Tình hình phát triển công nghệ khí sinh học (KSH) tại Việt Nam Nguyễn Gia Lượng, Nguyễn Quang Khải A. Tình hình KSH ở Việt Nam 1. Vấn đề KSH đặt ra bức xúc nhưng tốc độ phát triển công nghệ ở Việt Nam chậm, kéo dài, gặp khó khăn Chăn nuôi ở Việt Nam ngày càng phát triển về số lượng của các loài gia súc, gia cầm, bởi vậy khối lượng phân chuồng cũng ngày càng nhiều lên. Để bảo vệ môi trường được trong sạch, biện pháp công nghệ khí sinh học đã và đang được áp dụng có hiệu quả ở những vùng chăn nuôi có quy mô vừa và lớn. Đây là một vấn đề cần được quan tâm và đẩy mạnh. 2. Các giai đoạn phát triển công nghệ KSH của Việt Nam * Thời kỳ 1960 - 1975 Miền Bắc: nhiều người đã chú ý đến thông tin về công nghệ KSH. Tài liệu dịch "Cách sinh hơi mê tan nhân tạo và lấy hơi mê tan" được Bộ Công nghiệp xuất bản năm 1960. Một số cá nhân và tổ chức đã xây thử một số công trình ở vài nơi như Hà Nội, Bắc Thái (xây "Xưởng phát điện mê tan" đầu tiên của Việt Nam năm 1964), Hà Nam Ninh, Hải Hưng nhưng đều bị ngừng hoạt động vì lý do kỹ thuật và quản lý. Miền Nam: Năm 1960, Nha Khảo cứu Nông lâm súc đã nghiên cứu sản xuất khí mê tan từ phân động vật, nhưng không ứng dụng triển khai được vì khí hóa lỏng và phân bón vô cơ được nhập khẩu ồ ạt. Một số công trình đã xây dựng không được duy trì hoạt động. Từ cuối năm 60 đến đầu những năm 70, công nghệ KSH gần như bị lãng quên. * Thời kỳ 1976 - 1980 Năm 1975, Việt Nam thống nhất. Nhà nước đã chú ý tới nguồn năng lượng tái tạo. "Đề án sử dụng KSH ở Việt Nam" (1976) đề tài cấp nhà nước "Nghiên cứu ứng dụng hầm ủ lên men sinh khí mê tan" đã khởi động hoạt động nghiên cứu triển khai công nghệ KSH. Thiết kế ban đầu được chọn thử nghiệm là loại nắp nồi bằng tôn, bể phân hủy xây gạch, được xây dựng ở Bắc Thái và Hà Bắc (1977 - 1978). Những công trình loại này đã bị bỏ dở do khả năng kỹ thuật và quản lý. Cuối năm 1979 xây dựng thành công công trình nắp nổi có Vd = 27m3 ở nông trường Sao Đỏ (Mộc Châu, Sơn La), đã đặt cơ sở cho việc triển khai sau này. Nhiều viện nghiên cứu, Ban KHKT và nhiều tổ chức, cá nhân cũng đã tiến hành thiết kế xây dựng, nhưng kết quả rất hạn chế. Tháng 12/1979, UBKHKT nhà nước đã tổ chức Hội nghị chuyên đề về bể khí sinh học" để sơ kết công tác thiết kế, xây dựng, vận hành thí điểm một số bể KSH. * Thời kỳ 1981 - 1990. Chương trình nghiên cứu Nhà nước về Năng lượng mới (mã số 52C) được ưu tiên trong kế hoạch năm năm 1981 - 1985 và 1986 - 1990 do Viện Nghiên cứu KHKT điện chủ trì. Một số viện, trung tâm nghiên cứu, các trường đại học, các Ban KHKT tỉnh, nhiều cơ quan, địa phương, đơn vị quân đội, cá nhân cũng tham gia chương trình này. Bộ Y tế cũng thực hiện một số dự án ứng dụng KSH với mục tiêu vệ sinh môi trường. Một số tổ chức FRO'1 18 Mar 2010 FAX NO : CSCHN 3:07PM P1 C(>NG flOA XA H(>I CHU NGHiA VItT NAM DOc Lap - Til" Do - Hanh PhUe Hll Nam, Ngay 16 Thl.mg 03 Niim201 NGHl QUYET HDQT CONG TV CP T ~ - DoAN KHOANG SAN HAMlCO Can cli: lu~t doanh nghi~p, chUng khoan riha mroc c(>Dghoa xa hQi chu nghia Vi~t Nam - Gin cu di~u 1~T6ng cong ty khoang san Hi! Narn la T~p Doan Khoang San HAMICO - Can Cll bien bim h9P HDQT - Can cu chuc nang nhi~m 16 /03/2010 V\I IiDQT QUYET DJNH DiSu : Chap thu~ vi~c b6 nhi~m : _ D?ng Thj Thu Phuong hi~n dang Iii k~ toan truang diun nhi~rn 