TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS
Tổng quan công nghệ biogas trong nông nghiệp
2.1.1 Nguồn nguyên liệu thô trong quá trình sản xuất biogas
2.1.1.1 Đặc tính chung của nguyên liệu
Biogas (khí sinh học) là loại khí hình thành từ quá trình lên men kỵ khí của chất thải động vật và các phụ phẩm nông nghiệp Quá trình này được thực hiện bởi vi sinh vật, dẫn đến sự phân hủy các chất hữu cơ và sản sinh ra khí Hỗn hợp biogas chủ yếu bao gồm metan, cacbon dioxit, nitơ và hydro sunfua.
Chất thải động vật như phân và nước tiểu trong chăn nuôi nông nghiệp là nguồn nguyên liệu phong phú, chứa nhiều thành phần hữu cơ có khả năng chuyển hóa sinh học thành biogas Khối lượng chất thải này thay đổi tùy thuộc vào loại gia súc, gia cầm, điều kiện chăn nuôi, thiết kế chuồng trại và đặc điểm của từng quốc gia.
Theo thống kê từ ngành nông nghiệp Ấn Độ, Nepal và Việt Nam, khối lượng và thành phần tính chất của các loại chất thải được ước tính như sau:
Bảng 2.1: Ước lượng chất thải phát sinh từ động vật
Loại động vật Khối lượng chất thải phát sinh ( kg/ngày/1 con)
Khối lượng chất thải có khả năng thu gom (kg/ngày/1 con)
Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher
(a) Chất thải của trâu, bò
Tại Ấn Độ, chất thải từ trâu bò chủ yếu được sử dụng để sản xuất biogas nhờ vào tính đồng nhất cao và tỷ lệ C:N gần mức tối ưu (30:1), thuận lợi cho quá trình phân hủy sinh học Mỗi ngày, Ấn Độ phát sinh khoảng 2 triệu tấn chất thải từ trâu bò, và nếu chỉ 50% khối lượng này được chuyển hóa thành biogas, lượng khí sinh ra sẽ tương đương với 80 triệu tấn than đá Thành phần chất thải bò bao gồm tổng chất thải rắn (TS) chiếm 17,63%, chất rắn bay hơi (VS) 13,65%, thành phần hữu cơ (OC) 44,01%, tổng Nitơ 1,37%, tỷ lệ C:N 32,1 và pH = 5,0.
Tỷ lệ carbon/nitrogen (C:N) trong chất thải lợn thấp hơn so với trâu bò, dao động từ 13-15:1 Để nâng cao hiệu quả sản xuất biogas, cần bổ sung thêm các thành phần khác vào nguồn nguyên liệu đầu vào của hầm ủ Hỗn hợp này có thể bao gồm nhiều thành phần khác nhau.
-60% phân lợn, 20% phân người và 20% chất thải từ trồng trọt ( lá cây, cỏ cắt xén…); hoặc
- 60% phân lợn, 20% phân bò và 15% chất thải từ trồng trọt; hoặc
- 63% phân lợn, 25% phân bò và 12% phân gà.
(c) Chất thải từ gia cầm
Loại chất thải này có tỷ lệ C:N thấp, khoảng 15:1, do đó khi sử dụng cần bổ sung thêm các thành phần chất thải khác.
Các loại chất thải trong gia biogas có thành phần và tính chất khác nhau, được thể hiện qua các số liệu thống kê và so sánh trong bảng 2.2 và 2.3.
Bảng 2.2 Tính chất của chất thải động vật
Loại chất thải Tỷ lệ C:N % H2O kgVS/con/ngày Lít nước thải/con/ngày Chất thải của gia súc 9,3 65 5,9 28,3
Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher
Ngoài chất thải từ động vật và con người, thực vật cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất biogas và phân bón sinh học Chẳng hạn, 1 kg chất thải từ vụ thu hoạch và bèo tây có thể sản xuất từ 0,037 đến 0,045 m³ biogas Các loại nguyên liệu hữu cơ khác nhau có đặc tính hóa sinh khác nhau, dẫn đến khả năng tạo ra biogas cũng khác nhau Việc kết hợp hai hoặc nhiều loại nguyên liệu có thể giúp đáp ứng các yêu cầu cần thiết cho quá trình phân hủy sinh học để tạo ra khí.
