S Y BAN NHÂN DÂN TP.HCM KHOA H C VÀ CÔNG NGH Đ I H C QU C GIA TP.HCM TRƯ NG Đ I H C BÁCH KHOA BÁO CÁO NGHI M THU XÂY D NG CƠ S D LI U V Q TRÌNH TÍCH LŨY SINH KH I CÂY LÚA VÀ HEO TH T, BÒ S A TRONG S N XU T NÔNG NGHI P XÃ THÁI M , HUY N C CHI PH C V THI T K MƠ HÌNH BIOMASS TOWN CH NHI M Đ TÀI TS PHAN ĐÌNH TUẤN, THS NGUYỄN PHƯỚC TRUNG THÀNH PH H CHÍ MINH THÁNG 9/ 2008 BÁO CÁO NGHI M THU Tên đ tài: Xây d ng s d li u v q trình tích lũy sinh kh i lúa heo th t, bò s a s n xu t nông nghi p xã Thái M , Huy n C Chi ph c v thi t k mơ hình Biomass Town Ch nhi m đ tài: TS Phan Đình Tuấn, ThS Nguyễn Phước Trung Cơ quan ch trì: Trường ĐH Bách khoa, ĐHQG TP.HCM Th i gian th c hi n đ tài: 2005-2007 Kinh phí đư c t: 185 triệu đồng Kinh phí c p: 120 triệu đồng theo TB s : 125 TB-SKHCN ngày 25 / / 2005 46,5 triệu đồng theo TB số : 244 TB-SKHCN ngày 08 / 12/ 2006 M c tiêu: - Đưa mối tương quan suất đầu tư cho lúa (phân bón, nước, công lao động, ) sản phẩm thu hồi từ lúa - Đưa mối tương quan suất đầu tư cho heo thịt, bò sữa (thức ăn, nước, công lao động, ) sản phẩm thu hồi từ heo thịt, bò sữa - Thiết kế mô hình Biomass Town dựa sở liệu thu Biomass Town hiểu quy trình khép kín mà sử dụng tối ưu nguồn sinh khối để đem lại hiệu cao mặt kinh tế, xã hội, môi trường, N i dung: - Điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm từ lúa xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi, TP HCM: Thuê diện tích đất canh tác, theo dõi trình trồng lúa từ 3-4 vụ 18 tháng theo quy trình đề Kết hợp với 10 hộ nông dân địa phương có quy mô sản xuất khoảng 3-5 / hộ Ghi nhận thông số đầu vào (phương thức canh tác, thời tiết, thổ nhưỡng, giống, nước, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, ), trình sinh trưởng phát triển lúa, sản phẩm thu sau thu hoạch - Nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình trồng trọt Lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh khối trình trồng lúa địa phương - Điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm chăn nuôi heo thịt, chăn nuôi bò sữa địa bàn nêu : Xác định giống heo thịt bò sữa chăn nuôi có hiệu phổ biến xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi Theo dõi trình chăn nuôi giống heo thịt, bò sữa 18 thángï Kết hợp với 10 hộ nông dân chăn nuôi heo thịt, bò sữa để tiến hành thu thập số liệu thông số đầu vào lượng sinh khối thu Đánh giá hiệu chăn nuôi nguồn chất thải thu biogas phân bón - Nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa Lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa - Đánh giá việc sử dụng nguồn sinh khối tạo từ trình tích luỹ sinh khối lúa, heo thịt, bò sữa Đề xuất hướng sử dụng có hiệu mặt kinh tế, xã hội, môi trường phụ phẩm chất thải nghành trồng trọt chăn nuôi : Đề xuất mô hình Biomass Town phù hợp với đối tượng khảo sát tình hình kinh tế xã hội xã Thái Mỹ Thiết kế mô hình Biomass Town (dạng tài liệu, bảng vẽ) địa bàn nói Tài liệu thiết kế sở cho việc xây dựng mô hình Biomass Town sau naøy Nh ng n i dung th c hi n: Công vi c d ki n Công vi c th c hi n Điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm từ lúa xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi, TP HCM Đã điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm từ lúa xã Thái My 2 Thuê diện tích đất canh tác, theo dõi trình trồng lúa từ 3-4 vụ 18 tháng theo quy trình đề Kết hợp với 10 hộ nông dân địa phương có quy mô sản xuất khoảng 3-5 / hộ Ghi nhận thông số đầu vào (phương thức canh tác, thời tiết, thổ nhưỡng, giống, nước, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, ), trình sinh trưởng phát triển lúa, sản phẩm thu sau thu hoạch Đã thuê diện tích đất canh tác, theo dõi trình trồng lúa vụ theo quy trình đề Kết hợp với hộ nông dân địa phương quy mô sản xuất khoảng 3000 m2 Ghi nhận thông số đầu vào (phương thức canh tác, thời tiết, thổ nhưỡng, giống, nước, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, ), trình sinh trưởng phát triển lúa, sản phẩm thu sau thu hoạch Nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình trồng trọt Lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh khối trình trồng lúa địa phương Đã nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình