Luận văn thạc sĩ đánh giá ảnh hưởng của hoạt động chăn nuôi lợn tới môi trường nước mặt và đề xuất các giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn trên địa bàn xã phục linh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - ĐOÀN THỊ HOA Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI LỢN TỚI MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TRÊN ĐỊA BÀN XÃ PHỤC LINH, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Mơi trƣờng Khoa : Mơi trƣờng Khóa học : 2011 - 2015 Thái Nguyên - 2015 n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - ĐOÀN THỊ HOA Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG CHĂN NUÔI LỢN TỚI MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN TRÊN ĐỊA BÀN XÃ PHỤC LINH, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Mơi trƣờng Khoa : Mơi trƣờng Khóa học : 2011 - 2015 Giảng viên hƣớng dẫn : Ths Nguyễn Duy Hải Thái Nguyên - 2015 n i LỜI CẢM ƠN Thực phương châm học đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn trường chuyên nghiệp nước ta nói chung trường Đại Học Nơng Lâm Thái Ngun nói riêng Thực tập tốt nghiệp bước quan trọng sinh viên cuối khóa Đây giai đoạn quan trọng nhắm củng cố kiến thức học ghế nhà trường đồng thời nâng cao kĩ thực hành Được trí trường Đại Học Nơng Lâm Thái Nguyên, ban chủ nhiệm khoa Môi Trường với nguyện vọng thân, em tiến hành đề tài:“Đánh giá ảnh hưởng hoạt động chăn nuôi lợn tới môi trường nước mặt đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn địa bàn xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Trong thời gian thực đề tài, em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy khoa Mơi Trường đặc biệt em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths Nguyễn Duy Hải người giúp đỡ, hướng dẫn tận tình em suốt trình thực chuyên đề Em xin chân thành cảm ơn tới cán UBND xã Phục Linh tạo điều kiện giúp đỡ em trình thực tập địa phương Do kinh nghiệm thời gian có hạn nên khóa luận em cịn nhiều thiếu sót, kính mong thầy giáo khoa Mơi Trường đóng góp ý kiến xây dựng để khóa luận em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Đoàn Thị Hoa n ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1:Khối lượng phân nước tiểu gia súc thải ngày đêm Bảng 2.2:Thành phần (%) phân gia súc gia cầm Bảng 2.3: Một số thành phần vi sinh vật chất thải rắn chăn nuôi lợn Bảng 2.4: Thành phần trung bình nước tiểu loại gia súc Bảng 2.5: Phân bố số lượng đàn lợn châu lục 11 Bảng 2.6: Các nước có số lượng lợn nhiều giới 12 Bảng 2.7: Số đầu lợn qua năm .13 Bảng 2.8: Sản lượng thịt lợn xuất chuồng qua năm 13 Bảng 2.9: Thành phần khí hỗn hợp khí Biogas 20 Bảng 4.1: Số lượng đàn gia súc, gia cầm qua năm 31 Bảng 4.2: Một số trang trại nuôi lợn địa bàn nghiên cứu .32 Bảng 4.3 : Mô hình chăn ni lợn áp dụng số trang trại 33 Bảng 4.4 : Phương pháp xử lý chất thải rắn nước thải số trang trại 35 Bảng 4.5: Kết phân tích PH trước sau xử lý bể Biogas .37 Bảng 4.6: Kết phân tích BOD trước sau xử lý bể Biogas 39 Bảng 4.7: Kết phân tích TSS trước sau xử lý bể Biogas 40 Bảng 4.8: Kết phân tích P tổng số trước sau xử lý bể Biogas 42 Bảng 4.9: Kết phân tích Colifom trước sau xử lý bể Biogas 42 n iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Biểu đồ thể hình thức xử lý xác vật ni trang trại .34 Hình 4.2: Biểu đồ đánh giá mức độ ô nhiễm địa phương 36 Hình 4.3: Hàm