Bảng 2.3 Lượng chất thải phát sinh và tính chất ( tính trên 454 kg thịt sống)
Bò sữa Bò lấy thịt Lợn Gia cầm
Tỷ lệ phân/ nước tiểu
Việt Nam, với nền nông nghiệp chủ yếu, có đặc điểm nổi bật về chất thải từ gia súc và gia cầm, đặc biệt ở các vùng nông thôn và ngoại thành Theo thống kê từ Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn thuộc Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn TpHCM, lượng chất thải này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển công nghệ biogas, mang lại lợi ích cho môi trường và kinh tế địa phương.
Khối lượng chất thải động vật biến đổi đáng kể dựa trên điều kiện chăn nuôi và môi trường chuồng trại Theo bảng 2.4, lượng phân động vật sản xuất hàng năm được ước tính cụ thể.
Bảng 2.4 Khối lượng chất thải từ động vật Động vật
Tấn/năm ( tính trên 454 kg thịt sống)
Hàm lượng Nitơ ( kg/năm/454 kg thịt sống) Trong nước tiểu Trong phân Tổng
Nguồn: Trung tâm nước sạch và VSMTNT, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm biogas Thái-Đức, 2008
Chất thải động vật bao gồm phần rắn (phân), phần lỏng (nước tiểu và nước dội chuồng) và các vật liệu như rác, rau, cỏ Tỷ lệ và đặc tính của các thành phần này thay đổi tùy thuộc vào loại động vật, chế độ ăn uống và hình thức chuồng trại Rơm và cỏ thường được sử dụng làm vật liệu lót chuồng, chứa nhiều carbon, đặc biệt là xenlulo, cùng với một lượng nhỏ nitơ và khoáng chất Thành phần protein trong phân tạo ra môi trường dinh dưỡng phong phú cho sự phát triển của vi sinh vật.
Bảng 2.5 Thành phần hóa học của một số loại phân từ động vật Động vật Lượng nước
Thành phần phân rắn Nitơ % P2O5 % K2O %
Nguồn: Trung tâm nước sạch và VSMTNT, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm biogas Thái-Đức, 2008.
Phân chuồng tươi có chứa 70-80% nước, 0,3-1,9% nitơ, 0,1-0,6% photpho và 0,3-1,2% Kali Mỗi tấn phân tươi cung cấp khoảng 180-270 kg chất thô, 3,5-5 kg nitơ (N), 2-3 kg photpho (P2O5) và 4-5 kg kali (K2O).
2.1.1.2 Khả năng sản sinh biogas
Hầu hết các thành phần hữu cơ bao gồm protein, lipit, cacbohydrat, xenlulo ( trừ dầu khoáng, lignin) đều có khả năng chuyển hóa sinh học thành biogas ( CH4,
Khi chuyển hóa các thành phần chất hữu cơ thành biogas, sẽ có sự khác biệt về thành phần khí, cụ thể là tỷ lệ giữa CH4 và CO2, như được trình bày trong bảng 2.6.
Bảng 2.6 Thành phần CH 4 , CO 2 trong biogas sinh ra từ các hơp chất hữa cơ
Nguyên liệu Lít khí/kg nguyên liệu thô CH4% CO2%
Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher
Bảng 2.7 Định mức năng suất tạo biogas từ chất thải chăn nuôi
Loại chất thải Kh VS sinh ra/con/ngày
CC biogas/mg VS phân hủy m 3 biogas/con/ ngày
Chất thải của bò 4,0 kg 30 % 800 cc/mg 1 m 3
Chất thải của lợn 2,7 kg 50% 1.100 cc/mg 1,6 m 3 Chất thải của gia cầm 5,9 kg 60% 600 cc/mg 2,2 m 3
Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher
Tại Nepal, phân bò là nguyên liệu phổ biến cho các hầm ủ biogas nhờ vào khối lượng lớn của nó Bảng 2.8 cung cấp thống kê về khả năng sinh khí từ nhiều loại chất thải khác nhau.
Bảng 2.8 Khả năng sinh khí của một số loại chất thải
Loại chất thải Khả năng sinh khí m 3 /kg phân
Chất thải của gia cầm 0,065 – 0,116
Nguồn: B.T.NIJAGUNA, Biogas Technology, New Age Iternational Publisher
Tại Việt Nam, sản lượng khí sinh ra hàng ngày được ước tính như sau:
Bảng 2.9 Sản lượng khí hàng ngày
Loại chất thải Sản lượng khí hàng ngày ( lít/kg/ngày)
Chất thải của gia cầm 50-60
Nguồn: Trung tâm nước sạch và VSMTNT, tài liệu hướng dẫn kỹ thuật xây dựng, vận hành, bảo dưỡng hầm biogas Thái-Đức, 2008.