trồng trọt, thiết lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh khối trình trồng lúa địa phương Điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm chăn nuôi heo thịt, chăn nuôi bò sữa địa bàn nêu Đã điều tra khảo sát để lập sở liệu tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm chăn nuôi heo thịt, chăn nuôi bò thịt địa bàn nêu Xác định giống heo thịt bò sữa chăn nuôi có hiệu phổ biến xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi Theo dõi trình chăn nuôi giống heo thịt, bò sữa 18 thángï Kết hợp với 10 hộ nông dân chăn nuôi heo thịt, bò sữa để tiến hành thu thập số liệu thông số đầu vào lượng sinh khối thu Đánh giá hiệu chăn nuôi nguồn chất thải thu biogas phân bón Đã xác định giống heo thịt bò thịt chăn nuôi có hiệu phổ biến xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi Theo dõi trình chăn nuôi giống heo thịt, bò thịt 12 thángï Kết hợp với hộ nông dân chăn nuôi heo thịt, bò thịt để tiến hành thu thập số liệu thông số đầu vào lượng sinh khối thu Đánh giá hiệu chăn nuôi nguồn chất thải thu biogas phân bón Nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa Lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh Đã nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò thịt Lập cân vật chất lượng cho trình tích khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò thịt Đánh giá việc sử dụng nguồn sinh khối tạo từ trình tích luỹ sinh khối lúa, heo thịt, bò sữa Đề xuất hướng sử dụng có hiệu mặt kinh tế, xã hội, môi trường phụ phẩm chất thải nghành trồng trọt chăn nuôi Đã đánh giá việc sử dụng nguồn sinh khối tạo từ trình tích luỹ sinh khối lúa, heo thịt, bò thịt Đề xuất hướng sử dụng có hiệu mặt kinh tế, xã hội, môi trường phụ phẩm chất thải nghành trồng trọt chăn nuôi Theo dõi thêm trình trồng lúa vụ để củng cố số liệu trồng trọt Đã theo dõi thêm vụ yêu cầu Hội đồng thẩm định giai đoạn để khảo sát trình trồng lúa để củng cố số liệu trồng trọt Tiếp tục thống kê số liệu sản xuất thâm canh xã Thái mỹ để có đánh giá toàn diện biomass địa phương Đã thống kê thêm số liệu sản xuất thâm canh xã Thái mỹ để có đánh giá toàn diện biomass địa phương 10 Trên sở số liệu thu thập được, thiết kế mô hình Biomass Town tận dụng triệt để nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp việc sản xuất lượng 10 Đã thiết kế mô hình Biomass Town tận dụng triệt để nguồn phế phụ phẩm nông nghiệp việc sản xuất lượng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11 1.1 Biomass đặc trưng 11 1.2 Thành phần khả chuyển hoá thành lượng biomass 15 1.3 Các loại biomas 27 1.4 Tình hình nghiên cứu giới 30 1.5 Tình hình nghiên cứu nước 31 1.6 V m t mơ hình th tr n sinh thái 39 1.6 Vài nét xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi tình hình sản xuất, sử dụng biomass 45 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 48 2.1 Trồng trọt 48 2.1.1 Phương pháp nghiên cứu: 48 2.1.2 Kết nghiên cứu 48 2.1.3 Phân tích kết thực nghiệm 49 2.1.4 Kết khảo sát tính toán cân sinh khối xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi.54 2.2 Chăn nuôi bò: 56 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu: 56 2.2.2 Kết nghiên cứu: 56 2.2.3 Phân tích kết thực nghiệm, khảo sát thảo luận 59 2.3 Chăn nuôi heo 61 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu 61 2.3.2 Kết nghiên cứu: 61 2.3.3 Phân tích kết thực nghiệm, khảo sát thảo luận 65 2.4 Xây dựng mô hình phát triển nông thôn xã Thái Mỹ: 67 2.4.1 Tình hình sản xuất nông nghiệp xã Thái Mỹ: 68 2.4.2 TÍNH TOÁN KẾT QUAÛ: 71 3.3 THẢO LUẬN: 78 3.3.1 Lý để xây dựng nhà máy sản xuất cồn, trạm nạp khí biogas xã Thái Mỹ: 78 3.3.2 Chọn vị trí xây dựng trạm thu gom nạp khí biogas: 80 3.3.3 Xây dựng nhà máy sản xuất cồn: 83 3.3.4 Tính toán chi phí cho trình xây dựng mô hình 86 Kết luận kiến nghị 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 MỤC LỤC HÌNH Hình 1: Chu trình Biomass tự nhiên (Nguồn: www.bioenergy.org) 12 Hình 2: Chu trình Carbon (Nguồn: www.windows.ucar.edu) 13 Hình 3: nh hư ng c a công nghệ lọc dầu lên đời sống người 14 Hình 4: nh hư ng c a công nghệ lọc Biomass đ n đời sống người 15 Hình 5: Thành phần cấu trúc Biomass 16 Hình 6: Sơ đồ cấu tạo phân tử galactoglucomannan 