'chuc V\I Ph6 T6ng giam d6c kiem giam d6c tai chinh cong ty k~ tit 20 thang 03 nam 2010 - Lam Thj Thu trang hi~n dang la k~ toan t6ng hgp diun nhi~m chuc V\I : kE toan tmung cong ty k8 tit 20 thang 03 nam 2010 Di~u : chAp thu~n phuong an b6 xung va sua d6i nQi quy , quy ch~ cac phong ban dan vi de dap ling yeu cau nhi~m V\I mai cua t6ng giam d6c d~ xudt Diau' : Giao cho T6ng giam d6c, cac phong ban chuyen mon nghi~p V\I tTi~n khai thl,lc hi~n nghi quy~t ~' Hqi nghi dil bi~1Iquy~t nh~t trf 5/5 = 100% cae nQi dung tren ThU" kY Di;ing Thu Phtro'ng 2 Bộ Công thơng TP ON Điện lực Việt nam Viện năng lợng Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế về kinh tế và Khoa Học kỹ thuật Trong khuôn khổ Chơng trình hợp tác khoa học kỹ thuật theo hiệp định th giữa Việt Nam và Cuba Tên dự án: Thực Tập về thiết kế hầm khí sinh học Qui mô lớn dạng hình ống với kết cấu bê tông cốt thép và phơng pháp làm sạch h 2 s, co 2 trong ksh cho chuyên gia cu ba (Thực hiện tập huấn tại Việt Nam và Cu Ba) 7183 17/3/2009 Hà Nội, tháng 04 năm 2008 3 Bộ Công thơng TP ON Điện lực Việt nam Viện năng lợng Báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế về kinh tế và Khoa Học kỹ thuật Trong khuôn khổ Chơng trình hợp tác khoa học kỹ thuật theo hiệp định th giữa Việt Nam và Cuba Tên dự án Thực Tập về thiết kế thiết bị khí sinh học Qui mô lớn dạng hình ống với kết cấu bê tông cốt thép và phơng pháp làm sạch h 2 s, co 2 trong ksh cho chuyên gia cu ba (Thực hiện tập huấn tại Việt Nam và Cu Ba) Chủ nhiệm dự án: CN. Đoàn Thị Thanh Hải Giám đốc TT: KS. Nguyễn Đức Cờng Cán bộ tham gia: TT NLTT & CCPTS Cộng tác viên: Một số TS, Giáo s, KS Chuyên ngành Viện năng lợng Hà Nội, tháng 04 năm 2008 4 Mục lục I. Các thông tin chung 5 I.1. Nhiệm vụ dự án 5 I.2. Cơ quan thực hiện 5 I.2.1. Phía Cu Ba 5 I.2.2. Phía Việt Nam 5 I.3. Mục tiêu của dự án hợp tác 5 I.4. Thời gian thực hiện 5 I.5. Nội dung hợp tác 6 I.6. Kinh phí 6 II. Các nội dung công việc đ thực hiện 6 II.1. Công tác chuẩn bị 6 II.2. Công tác triển khai thực hiện 6 II.3. Tiến độ thực hiện dự án 7 iii. Những kết quả đạt đợc của dự án 8 III.1. Điểm qua một số thuận lợi và khó khăn khi thực hiện dự án 8 III.1.1. Thuận lợi 8 III.1.2. Một số khó khăn 8 III.2. Kết quả đạt đợc 9 IV. Kết luận và kiến nghị 12 IV.1. Kết luận 12 IV.2. Kiến nghị 12 V. Một số hình ảnh và thông tin về kết quả dự án 14 5 I. Các thông tin chung I.1. Nhiệm vụ dự án - Thực hiện nhiệm vụ HTQT về kinh tế và KHKT trong khuôn khổ chơng trình Hợp tác KHKT theo hiệp định th giữa hai Chính phủ Việt Nam và Cu Ba. - Phía Cu Ba cử 02 chuyên gia sang Việt Nam trong 1 tháng để thực tập về thiết kế thiết bị khí sinh học quy mô lớn, dạng hình ống với kết cấu bê tông cốt thép và phơng pháp làm sạch H 2 S, CO 2 trong khí sinh học. - Phía Việt Nam cử 02 chuyên gia sang Cu Ba trong 1 tháng để giúp về xây dựng thiết bị Khí sinh học qui mô lớn, dạng hình ống L ợi ích sử dụng phụ phẩm KSH l àm phân bón cho cây trồng Xây d ựng hầm khí Biogas vừa tạo ra nguồn năng lượng sạch và r ẻ lại vừa giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đặc biệt là giải quyết được tình tr ạng ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi. Ngoài ra, ph ụ phẩm khí sinh học còn được dùng làm phân bón cho cây tr ồng giúp c ải tạo đất, hạn chế sâu