LỜI CAM ĐOAN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TẠI TRANG TRẠI ÔNG BINH – LIÊN CHUNG TÂN YÊN – BẮC GIANG BẰNG PHÈN N[.]
HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA MƠI TRƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TẠI TRANG TRẠI ÔNG BINH – LIÊN CHUNG TÂN YÊN – BẮC GIANG BẰNG PHÈN NHÔM Người thực : DƯƠNG THỊ KIM Lớp : MTB_K57 Khóa : 57 Chun ngành : KHOA MƠI TRƯỜNG Giáo viên hướng dẫn : TS VŨ THỊ HUYỀN Địa điểm thực tập : BỘ MƠN HĨA – KHOA MƠI TRƯỜNG Hà Nội – 2016 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu, kết thu thập thân trực tiếp làm theo dõi, thu thập với thái độ khách quan trung thực, nghiêm túc Các tài liệu trích dẫn tác giả liệt kê đầy đủ, không chép tài liệu mà khơng trích dẫn Hà Nội, ngày 16 tháng năm 2016 Sinh viên Dương Thị Kim iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình tiến hành làm khóa luận tốt nghiệp, ngồi nỗ lực thân, em nhận giúp đỡ thầy, cô Khoa Môi Trường - Học Viện nơng nghiệp Việt Nam, tồn thể bạn bè gia đình, giúp đỡ em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn cô TS.Vũ Thị Huyền ThS Trần Thanh Hải tận tình giúp đỡ em, cơ, thầy khơng hướng dẫn em kiến thức, kĩ thuật mà cơ, thầy cịn động viên em nhiều suốt q trình thực làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn bạn sinh viên làm thí nghiệm phịng nghiên cứu – Bộ mơn hóa người bạn đồng hành giúp đỡ em nhiều suốt trình làm thực tập Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè động viên giúp đỡ em làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng năm 2016 Sinh viên Dương Thị Kim iv MỤC LỤC PHỤ LỤC 48 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHC BOD5 TP.HCM COD CTR C/N MT NĐ - CP QĐ QCVN TCVN TT TB TSS TN TP UBND VSV WHO Chất hữu Nhu cầu ôxy sinh hóa Thành phố Hồ Chí Minh Nhu cầu ơxy hóa học Chất thải rắn Cacbon/Nito Môi trường Nghị định – Chính phủ Quyết định Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam Thơng tư Trung bình Tổng chất rắn lơ lửng Nitơ tổng số Photpho tổng số Ủy ban nhân dân Vi sinh vật Tổ chức y tế giới DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Số lượng gia súc, gia cầm Việt Nam giai đoạn 2010-2015 Error: Reference source not found Bảng 1.2: Số lượng lợn nước thời điểm điều tra 1/10 hàng năm từ 2011-2015 Error: Reference source not found vi Bảng 1.3: Số lượng trang trại số tỉnh nước ta năm gần .Error: Reference source not found Bảng 1.4: Khối lượng chất thải rắn vật nuôi .Error: Reference source not found Bảng 1.5: Ảnh hưởng mùi hôi trang trại chăn nuôi lợn đến khu dân cư Error: Reference source not found Bảng 1.6 Thành phần phân tươi số loại vật ni ( giá trị trung bình ) .Error: Reference source not found Bảng 3.1 Đặc trưng nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas .Error: Reference source not found Bảng 3.2 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng phèn nhôm tới hiệu suất xử lý COD, BOD5, TN, TP Error: Reference source not found Bảng 3.3 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ chất điện ly tới hiệu suất xử lý COD, BOD5, TN, TP .Error: Reference source not found Bảng 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng liều lượng chất điện ly keo tụ Error: Reference source not found Bảng 3.5 Kết khảo sát ảnh hưởng nồng độ phèn nhơm có thêm chất điện ly đến hiệu suất xử lý COD (Đầu vào COD tb=1633 (mg/l) Error: Reference source not found Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng phèn nhôm thêm chất điện ly đến hiệu suất xử lý BOD5 (Đầu vào BOD5tb=680mg/l)Error: Reference source not found Bảng 3.7 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng phèn nhôm thêm chất điện ly đến hiệu suất xử lý TN (đầu vào TNtb=199mg/l) .Error: Reference source not found Bảng 3.8 Kết khảo sát ảnh hưởng lượng phèn nhôm thêm chất điện ly đến