộng (hình ảnh minh họa) Bụi từ việc đốt rơm, rạ gây nên ô nhiễm bụi mịn. Nếu như với bụi bình thường thìdùng khẩu trang có thể ngăn chặn được, còn với ô nhiễm bụi mịn thì khẩu trang cũng vô ích, bụi chui sâu vào phổi, gây bệnh về hô hấp, thậm chí ung thư. Không những vậy, việc đốt rơm rạ trong cùng một lúc sẽ làm nóng bầu khí quyển, khiến nhiệt độ trở nên nóng hơn, đẩy nhiệt độ lên cao. Quá trình đốt rơm sinh ra CO2, N2O, CH4, CO, NOX, SO2, chất rắn (PM). Trong đó các khí nhà kính (GHGs) là N2O và CH4 góp phần vào sự ấm lên toàn cầu và thay đổi khí hậu[26] 38
  50. Bảng 2. 1: Khí thải gây ô nhiễm không khí từ đốt rơm rạ tại Ấn Độ, Thái Lan và Philippines. Tên Đơn vị Hệ số (EF) Hệ số Ấn Độ Thái Lan (mg) Philippines đốt (mg) (mg) CO2 g/kg 1460 0,8 16253,012 12206,603 11850,034 CH4 g/kg 1,20 0,8 13,359 10,033 9,740 N2O g/kg 0,07 0,8 779 585 568 CO g/kg 34,70 0,8 386,287 290,116 281,641 NMHC g/kg 4 0,8 44,529 33,443 32,466 NOX g/kg 3,10 0,8 34,510 25,918 25,161 SO2 g/kg 2 0,8 22,264 16,721 16,233 TPM g/kg 13 0,8 144,719 108,689 105,514 PM25 g/kg 12,95 0,8 144,162 108,271 105,108 PM10 g/kg 3,70 0,8 41,189 30,935 30,031 PAHS Mg/kg 18,62 0,8 207 156 151 (I- PCDD/ TEQ)/k 0,50 0,8 5,57 x10-6 4,18 x10-6 4,06 x10-6 F g 2.2.3. Khí nhà kính từ hoạt động bón phân ở đồng ruộng Khí nhà kính, hiện được coi là nguyên nhân chủ yếu làm tăng nhiệt độ toàn cầu, gây nên biến đổi khí hậu. Có nhiều ngành sản xuất tham gia vào phát thải KNK. Tại các nước phát triển thì KNK chủ yếu từ ngành công nghiệp và năng lượng, còn tại các nước đang phát triển, nhất là các nước trồng lúa thì KNK chủ yếu xuất phát từ nông nghiệp. Tại Việt Nam, kiểm kê KNK năm 2000 cho thấy, nông nghiệp đóng góp 43,1% tổng phát thải KNK. Các hoạt động nông nghiệp như canh tác lúa, lên men dạ cỏ gia súc nhai lại, sử dụng đất nông nghiệp, quản lý chất thải chăn nuôi, xử lý phụ phẩm nông nghiệp là những nguồn phát thải KNK chủ yếu. 39
  51. Với các nguồn gây phát thải KNK trong trồng trọt từ đất ngập nước, trong đó chủ yếu là đất trồng lúa nước và từ các hình thức xử lý phụ phẩm của một số loại cây trồng . Các nguồn phát thải KNK đa dạng và từ nhiều nguồn khác nhau. Kể cả trong canh tác lúa ngập nước, với phân đạm trong điều kiện yếm khí, cũng có thể phát sinh các sản phẩm của quá trình phản đạm hóa như NO, N2O và N2. Trong canh tác lúa nước, khi nhiệt độ cao, một lượng đạm không nhỏ bay hơi ở dạng NH3 hoặc canh tác trên đất dốc, trong đó có lúa nương, trồng sắn, ngô làm cho rừng bị tàn phá, thảm phủ bị đốt cháy, ảnh hưởng đến quá trình hấp thụ các bon của rừng, tăng phân hủy hữu cơ, phát thải KNK. 2.3. CÁC NGUỒN GÂY ẢNH HƢỞNG TỚI MÔI TRƢỜNG CỦA NHÀ MÁY XAY XÁT LÚA GẠO 2.3.1. Quy trình xay xát lúa gạo Quá trình vận chuyển nguyên liệu: Trước đây được thực hiện thủ công, hiện nay hầu hêt các cơ sở xay xát đểu áp dụng công nghệ mới là vận chuyển bằng băng tải hoặc bằng khí động. Công nghệ hiện đang áp dụng như sau: Hình 2. 6: Mô hình vận chuyển và sấy lúa 40
  52. Trước khi lúa được được đưa từ cánh đồng đến nhà máy thì lúa được vận chuyển và qua công đoạn sấy hoặc phơi lúa. Phơi lúa là phương pháp thủ công tốn công sức người dân.Ưu điểm của phương pháp làm khô tự nhiên là đơn giản chi phí thấp dễ thực hiện áp dụng với quy mô nhỏ. Nhưng có nhược điểm lớn nhất là độ ẩm của thóc bảo quản không đạt yêu cầu thường là cao hơn, vật liệu sấy không đều, phương pháp này phụ thuộc vào thời tiết. Phương pháp sấy nhân tạo có nhiều ưu điểm nó dùng tác nhân sấy làm khô vật liệu sấy và độ ẩm của vật liệu sấy đạt yêu cầu công nghệ, vật liệu sấy có quá trình sấy hợp lý chất lượng vật liệu đảm bảo, phương pháp sấy nhân tạo không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết nhưng phương pháp này chi phí cao hơn. Quá trình lưu trữ nguyên liệu: lưu trữ bao dần được thay thế bằng silo. Thóc sau khi sấy hay làm khô thì được bảo quản trong các silo đặt trong nhà hay ngoài trời. Phương pháp này có ưu điểm thóc không bị ẩm thâm nhập từ môi trường bên ngoài do vỏ silo bằng kim loại kín không có ẩm thẩm thấu vào trong nhiệt độ cũng thích hợp. Tuy nhiên độ thông gió thông thoáng cho quá trình trao đổi kém. Phương pháp bảo quản này đảm bảo chất lượng, có thể bảo quản trong thời gian dài mà vẫn đảm bảo chất lượng. Quá trình xay xát lúa: Một số đơn vị công nghệ vẫn chưa thay đổi vẫn sử dụng hệ thống truyền động dây đai, một số sử dụng hệ thống xát lúa. Hình 2. 7: Khu vực xay xát[6] 41