bệnh gây hại, đồng thời làm tăng năng suất cây trồng vì phụ phẩm KSH là s ản phẩm ở dạng lỏng và rắn của quá trình phân giải c ơ chất trong bể phân giải. Phụ phẩm KSH gồm 3 th ành phần là nước xả, bã cặn và váng. Sử dụng phụ phẩm KSH làm phân bón cho cây tr ồng dựa trên cơ sở phụ phẩm KSH là một loại phân hữu c ơ có 2 đặc tính quan trọng là giàu dinh dưỡng và s ạch. Loại phân hữu cơ này v ừa có tác dụng nhanh, vừa có tác dụng chậm do có chứa các thành phần sau: + Nước xả: là lo ại phân bón có tác dụng nhanh, chứa nhiều chất dinh dưỡng hòa tan trong nước nên cây tr ồng dễ hấp thu khi tưới nước xả cho cây (hi ệu quả của chất dinh dưỡng rất cao). + Bã cặn: Gồm các yếu tố dinh dư ỡng, các hợp chất hữu cơ và các chất hấp thu nhiều yếu tố dinh dư ỡng có hiệu quả. 1. Tác dụng cải tạo đất Phụ phẩm KSH đóng vai trò của một loại phân hữu c ơ nên khi sử dụng lâu dài cho đất sẽ có tác dụng: - Cải thiện khả năng canh tác đất - Tăng hoạt động của hệ vi sinh vật đất (nhất là vi sinh v ật h ảo khí) thúc đẩy quá tr ình phân gi ải chất hữu c ơ, tăng cư ờng v à duy trì đ ộ ph ì nhiêu c ủa đất. - Cải thiện cấu trúc và tính chất lý học c ủa đất: Cải thiện chế độ không khí trong đất làm đất tơi xốp hơn, gi ảm độ nén chặt, đất mềm, làm tăng khả năng giữ nư ớc, thấm nước, đất dễ vỡ có lợi cho việc canh tác. - Làm giảm sự xói mòn do gió và nước. 2. Tăng năng suất cây trồng Theo một nghiên cứu của Viện Thổ như ỡng Nông hóa năm 2004, khi sử dụng 63m 3 nước xả hòa với nước l ã theo tỷ lệ 1/1 (một khối lượng nước xả/một khối lư ợng nước lã) để bón bổ sung cho 1 ha bắp cải đã làm cho n ăng su ất bắp cải tăng 24% so với lô chỉ bón bằng NPK (liều lư ợng: 200kg N, 100kg P2O5, 100kg K2O). Sau một vụ gieo trồng, với mỗi hecta người dân tiết kiệm đư ợc 60,76 kg đạm ure, 65,40 kg supe lân, 47,50 kg phân kali. Ngo ài ra, sử dụng nước xả để tưới đã làm gi ảm 50% số lần cần phun thu ốc trừ sâu cắn lá cho một vụ. Báo cáo kết quả nghiên cứu Bộ lọc KSH Công ty TNHH Dịch vụ kỹ thuật Bách Khoa-2009 1 MỤC LỤC Nội dung Trang Phần 1. GIỚI THIỆU CHUNG 3 1 Giới thiệu 2 Mục đích nghiên cứu 3 Phương pháp nghiên cứu 4 Thực hiện nghiên cứu 5 Kiểm tra, giám sát của Văn phòng KSH trong quá trình thực hiện hợp đồng Phần 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TẠI BÀN 5 1 Tình hình sử dụng bộ lọc khí sinh học trên thế giới và Việt Nam 1.1 Tình hình sử dụng bộ lọc khí sinh học trên thế giới 1.2 Tình hình sử dụng bộ lọc khí sinh học ở Việt Nam 2 Nghiên cứu bộ lọc khí sinh học ở Việt Nam 2.1 Các cơ quan (trường đại học, viện nghiên cứu, … ), cá nhân đã và đang thực hiện nghiên cứu về bộ lọc khí sinh học 2.2 Tổng quan các nghiên cứu về bộ lọc khí sinh học ở Việt Nam 3 Danh mục các công ty, nhà cung cấp bộ lọc khí sinh học trên toàn quốc 4 Khử tạp khí trong KSH II KẾT LUẬN BAN ĐẦU 11 III CÔNG VIỆC TRIỂN KHAI GIAI ĐOẠN TIẾP THEO 12 Phần 3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỊ TRƯỜNG 15 1 Khảo sát tình hình sử dụng công trình KSH 1.1 Phương pháp, quy mô, thời gian thực hiện khảo sát 1.2 Kết quả khảo sát 1.3 Nhận xét, đánh giá tình hình sử dụng công trình KSH Báo cáo kết quả nghiên cứu Bộ lọc KSH Công ty TNHH Dịch vụ kỹ thuật Bách Khoa-2009 2 2 Khảo sát tình hình sử dụng bộ lọc KSH tại Việt Nam 2.1 Phương pháp, quy mô, thời gian thực hiện