2.1.2 Nguyên lý của quá trình chuyển hóa
Khi sinh khối được lưu giữ trong hầm kín vài ngày, nó sẽ chuyển hóa thành khí sinh học (biogas), chủ yếu chứa metan và cacbon dioxide, với metan chiếm hơn 50% Quá trình này được gọi là quá trình lên men kỵ khí, hay còn gọi là sản xuất khí metan sinh học.
Hệ thống biogas bao gồm hầm biogas, thiết bị thu khí lắp trên nắp hầm, cùng với hệ thống ngăn và đường ống cung cấp nguyên liệu đầu vào như chất thải thô và nước Phần đầu ra của hệ thống bao gồm bể chứa và đường ống dẫn chất thải, tức bùn sau quá trình lên men, để sử dụng làm phân bón sinh học.
Tình hình ứng dụng công nghệ biogas ở Việt Nam
2.2.1 Lịch sử quá trình hình thành và phát triển công nghiệp biogas
Kỹ thuật biogas đã được phát triển tại Việt Nam từ năm 1960 và trở thành một trong những ưu tiên hàng đầu trong chương trình nghiên cứu năng lượng mới và tái tạo sau năm 1975 cho đến năm 1990 Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong khuôn khổ chương trình này, tập trung vào công nghệ biogas Các đơn vị tham gia bao gồm Viện Năng Lượng, các trường Đại học Bách Khoa tại Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng, Cần Thơ, cùng với các Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường địa phương.
Kể từ năm 1992, dưới sự hỗ trợ của các tổ chức như FAO, SAREC, SIDA và Viện Chăn nuôi Nông nghiệp Quốc gia, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã triển khai dự án phát triển mô hình hầm ủ biogas dạng túi tại trường Đại học Nông Lâm TpHCM Mô hình này nổi bật với chi phí đầu tư thấp và kỹ thuật lắp đặt, vận hành đơn giản, đã nhanh chóng được Hội Làm vườn Việt Nam cùng nhiều tổ chức, cá nhân khác chấp nhận và nhân rộng.
Gần đây, Trung tâm hỗ trợ Phát triển nông thôn đã triển khai mô hình hầm ủ nắp vòm trong chương trình Quốc gia về cấp nước và Vệ sinh môi trường nông thôn Mô hình này sử dụng nắp hầm hình bán cầu, được chế tạo từ vật liệu composit và xi măng lưới thép, mang đến hiệu quả cao trong việc xử lý chất thải nông thôn.
Chương trình biogas trong ngành chăn nuôi nông nghiệp, một dự án hợp tác giữa chính phủ Việt Nam và Hà Lan, đã hỗ trợ nông dân xây dựng 18.000 hầm biogas trong giai đoạn 1 (2003-2005) tại 12 tỉnh thành thuộc 8 vùng sinh thái Đến cuối năm 2006, tổng số hầm biogas đã tăng lên 27.000, và đến năm 2007, hơn 16.000 hầm được hoàn thành trong giai đoạn 2 (2008-2011) với kế hoạch mở rộng quy mô chương trình.
Việt Nam hiện có 50 trong số 64 tỉnh thành sở hữu khoảng 14.000 hầm ủ biogas Tổng cộng, cả nước có khoảng 150.000 hầm ủ biogas, chủ yếu là hầm ủ nắp vòm cố định và hầm ủ dạng túi.
Bảng 2.16 Tổng quan chung về số lượng hầm ủ
Thông số Đơn vị Giai đoạn 1 Năm 2006 Năm 2007
Hầm ủ kết hợp nhà vệ sinh % 57,03 89,50 86,50
Hộ gia đình sử dụng bải thải sau biogas % 41,00 60,00 61,72
Nguồn: Le Thi Xuan Thu, Biogas Engineer/Extension in charge – biogas Projec Division – The Biogas Program for the Animal Husbandry Sector of Viet Nam
2.2.2 Một số kiểu hầm biogas ở Việt Nam
Hiện nay, Việt Nam đang áp dụng nhiều loại hình biogas đa dạng tại các địa phương khác nhau, bao gồm hầm xây kiểu tháp của Viện Năng Lượng, hầm trụ Đồng Nai, hầm hình hộp của bác Nguyễn Độ, và hầm hình trụ chóp giả Đồng Nai.