  53. Nhìn chung công nghệ xay xát của tỉnh vẫn còn lạc hậu. Trong tương lai dự báo công nghệ ngành này tiếp tục thay đổi nhanh bằng các ngành nghề khác. Tập trungvào: - Khâu vận chuyển nguyên liệu từ tàu, ghe vào nhà máy: theo hướng vận chuyển bằng băng tải hoặc khí động nhằm giảm thiểu bụi và giảm thiểu tai nạn giaothông. - Khâu xay xát: sử dụng công nghệ khép kín. - Chế biến phụ phẩm ngành xay xát: đồng phát nhiệt điện từ trấu, sản xuất viên nhiên liệu từ trấu . Thuyết minh quy trình[12] Lúa khi thu mua sẽ đượckiểm tra chất lượng và phân loại chặt chẽ, lúa nào cần xử lý để đạt yêu cầu bảo quản sẽ được đưa đi xử lý (phơi, tách tạp chất ), lúa đạt yêu cầu bảo quản sẽ được nhập kho. Từ kho chứa lúa, khi xay xát, lúa được đưa vào hầm nguyên liệu, đầu vào của dây chuyền xay xát; từ đây, nhờ gàu tải, lúa được đưa đến sàng tách tạp chất để tách toàn bộ tạp chất nếu có (tách rơm, vật liệu kim loại ), lúa sạch được đưa qua khâu xay bóc vỏ bằng rulo cao su, lúa sau khi bóc vỏ xong, được đưa đi tách trấu lép, lững bằng hút rớt. Trấu sẽ được đưa ra hệ thống ép trấu viên nếu nhà máy có Trấu lép lững được đưa thẳng tới bão chưa trấu bằng quạt gió của hút rớt, phần còn lại là gạo có lẫn thóc, sẽ rớt xuống gằng bắt thóc.Gằng bắt thóc tách gạo lức ra khỏi thóc, thóc được đưa trở lại máy rulo cao su để bóc vỏ trở lại. Công đoạn bóc vỏ được tuần hoàn nhiều lần để sao cho thóc lẫn ở mức tối thiểu trước khi gạo lức được đưa qua khâu xát trắng.Sơ đồ quy trình công nghệ tổng thể của ngành này như hình 2.8 42
  54. Hình 2. 8: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất đặc trưng của ngành[7] 2.3.2. Nguồn phát sinh nước thải a. Nước từ nhà vệ sinh Nước thải sinh hoạt phát sinh từ hoạt động sinh hoạt hằng ngày của nhân viên công nhân trong kho.Loại nước thải này bị ô nhiễm bỏi các chất rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (BOD, COD), các chất dinh dưỡng (N,P) và vi khuẩn gây bệnh Ecoli Bảng 2. 2:Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Chất ô nhiễm Nồng độ (mg/l) QCVN14:2008BTNMT Cột A Cột B pH 6.8’7.8 5-9 5-9 BOD5 100’120 30 50 COD 120’140 - - 43
  55. SS 200’220 50 100 Dầu mỡ 40’120 10 20 Coliform 103’105 3.103 5.103 Các CHC có trong nước thải sinh hoạt chủ yếu là các loại Carbohydrat, Protein, Lipid là các chất dễ bị VSV phân hủy. Chỉ thị cho lượng CHC có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi VSV chính là chỉ số BOD5. Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà VSV phải tiêu thụ để phân hủy lượng CHC có trong nước thải b. Nước từ nhà ăn Nếu nước thải không được xử lý sẽ gây tác những tác hại cho môi trường nước và hệ thủy sinh thể hiện qua các tác động sau: - Tác động của CHC: là hợp chất dễ dàng bị VSV phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxy hòa tan trong nước để oxy hóa các CHC. Sự ô nhiễm chất này sẽ dẫn đến suy giảm oxy hòa tan để phân hủy các CHC làm cho nước có màu sẩm, pH thấp. - Tác động của chất rắn lơ lửng: Ảnh hưởng xấu tới nguồn động vật thủy sinh, ngoài ra nó còn làm tăng độ đục của nước. - Tác động của các chất dinh dưỡng: các chất dinh dưỡng N,P gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, làm cho nhiều loại tảo độc phát triển mạnh, ảnh hưởng tới chất lượng nước. Bảng 2. 3: Thành phần tính chất nước thải nhà ăn (chưa xủ lí) STT Các chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ 1 pH - 5.8 2 COD mg/l 294 3 BOD5 mg/l 208 44
  56. 4 SS mg/l 51 5 N tổng mg/l 103 6 P tổng mg/l 14 7 Dầu mỡ mg/l 38 (Nguồn: Tham khảo thành phần tính chất nước thải nhà ăn của Công Ty TNHH Furukawa Automotive Pats) 2.3.3. Nguồn phát sinh khí thải Các nguồn gây ô nhiễm không khí trong quá trình hoạt động phát sinh từ các khâu như sau: Ô nhiễm từ dây chuyền sản xuất Khí thải từ lò sấy đốt than đá Khói thải từ phương tiện vận chuyển a. Ô nhiễm bụi từ dây chuyền sản xuất Bụi phát sinh từ các khâu sau: Bụi từ công đoạn nhập liệu: bụi phát sinh do các hoạt động sau Bụi phát sinh do cào đổ lúa lên băng tải: Công nhân đổ trực tiếp lúa vào bồn chứa trung gian Từ bồn nhập liệu thô, băng tải sẽ tiếp tục vận chuyển lúa vào bồn chứa lớn.Lúa sẽ đổ vào bồn từ trên cao xuống Bụi trong giai đoạn này chủ yếu là các lông tơ mịn trên vỏ lúa. Khi tiếp xúc lâu dài sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân. Bụi mịn từ dây chuyền xay xát. Trấu từ dây chuyền xay xát: Vỏ trấu sau khi qua công đoạn bóc vỏ sẽ được tách loại bởi quạt thổi đến nhà chứa trấu. Nhà chứa trấu là một 45
