Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình biogas và kết hợp với hồ thực vật tại địa bàn xã lương phong huyện hiệp hòa

LỜI CẢM ƠN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  NGUYỄN VĂN PHONG Đề tài NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG MÔ HÌNH BIOGAS VÀ KẾT HỢP VỚI HỒ THỰC VẬT TẠI ĐỊA BÀN XÃ[.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - NGUYỄN VĂN PHONG Đề tài: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NI BẰNG MƠ HÌNH BIOGAS VÀ KẾT HỢP VỚI HỒ THỰC VẬT TẠI ĐỊA BÀN XÃ LƢƠNG PHONG, HUYỆN HIỆP HÕA, TỈNH BẮC GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun 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 - - NGUYỄN VĂN PHONG Đề tài: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NI BẰNG MƠ HÌNH BIOGAS VÀ KẾT HỢP VỚI HỒ THỰC VẬT TẠI ĐỊA BÀN XÃ LƢƠNG PHONG, HUYỆN HIỆP HÕA, TỈNH BẮC GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học môi trƣờng Khoa : Môi trƣờng Lớp : K43 – MTC Khóa học : 2011 – 2015 Giảng viên hƣớng dẫn : Th.S Hà Đình Nghiêm Thái Nguyên - 2015 n i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giai đoạn cần thiết quan trọng sinh viên, thời gian để sinh viên tiếp cận với thực tế, nhằm củng cố vận dụng kiến thức mà học nhà trường Được trí Ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm Khoa Môi Trường, em thực tập xã Lương Phong Đến em hồn thành q trình thực tập tốt nghiệp Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Ban giám hiệu trường ĐHNL Thái Nguyên Ban chủ nhiệm khoa tập thể thầy, cô giáo khoa Mơi Trường tận tình giúp dìu dắt em suốt trình học tập Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn quan tâm, đạo tận tình thầy giáo hướng dẫn: Th.S Hà Đình Nghiêm giúp đỡ em suốt q trình thực hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi tới gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ, tạo niềm tin chỗ dựa vững cho em suốt khoảng thời qua vượt qua khó khăn khoảng thời gian thực khóa luận Xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 12 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Phong n ii DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1: Lượng phân trung bình gia súc ngày đêm Bảng 2.2: Thành phần hóa học phân heo từ 70 – 100kg Bảng 2.3: Phân loại hồ sinh học 12 Bảng 2.4: Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng lục bình 18 Bảng 4.1: Thông số đầu vào nước thải 34 Bảng 4.2: Diễn biến pH thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 35 Bảng 4.3: Diễn biến COD (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 37 Bảng 4.4: Diễn biến BOD thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 38 Bảng 4.5: Diễn biến T-N (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 39 Bảng 4.6: Diễn biến T-P (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 41 Bảng 4.7: Diễn biến tiêu phân tích hồ thực vật thí nghiệm 42 Bảng 4.8: Diễn biến tiêu phân tích hồ thực vật thí nghiệm 44 n iii DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1: Hình ảnh lục bình 17 Hình 2.2: Hình ảnh rau muống 18 Hình 3.1: Mơ hình biogas truyền thống 21 Hình 3.2: Mơ hình biogas nâng cao hiệu xử lý 22 Hình 3.3: Mơ hình hồ thực vật 22 Hình 4.1: Đồ thị thể diễn biến pH thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 35 Hình 4.2: Đồ thị thể diễn biến COD (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 37 Hình 4.3: Đồ thị thể diễn biến BOD thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 38 Hình 4.4: Đồ thị thể diễn biến T-N (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 40 Hình 4.5: Đồ thị thể diễn biến T-P (mg/l) thí nghiệm A1, A2 A3 mơ hình thí nghiệm 41 Hình 4.6: Đồ thị thể diễn biến tiêu hồ thực vật thí nghiệm 43 Hình 4.7: Đồ thị thể diễn biến tiêu hồ thực vật thí nghiệm 45 n iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BHXH : Bảo hiểm xã hội DT : Diện tích SL : Sản lượng T- P : Tổng phospho T- N : Tổng Ni – Tơ TTCN : Thị Trường Công Nghiệp TBXH : Thương binh xã hội UBND : Uỷ ban nhân dân n v MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học 2.1.1 Định nghĩa chất thải chăn nuôi 2.1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi 2.2 Tổng quan nước thải chăn nuôi heo, nguồn gốc phát sinh thành phần tính chất nước thải 2.2.1 Khí thải 2.3 Tổng quan Hồ sinh học xử lí nước thải 10 2.3.1 Quan hệ giới thủy sinh hệ thống hồ sinh học vai trò chúng làm nước thải 12 2.3.2 Xử lý nước thải thực vật 14 2.4 Sơ lược bã