18 Hình 7: Sơ đồ cấu tạo phân tử arabinoglucoronoxylan 18 Hình 8: Hextose pentose có thành phần hemicellulose 19 Hình 9: Chuyển hóa pentose môi trường axit 19 Hình 10: Sơ đồ cấu trúc phân tử lignin 21 Hình 11: Sơ đồ đơn vị cấu tạo cuûa lignin 22 Hình 12: Các kiểu liên kết phổ biến đơn vị phenypropan 22 Hình 13: Các dạng dimer tạo thành từ gốc tự phenoxy 23 Hình 14: Tài nguyên Biomass: Rừng 28 Hình 15: Tài nguyên Biomass - Cỏ 29 Hình 16: Quy trình công nghệ sản xuất ethanol từ rơm rạ 37 Hình 17: Mô hình xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp để xây dựng thị trấn sinh thái 39 Hình 1: Tỷ lệ biomass thu hoạch ruộng thí nghiệm 54 Hình 2: Tỷ lệ sử dụng rơm rạ xã Thái Mỹ huyện Củ Chi 55 Hình 3: Chi phí thức ăn (cỏ, cám) lương chất thải trình nuôi bò 59 Hình 4: Số liệu chăn nuôi bò xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi 60 Hình 5: Chi phí thức ăn (cám, rau) lương chất thải trình nuôi heo 65 Hình 6: Số liệu chăn nuôi heo xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi 67 Hình 1: Bản đồ thiết lập vị trí xây dựng trạm nạp biogas xưởng sản xuất cồn 81 MỤC LỤC BẢNG B ng 1: Ảnh hưởng đặc tính biomass việc lựa chọn trình chuyển hoá 27 B ng 1: Chi phí thu hoạch biomas trình trồng trọt 51 B ng 2: Tình hình sử dụng rơm rạ trấu địa bàn Thái Mỹ 55 B ng 3: Chế độ chăn nuôi bò tích luý sinh khối 56 B ng 4: Tyû lệ sản phẩm phế thải từ chăn nuôi boø 60 B ng 5: Chế độ chăn nuôi heo tích luý sinh khối 61 B ng 6: Tỷ lệ sản phẩm phế thải từ chăn nuôi heo 66 B ng 7: kết sản xuất chăn nuôi 73 B ng 8: K t qu ng d ng biogas (4.447.343 m3khí/năm) vào 02 mục đích chính: 76 B ng 9: kết ứng dụng biogas dư (1.339.935 m3khí/năm) vào mục đích khác: 76 B ng 10: Kết sản lượng cồn từ phế phụ phẩm nông nghiệp sau sử dụng mục đích khác: 78 B ng 1: Để xây dựng mô hình biomass town sở công nghệ chế biếnw biomass 79 BẢNG QUYẾT TOÁN KINH PHÍ ĐÃ CHI Lập sở liệu sản xuất lúa Lập sở liệu chăn nuôi heo thịt Lập sở liệu chăn nuôi bò Theo dõi trình sản xuất lúa cành đồng Lập sở liệu tích luỹ sinh khối từ lúa Theo dõi trình tạo sinh khối trình chăn nuôi heo thịt Theo dõi trình tạo sinh khối trình chăn nuôi bò Lập sở liệu tích luỹ sinh khối từ heo thịt Lập sở liệu tích luỹ sinh khối từ boø 15.000.000 8.000.000 8.000.000 8.000.000 8.000.000 6.800.000 6.800.000 5.000.000 4.400.000 Cộng: 70.000.000 Thuê cánh đồng canh tác lúa Thuê cánh đồng canh tác loại trồng Hạt giống : - lúa Phân bón - Phân hữu cơ: - Phân hoá học Thuốc trừ sâu Chi phí hợp tác, hỗ trợ hộ chăn nuôi heo bò để theo dõi trình tích luỹ sinh khối (3 lứa/1,5 năm) Dụng cụ, phụ tùng 5.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 4.000.000 1.000.000 6.000.000 Công cụ phục vụ cho sản xuất nông nghiệp (dụng cụ bảo hộ) Bơm nước phục vụ tưới tiêu Năng lượng, nhiên liệu - Điện Nước Mua sách, tài liệu, số liệu 2.000.000 10.000.000 Cộng 2.000.000 1.000.000 3.000.000 40.000.000 Cộng 500.000 600.000 4.800.000 3.000.000 1.100.000 10.000.000 Xây dựng đề cương tổng quát Xây dựng đề cương chi tiết Quản lý phí quan chủ trì (6.000.000 đ /năm) Quản lý phí quan quản lý(3.000.000 đ /năm) Chi khác BẢNG KINH PHÍ ĐỀ NGHỊ CẤP TIẾP Thiết kế mô hình Biomass Town - Lựa chọn mô hình phù hợp với địa phương - Xây dựng quy trình khép kín việc sử dụng sinh khối cho đối tượng khảo sát - Đánh giá tính kinh tế ảnh hưởng đến môi trường, xã hội Thuê nông dân trồng lúa Thuê nông dân nuôi heo Thuê nông dân nuôi bò Thuê phân tích mẫu đất Thuê phân tích biomass 12.000.000 - Dung môi dùng cho sắc ký lỏng - Màng lọc membrane - Dụng cụ lấy mẫu ( Các thiết bị phục vụ cho việc phân tích mẫu biomass thu được) 12.