lượng COD trước sau xử lý bể Biogas 38 Hình 4.4: Hàm lượng BOD trước sau xử lý bể Biogas 39 Hình 4.5: Hàm lượng N tổng số trước sau xử lý bể Biogas .41 Hình 4.6: Mơ hình bãi lọc ngầm 48 n iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu ADN ATP ASEAN ARN BOD BOD5 BTNMT BNN BNNPTNT Cs DHNTB COD ĐVT Tiếng Anh Axit Deoxyribo Nucleic Tiếng việt Adenozin Triphotphat Hiệp hội quốc gia Đông Nam Á Axit ribonucleic Biochemical oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa Nhu cầu oxy sinh hóa sau ngày Bộ Tài Nguyên Và Môi Trường Bộ Nông Nghiệp Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn Cộng Duyên hải Nam Trung Bộ Nhu cầu oxy hóa học Đơn vị tính ĐBSH Đồng Sông Hồng ĐNB ĐBSCL ĐHNL ĐHBKHN NĐ NXB N Tổng số P Tổng số PVC QC QCVN QĐ TCVN TNHH TT TSS VHXH VSV Đông Nam Bộ Đồng Sông Cửu Long Đại học Nông Lâm Đại học Bách Khoa Hà Nội Nghị định Nhà xuất Nitơ tổng số Photpho tổng số Nhựa PVC Quy chuẩn Quy chuẩn Việt Nam Quyết định Tiêu chuẩn Việt Nam Trách nhiệm hữu hạn Thông Tư Chất rắn lơ lưng Văn hóa xã hội Vi sinh vật n v MỤC LỤC Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Cơ sở lý luận 2.1.2 Cơ sở pháp lý 2.1.3 Cơ sở thực tiễn 10 2.2 Tình hình phát triển chăn ni lợn ngồi nước .11 2.2.1 Tình hình phát triển chăn ni lợn giới 11 2.2.2 Tình hình chăn ni lợn Việt Nam 12 2.3 Một số tiêu đánh giá chất lượng nước thải phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn 15 2.3.1 Một số tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi lợn 15 2.3.2 Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn .18 2.3.3 Cấu tạo hệ thống phân hủy chất thải theo công nghệ Biogas 20 Phần ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 22 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành 22 3.3 Nội dung nghiên cứu 22 3.3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 22 n vi 3.3.2 Đánh giá thực trạng phát triển ngành chăn nuôi địa bàn xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 22 3.3.3 Đánh giá yếu tố ảnh hưởng tới môi trường nước mặt địa bàn nghiên cứu 22 3.3.4 Đề xuất số giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi ảnh hưởng đến môi trường nước mặt xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 22 3.4 Phương pháp nghiên cứu .22 3.4.1 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa .22 3.4.2 Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp 23 3.4.3 Phương pháp điều tra số liệu thứ cấp 23 3.4.4 Phương pháp lấy mẫu phân tích phịng thí nghiệm .23 3.4.5 Phương pháp phân tích .24 3.4.6 Phương pháp xử lý số liệu 25 Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế - xã hội xã Phục Linh, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 26 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 26 4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 27 4.2 Đánh giá thực trạng phát triển ngành chăn nuôi lợn địa bàn xã Phục Linh 31 4.2.1 Số lượng đàn gia súc, gia cầm 31 4.2.2 Đánh giá thực trạng hoạt động trang trại chăn nuôi tập trung địa bàn xã Phục Linh 33 4.3 Đánh giá yếu tố ảnhh ưởng tới môi trường nước mặt địa bàn nghiên cứu .36 4.3.1 Hiện trạng môi trường môi trường nước mặt thông qua đánh giá ý kiến người dân vùng nghiên cứu 36 4.3.2 Đánh giá trạng nước thải chăn nuôi trước sau xử lý Biogas trang trại chăn nuôi địa bàn xã Phục Linh 36 n vii 4.4 Đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi theo quy mô trang trại địa bàn xã Phục Linh 43 4.4.1 Những tồn 43 4.4.2 Đề xuất giải pháp xử lý chất thải nước thải chăn nuôi lợn địa bàn xã Phục Linh 43 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .50 5.1 Kết luận 50 5.2 Kiến nghị .51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC n Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Chăn nuôi hai lĩnh vực quan trọng nơng nghiệp (chăn ni, trồng trọt), đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng ngày người dân xã hội mà nguồn thu nhập quan trọng hàng triệu người dân Đặc biệt nông nghiệp lại có ý nghĩa quan trọng nước ta có tới 70% dân cư sống dựa vào nơng nghiệp Sự gia tăng sản phẩm nông nghiệp kết hợp với nhu cầu thực phẩm ngày cao sống thúc đẩy ngành chăn nuôi phất triển mạnh mẽ Sự phát triển bùng nổ ngành chăn nuôi để đáp ứng nhu cầu điều tất yếu.Cơng nghiệp hóa chăn ni hiệu tất yếu chuỗi thực phẩm liên kết theo chiều dọc cung ứng cho cửa hàng bán lẻ lớn,nhưng xảy cách độc lập Việt Nam nước phát triển với kinh tế chủ yếu nông nghiệp Đặc biệt, lĩnh vực chăn ni có xu hướng phát triển với quy mô trang trại Phương pháp chăn nuôi theo quy mô mang lại hiệu kinh tế đáng kể, tạo điều kiện cho việc áp dụng công nghệ tiến khoa học kỹ thuật tiến chăn nuôi Tuy nhiên, bên cạnh hiệu kinh tế chăn nuôi trang trại bộc lộ số tồn tại, hạn chế cần khắc phục như: Đa phần quy mô trang trại chăn nuôi nhỏ, thiếu quy hoạch tổng thể, nâu dài dẫn đến trang trại phát triển manh mún, nhỏ lẻ, thiếu đầu tư đặc biệt gây ô nhiễm môi trường nước thải suốt trình chăn ni gia súc gia cầm Vấn đề xử lý môi trường chăn nuôi đặt trang trại, khu chăn nuôi tập trung xây dựng phải có phương án áp dụng biện pháp xử lý nước thải trước thải ngồi mơi trường n 47 sử dụng vi sinh vật cách hiệu quả, ta hồn tồn xử lý nước thải chăn nuôi đạt yêu cầu thải mơi trường, đồng thời thu lợi kinh tế từ hệ thống xử lý nước thải Bản chất phương pháp sinh học xử lý chất thải chăn nuôi sử dụng khả sống hoạt động vi sinh vật để phân hủy chất hữu Các vi sinh vật sử dụng số hợp chất hữu số khoáng chất nước thải làm nguồn dinh dưỡng, chúng nhận chất kháng vật liệu để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khối Do vậy, xử lý chất thải chăn nuôi phương pháp sinh học áp dụng rộng rãi thực tế Phương pháp có chi phí đầu tư thấp, dễ áp dụng tận dụng thực phẩm sau xử lý 4.4.2.4.Một số công nghệ xử lý nước thải sau Biogas * Bằng Aeroten: Nước thải sau hệ thống xử lý Biogas đưa đến hệ thống xử lý thải xây dựng từ trước để tiếp tục xử lý Nước sau Biogas tự chảy vào bể điều hòa nhằm ổn định lưu lượng nước Từ bể điều hòa nước thải chảy vào bể Aeroten để oxy hóa hợp chất hữu cịn lại nước thải Các vi sinh vật sử dụng hợp chất hữu có nước thải để phát triển sinh khối xử lý nước thải Bể Aeroten sục khí liên tục nhằm cung cấp lượng oxy đảm bảo cho q trình oxy hóa vi sinh vật Bùn thải từ bể Aeroten bể lắng thoát theo đường xả bùn đem xử lý bùn thải bể Biogas Nước thải sau xử lý qua bể Aeroten đưa vào bể lắng tiếp tục lắng chất hữu lại Tại ngăn lắng cuối bể lắng bơm hóa chất khử trùng hệ thống bơm định lượng Sử dụng chất clo chất oxy hóa mạnh để khử trùng nước thải Ngoài hợp chất clo khử mùi nước thải n 48 * Bằng bãi lọc ngầm: Bãi lọc khu đất rộng chia thành nhiều ô trống để xử lý nước thải có hàm lượng chất nhiễm khơng q cao ( BOD5