  57. nguồn gây ô nhiễm bụi cực kì nghiêm trọng của nhà máy xay xát nếu không xử lý, bụi phát tán ra sẽ làm ô nhiễm nặng nề cả khu vực sản xuất. Hệ thống vận chuyển trấu và nghiền, ép viên trấu: hệ thống này là 01 công trỉnh đầu tư nhằm giảm tác động của trấu và chế biến trấu thành viên nhiên liệu. Tuy nhiên do công ty đầu tư công nghệ cũ nên vấn dề môi trường chưa đảm bảo, cụ thể làm gia tăng thêm bụi như hình 2.9 Hình 2. 9:Các vị trí phát sinh bụi của hệ thống ép trấu viên Hệ thống sấy, sàng, các quá trình vận chuyển từ thiết bị này sang thiết bị khác và hệ thống thu cám: Một số ví dụ điển hình như hình 2.10, hình 2.11. Hình 2. 10: Qúa trình trung gian phát sinh bụi 46
  58. Vị trí sinh bụi 2.11a hệ thống cấp liệu vào thiết bị trung gian phát sinh bụi 2.11b hệ thống sấy gây phát sinh bụi Hình 2. 11: Các hệ thống phát sinh ra bụi Hệ thống cyclon thu cám: hệ thống này hiệu quả xử lý bụi cũng như thu hồi cám rất kém, thiết bị của hệ thống này như hình 2.12 Hình 2. 12: Hệ thống cyclon thu cám phát sinh bụi 47
  59. b. Khí thải Khí thải phát sinh từ các nguồn sau: + Quá trình xát lúa (theo trấu) + Quá trình đốt nhiên liệu phục vụ sấy + Các vị trí nạp liệu, chuyển nguyên liệu trung gian giữa các thiết bị + Hệ thống thu hồi cám + Thiết bị ép trấu (nếu có) Thành phần khí thải chủ yếu là bụi. Quá trình sấy có sử dụng than đá, khí thải có nhiều thành phần hơn như SO2, CO2, bụi, hơi nước, Ngoài ra trong quá trình hoạt động, khu vực sản xuất còn phát sinh ra tiếng ồn gây ảnh hưởng tới công nhân trong khi đó công nhân chưa được trang bị biện pháp bảo vệ nào đáng kể. c. Khói thải từ phương tiện vận chuyển Do hầu hết hang hóa nhập kho lẫn xuất kho đều sẽ đượctiến hành bằng đường thủy. Các loại phương tiện vận chuyển ra vào nhà máy bằng đường bộ chủ yếu là xe máy, xe oto của cán bộ, công nhân viên nhà máy và một số lượt xe tải chở trấu viên. Vì thế, phạm vi tác động là nhỏ, không đáng kể. d. Khí nhà kính Hệ số phát thải khí nhà kính của ngành gồm có phát thải trực tiếp và gián tiếp. Trong đó phát thải trực tiếp liên quan đến đốt nhiên liệu, phát thải gián tiếp liên quan tới điện (hệ số phát thải của điện là 0,5764 kgCO2/kwh). Các nguyên nhân có thể xem xét cải tiến để giảm thiểu phát thải KNK là: - Đối với điện như bảng 2.4 - Đối với phát thải trực triếp: do sử dụng nhiên liệu 48
  60. Bảng 2. 4:Các nguyên nhân dẫn đến tiêu thụ nhiều điện STT Vị trí, nguồn Nguyên nhân Bình luận thêm Hầu hết công ty sử dụng Các động cơ điện hiệu suất động cơ điện của Trung thấp Các động cơ Quốc 1 điện Các động cơ sau khi Một số động cơ được quấn lại quấn lại hiệu suất sẽ giảm 5-10% Hệ thống băng Các con lăn chưa được bảo Các con lăn phát ra tiếng 2 tải dưỡng tốt kêu Chiếu sáng Sử dụng đèn T10, balast sắt từ Đây là loại đèn có hiệu 3 Hoặc T8 palast sắt tư suất thấp nhất trong các đèn cùng loại Không ổn định dẫn đến hệ Nguồn nguyên 4 thống hoạt động non tải ở một liệu số thời điểm Tiêu thụ điện Phụ tải dao động rất lớn dẫn Nguyên nhân chính 5 đến tổn thất trong hệ thống cũng do nguồn nguyên điện tăng liệu Gầu tải Bằng thép có trọng lượng lớn Phải sử dụng động cơ có 6 công suất lớn Các máy lau Sử dụng công nghệ tiêu tốn Trong khi đó có một số bóng: sử dụng nhiều năng lượng Công suất thiết bị công suất lớn phổ biến của 5t/h nhưng sử dụng moto hơn nhưng chỉ sử dụng 7 Lamico, Bùi 100Hp động cơ 75Hp Văn Ngọ, Shinco 49
  61. e. Điện năng: Là nguồn năng lượng chủ yếu cho hoạt động của ngành xay xát, lau bóng gạo. Điện là 01 chi phí vận hành cao nhất của các công ty này. Định mức tiêu thụ điện của công nghệ xay xát, lau bóng gạo khoảng 72 – 97kwh/tấn sản phẩm. 2.3.4. Nguồn phát sinh CTR và CTNH Chất thải rắn sinh hoạt: Chất thải phát sinh chủ yếu từ quá trình hoạt động, sinh hoạt ăn uống của công nhân là thực phẩm, rau quả, bọc nilong Tải lượng chất thải tính theo đầu người. CTR thông thường: Bao bì chứa lúa- gạo nguyên liệu, dây buộc bao Bụi từ công đoạn nhập liệu xay xát, bụi cám trấu, trạp chất từ máy sàng, tro, xỉ than từ lò sấy gạo đốt than đá Tạp chất từ máy sàng (sạn,sỏi), trấu, bụi từ bồn nhập liệu xưởng ép trấu, bụi do bằm trấu Các loại CTR thông thường phát sinh tại cơ sở đều không có tính độc hại. Thậm chí sỏi, đá, sạn còn có thể làm phụ phẩm xây dựng; san lắp mặt bằng. Bao bì được tái sử dụng để vận chuyển gạo hoặc bán lại cho các cơ sở thu mua. Chất thải nguy hại: Dầu nhớt, giẻ lau phát sinh do hoạt động bảo trì bảo dưỡng máy móc, động cơ: ước tính lượng phát sinh khoảng 2-5 kg/tháng. Bóng đèn huỳnh quang, hộp mực in: 10-13kg/năm. 2.3.5. Nguồn phát sinh tiếng ồn Nguồn phát sinh tiếng ồn trong quá trình hoạt động chính là do hoạt động sản xuất. Có 2 nguồn gây chủ yếu: Công đoạn bóc vỏ khi xay xát: hoạt động của động cơ và ru-lô khiến tiếng ồn của công đoạn này thường dao động trong khoản 85-90 dBA. Công đoạn tách trấu:Tiếng ồn chủ yếu của công đoạn này chính là tiếng ồn do động cơ và pô-ly của quạt hút gây ra.Tùy vào mức độ chínhxác 50