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 6.000.000 6.000.000 6.000.000 6.000.000 10.000.000 Cách xa cách đồng thuộc ấp Bình Hạ Tây, Bình Thượng 2, Bình Hạ Đông, làm tăng chi phí trình thu gom, vận chuyển 3.3.3.4 Ví trí đặt thứ (C4): thuộc ấp Bình Thượng (nằm đất quy hoạch sử dụng cho đất công nghiệp ) v Thuận lợi: Cách xa khu dân cư, chất thải nhà máy như: bụi, tiếng ồn, nước thải,… gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người dân Nằm đất quy hoạch sử dụng cho công nghiệp Nhà máy xây dựng Khu Công Nghiệp thuận lợi việc quy hoạch quản lý Khu Công Nghiệp xã Thuận lợi trình xử lý tập trung chất thải nhà máy như: bụi, nước thải, chất thải rắn… Thuộc trung tâm ấp xã, thuận tiện trình thu gom, vận chuyển phế phụ phẩm làm giảm chi phí trình thu gom, vận chuyển từ ấp toàn xã Nằm đất quy hoạch sử dụng đất dành cho đất công nghiệp Cung cấp nguồn nhiên liệu sinh học cho nhà máy sản xuất cồn nhà máy khu công nghiệp Đặt nhà máy gần đất sử dụng trồng lâu năm Các chất thải nhà máy sử dụng làm phân bón cung cấp cho nông nghiệp công nghiệp v Khó khăn: Cách xa đường giao thông xã, gây khó khăn trình thu gom, vận chuyển phế phụ phẩm Cách xa cánh đồng thuộc ấp Bình Hạ Tây, Bình Hạ Đông, làm tăng chi phí trình thu gom vận chuyển phế phụ phẩm từ ấp đến Hiện làng nghề xã Thái Mỹ nằm rãi rác ấp Do đó, khó khăn việc tập trung đất sử dụng cho hoạt động công nghiệp 3.3.3.5 Kết luận : Từ ví trí nêu để đặt nhà máy sản xuất cồn, vị trí đặt nhà máy có nhiều thuận lợi có tính khả thi ví trí đặt C4 Đó là, đặt nhà máy thuộc p Bình 85 Thượng (nằm đất quy hoạch đất đai sử dụng cho công nghiệp), dễ xây dựng nhà máy, dễ khắc phục khó khăn môi trường, vận chuyển nguyên liệu, phù hợp với phát triển xã Thái Mỹ nói riêng huyện Củ Chi nói chung Tóm lại, trình sản xuất cồn làm môi trường mà tạo nguồn nhiên liệu sinh học cung cấp cho trình đun nấu, cung cấp điện cho khu vực, cung cấp nhiên liệu cho động cơ, … Sử dụng nhiên liệu sinh học từ rơm rạ, thân, ngô, … tạo công ăn việc làm cho vùng nông thôn Từ đó, thu hút nguồn nhân lực toàn xã Thái Mỹ, thu hút nguồn vốn đầu tư nước nước nhằm phát triển kinh tế, xã hội, môi trường toàn xã Xây dựng mô hình nông nghiệp xanh, bền vững, tiến đến xây dựng “thị trấn sinh thái” xã Thái Mỹ 3.3.4 Tính toán chi phí cho trình xây dựng mô hình 3.3.4.1 Ước tính chi phí thu gom biogas: v Chi phí xây dựng hầm biogas [1]: Theo tính toán cần đầu tư khoảng – 1,2 triệu đồng xây dựng hầm biogas có dung tích m3, tuổi thọ trung bình khoảng 10 – 15 năm, hộ chăn nuôi xây dựng hầm, ta có: 1359 (hộ chăn nuôi) x 1.200.000 (đồng) = 1.630.800.000 (đồng) (1) v Hệ thống đường ống thu khí (sử dụng ống nhựa PVC): Đường ống chính: Đường ống theo đường Tỉnh lộ xã Thái Mỹ dài 6.000 (m) Đường kính đường ống chính: Þ = 200 (mm) Giá thành: 10.000 (đồng/m) 6.000(m) × 10.000 đồng = 60.000.000 (đồng) (2) Ống dẫn từ ấp đường ống gọi đường ống phụ thứ nhất: Toàn xã Thái Mỹ có 07 ấp: trung bình đường giao thông ấp dài 2.000 (m) Mỗi ấp lắp đặt 03 đường ống phụ, ống dài 2.000 (m) Chiều dài đường ống phụ thứ ấp: 2.000 x = 6.000 (m) Đường ống phụ thứ từ tất ấp dài: 6.000 × = 42.000 (m) Đường kính ống phụ thứ nhất: Þ = 100 (mm), với giá thành: 8.000 (đồng/m) 86 42.000 (m) × 8.000 (đồng) = 336.000.000 (đồng) (3) Ống dẫn từ hộ đường ống phụ thứ gọi đường ống phụ thứ hai: Dân số xã Thái Mỹ: 2266 hộ dân 60% hộ dân làm nông nghiệp Khoảng 1.359 hộ chăn nuôi gia súc Đường ống từ hộ đường ống phụ thứ trung bình 100 (m): 1359 × 100 = 135.900 (m) Đường kính ống phụ thứ hai: Þ = 50 (mm), với giá thành: 7.000 (đồng/m): 135.900(m) × 7.000 đồng = 951.300.000 (đồng) (4) v Tổng chi phí (1) + (2) + (3) + (4): 1.630.800.000 + 60.000.000 + 336.000.000 + 951.300.000 = 2.978.100.000 (đồng) 3.3.4.2 Ước tính chi phí thu gom phế phụ phẩm trồng trọt: v Thu gom: Mỗi ngày thu gom tiếng, 30.000 đồng/người.ngày Mỗi người thu gom khoảng 0,5(tấn phụ phẩm/ngày) Thu gom thời gian 15 (ngày/2 vụ) Lượng phế phụ phẩm thu toàn xã Thái Mỹ: 14.284 (tấn phụ phẩm khô) Chi phí tiền công thu gom: Mỗi người thu gom được: 15 x 0,5 = 7,5 (tấn phụ phẩm/2vụ) Số công lao động: 14.284 : 7,5 = 1.905 (công/2 vụ) Chi phí tiền công thu gom: 1.905 x 30.000 = 57.150.000 (đồng/2 vụ) (5) Rơm, trấu, thân lõi ngô thu mua với giá thành 100.000 (đồng/tấn): 5.737,5 (tấn rơm) + 771 (tấn trấu) + 866,7 (tấn ngô/năm) = 7.375,5 (tấn) Giá tiền thu mua rơm, trấu, thân ngô: 7.375,5 (tấn) x 100.000 (đồng/tấn)= 737.550.000 (đồng) (6) Cám thu mua với giá thành 700.000 (đồng/tấn): 707 (tấn) x 700.000 (đồng/tấn) = 494.900.000 (đồng) v Vận chuyển: 87 (7) Sử dụng xe kéo tải trọng Chi phí cho lần vận chuyển: 15.000 (đồng/chuyến) ngày xe vận chuyển 10 chuyến: 10 x 15.000 = 150.000 (đồng/ngày) Một xe: Vận chuyển ngày: x 