Hầm kiểu KT1 được ứng dụng tại những vùng có nền đất tốt, mực nước ngầm thấp, có thể đào sâu và diện tích mặt bằng hẹp.
Hình 2.3 Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.1
Nguồn: www.biogas.org.vn
Hầm Kiểu KT2 phù hợp với những vùng có nền đất yếu, mực nước ngầm cao,khó đào sâu và diện tích mặt bằng rộng.
Hình 2.4 Thiết bị khí sinh học nắp cố định kiểu KT.2
Nguồn: www.biogas.org.vn 2.2.2.3 Hầm ủ quy mô hộ gia đình
Từ năm 2008 đến 2010, Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo, Viện Khoa học Năng lượng đã thực hiện dự án "Hoàn thiện công nghệ và xây dựng hầm Biogas quy mô hộ gia đình cho khu vực nông thôn chăn nuôi tập trung ở tỉnh Hà Nam" Mục tiêu của dự án là cải tiến công nghệ phù hợp với điều kiện nông thôn Việt Nam, nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi và cải thiện đời sống của nông dân Dự án do Viện Khoa học Năng lượng chủ trì, với sự lãnh đạo của ông Trần Khắc Tuyến, Giám đốc Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo.
Mô hình hệ thống hầm Biogas do Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo phát triển có sự khác biệt so với hầm truyền thống, với bể điều áp được chia thành hai ngăn riêng biệt: ngăn điều áp và ngăn thải cặn.
Hình 2.5 Mô hình hầm biogas hộ gia đình
So với những mô hình Biogas đang được lưu hành hiện nay, hệ thống hầm Biogas quy mô gia đình này có một số điểm ưu việt:
− Có kết cấu bền vững, bảo đảm chống dò rỉ nước và khí do được tăng cường bằng keo chống thấm, vì thế tăng khả năng sinh khí;
− Có khả năng tự tống cặn bã nên không bị ùn tắc cặn, có khả năng tự phá váng bề mặt;
− Mức độ sinh khí nhanh, sản lượng khí cao, ổn định trong mọi điều kiện thời tiết;
− Thiết bị khử H2S tiên tiến đã nâng cao chất lượng Biogas, làm tăng tuổi thọ của thiết bị sử dụng như bếp, nồi cơm, đèn
− Diện tích chiếm đất nhỏ, tiết kiệm nhân công.
− Giúp bảo vệ sức khoẻ con người, tiêu diệt vi trùng gây bệnh.
− Các thiết bị sử dụng khí đồng bộ và chuyên dụng nên bảo đảm độ tin cậy;
− Dịch vụ hậu mãi hoàn thiện Bảo hành Hầm sinh khí, bể điều áp trong 10 năm Bảo trì, bảo dưỡng hệ thống trong 15 năm.
− Thiết bị đo áp lực, bếp đun, đèn, ấm đun siêu tốc, bình tắm nóng lạnh, máy phát điện được chế tạo chuyên dụng cho Biogas
Trung tâm Năng lượng mới và tái tạo đã chính thức bàn giao hầm Biogas cho hộ gia đình sau khi nghiệm thu kỹ thuật Kết quả theo dõi ban đầu cho thấy khả năng sinh khí tốt, với áp lực luôn duy trì ở mức 12-13 kPa, tương ứng với nhiệt độ ngoài trời từ 25-34 độ C Hầm Biogas không chỉ cung cấp chất đốt cho việc nấu nướng mà còn mang lại hiệu quả xã hội và bảo vệ môi trường.
2.2.2.4 Hầm ủ nắp vòm cố định Trung Quốc
Hầm ủ phân này có cấu trúc chứa khí được xây dựng trên phần ủ, với tổng thể tích bằng tổng của hai phần Hầm có hình dạng bán cầu, được chôn dưới đất để tiết kiệm diện tích và duy trì nhiệt độ ổn định Phần chứa khí được bảo vệ bằng nhiều lớp vữa để đảm bảo kín khí, và có nắp đậy hàn kín bằng đất sét, giúp dễ dàng làm sạch khi chất rắn lắng đọng Mặc dù loại hầm này phổ biến ở Trung Quốc, nhưng việc xây dựng và đảm bảo độ kín khí cho phần chứa khí gặp nhiều khó khăn, dẫn đến hiệu suất hoạt động thấp.