  62. trong kỹ thuật cân chỉnh của nhà sản xuất quạt và kỹ thuật bảo trì bảo dưỡng, tiếng ồn do thiết bị này gây ra có mức dao động khá lớn, từ 75-90 dBA. Với mức ồn này, nếu người lao động tiếp xúc lâu dài mà không có các biện pháp bảo vệ thính giác sẽ dẫn đến bệnh điếc nghề nghiệp, hoặc nhẹ hơn là bị lãng tai. 2.4. HIỆN RẠNG VÀ DIỄN BIẾN CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƢỜNG CỦA HUYỆN Theo quy hoạch phát triển công nghiệp tỉnh Đồng Tháp đến năm 2020 đã được thỏa thuận với Bộ Công Thương, trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp có quy hoạch tổng thể 31 CCN với tổng diện tích khoảng 1710 ha. Do hầu hết các cụm công nghiệp đã được thực hiện từ trước những năm 2009 (trước khi Quyết định 105/2009/QĐ-TTg có hiệu lực) nên không có quyết định thành lập, chỉ có công văn thống nhất chủ trương của Uỷ ban nhân dân tỉnh là các địa phương tiến hành quy hoạch chi tiết và đền bù giải tỏa, đầu tư hạ tầng Thực hiện theo trình tự trên, hiện có 17CCN được quy hoạch chi tiết với tổng diện tích khoảng 800ha, trong đó có 14 CCN đã triển khai đền bù, giải phóng mặt bằng và đầu tư hạ tầng gần 350ha (Nguồn:Báo cáo công tác quản lý và bảo vệ môi trường khu kinh tế, khu công nghiệp, cụm công nghiệp trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp năm 2012 của UBND tỉnh). Bảng 2. 5: Hiện trạng các CCN đang hoạt động ở huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp[8] STT Tên CCN Quy mô (ha) Tỷ lệ lấp đầy (%) 1 Cần Lố 16 100 2 Mỹ Hiệp 15 67 3 Phong Mỹ 6 100 4 CBTP An Bình 16 100 51
  63. Mỗi ngày lượng phát sinh trên 2200 m3/ngày, trong đó đa phần là nước thải phát sinh từ các CCN trên địa bàn. Hiện nay, đa số các CCN chưa được đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải trập trung, nước thải phát sinh được các cơ sở sản xuất được xử lý bằng hệ thống tự đầu tư với công nghệ hiện có và chịu sự giám sát về chất lượng nước thải đầu ra. Riêng đối với các cơ sở sản xuất nằm ngoài CCN, với lượng phát sinh khoảng 119 m3/ngày, chủ yếu từ hoạt động làm mát, rửa nguyên vật liệu, hiện nay đa phần các cơ sở áp dụng biện pháp xử lý chung với nước thải sinh hoạt. Các làng nghề trong huyện Cao Lãnh Bảng 2. 6: Hiện trạng các làng nghề được công nhận trong huyện Cao Lãnh[8] STT Tên làng nghề Số lượng Nghề chủ yếu 1 Huyện Cao Lãnh 3 Dệt chiếu 2 Tp Cao Lãnh 4 Đan mê bồ 3 Huyện Cao Lãnh 20 Lò gạch đất sét nung 2.4.1. Hiện trạng, diễn biến các thành phần môi trường và các vấn đề môi trường a. Hiện trạng và diễn biến các thành phần môi trường[10] Huyện Cao Lãnh có diện tích đất tự nhiên là 49160.4 ha, đứng vị trí thứ 2 trên địa bàn tỉnh sau huyện Tháp Mười. Kinh tế huyện với thế mạnh là hoạ t động sản xuất nông nghiệp, ngoài diện tích đất trồng lúa và hoa màu 31.233,3 ha, còn có 6.706,7 ha diện tích trồng cây ăn trái và 1.550,9 ha diện tích đất rừng, với mạng lưới sông ngòi chằng chịt, tổng diện tích mặt nước là 3.435,2 ha. Bên cạnh việc phân bổ diện tích mặt đất phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế, huyện cũng quan tâm đến công tác bảo tồn và duy trì hiện trạng đa dạng sinh học, 2 hệ sinh thái còn lưu giữ nét đặc trưng về sự đa dạng sinh học của huyện là Khu du lịch sinh thái rừng tràm Gáo Giồng và khu căn cứ cách mạng Xẻo Quýt, nơi 52
  64. đây với hệ động thực vật rất phong phú và đa dạng là điểm đến lý tưởng cho du khách đến tham quan, tìm hiểu về nét đặc trưng của hệ sinh thái vùng Đồng Tháp Mười, cũng như có ý nghĩa trong công tác nghiên cứu khoa học. Theo báo cáo Điều tra hiện trạng đa dạng sinh học tại Khu rừng tràm Gáo Giồng có 51 loài thực vật, 6 loài thú, 57 loài cá, 13 loài bò sát và 69 loài chim, trong đó có các loài quý hiếm có tên trong sách đỏ Việt Nam như: Điên điển, Cổ rắn, Cò nhạn, Cốc đế. Cùng với xu thế phát triển của nền kinh tế thì lượng chất thải phát sinh ngày càng gia tăng, điều này đã tạo nên áp lực rất lớn lên môi trường sinh thái. Theo Báo cáo giám sát môi trường năm2016 thì chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện đang có dấu hiệu bị ô nhiễm, đặc biệt là tại các khu vực tập trung đông dân cư, nhà máy, các chỉ tiêu quan trắc BOD, COD, TSS, N-NH4+, đều vượt ngưỡng cho phép theo