10 = 30 (tấn phụ phẩm) Vận chuyển 15 ngày (2 vụ): 15 x 30 = 450 (tấn phụ phẩm/2 vụ) Số xe vận chuyển phế phụ phẩm: 14.302 : 450 = 32 (xe kéo) Chi phí trình vận chuyển: 32 x 150.000 = 4.800.000 (đồng/2 vụ) (8) v Tổng chi phí (5) + (6) + (7) + (8): 57.150.000 + 737.550.000 + 494.900.000 + 4.800.000= 1.294.400.000 (đồng) 88 Kết luận kiến nghị 1) Đã tiến hành thử nghiệm trồng lúa ruộng thí nghiệm xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi với loại giống (Trâu Nằm Ngắn Ngày) loại phân bón (phân chuồng, phân hoá học hỗn hợp), điều kiện khác nước, thuốc bảo vệ thực vật, … điều kiện bình thường địa phương Trên sở đó, xác định chi phí công lượng cho khâu làm đất, chăm sóc, thu hoạch, đồng thời xác định suất xã thóc, lúa, thành phần khác biomass rơm, rạ, rễ, trấu số liệu cần thiết cho việc tính toán khả sử dụng loại biomass địa phương khả mở rộng cho địa phương khác 2) Đã tiến hành thử nghiệm nuôi bò, sở xây dựng chi phí giống, công lao động, thức ăn (cỏ, cám) cho trình chăn nuôi, khả thu hoạch thịt, phụ phẩm phân bón cho xã Thái Mỹ Các số liệu sở để tính toán khả ứng dụng sinh khối vào việc sản xuất nhiên liệu cho địa phương, đồng thời với khả cung cáp phân bón giải vấn đề môi trường chăn nuôi 3) Đã tiến hành thử nghiệm nuôi heo, sở xây dựng chi phí giống, công lao động, thức ăn (cám, rau) cho trình chăn nuôi, khả thu hoạch thịt, phụ phẩm phân bón cho xã Thái Mỹ Các số liệu sở để tính toán khả sản xuất ứng dụng sinh khối chăn nuôi heo vào việc sản xuất nhiên liệu cho địa phương, đồng thời với khả cung cấùp phân bón giải vấn đề môi trường chăn nuôi 4) Cơ sở liệu loại trữ lượng loại sinh khối từ lúa từ trình chăn nuôi làm sở cho việc tính toán khả sử dụng chúng vào mục đích chuyển hoá thành lượng, phục vụ cho việc thiết kế mô hình Thị trấn Biomass nguồn lượng khai thác sử dụng khép kín cho nhu cầu địa phương 89 5) Đề tài ti n hành phân tích thành phần vật chất rơm, rạ, so sánh với số liệu thành phần khoáng vật, thành phần hoá học đất xã Thái Mỹ, Củ Chi để tính toán nhu cầu sử dụng biomass việc đưa trở lại cánh đồng, đặc biệt nhu cầu hợp chất hữu silic, tính toán tỷ lệ biomass sử dụng cho mục đích thu lượng 6) Đã phân tích tính toán thành phần phân trâu bò, heo để khả sản sinh biogas khả cung cấp phân bón sau khí hoá, từ xác định tiềm năng lượng loại sinh khối 7) Trên sở nghiên cứu th c nghi m, u tra kh o sát, đề tài thiết kế mô hình Thị trấn Biomass đề xuất phương án sử dụng nguồn biomass khác địa phương, đảm bảo khả cung cấp tái sử dụng ngu n lượng khép kín chu trình sản xuất biomass, phục vụ cho phát triển nông nghiệp trì môi trường bền vững địa phương 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Bá Ánh Hồng 2005 Nghiên cứu xử lý biomass (rơm, rạ, trấu) phương pháp thủy nhiệt nhằm thu hồi dung dịch đường có khả lên men ethanol Luận văn tốt nghiệp đại học, khoa Môi trường, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Lưu Hồng Mân, Nguyễn Ngọc Hà 2006 Ảnh hưởng rơm phân hủy thời điểm khác đến suất lúa OMONRICE 14: 58 - 63 Phan Xuân Trung Cồn – Một nhiên liệu lỏng thay xăng Website Y khoa Việt Nam http://www.ykhoanet.com/BSvuitinh/phan41.htm Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng 2005 Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic: 244 - 255 Hà Nội: NXB Khoa học kỹ thuật Hồ Só Tráng 2004 Cơ sở hóa học xenlulô gỗ Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ Thuật Phan Dinh Tuan 2005 Biomass resources of Vietnam- International Seminar Workshop “ Industrial application of biomass for sustainable development and zeroemission” , Hochiminh City, 2005 Website Bộ tài nước Cộng hòa Xã hội Chủ Nghóa Việt Nam 2005 http://www.mof.gov.vn/ Bonnie Hames, Ray Ruiz, Chris Scarlata, Amie Sluiter, Justin Sluiter, David Templeton 2005 Procedure Title: Preparation of Samples for Composional Analysis U.S Deparment of Energy Amie Sluiter, Bonnie Hames, Ray Ruiz, Chris Scarlata, Justin Sluiter, David Templeton 2005 Procedure Title: Determination of Structural Carbohydrates and Lignin in Biomass U.S Deparment of Energy 10 Amie Sluiter, Bonnie Hames, Ray Ruiz, Chris Scarlata, Justin Sluiter, David Templeton 2005 Procedure Title: Determination of Total