Hình 2.6 Hầm ủ nắp vòm cố định Trung Quốc
Nguồn: www.ctu.edu.vn
2.2.2.5 Hầm ủ nắp vòm cố định TG-BP ( hầm kiểu Thái - Đức)
Hầm ủ phân do Trung tâm Năng Lượng mới, Đại học Cần Thơ phát triển đã chứng minh hiệu quả trong việc xử lý phân người và phân gia súc tại miền Nam Hiện nay, loại hầm này đang được xây dựng trong dự án vệ sinh nước sạch tại xã An Phú, huyện Củ Chi, TP.HCM.
Hình 2.7 Hầm ủ nắp vòm cố định TG-BP
Nguồn: www.ctu.edu.vn
Loại túi ủ này có ưu điểm là vốn đầu tư thấp, phù hợp với thu nhập của nông dân hiện nay Tuổi thọ của túi ủ phụ thuộc vào thời gian lão hóa của nguyên liệu Tuy nhiên, nhược điểm của loại túi này là dễ hư hỏng do sự phá hoại từ chuột, gia súc và gia cầm.
Tiêu chuẩn kỹ thuật về hầm ủ biogas tại Việt Nam được quy định trong quyết định số 21/2002/QĐ-BNN ngày 21 tháng 3 năm 2002 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, nhằm thống nhất các quy định trong toàn quốc Quyết định này bao gồm 8 tiêu chuẩn ngành áp dụng cho các công trình khí sinh học nhỏ, có dung tích 10m³, được thiết kế đơn giản để xử lý chất thải, sản xuất khí sinh học và phân hữu cơ từ các nguồn phân người, động vật và thực vật Các tiêu chuẩn này không chỉ góp phần chuẩn hóa chất lượng các công trình biogas mà còn bảo vệ quyền lợi của người sử dụng và thúc đẩy sự phát triển bền vững của công nghệ biogas.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 492-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 1: Yêu cầu kỹ thuật chung.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 493-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 2: Yêu cầu về xây dựng.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 494-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 3:Yêu cầu về phân phối và sử dụng khí.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 495-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 4: Tiêu chuẩn kiểm tra và nghiệm thu.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 496-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 5: Yêu cầu vận hành và bảo dưỡng.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 497-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 6: Yêu cầu về an toàn.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 498-2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 7: Danh mục các thông số và đặc tính kỹ thuật cơ bản.
- Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 499 - 2002: Công trình khí sinh học nhỏ - Phần 8:Thiết kế mẫu.
TỔNG QUAN VỀ XÃ AN PHÚ - HUYỆN CỦ CHI
Điều kiện tự nhiên – xã hội
Xã An Phú, cách trung tâm huyện Củ Chi khoảng 22 km về phía Đông Bắc, có diện tích tự nhiên lên đến 2.432,37 ha và được chia thành 6 ấp.
An Bình, An Hòa, Xóm Thuốc, Xóm Chùa, Phú Trung, Phú Bình ( thuộc vùng triền và vùng trũng) Ranh giới hành chính của xã được xác định như sau:
- Phía Đông giáp xã An Tây huyện Bến Cát tỉnh Bình Dương.
- Phía Tây giáp Xã Phú Hòa Đông
- Phía Bắc giáp sông Sài Gòn ( bên kia sông là xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng tỉnh Bình Dương).
- Phía Nam giáp xã An Nhơn Tây.
Hình 3.1 Bản đồ hành chánh xã An Phú
Vị trí thuận lợi của xã An Phú, nằm bên cạnh Tỉnh Lộ 15 và giáp ranh với tỉnh Bình Dương, tạo điều kiện cho sự phát triển kinh tế - xã hội Đường liên xã chạy dọc xã giúp việc trao đổi hàng hóa với trung tâm huyện, Thành phố và các địa phương lân cận trở nên dễ dàng hơn Nhờ vào các khu công nghiệp phát triển trong khu vực, An Phú có tiềm năng lớn để phát triển toàn diện trong thời gian tới.
An Phú, thuộc huyện Củ Chi, nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền nâng Nam Trung Bộ và miền sụt Tây Nam Bộ Trung tâm xã An Phú là khu vực cao nhất, trong khi độ cao giảm dần về các hướng, đặc biệt là hướng Nam với chênh lệch gần 2.2m Địa hình của xã An Phú có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố dân cư ở các cấp khác nhau.