mĩa, lục bình rau muống 15 2.4.1 Bã mía 15 2.4.2 Lục bình (Eichhornia crassipers): 16 2.4.3 Cây rau muống (Ipomoea Aquatica): 18 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 19 3.1.1 Đối tượng 19 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 19 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành 19 3.2.1 Địa điểm đặt mơ hình 19 3.2.2 Thời gian tiến hành nghiên cứu 19 n vi 3.3 Nội dung nghiên cứu 19 3.4 Phương pháp nghiên cứu 20 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 20 3.4.2 Phương pháp xây dựng mơ hình vận hành mơ hình thực nghiệm 20 3.4.3 Phương pháp phân tích 23 3.4.4 Phương pháp tổng hợp phân tích, xử lí số liệu 27 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã Lương Phong, Huyện Hiệp Hòa, Tỉnh Bắc Giang 28 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 28 4.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 30 4.2 Đánh giá hiệu xử lý nước thải chăn ni mơ hình biogas truyền thống mơ hình biogas cải tiến (bổ sung bã mía) 34 4.3 Đánh giá hiệu xử lý nước thải hồ thực vật sau xử lý biogas sử dụng chủ yếu lục bình (Eichhornia crasspers) rau muống (Aquatica Ipomoea) 42 4.3.1 Kết nghiên cứu hiệu xử lý hồ thực vật (tiếp theo thí nghiệm A2) 42 4.3.2 Kết nghiên cứu hiệu xử lý hồ thực vật (tiếp theo thí nghiệm A3 ) 44 4.4 Đánh giá hiệu xử lý nước thải chăn ni mơ hình biogas cải tiến kết hợp với hồ thực vật 46 4.4.1 Về hiệu xử lý mơ hình Biogas cải tiến (bổ sung bã mía) 46 4.4.2 Khả xử lí hệ thống hồ sinh học thực vật 47 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 49 5.1 Kết luận 49 5.2 Kiến nghị 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Chăn ni hình thức phổ biến địa phương nước đặc biệt khu vực nông thôn Với vai trò ngành cung cấp lượng protein động vật chủ yếu bữa ăn hàng ngày cộng đồng cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm… Số vật nuôi sở chăn nuôi năm qua tăng đáng kể Với truyền thống sản xuất từ xưa cũ trang trại chăn nuôi thường bên cạnh sông hay nằm khu vực dân cư, vấn đề ô nhiễm môi trường xung quanh làm chất lượng môi trường thành phần suy thối vấn nạn địi hỏi cần giải Do vậy, ngày nhiều dịng sơng, kênh rạch nhiễm trầm trọng tiếp nhận dịng thải từ hoạt động Nằm mối quan hệ mật thiết thành phần môi trường, tất yếu khơng khí, nước ngầm, đất sinh vật có người bị đe dọa Xuất phát từ nhận thức đó, nhiều dự án, chương trình nhằm giải vấn đề ô nhiễm môi trường chăn nuôi tiến hành giải pháp hỗ trợ việc giảm tải lượng nồng độ ô nhiễm trước xả thải mơi trường Trong có việc xây dựng hệ thống biogas Sau thời gian hoạt động, cơng trình góp phần tích cực cơng tác kiểm sốt chất lượng dịng thải xả nguồn tiếp nhận, đồng thời thu khí sinh học phát sinh phân hủy kị khí làm nhiên liệu phục vụ mục đích khác có việc góp phần giải tốn lượng phục vụ sinh hoạt, đặc biệt có ý nghĩa vùng nơng thôn ngày … Tuy vậy, thực tế vận hành, chất lượng nước sau xử lý hầm biogas nhìn chung chưa tối ưu thải sơng ngịi n Xuất phát từ vấn đề thực tế trên, nhằm nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo việc xây dựng mô hình thí quy mơ phịng thí nghiệm giúp nâng cao hiệu xử lý so với áp dụng với mơ hình biogas, với việc bổ sung thêm ngăn lọc bã mía đầu bể, hệ thống nước thải đầu cho qua xử lý hồ thực vật, đề tài "Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nước thải chăn ni mơ hình biogas kết hợp với hồ thực vật địa bàn xã Lương Phong, Huyện Hiệp Hòa, Tỉnh Bắc Giang" 1.2 Mục tiêu yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục tiêu - Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải chăn ni heo mơ hình biogas có bổ sung số điểm khác biệt so với mơ hình truyền thống - Nghiên cứu khả xử lý nước thải hồ sinh học thực vật 1.2.2 Yêu cầu đề tài - Làm mơ hình thí nghiệm biogas, so sánh mơ hình biogas truyền thống với mơ hình biogas cải tiến (có bổ xung bã mía) - Thu thập thông tin, tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã Lương Phong - Số liệu phân tích phải xác, khách quan, trung thực 1.3 Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học + Nâng cao kiến thức, kĩ rút kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau + Vận dụng phát huy kiến thức học vào nghiên cứu -Ý nghĩa thực tiến + Hướng tới công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi sinh học đơn giản dễ áp dụng, không tốn nhiều chi phí vận hành, nhiều hội thu sản phẩm từ trình phục vụ sản xuất, sinh hoạt cho cộng đồng, đặc biệt vùng nông thôn n