Solids in Biomass U.S Deparment of Energy 91 11 Amie Sluiter, Bonnie Hames, Ray Ruiz, Chris Scarlata, Justin Sluiter, David Templeton 2005 Procedure Title: Determination of Ash in Biomass U.S Deparment of Energy 12 Pramuk Parakulsuksatid, Utilization of a Microbubble Dispersion to Increase Oxygen Transfer in Pilot-Scale Baker’s Yeast Fermentation Unit Master of Science, Biological Systems Engineering Department, Virginia Polytechnic Institue 13 Alternative Fuel Vehicle Fleet Buyer’s Guide Office of Transportation Technologies U.S Department of Energy http://www.fleets.doe.gov 14 Alternative Fuel Offerings Original Equipment Manufactures (OEMs) Press Release and Other Links) U.S Department of Energy – AFDC Caäp nhaät 12/01/98 http://www.afdc.doe.gov/vehicles/OEM-YEAR.html 15 Amoco, Stone and Webster Form Biomass to Ethanol Conversion Technology Company Press Release Last modified 06/25/96 Amoco Corporation Copyright © 1998 Amoco Corporation 16 Asghari, A., R J Bothast, J B Doran, L O Ingram 1996 Ethanol Production from Hemicellulose Hydrolysates of Agricultural Residues Using Genetically Engineered Escherichia coli strain K0ll Journal of Industrial Microbiology 16:42-47 17 ASTM 1995 Standard Test Method for Determination of Acid Insoluble Residues in Biomass – ASTM E 1721-95 ASTM, Philadelphia, Pennsylvania 18 Atalla, R H 1988 Structural Transformations in Celluloses Proceedings of the International Workshop on Steam Explosion Techniques: Fundamentals and Industrial Applications 97-119 19 Beck, R S and D Clements 1982 Ethanol Production from Cotton Gin Trash Proceedings of the Symposium on: Cotton Gin Trash Utilization Alternatives 163-181 92 20 Belkacemi, K 1989 Valorisation des déchets agricoles: tiges de mais et Stipa Tenacissima par voies d’hydrolyse acide et enzymatique Ph D Thesis, Dept Chem Eng., University of Sherbrooke 21 Bodig, J., B A Jayne 1982 Mechanics of Wood and Wood Composites Van Nostrand Reinhold Company, New York, NY, p 712 22 Brink, D L 1981 Making Alcohol from Cotton Gin Waste and Cotton Stalks Proceedings of the Symposium on: Cotton Gin Trash Utilization Alternatives 20 - 27 23 Burns, D S., H Ooshima, A O Converse 1989 Surface Area of Pretreated Lignocellulosics as a Function of the Extent of Enzymatic Hydrolysis Applied Biochemistry and Biotechnology 20/21: 79-94 24 Carrasco, J E., MA C Saiz, A Navano, P Soriano, F Saiz, J M Martinez 1994 Effects of Dilute Acid and Steam Explosion Pretreatments on the Cellulose Structure and Kinetics of Cellulosic Fraction Hydrolysis by Dilute Acids in Lignocellulosic Materials Applied Biochemistry and Biotechnology 45/46: 23 - 34 25 Chornet E., and R P Overend 1988 Phenomenological Kinetics and Reaction Engineering Aspects of Steam/Aqueous Treatments Proceedings of the International Workshop on Steam Explosion Techniques: Fundamentals and Industrial Applications 21-58 26 Converse, A O., H E Grethlein 1979 Acid Hydrolysis of Cellulosic Biomass 3rd Annual Biomass Energy Systems Conference, Golden, CO SERI/TP-33-285 27 Converse, A O., I K Kwarteng, H E Grethlein, H Ooshima 1989 Kinetics of Thermochemical Pretreatment of Lignocellulosic Materials Applied Biochemistry and Biotechnology 20/21: 63-78 28 Dekker R F H 1988 Steam Explosion: An Effective Pretreatment Method for use in the Bioconversion of Lignocellulosic Materials In B Focher, A Marzetti and V 93 Crescenzi (Eds.) Proceedings of The International Workshop on Steam Explosion Techniques: Fundamentals and Industrial Applications: 277-305 29 Dekker, R F H., A F A Wallis 1983 Enzymic Saccharification of Sugarcane Bagasse Pretreated by Autohydrolysis-Steam Explosion Biotechnology and Bioengineering 25:3027-3048 30 Energy Supply: Biomass Liquid Fuels Renewable Energy Manual EIA, National Resources Energy Laboratory 1996 31 Excoffier, G., A Peguy, M Rinaudo, M R Vignon 1988 Evolution of Lignocellulosic Components During Steam Explosion Potential Applications In B Focher, A Marzetti and V Crescenzi (Eds.) Proceedings of The International Workshop on Steam Explosion Techniques: Fundamentals and Industrial Applications 83-95 32 Fengel, D., Wegener, G 1984 Wood: Chemistry, Ultrastructure, Reactions Berlin: Walter de Gruyter 33 Focher, B., A Marzetti, P L Beltrame, P Carniti, A Visciglio 1988 Steam Explosion of Wheat Straw Product Fractionation and Enzymatic Hydrolysis of the Cellulosic Component In B Focher, A Marzetti and V Crescenzi (Eds.) Proceedings of the International Workshop on Steam Explosion Techniques: Fundamentals and Industrial Applications 331-340 43 Foody, P 1980 Optimization of Steam Explosion Pretreatment Final Report to DOE, Contract AC02-79ET23050 Franzidis, J.