hiệu suất xử lý TP (đầu vào TPtb=108mg/l) Error: Reference source not found vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ keo tụ nhạy cảm Error: Reference source not found Hình 3.1 Biểu đồ biến động TSS qua tháng .Error: Reference source not found Hình 3.2 Biểu đồ biến động COD qua tháng.Error: Reference source not found Hình 3.3 Biểu đồ biến động BOD5 qua tháng Error: Reference source not found Hình 3.4 Biểu đồ biến động TN qua tháng Error: Reference source not found Hình 3.5 Biểu đồ biến động TP qua tháng Error: Reference source not found Hình 3.6 Nước thải chăn ni chưa xử lý Error: Reference source not found Hình 3.7 Nước thải chăn nuôi xử lý Error: Reference source not found Hình 3.8 Đồ thị thể ảnh hưởng lượng phèn nhơm có bổ sung chất điện ly đến hiệu suất xử lý COD, BOD5, TN,TP Error: Reference source not found Hình 3.9 Biểu đồ thể ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu suất xử lý COD có thêm chất điện Error: Reference source not found Hình 3.10 Biểu đồ so sánh kết xử lý COD với giá trị tối đa cho phép quy định QCVN40:2011/BTNMT cột B .Error: Reference source not found Hình 3.11 Biểu đồ thể ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu suất xử lý BOD5 thêm chất điện ly Error: Reference source not found viii Hình 3.12 Biểu đồ so sánh kết xử lý BOD với giá trị tối đa cho phép quy định QCVN40:2011/BTNMT cột B Error: Reference source not found Hình 3.13 Biểu đồ thể ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu suất xử lý TN thêm chất điện ly Error: Reference source not found Hình 3.14 Biểu đồ thể ảnh hưởng lượng phèn nhôm đến hiệu suất xử lý TP thêm chất điện ly .Error: Reference source not found ix MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần ngành chăn nuôi nước ta phát triển mạnh, tốc độ tăng trưởng bình quân đạt 8-12% năm , nước có 8,5 triệu hộ chăn ni quy mơ gia đình (Cục chăn ni 2015) có 8,7% số hộ xây dựng cơng trình khí sinh học (hầm biogas) Tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh chiếm 10% có 0,6% số hộ có cam kết bảo vệ mơi trường Vẫn cịn 23% số hộ chăn ni khơng xử lý chất thải phương pháp mà xả thẳng môi trường, gây sức ép lớn đến môi trường Chất thải chăn nuôi gây tác động đến mơi trường sức khỏe người qua nhiều khía cạnh: gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, gây ô nhiễm môi trường khí, môi trường đất sản phẩm nông nghiệp Theo Báo cáo tổng kết Viện Chăn ni (Bộ NN&PTNT), nồng độ khí H 2S NH3 chất thải chăn nuôi cao mức cho phép khoảng 30-40 lần Tổng số vi sinh vật bào tử nấm cao mức cho phép nhiều lần Ngồi ra, nước thải chăn ni cịn chứa Coliform, E.coli, COD trứng giun sán cao nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép Theo dự báo ngành Tài nguyên Môi trường (TN&MT), với tốc độ phát triển mạnh ngành Chăn ni dự tính đến năm 2020, lượng chất thải rắn chăn nuôi phát sinh khoảng gần 1.212.000 tấn/năm, tăng 14,05% so với năm 2010 Hình thức xử lý phổ biến trang trại chăn ni lợn phương pháp xử lý khí cho nước thải qua bể Biogas Tuy nhiên với quy mô trang trại, số lượng nuôi lớn, lượng thải phát sinh nhiều, khả xử lý bể bị suy giảm không xử lý triệt, nước thải sau bể Biogas thải ngồi mơi trường có hàm lượng chất hữu cao ảnh hưởng tới đời sống người sinh vật Bên cạnh đó, trang trại nằm rải rác địa phương khác bố trí địa hình khác nhau, quy trình chăn ni khác nhau, nguồn thức ăn đầu vào khác nhau, lượng nước sử Giá trị sản xuất ngành chăn ni có mức tăng khá, đạt 4,3% so với kỳ năm ngối Mức tăng đàn bị sữa tăng mạnh (tăng 20,9%) sản lượng sữa bò tươi tăng cao đạt khoảng 120% so với kỳ năm trước Chăn nuôi lợn phát triển thuận lợi dịch lợn tai xanh không xảy giá bán lợn mức có lợi cho người chăn ni Theo số liệu điều tra TCTK, nước thời điểm điều tra 1/10 có khoảng 27,75 triệu con, tăng 3,7% lợn nái ó 