khảo sát 2.2 Kết quả khảo sát 2.3 Nhận xét, đánh giá về tình hình sử dụng bộ lọc KSH 3 Khảo sát thị trường bộ lọc KSH ở Việt Nam 3.1 Phương pháp, quy mô, thời gian thực hiện khảo sát 3.2 Kết quả khảo sát thị trường bộ lọc KSH 3.3 Nhận xét, đánh giá về thị trường bộ lọc KSH 3.4 Nhận xét, đánh giá về các bộ lọc phổ biến hiện nay Phần 4. KHẢO NGHIỆM MÔ HÌNH 26 Phần 5. KÊT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30 Tài liệu, nguồn tham khảo 32 Mẫu Bảng hỏi Khảo sát tình hình sử dụng máy phát điện và bộ lọc KSH Mẫu Bảng hỏi Khảo sát tình hình sử dụng công trình KSH PHỤ LỤC BÁO CÁO Các từ viết tắt: Điều khoản tham chiếu ĐKTC KSH Khí sinh học MPĐ Máy phát điện MPĐ KSH Máy phát điện chạy bằng KSH Báo cáo kết quả nghiên cứu Bộ lọc KSH Công ty TNHH Dịch vụ kỹ thuật Bách Khoa-2009 3 Phần 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1. Giới thiệu Dự án “Chương trình KSH cho ngành chăn nuôi Việt Nam” do Chính phủ Hà Lan tài trợ nhằm giúp Việt Nam phát triển ngành KSH bền vững theo hướng thị trường, đồng thời góp phần xử lý chất thải vật nuôi, bảo vệ môi trường và giảm thiểu sử dụng nhiên liệu hoá thạch. Dự án được triển khai từ năm 2003 và chia làm 2 giai đoạn, kết thúc vào năm 2012, với số lượng công trình KSH là khoảng 170 ngàn công trình được xây dựng tại khoảng 50 tỉnh, thành phố trong cả nước. Việc xây dựng công trình KSH tạo ra nguồn nhiên liệu mới chất lượng tốt và tiềm năng, đặc biệt có ý nghĩa đối với khu vực nông thôn, miền núi và hải đảo. Tuỳ thuộc vào nguyên liệu nạp và vận hành công trình của người sử dụng mà chất lượng KSH có khác nhau nhưng nói chung, KSH cần được xử lý trước khi sử dụng làm nhiên liệu để đun nấu, thắp sang, đặc biệt là khi dùng như một nhiên liệu cho động cơ. Trên thực tế, người sử dụng công trình KSH thường mua bộ lọc có bán sẵn trên thị trường để lắp đặt vào hệ thống sử dụng KSH. Đã có một số nghiên cứu và mô hình cho thấy, khi sử dụng bộ lọc KSH sẽ giảm ô nhiễm môi trường xung quanh nơi sử dụng khí và tăng tuổi thọ cho các dụng cụ sử dụng KSH. 2. Mục đích nghiên cứu Khảo sát, tìm hiểu về sự phát triển của bộ lọc KSH trên thế giới và Việt Nam, về các nghiên cứu bộ lọc KSH, các nhà sản xuất và cung cấp bộ lọc KSH ở Việt Nam. Khảo sát hiện trạng sử dụng, khảo nghiệm mô hình sử dụng bộ lọc KSH. 3. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, nghiên cứu tại bàn và khảo sát thực địa; thu thập số liệu thông qua kết quả khảo sát. STT Nội dung công việc Phương pháp Nghiên cứu tại bàn 1 Danh mục các cơ quan nghiên cứu (trường đại học, viện Tropical Agricultural Research Vol 25 (3): 412 – 431 (2014) Morphological and Pathogenic Variations of the Causal Organisms of Leaf Twister Disease of Red Onion (Allium cepa L.) in Jaffna District of Sri Lanka A Vengadaramana* and D.M De Costa1 Postgraduate Institute of Agriculture University of Peradeniya Sri Lanka ABSTRACT: Leaf Twister Disease (LTD) is one of the major biotic constraints of onion cultivation in Sri Lanka The present study was conducted to determine morphological and pathogenic variations among Colletotrichum and Fusarium isolates, causing LTD Fungal isolates were obtained from LTD-infected onions, collected from 30 locations in the Jaffna district of Sri Lanka The colony characters, spore dimension, colony