-P., A Porteous 1981 Chapter 14: Review of Recent Research on the Development of a Continuous Reactor for the Acid Hydrolysis of Cellulose In D L Klass and G H Emert (Eds.) Fuels From Biomass and Wastes (pp 267-296) 35 Goldstein, I S 1983 Acid Processes for Cellulose Hydrolysis and Their Mechanisms In E J Soltes (Ed.) Wood and Agricultural Residues (pp 315-328) New York, NY: Academic Press, Inc 94 36 Grethlein, H E 1975 The Acid Hydrolysis of Refuse In C R Wilke (Ed.) Cellulose as a Chemical and Energy Resource Biotechnology and Bioengineering Symposium No (pp 303-318) New York, NY: John Wiley & Sons, Inc 37 Grethlein, H E 1991 Common Aspects of Acid Prehydrolysis and Steam Explosion for Pretreating Wood Bioresource Technology 36: 77 - 82 38 Grous, W R., A O Converse, H E Grethlein 1986 Effect of Steam Explosion Pretreatment on Pore Size and Enzymatic Hydrolysis of Poplar Enzyme Microb Tech 39 Ibrahim M., W G Glasser 1998 Steam-Assisted Biomass Fractionation III A Quantitative Evaluation of the “Clean Fractionation” Concept Biobased Materials/Recycling Center, and Department of Wood Science and Forest Products, Virginia Tech Unpublished Manuscript 40 Ingram, L O., T Conway, D P Clark, G W Sewell, J F Preston 1987 Genetic Engineering of Ethanol Production in Escherichia coli Applied Environmental Microbiology 53(10): 2420-2425 Jones, R P., N Pamment, P F Greenfield 1981 Alcohol Fermentation by Yeasts – the Effect of Environmental and Other Variables Process Biochemistry: 42-49 41 Kaar, W E., C V Gutierrez, C M Kinoshita 1998 Steam Explosion of Sugarcane Bagasse as a Pretreatment for Conversion to Ethanol Biomass and Bioenergy 14(3): 277-287 42 Kaar, W E., L C Cool, M M Merriman, D L Brink 1991 The Complete Analysis of Wood Polysaccharides Using HPLC Journal of Wood Chemistry and Technology 11(4): 447-463 43 Ladisch, M R 1989 2.4.5 Hydrolysis In O Kitani and C W Hall (Eds.) Biomass Handbook: 434-451 New York, NY: Gordon and Breach Science Publishers 95 44 Lai, Y Z 1996 Reactivity and Accessibility of Cellulose, Hemicelluloses and Lignins In D N S Hon (Ed.) Chemical Modification of Lignocellulosic: 35-85 New York, NY: Marcel Dekker, Inc 45 Lindsay, S E., R J Bothast, L O Ingram 1995 Improved Strains of Recombinant Escherichia coli for Ethanol Production from Sugar Mixtures Applied Microbiology and Biotechnology 43:70-75 46 Marchessault, R H., J M St-Pierre 1980 A New Understanding of the Carbohydrate System In I, Chemrawn, L E St-Pierre, and G R Brown (Eds.), Future Sources of Organic Raw Materials: 613-625 Pergamon Press, Oxford 47 Martín, R S., C Perez, and R Briones 1995 Simultaneous Production of Ethanol And Kraft Pulp From Pine (Pinus Radiata) Using Steam Explosion nBioresource Technology 53: 217-223 48 Mason, W H 1926 U.S Patent #1,578,609 49 McMillan, J D 1994 Pretreatment of Lignocellulosic Biomass In M.E Himmel, J.O Baker, R P Overend (Eds.), Enzymatic Conversion of Biomass for Fuels Production: 292 - 324 American Chemical Society, Washington, D.C 50 Martinez, J., M J Negro, F Saez, J Manero, R Saez, C Martin 1990 Effect of Acid Steam Explosion on Enzymatic Hydrolysis of O nervosum and C cardunculus Applied Biochemistry and Biotechnology 24/25:127-134 51 McMillan, J D., M M Newman 1995 Experimental Protocols for Asessing the Toxicity of Hemicellulose Hydrolyzates Using Zymomonas mobilis CP4 (pZB5) and Saccharomyces cerevisiae D5A Draft Chemical Analysis and Testing Standard Procedure NREL, Alternative Fuels Division 52 Moniruzzaman, M 1996 Saccharification and Alcohol Fermentation of Steam Exploded Rice Straw Bioresource Technology 55: 111-117 96 53 