Đánh giá khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng thực vật tại huyện chương mỹ, thành phố hà nội

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, sự tăng trưởng nhanh ngành chăn nuôi Việt Nam, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế đất nước Tuy nhiên, bên cạnh lợi ích kinh tế mang lại, ngành chăn nuôi làm cho môi trường ngày bị ô nhiễm nghiêm trọng, gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng dân cư hệ sinh thái tự nhiên nước thải từ trang trại đưa vào nguồn tiếp nhận chưa qua xử lý hoặc xử lý biện pháp đơn lẻ, không hiệu quả, không đạt tiêu chuẩn xả thải Trong sớ đó, phải kể đến nguồn nước thải từ trang trại chăn nuôi lợn với hàm lượng chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng nitơ, phốtpho vi sinh vật gây bệnh cao rất nhiều lần so với tiêu chuẩn xả thải cho phép Huyện Chương Mỹ nằm sát nội thành Hà Nội, cách trung tâm Thủ đô khoảng 20 km Huyện có tổng diện tích tự nhiên 237 km2, địa phương có diện tích lớn thứ ba thành phớ Địa hình chia thành ba vùng: vùng đồng bằng, vùng đồi gò vùng núi, với ba sông: sông Bùi, sông Tích sông Đáy bao bọc, rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp Cơ cấu kinh tế nơng nghiệp chuyển dịch theo hướng tích cực, tớc độ tăng bình qn năm năm đạt 5,2% Năm 2015, giá trị sản xuất ngành nông nghiệp, lâm nghiệp thủy sản đạt 3.320 tỷ đồng, giá trị sản x́t ngành chăn ni đạt 1.920 tỷ đồng, chiếm gần 70% tỷ trọng ngành nơng nghiệp Chương mỹ huyện có quy mơ chăn nuôidẫn đầu thành phố Hà Nội với rất nhiều sở chăn nuôi lớn nhỏ trang trại chăn nuôi quy mô lớn Vậy nên lượng nước thải chăn nuôi được thải địa bàn huyện vô lớn Tuy nhiên, nếu không được xử lý phù hợp, nguồn nước gây tình trạng nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe người Xử lý nước thải loài thực vật được áp dụng nhiều nơi thế giới với ưu điểm rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ thống sinh thái địa phương Trên thực tế, nước ta cho đến vấn đề xử lý nguồn nước thải ô nhiễm thường bị bỏ qua Do đó, việc xử lý khối lượng lớn nước thải phát sinh từ ngành chăn nuôi gia súc nhu cầu cấp thiết ngành công nghiệp môi trường Xuất phát từ vấn đề trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá khả xử lý nước thải chăn nuôi lợn thực vật huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội.” Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nước thải chăn nuôi 1.1.1 Đặc tính của nước thải chăn ni Nước thải chăn nuôi bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi với khối lượng nước thải rất lớn Nước thải chăn nuôi loại nước thải rất đặc trưng có khả gây nhiễm mơi trường cao có chứa hàm lượng cao chất hữu cơ, cặn lơ lửng, nito, photpho vi sinh vật gây bệnh Cụ thể: - Chất hữu cơ: Trong thành phần chất rắn nước thải thành phần hữu chiếm 70 - 80% gồm hợp chất hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo dẫn xuất chúng có phân thức ăn thừa Chất vô chiếm 20 - 30% gồm cát, đất, muối clorua, SO42-…[1] - Nito photpho: Hàm lượng nito, photpho nước thải tương đối cao khả hấp thụ vật ni Khi ăn thức ăn có chứa N P chúng tiết theo phân nước tiểu Theo thời gian sự có mặt oxy mà lượng nito nước tồn dạng khác NH4+, NO2-, NO3- Photpho được sinh trình tiêu thụ thức ăn vật nuôi, lượng photpho chiếm 0,25 – 1,4%, ít nước tiểu, xác chết vật nuôi Trong nước thải chăn nuôi photpho chiếm tỉ lệ cao, tồn dạng orthophotphat (HPO42-, H2PO4, PO43-), metaphotphat (hay polyphotphat