4,06 triệu con, tăng 3,69% so với kỳ 2014 Sản lượng lợn thịt xuất chuồng năm 2015 ước tính đạt 3,48 triệu tấn, 104,2% so với kỳ năm trước Đàn gia cầm có 341,9 triệu con, tăng 4,3% • Tình hình chăn ni lợn Theo số liệu tổng cục thống kê giai đoạn 2011-2015, chăn nuôi lợn bước phát triển ổn định tăng quy mô đầu sản lượng thịt xuất chuồng Bảng 1.2: Số lượng lợn nước thời điểm điều tra 1/10 hàng năm từ 2011-2015 Năm 2011 2012 2013 2014 2015 Số (triệu con) 27,06 26,49 26,26 26,76 27,75 (Nguồn: tổng cục thống kê 2015) Phân bố đàn lợn theo vùng sau: vùng Đồng sông Hồng 25,74%, vùng Trung du miền núi phía Bắc 24,1%, vùng Đông Nam Bộ 10,51%, vùng Tây Nguyên 6,58% Tuy quy mô đầu giai đoạn không tăng sản lượng thịt xuất chuồng tăng qua năm với tốc độ tăng cường bình quân 2,12% /năm, cụ thể: năm 2011, sản lượng thịt đạt 3.09 triệu tấn, đến năm 2013 gấp 3,22 triệu tấn, ước thực năm 2014 3,29 triệu kế hoạch năm 2015 3,37 triệu Trọng lượng thịt xuất chuồng bình quân 67,1kg/con( năm 2011) ước tăng lên 68,2kg/con (2014) đạt 69,5 kg/con năm 2015 Như sau năm từ 2011 đến 2015 phát triển đến sản lượng thịt lợn chiếm 74,2% (năm 2013) tổng sản lượng thịt loại Chất lượng thịt lợn không ngừng tăng lên đáp ứng thị yếu người tiêu dùng nước Kế hoạch đến 2015, sản lượng thịt lợn dao động khoảng 7274% tổng sản lượng thịt Năng suất công nghệ chăn nuôi lợn trang trại ngang với nước khu vực, hiệu chăn nuôi lợn ổn định, mang lại thu nhập ổn định cho người chăn nuôi giải việc làm chỗ cho khu vực nông thôn, ứng dụng khoa học công nghệ chăn nuôi lợn chuồng trại, xử lý chất thải chăn nuôi, đảm bảo vệ sinh môi trường ngày áp dụng rộng rãi Sử dụng nhiều tổ hợp gen có suất, chất lượng cao Tuy nhiên chăn ni lợn nước ta theo hình thức chăn ni nông hộ chiếm 65-70% đầu 56-60% sản lượng, tỷ lệ đàn nái tổng đàn chiếm 14,9% (năm 2013) chung giới 8-10%, chất lượng đàn giống cải thiện chia đáp ứng yêu cầu sản xuất (nhất khu vực chăn nuôi nông hộ), nhiều giống lợn địa phương chưa ý lưu giữ bảo tồn, tình trạng nhiễm mơi trường chăn ni lợn chưa khắc phục 1.1.2 Tình hình chăn ni lợn Việt Nam theo quy mô trang trại Xem xét thực trạng ngành chăn nuôi Việt Nam nay, nhận thấy xu hướng chăn ni lợn chuyển dần từ chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán cho hiệu thấp sang hình thức gia trại trang trại đem lại hiệu kinh tế cao phát triển mạnh mẽ nước ta năm gần nhằm đáp ứng nhu cầu đòi hỏi kinh tế thị trường Năm 2001nước ta có khoảng 1761 trang trại chăn nuôi đến năm 2010 tăng lên tới 23558 trang trại (tổng cục thống kê, 2011) Hình thức chăn ni theo trang trại có số lượng vật nuôi lớn, đem lại hiệu kinh tế cao lại gây vấn đề môi trường loại chất thải phát sinh lớn Bảng 1.3: Số lượng trang trại số tỉnh nước ta năm gần Chỉ tiêu Năm Hà Nội Vĩnh Phúc Hưng Yên Thái Bình Nam Định Hải Dương Bắc Giang Bắc Ninh Cả Nước Trang trại 2010 23574 1953 2384 3376 1265 2523 2369 2679 145880 2011 3512 311 189 524 306 289 137 79 20074 2012 2013 4472 5197 508 589 353 416 600 650 366 391 506 525 256 310 74 78 22655 23774 ( Nguồn tổng cục thống kê 2014) 1.1.3 Tình hình xả thải trang trại chăn ni lợn ảnh hưởng đến mơi trường Tình hình xả thải trang trại chăn nuôi lợn Theo Cục chăn nuôi Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (NN&PTNT), năm, ngành chăn nuôi gia súc gia cầm thải khoảng 7585 triệu chất thải, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định nước thải không qua xử lý xả trực tiếp môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng Bảng 1.4: Khối lượng chất thải rắn vật nuôi STT Loại vật ni Bị Trâu Lợn Gia cầm Dê, cừu Tổng số đầu năm 2010 (triệu con) 5,92 2,91 27,37 300,50 1,29 Chất thải rắn bình Tổng chất thải quân (kg/con/ngày) rắn/năm (tr.tấn) 10 15 2,5 0,2 1,5 21,61 15,93 24,96 21,94 0,71 Ngựa Hươu Tổng cộng 0,093 0,046 2,5 0,14 0,04 