Mặc dù đã được xử lý qua hầm biogas ở quy mô nuôi hàng chục đến hàng trăm con hoặc qua hồ phủ bạt HDPE ở quy mô nuôi hàng nghìn con, việc xử lí chất thải đã giải quyết khá rõ rệt. Tuy nhiên, sau nhiều năm phát triển đàn vật nuôi hai loại hầm và hồ này đều trở nên quá tải đã sinh ra một khối lượng khí gas rất lớn hoặc thời gian lưu giữ trong bể chưa đủ làm cho quá trình phân giải các chất hữu cơ chưa hết lại xả ra môi trường. Vì thế, hàng ngày chủ trại chăn nuôi phải đốt bỏ khí gas 24/24^h mà hàng tuần vẫn phải xả vào không khí 1 - 2 lần; nếu không được xử lý khả năng bục nổ rất cao. Cùng với đó, lượng chất thải rắn chưa phân hủy hết đã đùn ra từ biogas đổ vào ao, mương, sông, ngòi,... làm tăng thêm ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước, góp phần làm trái đất nóng lên.

Từ thực tế trên, cuối năm 2016, TS. Tống Khiêm (nguyên Giám đốc Trung tâm Khuyến nông quốc gia) cùng nhóm công tác trong thời gian làm tư vấn cho Dự án: “Hỗ trợ sản xuất nông nghiệp các bon thấp - LCASP tại tỉnh Nam Định 2016 – 2018” đã đề xuất xây bể nhiều ngăn (4 ngăn) đặt ở vị trí trước hầm biogas để thu gom toàn bộ chất thải, hạn chế tối đa chất thải vào biogas. Chất thải sau khi vào bể 4 ngăn sẽ được chảy theo đường zích zắc do cấu tạo của bể nên hầu hết phân được lắng tại ngăn 1 của bể, nước thải tiếp tục chảy vào biogas, qua bể lọc bằng sỏi đá, cuối cùng đi ra môi trường. Từ đó môi trường đã sạch hơn rõ rệt (nước phân hầu như không còn mầu đen, mùi hôi, không còn ruồi, nhặng,...).

I. Mục đích

- Thu lại chất thải rắn để sản xuất phân hữu cơ góp phần tăng thu nhập cho người chăn nuôi. Từ đó hỗ trợ và thúc đẩy sản xuất cây trồng theo hướng hữu cơ.

- Giảm tải cho hầm biogas và hồ phủ bạt HDPE, góp phần giảm diện tích đất để xây dựng hầm biogas và hồ phủ bạt HDPE.

- Giảm ô nhiễm môi trường và dịch bệnh trong khu vực chăn nuôi.

II. Cấu tạo hệ thống bể

1. Bể thu gom phân (gọi tắt là bể thu)

- Bể này có thể tích chứa 20 m³ chia làm 4 ngăn, ngăn 1 có thể tích 10m3, các ngăn sau là 5,3,2m³ (chỉ cần ngăn 1 lớn để chứa phân, các ngăn khác chủ yếu là chứa nước thải). Bể thu được xây chìm 1m so với mặt đất, mặt bể thấp hơn nền chuồng nuôi lợn từ 25 - 30cm để nước thải chảy vào thuận lợi. Bể xây bằng gạch xi măng hoặc gạch nung (ở Nam Định xây bằng gạch ximan là loại vật liệu đang phổ biến ). 

- Nối giữa các ngăn là cút nhựa chữ T nằm ngang có đường kính 100 m/m, các cút này được lắp đặt ở góc các ngăn tạo dòng chảy zích zắc làm tăng độ lắng đọng của phân.

- Bể thu có nắp đậy kín bằng các tấm beton dày 8 cm nhằm bảo vệ an toàn và vệ sinh. Trên nắp đậy của từng ngăn có trổ cửa hình vuông rộng 625cm² (25cm x 25cm). Của hình vuông này cũng có nắp đậy kín. Cửa hình vuông đặt ở vị trí trên cút hình chữ T nằm ngang. Điều này có tác dụng để bảo quản hoặc sửa chữa cút nếu có sự cố, cũng là vị trí để hút phân.

- Đáy các ngăn bể có độ dốc về góc có nắp đậy hình vuông (phía trên), tác dụng giúp phân tập trung vào góc để thuận lợi cho việc khai thác phân.