Đất đai xã An Phú, theo Lê Văn Tự (1989), thuộc nhóm đất vàng đỏ và đất xám, có đặc điểm chung là độ chua cao, độ no bazơ thấp và khả năng hấp thụ kém Khoáng sét chủ yếu là Kaolimit, với hàm lượng chất hữu cơ thấp và axit mùn chủ yếu là fulvic Đất này nghèo dinh dưỡng với N, P, K tổng số và dễ tiêu, chất hòa tan dễ bị rửa trôi Phân bố ở độ cao từ 10-15m so với mực nước biển, đất phù hợp cho việc trồng cây công nghiệp như cao su và mía, cũng như trồng cỏ phục vụ chăn nuôi Ngoài ra, tùy theo điều kiện gia đình, có thể phát triển trồng hoa, cây kiểng và kết hợp chăn nuôi.
Đất phù sa trên nền phèn và đất phèn trung bình phân bố dọc sông Sài Gòn, với tầng phù sa mỏng chỉ đạt 20-30cm Hai loại đất này có đặc điểm tương tự nhau, thường được sử dụng để canh tác lúa, và ở một số nơi, người dân đã chuyển sang lập vườn.
Đất xám triền, mặc dù diện tích không lớn, là loại đất thích hợp cho việc trồng cây ăn trái nhờ vào hàm lượng hữu cơ cao hơn so với đất xám thông thường Loại đất này có khả năng thoát nước tốt, giúp cây trồng không bị ngập úng, phù hợp với việc phát triển vườn.
Chế độ thủy văn xã An Phú chịu ảnh hưởng trực tiếp từ dao động bán nhật triều sông Sài Gòn, với mức nước bình quân thấp nhất là 1.2m và cao nhất là 2m Bên cạnh đó, lượng mưa hàng năm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành chế độ thủy văn tại đây Thủy văn của xã có thể được chia thành hai chế độ chính.
Mùa khô tại xã thường kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, trong thời gian này, lượng nước ở sông rạch giảm sút đáng kể Do đó, nhiều khu vực phải sử dụng hệ thống bơm nước để tưới tiêu phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
- Mùa mưa: Thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, trong thời gian này lượng nước ở các kênh rạch ở mức cao nên một số vùng bị ngập.
Xã An Phú thuộc vùng nhiệt đới gió mùa, có khí hậu cận xích đạo với hai mùa rõ rệt Nơi đây có nhiệt độ cao và ổn định, cùng với lượng mưa lớn phân bố theo mùa.
Củ Chi không có sự biến đổi nhiệt độ đáng kể theo mùa, với nhiệt độ trung bình hàng năm đạt 26°C và nhiệt độ thấp nhất ghi nhận là 24°C.
Xã An Phú nằm trong vùng giàu ánh sáng, có số giờ nắng bình quân năm
Mỗi năm, khu vực này có tổng cộng 2880 giờ nắng, với tháng có số giờ nắng thấp nhất là tháng 9 chỉ đạt 180 giờ, trong khi tháng 3 lại có số giờ nắng cao nhất lên đến 300 giờ Trong mùa khô, số giờ nắng trung bình mỗi ngày thường cao hơn 2 giờ so với mùa mưa.
Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.770mm, với năm cao nhất ghi nhận trên 2.200mm và năm thấp nhất chỉ đạt 1.000mm Trung bình có khoảng 160 ngày mưa mỗi năm, tuy nhiên, số ngày mưa và tổng lượng mưa không đồng đều Mùa mưa diễn ra từ tháng 5 đến tháng 11, nhưng tập trung chủ yếu từ tháng 6 đến tháng 9.
3.1.9 Độ ẩm không khí Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao đạt 79.5%, vào mùa khô là 70% và 80% đến 90% vào mùa mưa Trong một ngày đêm độ ẩm không khí thấp nhất vào lúc 13 giờ ( 48%) và đạt cao nhất từ 1-7 giờ sáng ( 95%).
Từ tháng 2 đến tháng 5, khu vực này thường xuyên đón gió Tín Phong từ hướng Đông Nam hoặc Nam Tiếp theo, từ tháng 5 đến tháng 9, gió chủ yếu đến từ hướng Tây, cụ thể là Tây Nam Cuối cùng, từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau, gió Đông Bắc trở thành phổ biến Tốc độ gió trung bình trong các mùa đạt khoảng 2 m/s.
Điều kiện khí hậu tại Củ Chi, đặc biệt là Xã An Phú, với nhiệt độ cao ổn định, ánh sáng dồi dào và không có bão, rất thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông nghiệp Điều này tạo điều kiện cho sự đa dạng về cây trồng, vật nuôi và các mô hình sản xuất hiệu quả.