84,45 ( Nguồn: tổng cục thống kê năm, 2010) Theo dự báo ngành Tài nguyên Môi trường (TN&MT), với tốc độ phát triển mạnh ngành Chăn ni dự tính đến năm 2020, lượng chất thải rắn chăn nuôi phát sinh khoảng gần 1.212.000 tấn/năm Những ảnh hưởng tới môi trường từ chất thải chăn ni • Ơ nhiễm nước mặt Chất thải hoạt động chăn nuôi lợn xử lý chưa triệt để thải trực tiếp chưa qua xử lý vào môi trường nước làm giảm lượng ôxy hòa tan ,làm ảnh hưởng đến sinh vật nước, chất thải chăn ni lợn cịn chứa hàm lượng lớn dinh dưỡng nitơ, photpho gây tượng phú dưỡng nguồn nước Ngồi cịn lan truyền vi sinh vật gây bệnh chất thải môi trường Tại Hải Dương hoạt động chăn nuôi lợn hộ gia đình bùng phát mạnh mẽ làm nhiễm nghiêm trọng nước mặt xã Lan Vu mà hầu hết thông số BOD, COD, NH4+, NO3-, PO43- vượt ngưỡng cho phép QCVN08 – Cột A nhiều lần Đồng thời chất lượng nước ngầm khu vực bị ảnh hưởng nghiêm trọng mà nồng độ NH 4+ quan trắc dao động từ 0,98 -6,34 mg/l vượt qua tiêu chuẩn nước ăn uống Việt Nam từ 25 -162 lần ( Hồ Thị Lam Trà cộng 2008) Tại Hưng Yên, kết quan trắc chất lượng nước mặt trang trại chăn nuôi lợn địa bàn hai huyện Văn Giang Khoái Châu hầu hết chất lượng nước mặt trang trại bị ô nhiễm mức độ khác Trong mức độ nhiễm mơ hình Chuồng – Ao mơ hình Vườn - Ao - Chuồng có mức độ ô nhiễm nước mặt nhẹ hơn, chất l ượng nước xung quanh trang trại theo mơ hình Chuồng Chuồng - Vườn bị ô nhiễm mức độ nghiêm trọng (Cao Trường Sơn cộng 2011) • Ơ nhiễm khơng khí Trong chất thải chăn nuôi tồn lượng lớn vi sinh vật hoại sinh Nguồn gốc thức ăn chúng chất hữu cơ, vi sinh vật hiếu khí sử dụng ơxy hịa tan phân hủy chất hữu tạo sản phẩm vô NO2-, NO3-, SO2, CO2 q trình xảy nhanh khơng tạo mùi thối Nếu lượng chất hữu có nhiều vi sinh vật hiếu khí sử dụng hết lượng ơxy hòa tan nước làm khả hoạt động phân hủy chúng kém, gia tăng trình phân hủy yếm khí tạo sản phẩm CH 4, H2S, NH3, H2, Indo,Scotoi tạo mùi nước có màu đen có váng, nguyên nhân làm gia tăng bệnh đường hô hấp, tim mạch người động vật Kết khảo sát chất lượng khơng khí chuồng ni sở chăn nuôi địa bàn tỉnh, Hưng Yên, Nam Định, Bình Dương, Đồng Nai, Long An Cần Thơ cho thấy khơng khí chuồng ni hai hình thức chăn ni hộ gia đình chăn ni trang trại bị nhiễm khí mà nồng độ NH H2S vượt ngưỡng cho phép ( Phùng Đức Tiến cộng 2009 ) Ô nhiễm mùi từ trang trại chăn nuôi lợn ảnh hưởng đến sống sinh hoạt người dân sống xung quanh gây nhiều xúc Theo kết thăm dò ý kiến người dân xung quanh khu dân chăn nuôi địa bàn thành phố Hà Nội cho thấy có tới 50% số người hỏi than phiền mùi hôi thối phát sinh từ khu chăn ni, than phiền khác như: ô nhiễm nước làm chết cá chiếm 20%, ô nhiễm tiếng ồn chiếm 2% lại 18% than phiền khác ( Bộ Tài nguyên & Môi Trường 2010 ) Khoảng cách từ trang trại đến khu dân cư yếu tố xác định mức độ ảnh hưởng trang trại đến người dân xung quanh, Trịnh Quang Tuyên cộng nghiên cứu vấn đề trình bày bảng 1.5 Bảng 1.5: Ảnh hưởng mùi hôi trang trại chăn nuôi lợn đến khu dân cư Tỉnh Đơn vị 30 -100 lợn nái < 10 10- >100 100-200 lợn nái 10-100 >100 >200 lợn nái >100 (m) Hà Nội Hà Tây (cũ) Thái Bình Ninh Bình Trung Bình % % % % % 100 100 100 100 100 100 (m) (m) (m) (m) (m) 100 80,0 100 100 100 100 71,4 100 100 100 100 84,2 100 100 100 100 60,0 100 50 66,7 100 73,9 100 87,5 91,7 Nguồn Trịnh Quang Tuyên cộng sự, 2010 Căn vào bảng số liệu ta thấy với khoảng cách 100m quy mơ chăn ni Lợn nái gây ảnh hưởng mùi cho khu dân cư Ở khoảng cách 100 m mức độ ô nhiễm mùi giảm xong ảnh hưởng mức cao Tuy nhiên, ảnh hưởng mùi hôi đến khu dân cư không phụ thuộc vào khoảng cách quy mơ chăn ni mà cịn phụ thuộc vào yếu tố khác thời tiết, mùa hướng gió (Trịnh Quang Tun, 2010) • Ơ nhiễm mơi trường đất Chất thải chăn nuôi chứa lượng lớn chất hữu dễ phân hủy sinh học, chủ yếu chất dinh dưỡng giàu nitơ, photpho Đây