QCVN08-MT:2015/BTNMT. Bên cạnh đó trong năm, canh tác nông nghiệp với lượng phân bón sử dụng 85.600 tấn, thuốc bảo vệ thực vật 22.675 tấn, điều này tác động không nhỏ đến nguồn tài nguyên nước và đất, tăng nguy cơ suy thoái đất, tích tụ hóa chất vào trong nước gây ảnh hưởng đến các sinh vật, kể cả người sử dụng. Trong năm qua, tổng diện tích đất nông nghiệp của huyện bị mất do chuyển đổi mục đích sử dụng và bị hoang mạc hóa là 454,9 ha chiếm 0,93% diện tích đất tự nhiên, phần lớn tập trung ở các địa phương: thị trấn Mỹ Thọ (5,2%), xã Bình Hàng Tây (4,9%), xã Mỹ Hội (3,1%). b. Các nguồn gây ô nhiễm môi trường[10] Với mật độ dân số cao, hoạt động thương mại, dịch vụ phát triển, đồng nghĩa mỗi ngày có một lượng lớn chất thải được phát sinh, trong đó đa phần là rác thải sinh hoạt (53,9 tấn/ngày), với tính chất dễ phân hủy do có thành phần hữu cơ cao, lượng phát sinh thường xuyên nên đòi hỏi đầu tư nhiều cho công tác thu gom và xử lý rác thải (bình quân 855,7 triệu đồng/năm), các địa phương phát sinh nhiều rác thải nhất là xã Tân Nghĩa và thị trấn Mỹ Thọ. Hoạt động công nghiệp và tiểu thủ công: Ngoài ra còn có trên 65 Cơ sở sản xuất công nghiệp khác phân bố rải rác ở các xã, thị trấn, tập trung 53
  65. nhiều nhất là các xã Bình Hàng Trung, Phong Mỹ, Tân Nghĩa, loại hình sản xuất chủ yếu của huyện là xay xát, chế biến gạo, cưa xẻ gỗ, chế biến thủy sản, thuốc tân dược, sản xuất thức ăn gia súc, sản xuất gạch, nước uống đóng chai, Đối với các cơ sở sản xuất công nghiệp nằm ngoài cụm công nghiệp, lượng chất thải phát sinh mỗi ngày khoảng 55,8 tấn/ngày chất thải rắn và 119,2m3/ngày nước thải, với đặc thù là các cơ sở chế biến và gia công nông sản nên phần lớn chất thải rắn phát sinh đều có thể tái sử dụng cho các mục đích khác, thành phần chủ yếu gồm tro, trấu, rất dễ phát tán gây ô nhiễm nguồn nước, không khí. Hiện nay, công tác kiểm soát bụi từ các cơ sở xay xát chưa thực sự hiệu quả, một số nơi còn xảy ra tình trạng phản ánh của người dân[14]. Hoạt động nông nghiệp: Tổng diện tích đất trồng trọt của huyện là 40.591,7 ha, sản lượng lương thực trong năm đạt 622.312 tấn, các loạicây chủ lực của huyện là lúa, rau màu, xoài, nhãn, chanh Do có diện tích đất trồng trọt lớn, trong năm qua ngành nông nghiệp sử dụng 85.600 tấn phân bón và 22.675 tấn/năm thuốc bảo vệ thực vật, điều này đồng nghĩa là một lượng lớn hóa chất và chất thải rắn được thải vào môi trường nước, đất. Ngoài ra, công tác thu hoạch nông sản cũng phát sinh một lượng lớn chất thải rắn từ rơm, rạ, tro, trấu, củ, quả 165.212 tấn/năm. Nguồn phát sinh không tập trung, đa phần người dân tự xử lý, nên công tác quản lý hiện nay đối với rác thải này chủ yếu thông qua hình thức tuyên truyền, vận động. Trong lĩnh vực chăn nuôi, toàn huyện có 131 cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm tập trung và trên 895 hộ chăn nuôi nhỏ lẻ với tổng đàn là 30.368 con gia súc, 2.700.000 con gia cầm, trên 50.000 con cá sấu, các cơ sở tập trung chủ yếu ở các vùng nông thôn, hiện nay công tác quản lý đối với các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ, quy mô hộ gia đình đa số chỉ ở mức tiêm phòng dịch bệnh, đối với các cơ sở chăn nuôi quy mô vừa và lớn công tác bảo vệ môi t rường được thực hiện đúng theo quy định. Hoạt động nuôi trồng thủy sản cũng thải một lượng lớn chất thải vào trong môi trường, thành phần chủ yếu là nước thải và bùn thải sau thu 54
  66. hoạch, năm 2016 diện tích thả nuôi thủy sản toàn huyện đạt 1.758 ha với sản lượng thu hoạch đạt 72.875 tấn tập trung nhiều ở xã Bình Thạnh, xã Tân Hội Trung, xã Nhị Mỹ. Nhìn chung, trong chăn nuôi chất thải phát sinh có đặc thù dễ gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là nguồn nước và không khí, gây tác động không nhỏ đến sinh hoạt của người dân, do đa phần các hộ sống tại nông thôn còn sử dụng trực tiếp nước mặt trong sinh hoạt. Hoạt động y tế: Trên địa bàn huyện có 22 cơ sở y tế đang hoạt động lượng phát sinh chất thải mỗi ngày tại các cơ sở y tế trên 500 kg/ngày, trên 90% rác thải từ các bệnh viện có điều trị bệnh nhân nội trú, thành phần chủ yếu trong chất thải y tế là rác thải sinh hoạt và một phần chất thải nguy hại (70kg/năm) có tính chất dễ lây nhiễm, nên đòi hỏi công tác xử lý phải đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật, loại bỏ mầm bệnh và các yếu tố nguy hại trước khi thải vào môi trường. c. Tình hình phát sinh chất thải[10] Chất thải rắn: Tổng lượng chất thải rắn phát sinh trên địa bàn huyện khoảng 183 tấn/ngày, trong đó chất thải