Tài nguyên nước của xã An Phú bao gồm:
- Nguồn nước mặt chủ yếu nhờ vào nước qua các kênh rạch chảy qua xã ( theo triều sông Sài Gòn) và nước mưa.
Dân số và lao động
Xã An Phú có tổng dân số 9.480 người, với 2.483 hộ gia đình, trong đó có 950 hộ hoạt động trong lĩnh vực nông- lâm nghiệp và thủy sản Số người trong độ tuổi lao động là 5.803, chiếm 61,7% tổng dân số, với mật độ dân số trung bình là 425 người/km².
Lao động nông nghiệp chiếm 70% tổng số lao động tại xã, trong khi phần còn lại làm việc trong tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ, thương mại và khu vực công Tuy nhiên, phần lớn lao động chưa được đào tạo cơ bản, dẫn đến việc mặc dù có số lượng lao động dồi dào, nhưng khả năng đáp ứng nhu cầu lao động có kỹ thuật lại rất hạn chế.
Sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại dịch vụ:
Nghề tiểu thủ công nghiệp tại xã chủ yếu tập trung vào sản xuất bánh tráng xuất khẩu, với 500 hộ gia đình tham gia vào lĩnh vực này Trong số đó, có 5 hộ sản xuất bánh tráng theo phương thức thủ công nghiệp.
Xã có 60 hộ kinh doanh quy mô lớn và 120 hộ kinh doanh nhỏ lẻ, với doanh thu hàng tháng ước đạt 500 triệu đồng Trong đó, số tiền nộp ngân sách nhà nước là 55 triệu đồng.
Cơ sở vật chất
Xã An Phú có tuyến tỉnh lộ 15 kéo dài qua Bình Dương, cùng với hệ thống giao thông liên ấp phong phú Mặc dù hệ thống đường bộ tại xã đáp ứng được nhu cầu di chuyển của người dân, vẫn còn một số tuyến đường chưa đạt tiêu chuẩn.
Xã An Phú sở hữu hệ thống sông ngòi và kênh mương phong phú, cung cấp nguồn nước dồi dào cho sản xuất nông nghiệp Với sự phân bố hợp lý của các tuyến kênh lớn trên các vùng sản xuất, xã không gặp phải tình trạng khô hạn.
Hệ thống kênh mương thủy lợi tại xã đang xuống cấp, với 20 rạch thì có đến 12 rạch bị lấp Các vàm chỉ có một cống nhỏ không đủ khả năng thoát nước, dẫn đến tình trạng ngập phèn Do đó, cần thiết phải duy tu và chỉnh sửa hệ thống này để cải thiện lưu thông nước, rửa phèn, phục vụ hiệu quả cho sản xuất của người dân.
Hệ thống điện lưới hạ thế đã phủ toàn xã
Nước sinh hoạt cơ bản là dùng nước giếng khoan, chất lượng nước khá tốt,đảm bảo nhu cầu sử dụng của người dân.
Tốc độ tăng trưởng kinh tế - cơ cấu ngành
Trong những năm gần đây, xã An Phú đã đạt được nhiều thành tựu lớn trong việc đổi mới nền kinh tế, nâng cao đời sống nhân dân Tuy nhiên, kinh tế xã vẫn chủ yếu phụ thuộc vào ngành sản xuất nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ thương mại, với mức tăng trưởng trung bình hàng năm chỉ đạt 10% Hiện tại, thu nhập bình quân đầu người ở đây đạt trên 7 triệu đồng/năm.
Xã An Phú vẫn giữ vai trò là một xã nông nghiệp với cơ cấu kinh tế chủ yếu bao gồm nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại và dịch vụ Tuy nhiên, xu hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế diễn ra chậm, khiến cho ngành công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp chưa phát triển mạnh mẽ, trong khi thương mại và dịch vụ vẫn chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu giao thương và mua bán của người dân trong xã.