growth rate and fungicide sensitivity in vitro and in vivo were used to determine the morphological variations of fungal isolates Pathogenic variations of the fungal isolates in terms of pathogenicity and virulence were determined by in vivo inoculation assays using red onion (Allium cepa L.) variety Vethalan Morphologically-different 29 isolates of Colletotrichum and 16 isolates of Fusarium were collected from different farmer fields of Jaffna district Out of the 29 Colletotrichum isolates, six were identified as C gloeosporioides by morphological features of fungal colonies and spores Colony and spore morphology also resembled C acutatum and C fragaria among the Colletotrichum isolates associated with the LTD infections of onion Colony growth rate and in vivo sensitivity to fungicide (Thiophanate-methyl 50% + Thiram 30% WP) were highly variable among the tested isolates of Colletotrichum and Fusarium Recommended dosage of the fungicide completely inhibited the mycelia growth in vitro However, the recommended dosage as only a single seed treatment did not completely control any isolate of Colletotrichum or Fusarium under in vivo conditions Virulence of the Colletotrichum and Fusarium varied significantly among the isolates in terms of rapidity and extent of disease spread The red onion variety Vethalan was not completely resistant against any isolate of the two fungal genera tested The present study revealed that the morphological and pathogenic variations exist among different isolates of Colletotrichum and Fusarium causing LTD in red onion in Jaffna district of Sri Lanka Keywords: Colletotrichum spp., fusarium spp., leaf twister disease, colony and spore morphology, red onion INTRODUCTION Red onion (Allium cepa L.) is one of the major cash crops grown in Sri Lanka Jaffna district accounts for nearly two thirds of the total extent of red onion cultivation in Sri Lanka (Pattie & Wickramasinghe, 1993) It is the general practice of farmers in Jaffna peninsula to * Department of Agricultural Biology, Faculty of Agriculture, University Peradeniya, Sri Lanka Corresponding author: vengad@jfn.ac.lk Leaf Twister Disease of red Onion cultivate onion as a monoculture, repeatedly in the same farm fields throughout the year Therefore, it provides conducive conditions for development of several economicallysignificant diseases of onion A disorder called “Leaf twister disease” (LTD) / disco disease has been reported since 1970 as a severe threat to bulb and seed crop production of onion Colletotrichum gloeosporioides and Fusarium oxysporum have been identified as the predominant microorganisms associated with the LTD-infected onion tissues based on morphological analyses (Weeraratne, 1997; Kuruppu, 1999) Lower part of the leaves of LTD-infected plants develop sunken pale patches which later turn into grayish coloured lesions Leaves show twisted appearance due to this infection Since 1970, the disease has been reported in many onion growing regions of Sri Lanka (e.g Trincomalee, Puttalam, Ratnapura, Matale, Anuradhapura etc.) having diverse agroecological conditions Some pathogen populations are known to be morphologically, genetically and pathogenically diverse which occur in the process of continuous generation of