rắn công nghiệp chiếm 30.5%, nông nghiệp 25%, sinh hoạt 29,5%, làng nghề 14,8% và y tế 0,28%. Phần lớn rác thải sinh hoạt không được phân loại tại nguồn, hoạt động thu gom rác trên địa bàn huyện được đảm trách bởi Công ty TNHH MTV Cấp nước và Môi trường đô thị Đồng Tháp, tỷ lệ thu gom đạt 93,2% ở đô thị và trung tâm các xã, đạt 69,1% ở nông thôn; đối với chất thải rắn công nghiệp, thành phần chủ yếu là tro, cám, trấu hầu hết được tái sử dụng làm chất đốt, phân bón, thức ăn chăn nuôi; trong chăn nuôi phần lớn chất thải phát sinh từ phân gia súc, gia cầm khoảng 45,8 tấn/ngày, trong đó khoảng 66% được thu gom xử lý, các biện pháp thường được các cơ sở áp dụng là sản xuất khí gas và ủ phân bón cho cây trồng. Nước Thải: Nước thải sinh hoạt: Lượng nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày tại khu vực đô thị khoảng 9.510 m3 ngày và 4.230 m3ngày ở các cụm dân cư nông thôn, phần lớn nước thải được xử lý sơ bộ bằng hầm tự hoại trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung của khu vực. Đa số các cụm, tuyến dân cư tập trung trên 55
  67. địa bàn huyện đều có đầu tư hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, tuy nhiên phần lớn hiện đang trong tình trạng xuống cấp, cần được đầu tư sửa chữa, nâng cấp. Nước thải công nghiệp: Mỗi ngày lượng phát sinh trên 2.200 m3ngày, trong đó đa phần là nước thải phát sinh từ các cụm công nghiệp trên địa bàn. Hiện nay, đa số các cụm công nghiệp chưa được đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải trập trung, nước thải phát sinh được các cơ sở sản xuất được xử lý bằng hệ thống tự đầu tư với công nghệ hiện có và chịu sự giám sát về chất lượng nước thải đầu ra. Riêng đối với các cơ sở sản xuất nằm ngoài cụm công nghiệp, với lượng phát sinh khoảng 119 m3 ngày, chủ yếu từ hoạt động làm mát, rửa nguyên vật liệu, hiện nay đa phần các cơ sở áp dụng biện pháp xử lý chung với nước thải sinh hoạt. Nước thải chăn nuôi: Lượng phát sinh là 36.514m3ngày, đặc thù nước thải chăn nuôi có hàm lượng chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng cao và thường phát sinh mùi hôi, phần lớn các cơ sở chăn nuôi áp dụng biện pháp xử lý bằng hầm hoặc túi ủ biogas, đạt tỉ lệ 71,2% ở cơ sở chăn nuôi tập trung và 58,3% ở các hộ gia đình. 2.4.2. Các vấn đề chính của môi trường[10] Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, huyện cũng đã chú trọng đầu tư về vật chất, cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực cho công tác bảo vệ môi trường nhằm đảm bảo chất lượng cuộc sống của người dân, tạo môi trường cạnh tranh trong thu hút vốn đầu tư. Mặc dù vậy, trong thời gian qua có một số vấn đề về môi trường mà huyện đang phải đối mặt: Chất lượng nguồn nước mặt ngày càng bị suy giảm, do đa phần nước thải từ sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp thương mại, dịch vụ chưa được xử lý đảm bảo yêu cầu trước khi thải ranguồn tiếp nhận, chưa được đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung trên địa bàn huyện. Ô nhiễm môi trường từ hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm chưa giải quyết dứt điểm do số hộ gia đình và cá nhân chăn nuôi nhỏ lẻ chiếm tỷ lệ lớn nên công tác quản lý gặp rất nhiều khó khăn. 56
  68. Nước thải nuôi trồng thủy sản đa phần chưa được xử lý triệt để trước khi thải ra nguồn tiếp nhận, nuôi tự phát không theo quy hoạch vẫn còn diễn ra làm tăng nguy cơ lây lang, bùng phát dịch bệnh trên diện rộng. Tình trạng ô nhiễm môi trường, mất vẻ mỹ quan từ rác thải sinh hoạt tại khu vực công cộng vẫn còn diễn ra do công tác đầu tư cơ sở hạ tầng cho thu gom rác chưa đảm bảo cũng như một số bộ phận người dân chưa ý thức trong trong việc giữ gìn vệ sinh chung. Tình trạng ô nhiễm môi trường không khí do bụi và khí thải từ các cơ sở chế biến lương thực, cơ sở sản xuất gạch theo phương pháp truyền thống vẫn còn diễn ra gây ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân xung quanh. Nguồn tài nguyên đất đứng trước nguy cơ bị suy thoái do hoạt động canh tác nông nghiệp hiện nay còn lạm dụng nhiều vào việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, hoạt động thâm canh tăng vụ trong sản xuất lúa và sử dụng đất không theo quy hoạch vẫn còn diễn ra. Sự đa dạng sinh học tại địa phương ngày càng bị suy giảm, do hoạt động canh tác nông nghiệp, mất dần diện tích đất nơi từng là sinh cảnh của các loài động thực vật bản địa, hoạt động đánh bắt trái phép của một số người dân trong các khu vực được bảo tồn vẫn còn tiếp diễn. 2.5. DỰ BÁO DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG CỦA NGÀNH ĐẾN NĂM 2026 2.5.1. Dự báo lượng khí thải từ đốt rơm,rạ ngoài đồng ruộng Theo nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới [25] việc đốt rơm ở ngoài động ruộng sau khi thu hoạch thay vì thu gom đem về nhà hoặc bán cho các cơ sở trồng nấm thì việc đốt rơm ở ngoài đồng ruộng sẽ tạo ra nhiều khí thải độc hại vào môi trường. Những loại khí thải chủ yếu được tạo ra khi đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng bao gồm khí Dioxit Cacbon (CO2), Cacbon Monoxide (CO), khí Methane (CH4), các Oxit Nitơ (NOx hoặc N2O), Oxit Sulphur (SO2), NMVOC, EC, OC, bụi hay vật chất dạng hạt (như TPM, PM25, PM10 ). Trong số đó thì lượng khí thải CO2 chiếm tỷ trọng cao nhất. 57
  69. Theo Streets hàng năm lượng phát thải do đốt rơm rạ và các phế thải từ cây ngắn ngày khác ngoài đồng ruộng ở châu Á ước tính đạt 100 ngàn tấn SO2, 960 ngàn tấn NOx, 379 triệu tấn CO2, 23 triệu tấn CO và 680 ngàn tấn CH4. Rất nhiều các khí thải từ đốt rơm rạ là những khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, CH4, N2O, NMHC. Ngoài ra các loại khí thải khác như SOx, NOx có thể tích tụ trong khí quyển gây ra tình trạng mưa axít cũng như gây ra các bệnh liên quan đến đường hô hấp như khó thở, hen suyễn, viêm phế quản.[32] Sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng được ước tính theo công thức Qst = Qp x SGR x k[25] Trong đó: Qst : Là sản lượng rơm rạđốt ngoài đồng ruộng; Qp : Là sản lượng lúa SGR: Là tỷ lệ rơm rạ so với sản lượng lúa k : Là tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng so với tổng sản lượng rơm rạ. Lượng khí thải phát thải từ việc đốt rơm rạ được ước tính theo công thức Ei = Qst x EFi x Fco Trong đó: Ei:Là lượng khí thải i phát thải vào môi trường do đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng. EFi: Là hệ số phát thải khí thải i từ việc đốt rơm rạngoài đồng ruộng. Fco:Là tỷ lệ chuyển đổi thành khí thải khi đốt rơm rạ. a. Ước tính lượng rơm rạ đốt ngoài đồng Ruộng vùng đồng bằng sông Hồng. Theo ước tính của Gadde[34] thì tỷ lệ rơm rạ so với sản lượng lúa là 75%. Do chưa có nghiên cứu nào cụ thể về tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng so với tổng lượng rơm rạ của mỗi tỉnh thành ở ĐBSH nên tỷ lệ rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng ở ĐBSH được giả định là 80%.[15] 58
  70. Bảng 2. 7:Ước tính sản lượng rơm rạ đốt ngoài đồng ruộng huyện Cao Lãnh dự báo đến năm 2026 Năm 2016 Dự báo đến năm 2026 Sản lượng lúa (1000 595657 970262 tấn) Sản lượng rơm rạ (1000 446742.75 727696.5 tấn) Tỷ lệ đốt 80% 80% Sản lượng rơm rạ đốt 357394.2 582157.2 ngoài ruộng (1000 tấn) b. Ước tính lượng khí thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng Lượng khí thải vào môi trường được ước tính theo công thức trong phần phương pháp nghiên cứu. Theo hướng dẫn của IPCC (Ủy ban Liên chính Phủ về Biến đối khí hậu) thì tỷlệchuyển đối thành khí thải khi đốt cháy rơm rạ ngoài đồng ruộng là 80% hay Fco = 0.8[27] Dựa và hệ số phát thải được Gadde tổng hợp từ nhiều nghiên cứu khác nhau, tổng lượng khí thải phát thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng của huyện Cao Lãnh dự báo đến năm 2026. Bảng 2. 8:Lượng khí thải vào môi trường từ đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng năm 2016 và dự báo đến năm 2026 Hệ Lượng khí thải (1000 tấn) theo tỷ lệ đốt rơm rạ ngoài Tên Đơn vị Hệ số (EF) số đồng ruộng đốt Năm 2016 Dự báo đến năm 2026 CO2 g/kg 1460 0,8 417436,4 679959,6 CH4 g/kg 1,20 0,8 343,1 558,9 N2O g/kg 0,07 0,8 20,01 32,6 59
  71. CO g/kg 34,70 0,8 9921,3 16160,7 NMHC g/kg 4 0,8 1143,66 1862,9 NOX g/kg 3,10 0,8 886,33 1443,7 SO2 g/kg 2 0,8 571,83 931,5 TPM g/kg 13 0,8 3716,89 6054,4 PM25 g/kg 12,95 0,8 3702,6 6031,1 PM10 g/kg 3,70 0,8 1057,86 1723,2 PAHS g/kg 18,62 0,8 5323,74 8671,8 PCDD/F (I-TEQ)/kg 0,50 0,8 142,9 232,8 Theo kết quả tính toán của huyện Cao Lãnh (Bảng 2.7) cho thấy CO2 phát thải lớn nhất, tiếp đến là khí CO lượng khí thải còn lại là các khí PM25, PM10, SO2, NOX, NH3, CH4, NMVOC, EC, OC. Mức độ phát thải khí do đốt rơm rạ ngoài đồng ruộng dự báo đến năm 2026 cho ta thấy về sự phát thải khí ngày càng tăng.Chính vì vậy hạn chế tình trạng đốt rơm rạ bừa bãi sẽ đóng góp vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí thải độc hại, hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường, tình trạng biến đối khí hậu cũng như giảm thiểu những tác động tiêu cực đến sức khỏe người dân. 2.5.2. Dự báo tải lượng tại nhà máy XXLG a. Nước thải sinh hoạt Nước thải nhiễm bẩn do các chất sinh hoạt : cặn bã từ nhà ăn tập thể, các chất tẩy rửa và chất hoạt động bề mặt. Mức độ ô nhiễm chất thải sinh hoạt phụ thuộc vào 2 yếu tố cơ bản: tải lượng chất bẩn và lưu lượng nước thải Ước lượng tổng số công nhân của 39 nhà máy là 1.560 người. Trong đó 1 nhà máy ước lượng bình quân trong từng khâu như sau.[4] Khâu trực tiếp sản xuất: 20 người. Thợ vận hành máy: 2 người. Công nhân vận chuyển bóc xếp, đóng bao, lưu kho: 15 người. Nhân viên nhà máy: 3 người. Tổng số lượng nhân viên của 1 nhà máy 40 người. 60