Hiện trạng sản xuất nông nghiệp
3.5.1 Cơ cấu sử dụng đất nông nghiệp Đất nông nghiệp trên địa bàn xã có chất lượng tốt, phần lớn là loại đất 2 vụ.Quỹ đất nông nghiệp đã giao cho hộ gia đình và cá nhân sử dụng ổn định lâu dài, nhìn chung được sử dụng tiết kiệm hợp lý Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp của
Xã An Phú được trình bày ở bảng sau:
Bảng 2.17 Diện tích đất nông nghiệp xã An Phú
Chỉ tiêu Diện tích ( ha)
Tổng diện tích đất tự nhiên 2.432,37 Đất nông nghiệp
- Trong đó đất của công ty bò sữa
- Đất sản xuất nông nghiệp còn lại
1.057,65 Đất trồng cây hàng năm
- Đất tròng cây hàng năm khác
20,57 Đất trồng cây lâu năm
- Cây công nghiệp lâu năm
- Cây ăn quả lâu năm
- Cây trồng lâu năm khác
522,3 Đất nuôi trồng thủy sản 5,65 Đất nông nghiệp khác 4,17
Theo UBND xã An Phú (2009), đất trồng cây hàng năm có tiềm năng lớn trong phát triển nông nghiệp, giúp đa dạng hóa cây trồng và mang lại hiệu quả kinh tế cao Trong khi đó, đất trồng cây lâu năm phân bố rải rác trong các khu dân cư, chủ yếu được sử dụng để trồng cây ăn trái Sắp tới, diện tích này sẽ được chuyển đổi để trồng các loại cây ăn trái có giá trị kinh tế cao hơn.
Diện tích trồng lúa nước của xã chiếm 95,29% tổng diện tích đất trồng cây hàng năm, với tổng diện tích đất 2 vụ Trong những năm qua, diện tích gieo trồng đạt khoảng 627,55 ha, hệ số sử dụng đất đạt 1,5 lần/năm Sản lượng lúa bình quân đạt 3 tấn/ha, mang lại mức thu nhập bình quân 10 triệu đồng/ha.
Mặc dù xã có nguồn nước sông Sài Gòn phong phú, diện tích nuôi trồng thủy sản chỉ đạt 5,65 ha, chủ yếu tập trung vào nuôi cá thương phẩm Ngoài ra, xã cũng phát triển một số mô hình nuôi ươm cá cảnh nhằm cung cấp cá giống cho thành phố.
Tốc độ chăn nuôi tại xã đã có sự phát triển mạnh mẽ, với số liệu tổng đàn cho thấy sự gia tăng đáng kể trong chăn nuôi heo và bò từ năm 2006 đến năm 2009.
Bảng 2.18 Tình hình đàn heo tại xã An Phú
Nguồn: Trạm thú y huyện Củ Chi, 2009
Tổng đàn heo tăng nhanh qua các năm do nhu cầu của thị trường, số hộ chăn nuôi heo cũng tăng từ 367 hộ năm 2008 lên 430 hộ tính đến năm 2009.
Tình hình phát triển mô hình biogas tại xã An Phú
Trước tháng 8/2008, hầu hết các hầm biogas tại xã An Phú do người dân tự xây dựng mà không có sự hỗ trợ từ chương trình nào, với tỷ lệ lắp đặt chỉ khoảng 10% tổng số hộ chăn nuôi do chi phí cao và thiếu hiểu biết về lợi ích của hầm biogas Người dân thường chỉ đồng ý lắp đặt khi có người quen đã sử dụng giới thiệu, vì thông tin từ sách báo và đài không đủ thuyết phục họ đầu tư Để giải quyết vấn đề vốn cho xây dựng hầm biogas, UBND xã đã giao cho hội phụ nữ thực hiện chương trình vệ sinh môi trường nông thôn theo quyết định số 26/2008/QĐ-UBND và kế hoạch triển khai số 750/KH-SNN-TNN của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Tp.HCM.
- Chương trình sẽ thực hiện xây dựng 1.910 hầm biogas tại huyện Củ Chi.
- Kiểu hầm mẫu là kiểu hầm Thái – Đức.
Chương trình hỗ trợ cho vay không lãi suất lên đến 9 triệu đồng/hầm giúp người dân có thể trả dần trong 3 năm Để tham gia, hộ gia đình cần có chăn nuôi với số lượng tối thiểu là 6 con heo hoặc 4 con bò sữa.
Chương trình VSMT nông thôn của thành phố đã hỗ trợ các hộ chăn nuôi bằng cách cung cấp vốn vay và tập huấn về mô hình biogas Hiện tại, khoảng 40 hộ dân đã đăng ký tham gia, trong đó 35 hộ đã hoàn thành xây dựng và đưa vào sử dụng công trình biogas Người dân rất hài lòng với chất lượng gas, đảm bảo cung cấp đều và tốt Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thắc mắc về kỹ thuật và lợi ích của hệ thống biogas mà họ đang sử dụng.