2. Bể lắng, tách phân (gọi tắt là bể lắng).

- Bể này được xây nổi 5 – 10 cm so với mặt đất và hầm biogas (địa hình bằng phẳng). Trường hợp này khi khai thác phân phải sử dụng điện để chạy máy bơm công suất 2 - 3kW/h). Tại Nam Định có 21 hộ đều xây bể 4 ngăn có thể tích chứa 20 m³.

- Bể lắng được lợp mái để che mưa nắng và cũng là nơi sản xuất phân hữu cơ. Bể lắng càng nhiều ngăn càng chủ động sản xuất phân hữu cơ.

- Trong bể lắng có hệ thống ống nhựa đường kính 100 -200 m/m có cấu tạo đặc thù nhằm giữ phân lại trong bể và thải nước ra ngoài trở về ngăn 1 của bể thu hoặc vào thẳng hầm biogas nếu hầm thiếu khí gas dùng cho đun nấu.

3. Bể chứa sỏi đá

Kích thước bể chứa: chiều dài 5m, rộng 2m, chiều sâu 1m  giúp cho chất thải chảy qua trở nên trong hơn trước khi xả vào môi trường do phân (dù rất ít) bị giữ lại. Trên bể sỏi đá có thể trồng cây ngắn ngày như các loại rau hoặc cây cảnh như đinh lăng

Ngoài 3 loại bể trên còn có:

- Hai hố ga có thể tích chứa 0,125 m³ (0,5m x 0,5m x 0,5m). Các hố ga này được bố trí tại 2 đầu của hầm biogas nhằm giám sát lượng phân vào và ra khỏi hầm này để chủ động điều chỉnh lượng chất thải bảo đảm hầm biogas không bị quá tải và môi trường ít bị ô nhiễm.

- Một máy bơm có công suất 2 - 3 kW/h dùng để hút phân ở ngăn 1 của bể thu đổ vào từng ngăn của bể lắng.

II. Vận hành hệ thống bể

- Ngày 2 lần chất thải từ chuồng chăn nuôi chảy vào ngăn 1 của bể thu (mũi tên mầu đỏ). Chất thải được chảy từ ngăn 1 đến ngăn 4 theo đường zích zắc giúp phân lắng đọng ở ngăn 1 là chính, tới ngăn 4 chủ yếu chỉ còn nước thải khá trong (quan sát sau 6 tháng chưa thấy có phân ở ngăn 4).

- Nước thải tiếp tục chảy vào hầm biogas rồi qua bể chứa sỏi đá có đường kính 1,5 - 2,0cm, cuối cùng xả ra môi trường.

- Mỗi tuần sử dụng máy bơm hút phân trong ngăn 1 của bể thu từ 2 - 3 lần đổ vào bể lắng tùy thuộc vào qui mô nuôi lợn. Tại đây phân được tách riêng, nước được tách riêng do cấu tạo đặc thù của hệ thống ống nhựa. Khi phân chỉ còn độ ẩm 80% sẽ được phối trộn, ủ với phụ phẩm trồng trọt, chế phẩm sinh học, hoặc khoáng chất để trở thành phân hữu cơ chất lượng cao.

III. Một số thông số

1. Diện tích bể và qui mô đàn lợn

- Qui mô nuôi dưới 1.000 lợn, cần bể 10 - 15m³

- Qui mô nuôi 1.000 -  3.000 lợn, cần bể có khối lượng 15 - 50 m³

- Qui mô nuôi trên 3.000 - 5.000 lợn, cần bể 60 - 100 m³

- Qui mô nuôi 6.000 - 10.000 lợn , cần bể 150 - 200 m³

Bể càng có thể tích lớn càng thu được nhiều phân. Dự kiến bể thu gom có thể thu được 80 - 85 % lượng chất thải rắn do lợn thải ra.

2. Số lượng ngăn tương quan với lượng phân thu được và độ trong của nước.

- Bể có càng nhiều ngăn càng thu được nhiều phân và nước càng trong, tuy nhiên không nên quá 10 ngăn gây tốn kém và phức tạp cho thi công

- Kích thước bể và ngăn bể hình chữ nhật, phân lắng nhiều hơn kích thước ngăn hình vuông.

3. Vấn đề khai thác phân.

- Thời gian đầu chủ yếu thu phân ở ngăn 1 của bể thu, mỗi tuần 2 -3  lần tùy qui mô nuôi lợn.

- Thời gian lâu dài có thể thu phân ở các ngăn còn lại, vài năm cho đến hàng chục năm mới phải thu phân 01 lần.