  72. Ước tính lượng lao động mỗi năm sẽ tăng 5% thì cho đến năm 2026 thì lượng lao động dự kiến trong tương lai sẽ là: Ta có: P = Po* (1+r)Δt . = 1560 x (1+0.05)10 = 2.541 người Trong đó: Po: Số lao động năm 2016. P: Số lao động năm 2026 r: tỷ lệ gia tăng lao động. Δt: khoảng cách năm. Lượng lao động dự kiến đến năm 2026 sẽ là 2.541 người. Tiêu chuẩn nước dùng sinh hoạt trong xưởng sản xuất công nghiệp tính theo đầu người trong 1 ca làm việc là 45 lít/người/ca (TCXDVN 33:2006- Quyết định 06/2006/QĐ-BXD ngày 17/3/2006). Lượng nước thải được tính khoảng 80% nước cấp.[12] Vậy định mức nước thải sinh hoạt là: CNTSH = 36 lít/người.ca. Vậy nước thải sinh hoạt dự báo đến năm 2026 là 36x 2.541=91.476 lít/ngày= 91,476 m3/ngày. b. Chất thải rắn Chất thải phát sinh chủ yếu từ quá trình hoạt động, sinh hoạt ăn uống của công nhân là thực phẩm, rau quả , bọc nilong. Tải lượng chất thải tính theo đầu người ở các đô thị nhỏ vào khoảng 0.6 – 0.8 kg/người/ngày (theo Phạm Ngọc Đăng, Quản lý môi trường đô thị và CKN, NXB Khoa học, và kỹ thuật, 2004).[12] Ước tính lượng thải trung bình 0.7 kg/người/ngày, thì khối lượng CTRSH dự báo năm 2026 là 2.541 x 0,7=1.778,7kg/ngày. 61
  73. 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 3.1. TIỀM NĂNG ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO NGÀNH XAY XÁT CHẾ BIẾN LÚA GẠO. 3.1.1. Tận dụng và tái chế Tận dụng, và tái chế là phương pháp được ưu tiên hàng đầu trong ngành nông nghiệp hiện nay. Các phụ phẩm của giai đoạn sản xuất này là đầu vào của của quá trình khác, tạo nên vòng tròn khép kín và tạo ra lợi nhuần, và đây cũng là phương pháp cótính khả thi, dễ áp dụng và tốn ít kinh phí và thời gian. Giảm thiểu tới mức tối đa vấn đề phát sinh ô nhiễm ra môi trường. Chất thải trồng trọt có nhiều công dụng có thể tận dụng lại làm thức ăn chăn nuôi. Cứ 1 tấn thóc sản phẩm thu hoạch được sẽ có một lượng phụ phẩm rơm, rạ tương đương. Lượng trấu trong nhà máy sau khi xay xát chiếm khoảng 20%. Vì thế ta có thể thu hồi lượng phụ phẩm này để tận dụng và tái chế. 3.1.2. Sử dụng tài nguyên từ nguồn có thể tái tạo Các nước phát triển, việc áp dụng kỹ thuật này đã được thực hiện rất nhiều nơi và đạt được hiệu quả nhất là về năng lượng gió, mặt trời, dầu Trong các hình thức năng lượng thì ngành xay xát lúa gạo có khả năng áp dụng tốt các năng lượng từ vỏ trấu được dùng làm nhiên liệu cho lò sấy, tiết kiệm được năng lượng dư thừa mà giảm được chi phí sấy, phơi lúa. Hoặc sử dụng lượng trấu dư từ các nhà máy xay xát để phát điện, vừa góp phần giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do việc phải đổ bỏ một lượng lớn trấu dư thừa xuống sông rạch. 3.1.3. Xử lý cuối đường ống Được xem là phương án sau cùng được nghĩ tới để giải quyết các vấn đề liên quan. Thực tế mỗi nhà máy đều xây dựng trạm XLNT sẽ tăng chi phí về xây dựng, hóa chất xử lý, người vận hành. Ngoài ra nhà máy còn phải xây dựng hệ thống lọc 62
  74. bụi,vì lượng bụi phát sinh ra trong một ngày ở nhà máy lớn, nếu không xử lý thì có thể gây ảnh hưởng đến giác mạc, sức khỏe của những hộ dân xung quanh và công nhân bên trong nhà máy. Vì thế, đây sẽ hứa hẹn sẽ mang lại hiệu quả xử lý chất thải cao hơn, tiết kiệm hơn, và thân thiện với môi trường hơn. 3.2. ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT VÀO THỰC TIỄN CHO NGÀNH XAY XÁT LÚA GẠO 3.2.1. Canhtác lúa trên đồng ruộng Quy trình sản xuất lúa của Viện lúa ĐBSCL[5] Thu Làm hoạch đất Nước+các biện Gieo sạ pháp phòng trừ Bón phân Hình 3. 1: Sơ đồ quy trình sản xuất lúa. Chọn lựa giống lúa là một trong những yếu tố quyết định tới sự sinh trưởng phát triển và năng suất lúa. Sử dụng hạt giống đạt tiêu chuẩn chất lượng tương đương cấp xác nhận (theo quy chuẩn của bộ NN & PTNT). – Độ sạch (% khối lượng)>99.0%. – Tạp chất (% khối lượng)<1.0%. – Hạt khách giống phân biệt được (% hạt)<0.25%. – Hạt cỏ (số hạt/kg)<10 hạt. – Tỷ lệ nảy mầm (% số hạt)<85%. – Độ ẩm (%)<13.5%.  Bước 1: Chuẩn bị đất 63