National Renewable Energy Laboratory Renewable Energy Annual (http://www.nrel.gov) 54 Nidetzky, B., W Steiner, M Claeyssens 1995 Synergistic Interaction of Cellulases from Trichoderma reesei During Cellulose Degradation In J N Saddler, M H Penner (Eds.), Enzymatic Degradation of Insoluble Carbohydrates: 90-112 American Chemical Society, Washington, D.C 55 Nunes, A P., J Pourquie 1996 Steam Explosion Pretreatment And Enzymatic Hydrolysis of Eucalyptus Wood Bioresource Technology 57: 107-110 56 Overend, R P., and E Chornet 1987 Fractionation of Lignocellulosics by SteamAqueous Pretreatments Philosophical Transactions of the Royal Society of London 321: 523-536 57 Panshin, A J., De Zeeuw, C 1980 Textbook of Wood Technology, 4th ed New York: McGraw-Hill 58 Pimentel, L S 1980 The Brazilian Ethanol Program Biotechnology and Bioengineering 22: 1989-2012 59 Pugh, W L 1997 Virginia Cotton Farmer Personal Communication Renewable Fuels Association (http://www.ethanolrfa.org) 60 Saddler, J N., H H Brownell, L P Clermont, N Levitin 1982 Enzymatic Hydrolysis of Cellulose and Various Pretreated Wood Fractions Biotechnology and Bioengineering 26: 1289-1402 61 Saddler, J N., C Hogan, M K –H Chan, G Louis-Seize 1982 Ethanol Fermentation of Enzymatically Hydrolysed Pretreated Wood Fractions Using Trichoderma cellulases, Zymomonas mobilis, and Saccharomyces cerevisiae Canadian Journal of Microbiology 28: 1311-1319 62 Sjöström, E 1993 Wood Chemistry: Fundamentals and Applications 2nd ed California: Academic Press, Inc 97 63 Stewart, J M 1993 The ICAC Recorder Vol 10, No 4, International Cotton Advisory Committee, Technical Information Section Fayetteville, Arkansas 64 Tanahashi, M., K Tamabuchi, T Goto, T Aoki, M Karina, T Higuchi 1988 Characterization of Steam-Exploded Wood II Chemical Changes of Wood Components by Steam Explosion Wood Research 75:1-12 65 Tanahashi, M., S Takada, T Aoki, T Goto, T Higuchi, S Hanai 1983 Characterization of Explosion Wood Structure and Physical Properties Wood Research 69:36-51 66 Terashima, N., K Fukushima 1993 Chapter 10: Comprehensive Model of the Lignified Plant Cell Wall Forage Cell Wall Structure and Digestibility 247-270 67 Thompson, D R 1977 Acid Hydrolysis as a Means of Converting Municipal Refuse to Ethanol: Process Kinetics and Preliminary Plant Design Master of Engineering Thesis, Thayer School of Engineering, Dartmouth College 68 Tillman, L, M., A E Abaseed, Y Y Lee, R Torget 1989 Effect of Transient Variation of Temperature on Acid Hydrolysis of Aspen Hemicellulose Applied Biochemistry and Biotechnology 20/21: 107 - 117 69 Tina Jeoh 1998 Steam Explosion Pretreatment of Cotton gin waste for Fuel Ethanol Production Master of Engineering Thesis, Biological System Engineering Department, Virginia Tech 70 Weimer, P J., J M Hackney, A D French 1995 Effects of Chemical Treatments and Heating on the Crystallinity of Celluloses and their Implications for Evaluating the Effect of Crystallinity on Cellulose Biodegradation Biotechnology and Bioengineering 48:169-178 71 Whitten, G Z., J P Cohen, A M Kuklin 1997 Regression Modeling of Oxyfuel Effects on Ambient CO Concentrations Prepared for Renewable Fuels Association, and Oxygenated Fuels Association http://www.ethanolrfa.org/967810.html 98 72 Trịnh Hoài Thanh- Nghiên cứu công nghệ xử lý rơm rạ nhằm mục đích thu hồi đường có khả lên men ethanol- Luận văn Thạc só kỹ thuật- TP.HCM 2006 73 Ngô Đình Minh Hiệp – Sản xuất ethanolo nhiên liệu từ rơm rạ- Luận văn tốât nghiệp cao học, TP.HCM, 2008 99 ... CHI Lập sở liệu sản xuất lúa Lập sở liệu chăn nuôi heo thịt Lập sở liệu chăn nuôi bò Theo dõi trình sản xuất lúa cành đồng Lập sở liệu tích luỹ sinh khối từ lúa Theo dõi trình tạo sinh khối trình. .. cho trình tích luỹ sinh Đã nghiên cứu xác định tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò thịt Lập cân vật chất lượng cho trình tích khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa luỹ sinh khối trình. .. tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa Lập cân vật chất lượng cho trình tích luỹ sinh khối trình chăn nuôi heo thịt, bò sữa - Đánh giá việc sử dụng nguồn sinh khối tạo từ trình tích