nguồn phân bón giàu chất dinh dưỡng bón vào đất tăng độ phì nhiêu, bón phân khơng hợp lý phân tươi, trồng không hấp thu hết, chúng tích tụ lại làm bão hịa hay q bão hòa chất dinh dưỡng đất, gây cân sinh thái đất Hơn nữa, nitrat photphat thừa chảy theo nước mặt làm ô nhiễm mực thủy cấp Ngồi ra, đất có chứa lượng lớn nitơ, photpho gây phú dưỡng hóa hay lượng nitơ thừa chuyển hóa làm cho nồng độ nitrat cao gây độc cho hệ sinh vật đất Bên cạnh phân tươi gia súc chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, chúng tồn phát triển đất, dùng phân tươi bón cho khơng kỹ thuật làm vi sinh vật phát tán khắp nơi gây nguy hiểm cho người động vật Photpho mơi trường đất kết hợp với nguyên tố Ca, Cu, Al thành chất phức tạp, khó phân giải, làm cho đất cằn cỗi, ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển thực vật Thêm vào việc bổ sung thêm chất kích thích tăng trưởng ( số kim loại nặng ) thành phần thức ăn vật nuôi vật nuôi, chất thải phân nước tiểu, đất trồng chọt bón loại phân dẫn tới tích tụ lượng lớn kim loại đất Nếu kéo dài kim loại tích lũy đất làm thay đổi tính chất hóa lý, phá hoại kết cấu đất, làm nghèo đất, hạn chế phát triển trồng 1.2 Tổng quan chất thải chăn nuôi lợn Chăn nuôi xác định ngành sản xuất tạo lượng chất thải nhiều môi trường Chất thải chăn nuôi tập hợp phong phú bao gồm chất tất dạng rắn, lỏng hay khí phát sinh q trình chăn ni, lưu chữ, chế biến hay sử dụng chất thải Các chất thải chăn nuôi phát sinh chủ yếu từ: - Chất thải thân gia súc phân, nước tiểu, lông, vảy da phủ tạng loại thải gia súc - Nước thải từ trình tắm lợn, rửa chuồng hay rửa dụng cụ thiết bị chăn nuôi, nước làm mát hay từ hệ thống dịch vụ chăn nuôi - Thức ăn thừa, vật dụng chăn nuôi, thú y bị loại q trình chăn ni - Bệnh phẩm thú y, xác súc vật chết - Bùn lắng từ mương dẫn, hố chứa hay lưu trữ chế biến hay xử lý chất thải Chất thải chăn nuôi chứa nhiều thành phần có khả gây nhiễm mơi trường, làm ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển đàn gia súc sức khỏe người Vì vậy, việc hiểu rõ thành phần tính chất chất thải chăn ni nhằm có biện pháp quản lý xử lý thích hợp, khống chế nhiễm, tận dụng nguồn chất thải giàu chất hữu vào mục đích kinh tế việc làm cần thiết 1.2.1 Chất thải rắn Chất thải rắn hỗn hợp chất hữu cơ, vô , vi sinh vật trứng ký sinh gây bệnh cho người gia súc khác Chất thải rắn gồm phân, thức 10 ăn thừa gia súc, vật liệu lót chuồng, xác súc vật chết Chất thải rắn có độ ẩm từ 56-83% tùy theo phân loài gia súc khác có tỷ lệ NPK cao Xác súc vật chết bệnh, bị dẫm đạp, đè chết, sốc nhiệt, cần thu gom xử lý triệt để Thức ăn dư thừa vật liệu lót chuồng có thành phần đa dạng gồm cám, bột ngũ cốc, bột cá, bột tơm, khống, chất bổ sung, loại kháng sinh, rau xanh, cỏ, rơm rạ, bao bố, vãi vụn, gỗ • Phân Phân sản phẩm loại thải q trình tiêu hóa gia súc, gia cầm bị tiết qua đường tiêu hóa Chính phân gia súc sản phẩm dinh dưỡng tốt cho trồng hay loại sinh vật khác cá, giun Do thành phần giàu chất hữu phân nên chúng dễ bị phân hủy thành sản phẩm độc, phát tán vào mơi trường gây nhiễm cho vật nuôi, cho người sinh vật khác Thành phần hóa học phân bao gồm: - Các chất hữu gồm chất protein, carbonhydrate, chất béo sản phẩm trao đổi chúng - Các chất vơ bao gồm chất khống (đa lượng, vi lượng) - Nước thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất, chiếm 65 – 68% khối lượng phân Bảng 1.6 Thành phần phân tươi số loại vật ni ( giá trị trung bình ) Loại Độ ẩm N P2O5 K2 O Vật nuôi (%) (%) (%) (%) Bò thịt 85 0,5 0,2 0,5 Bò sữa 85 0,7 0,5 0,5 Gia cầm 72 1,2 1,3 0,6 Lợn 82 0,5 0,3 0,4 Dê, cừu 77 1,4 0,5 0,2 Nguồn: Lê Văn Cát, 2009 11 Thành phần hóa học phân lợn phụ thuộc vào chế độ dinh dưỡng, chủng giống, giai đoạn tăng trưởng thể - Do hàm lượng nước cao, giàu chất hữu phân môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển nhanh chóng phân hủy chất hữu tạo nên sản phẩm gây độc cho môi trường - Dư lượng thức ăn bổ sung cho gia súc gồm thuốc kích thích tăng trưởng hormone hay dư lượng kháng sinh - Các men tiêu hóa thân gia súc, chủ yếu men tiêu hóa sau sử dụng bị hoạt tính thải ngồi - Các mơ chất nhờn tróc từ niêm mạc đường tiêu hóa - Các thành phần tạp từ môi trường thâm nhập vào thức ăn trình chế biến thức ăn hay trình ni dưỡng gia súc ( cát, bụi ) - Các yếu tố gây bệnh vi khuẩn hay ký sinh trùng bị nhiễm đường tiêu hóa gia súc hay thức ăn Theo (Vũ Đình Tơn cộng 2010),lợn lứa tuổi khác lượng phân thải khác Trong điều kiện sử dụng thức ăn công nghiệp với lợn từ sau cai sữa đến 15kg tiêu thụ thức ăn 0,42kg/con/ngày lượng phân thải 0,25kg/con/ngày Lợn từ 15 đến 30kg tiêu thụ thức ăn 0,76kg/con/ngày lượng phân thải 0,47kg/con/ngày Lợn từ 30 đến 60kg từ 60kg đến xuất chuồng tiêu thụ 1,64 đến 2,3kg/con/ngày lượng phân thải 0,8 đến 1,7kg/con/ngày Đối với lợn nái chửa kỳ I chở phối mức tiêu thụ thức ăn 1,86kg/con/ngày lượng phân thải thải 0,80kg/con/ngày lợn nái chửa kỳ II lượng phân thải 0,88kg/con/ngày Lợn nái nuôi mức ăn tiêu thụ 3,7kg/con/ngày Như đời lợn thịt tính từ lúc cai sữa đến xuất chuồng khoảng 110kg, lượng thức ăn tiêu thụ 257,5kg, lượng phân tạo 127,05kg, lợn nái tiêu thụ khoảng 197kg lượng phân thải trung bình 342,22kg • Xác gia súc chết Xác gia súc chết loại chất thải đặc biệt chăn nuôi Thường gia súc chết nguyên nhân bện lý, chúng nguồn phát 12 sinh ô nhiễm nguy hiểm, dễ lây lan dịch bệnh Xác gia súc chết phân hủy tạo nên sản phẩm độc Các mầm bệnh độc tố lưu giữ đất thời gian dài hay lan truyền môi trường nước khơng khí, gây nguy hiểm cho người, vật ni khu hệ sinh vật cạn hay nước Gia súc chết nhiều nguyên nhân khác Việc xử lý phải tiến hành nghiêm túc Gia súc, bị bệnh hay chết bị bệnh phải thiêu hủy hay chôn lấp theo quy định thú y Chuồng nuôi gia súc chết bị bệnh, phải khử trùng vơi hay hóa chất chun dùng trước dùng để nuôi tiếp gia súc Trong điều kiện chăn ni phân tán, nhiều hộ gia đình vất xác chết vật nuôi bị chết bị dịch hồ ao, cóng rãnh, kênh mương nguồn phát tán dịch bệnh nguy hiểm • Thức ăn thừa, ổ lót chuồng chất thải khác Trong chuồng trại chăn nuôi, người chăn nuôi thường dùng rơm, rạ hay chất độn khác để lót chuồng Sau thời gian sử dụng, vật liệu thải bỏ Loại chất thải chiếm khối lượng không lớn, chúng nguồn gây ô nhiễm quan trọng, phân, nước tiểu mầm bệnh có thẻ bám theo chúng Vì vậy, chúng phải thu gom xử lý hợp vệ sinh, khơng vứt bỏ ngồi mơi trường tạo điều kiện cho chất thải mầm bệnh phát tán vào mơi trường Ngồi ra, thức ăn thừa, thức ăn bị rơi vãi nguồn gây ô nhiễm, thức ăn chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy môi trường tự nhiên Khi chúng bị phân hủy tạo chất kể chất gây mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sinh trưởng , phát triển gia súc người 1.2.2 Chất thải lỏng Nước thải chăn nuôi hỗn hợp bao gồm nước tiểu, nước tắm lợn, rửa chuồng Nước thải chăn ni gia súc cịn chứa phần toàn lượng phân thải Nước thải dạng chất thải chiếm khối lượng lớn chăn nuôi lợn Đặc trưng nước thải chăn ni 13 có hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), chất hữu ( thể COD BOD5 ) hợp chất nitơ (NH4-N N- Tổng) cao ( Lương Đức Phẩm, 2009, Lâm Vĩnh Sơn Nguyễn Trần Ngọc Phương, 2011) Theo kết điều tra đánh giá trạng môi trường Viện chăn nuôi (2014) sở chăn nuôi lợn có quy mơ tập trung thuộc Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy đặc điểm nước thải chăn nuôi: - Các chất hữu cơ: Hợp chất hữu chiếm 70-80% bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcacbon dẫn xuất chúng, thức ăn thừa Hầu hết chất hữu dễ phân hủy, ngồi cịn có chất khó phân hủy sinh học: hợp chất vòng thơm, hợp chất đa vòng, hợp chất chứa clo hữu Các chất vô chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, urê, ammonium, muối clorua, SO42-, - N P: khả hấp thụ N P loài gia súc, gia cầm kém, nên ăn thức ăn có chứa N P chúng tiết theo phân nước tiểu Trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N P cao Hàm lượng N-tổng = 200-350 (mg/l) N-NH 4+chiếm khoảng 80-90%; P-tổng = 60-100 (mg/l) - Sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chưa nhiều loại vi trùng, virus trứng ấu trùng giun sán gây bệnh 1.2.3 Khí thải Chăn ni ngành sản xuất tạo nhiều loại khí thải nhất, điển hình khí CO2 , CH4 , NH3 ,NO2, N2O, NO, H2S, indol, mecaptan… hang loạt khí gây mùi khác Khí thải chăn ni khí tạo q trình phân hủy kỵ khí hiếu khí chất thải chăn ni Q trình thối rữa chất hữu phân, nước tiểu hay thức ăn dư thừa sinh khí độc hại khí có mùi thối khó chịu, khí từ q trình tiêu hóa thức ăn đường bột Cường độ mùi hôi phụ thuộc vào mật độ ni cao, thơng thống kém, nhiệt độ độ ẩm khơng khí cao Thành phần khí chuồng ni biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất hữu tùy 14 theo thành phần thức ăn, hệ thống vi sinh vật tình trạng sức khỏe vật ni Các khí có mặt thường xun gây nhiễm chính, khí gây hại đến sức khỏe người vật ni, NH 3, H2S CH4 quan tâm 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn giới Việt Nam 1.3.1 Kỹ thuật xử lý yếm khí Nước thải chăn ni lợn thuộc loại giàu TSS, COD, BOD 5, nitơ, phơtpho để xử lý nước thải chăn ni lợn kỹ thuật yếm khí ln lựa chọn Cũng trình sinh học khác, q trình xử lý yếm khí dựa vào khả hệ vi sinh vật yếm khí Muốn phát triển số lượng phải tiêu thụ vật chất, “thức ăn” chúng chất nhiễm ( chủ yếu chất hữu cơ),lượng thức ăn nhiều phát triển nhanh VSV ăn nhiều nghĩa xử lý tốt Ở vi khuẩn tác nhân phát triển nhanh động lực Q trình phân hủy kỵ khí hợp chất hữu q trình sinh hóa phức tạp, bao gồm hàng trăm phản ứng hợp chất không gian, phản ứng xúc tác enzym đặc biệt sản phẩm cuối chất đơn giản Phương trình tổng thể phản ứng yếm khí phân hủy chất hữu sau: CaHbOcNdSe + (4a-b-2c+3d+2e)H2O (4a-b+2c+3d+2e)CO2 + (4a+b-2c-3d-2e)CH4 + dNH3 + eH2S Về mặt kỹ thuật, xử lý nước thải chăn ni kỹ thuật yếm khí thường áp dụng sau tiền xử lý ( tách cặn), trước kỹ thuật xử lý hiếu khí Có thể nói xử lý yếm khí chịu trách nhiệm xử lý tới khoảng 90% ô nhiễm hữu Tuy nhiên, sau yếm khí phải xử lý hiếu khí kỹ thuất xử lý yếm khí khơng xử lý hoàn toàn chất hữu 15 Một cơng trình xử lý yếm khí phổ biến hiệu hầm Biogas Đây phương pháp xử lý kỵ khí đơn giản, thấy hầu hết sở chăn nuôi quy mô trang trại, kể quy mơ hộ gia đình Ưu điểm: Bể Biogas sản xuất nguồn lượng khí sinh học để thay phần nguồn lượng khác Trong bể Biogas chất hữu phân hủy phần, sau biogas nước thải có hàm lượng chất hữu thấp mùi Bùn cặn bể biogas sử dụng để cải tạo đất nông nghiệp Ở nước châu Âu Mỹ, Anh, nước chất thải chăn nuôi coi nguồn nguyên liệu để sản xuất khí sinh học thu hồi lượng Ở Đức biogas từ chất thải chăn nuôi nguồn thải hữu khác đưa vào cán cân lượng quốc gia để đạt mục tiêu 20% lượng sử dụng lượng tái tạo vào năm 2020 Tuy nhiên hầm Biogas không giải hồn tồn vấn đề nhiễm, khía cạnh nước sau hầm biogas: hàm lượng chất hữu cơ, N, P ngưỡng cao, đòi hỏi q trình hiếu khí kèm theo để xử lý triệt để chất hữu Tải FULL (59 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Một điều đáng lưu ý hầu hết trang trại chăn nuôi sử dụng hệ thống Biogas xử lý nước thải, chất lượng nước thải từ đầu hệ thống lại không đạt tiêu chuẩn Chính ngun nhân dẫn đến việc nhiễm ao, hồ, sông xả trực tiếp nguồn thải 1.3.2 Kỹ thuật xử lý hiếu khí Ưu điểm: Phương pháp hiếu khí xử lý triệt để chất hữu cơ, thời gian xử lý nhanh hơn, ngồi khả ơxy hóa hợp chất hữu cịn ơxy hóa hợp chất gây nhiễm khác N- amoni, nên áp dụng để xửu lý nước thải tới mức đạt tiêu chuẩn thải Nhược điểm: kỹ thuật xử lý hiếu khí tiêu tốn lượng cấp khí, phát sinh nhiều bùn, sinh nhiều chất nhiễm thứ cấp xử lý nước thải có nồng độ chất hữu thấp 16 Hệ thống xử lý bùn hoạt tính phát sinh Arden Lockett năm 1914 Anh Vi khuẩn dính bám lên bơng cặn có nước thải phát triển thành sinh khối tạo thành bơng bùn có hoạt tính phân hủy chất hữu Các bùn cấp khí cưỡng đảm bảo lượng ơxy cần thiết cho hoạt động phân hủy giữ cho bùn trạng thái lơ lửng Các bùn lớn dần lên hấp phụ chất rắn lơ lửng, tế bào VSV, động vật nguyên sinh qua nước thải làm Theo nghiên cứu Lâm Quang Ngà(1998) trại chăn nuôi 3/2 TP.HCM: “Ứng với tải trọng 0,6 - 1,5 kg COD/m 3.ngày, nồng độ COD đầu vào 200 – 500mg/l thời gian lưu nước – 10 hiệu xử lý đạt 80 – 85” Xử lý nước thải chăn nuôi kỹ thuật xử lý hiếu khí (bể Aerotank) có ưu điểm tiết kiệm diện tích hiệu xử lý cao, ổn định chi phí đầu tư xây dựng chi phí vận hành lớn so với phương pháp xử lý hiếu khí khác như: ao hồ sinh học , mương oxy hóa Do tùy điều kiện kinh tế, quỹ đất mà lựa chọn hình thức xử lý cho phù hợp Tải FULL (59 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ 1.3.3 Phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí – thiếu khí kết hợp Đây dạng cải tiến phương pháp bùn hoạt tính truyền thống, có bổ sung ngăn thiếu khí xen kẽ với ngăn hiếu khí kết hợp với hồi lưu nước thải sau xử lý ngăn xử lý Q trình xử lý đồng thời chất hữu nitơ Quá trình nitrat hóa thực ngăn hiếu khí trinh khử nitrat thực ngăn thiếu khí Gần q trình ngày cải tiến cách chia dịng vào ngăn thiếu khí nhằm tận dụng nguồn cacbon nước thải cho trình khử nitrat để nâng cao hiệu xử lý nitơ 1.3.4 Phương pháp SBR – bùn hoạt tính theo mẻ Quá trình thực theo mẻ, giai đoạn thiếu khí (khơng sục khí) hiếu khí ( có sục khí) xảy nối tiếp luân phiên 17 bể phản ứng Trong giai đoạn hiếu khí, xảy q trình nitrat hóa, amoni chuyển hóa thành nitrat nhờ vi khuẩn nitrat hóa Trong giai đoạn thiếu khí, nitrat chuyển hóa thành nitơ tự nhờ vi khuẩn khử nitrat Nhờ mà trình xử lý thành phần dinh dưỡng Q trình ứng dụng cho tất loại nước thải xử lý phương pháp bùn hoạt tính Đã có nhiều nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni lợn nhiều loại nước thải công nghiệp khác (nước thải chế biến thực phẩm, nước thải nhà máy sữa, nước thải chế biến phomat, nước thải giết mổ gia súc, …) phương pháp SBR + Kết nghiên cứu Kim cộng sự: “Đối với nước thải chăn nuôi lợn ( COD = 1000mg/l, N-NH 4+ = 3400mg/l, T-P = 145mg/l) khoảng tải trọng 0,063 – 0,25 kg-COD/m 3-ngày với chu trình xử lý 12h cho thấy hiệu suất xử lý đạt 57,4% - 87,4% COD, 90,8 – 94,7% N-NH4+” 1.3.5 Phương pháp mương ơxy hóa Mương ơxy hóa dạng thiết bị sục khí kéo dài Phương pháp có ưu điểm xử lý hiệu đồng thời hữu nitơ, vận hành đơn giản, tốn lượng, tạo bùn, nhiên cần diện tích xây dựng lớn Phương pháp sử dụng phổ biến quy mô nhỏ Do hiệu xử lý nitơ cao, vận hành đơn giản nên phương pháp phù hợp số trang trại chăn ni có diện tích lớn 1.4 Tổng quan phương pháp keo tụ - tạo 1.4.1 Khái niệm keo tụ Hệ keo hệ phân tán, chất phân tán phân bố dạng hạt nhỏ có kích thước lớn phân tử ion đơn giản, gọi hạt keo Tuy nhiên hạt keo không bị giấy lọc giữ lại bị giữ lại 18 4217589 ... ? ?Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn trang trại ông Binh – Liên Chung – Tân Yên – Bắc Giang phèn nhôm? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề tài Quan trắc số thông số Vật Lý Hóa Học nước thải chăn ni lợn. .. phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn giới Việt Nam 1.3.1 Kỹ thuật xử lý yếm khí Nước thải chăn ni lợn thuộc loại giàu TSS, COD, BOD 5, nitơ, phơtpho để xử lý nước thải chăn nuôi lợn kỹ thuật... mà phân tích số yếu tố nước thải chăn nuôi trang trại khác nhau.Do việc nghiên cứu xử lý nước thải trang trại chăn nuôi lợn nhiệm vụ cấp bách để đảm bảo phát triển ngành chăn ni cách bền vững