PO43) photphat hữu [1] - Vi sinh vật: Vi khuẩn điển hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigenla sp, Proteus, Clostridium sp…đây các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ Các loại virus tìm thấy nước thải như: corona virus, poio virus, aphtovirus…và ký sinh trùng nước gồm loại trứng ấu trùng, ký sinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước [1] 1.1.2 Ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi đến môi trường Trong năm gần đây, ngành chăn nuôi phát triển với tốc độ rất nhanh, đặc biệt chăn nuôi lợn nhu cầu về thịt lợn người tiêu dùng tăng mạnh Bên cạnh đấy việc phát sinh vấn đề ô nhiễm môi trường ngày trầm trọng Nước thải từ các sở chăn nuôi thường được thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận không qua xử lý hay xử lý không đầy đủ gây ô nhiễm môi trường nước, không khí đất trầm trọng Nước thải chăn ni có khả gây nhiễm mơi trường cao có chứa hàm lượng cao chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P VSV gây bệnh Nito, photpho nước thải chăn nuôi cao chưa qua xử lý chảy vào sông, hồ làm tăng hàm lượng chất dinh dưỡng, gây phú dưỡng nguồn nước [1] Khi xử lý nito nước thải không tốt, để hợp chất nitơ vào chuỗi thức ăn hay nước cấp gây nên số bệnh nguy hiểm Nitrat tạo chứng thiếu Vitamin kết hợp với các amin để tạo thành các nitrosamin nguyên nhân gây ung thư người cao tuổi Trẻ sơ sinh đặc biệt nhạy cảm với nitrat lọt vào sữa mẹ, hoặc qua nước dùng để pha sữa Khi lọt vào thể, nitrat chuyển hóa thành nitrit nhờ vi khuẩn đường ruột Ion nitrit nguy hiểm nitrat đối với sức khỏe người Khi tác dụng với các amin hay alkyl cacbonat thể người chúng tạo thành hợp chất chứa nitơ gây ung thư Trong thể Nitrit ơxy hố sắt II ngăn cản q trình hình thành Hb làm giảm lượng ơxy máu gây ngạt, nơn, nồng độ cao dẫn đến tử vong [1] Kháng sinh, hc mơn tăng trọng mặc dù được trộn vào thức ăn gia súc liều lượng thấp gây nhiễm Kháng sinh nước tạo chủng vi khuẩn nhờn th́c Hooc mơn gây biến thể, thay đổi giới tính các loài động vật hoang dã, loài cá [1] Kim loại nặng đồng, kẽm, coban, sắt, mangan có thức ăn gia súc Các động vật hấp thụ chúng rất ít, từ - 15%, cịn lại thải ngồi Các kim loại ấy đều có hại cho sức khỏe người uống phải nước ô nhiễm hay ăn thịt động vật 1.1.3 Hiện trạng xử lý nước thải chăn nuôi Ở nước ta việc xử lý chất thải chăn ni cịn nhỏ lẻ theo phương pháp trùn thớng đơn giản như: phân được ủ hoặc dùng tươi làm thức ăn ni cá hoặc làm phân bón cho trồng, chất thải lỏng được xử lý qua biogas chảy thẳng ngồi mơi trường hoặc dùng để tưới Tuy nhiên, quy mô chăn nuôi ngày mở rộng, chất thải chăn nuôi ngày nhiều nên phương pháp xử lý trùn thớng khơng cịn thích hợp gây ô nhiễm làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sống nhiều vùng Theo kết quả điều tra đánh giá trạng môi trường Viện chăn ni các sở chăn ni lợn có quy mơ tập trung thuộc Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy: nước thải các sở chăn nuôi lợn bao gồm nước tiểu, rửa chuồng, máng ăn, máng uống nước tắm rửa cho lợn Tất cả các sở chăn nuôi lợn được điều tra đều có hệ thớng xử lý chất thải lỏng công nghệ biogas theo quy trình: Nước thải  Bể Biogas  Hồ sinh học  thải mơi trường (Hình 1.1) Hầu hết trang trại chăn ni lợn khác tồn q́c có sơ đồ xử lý chất thải Quy trình có ưu điểm sản xuất được lượng sinh học (khí Biogas) từ chất thải phục vụ mục đích sinh hoạt, nhiên chất lượng nước thải sau xử lý đều không đạt tiêu chuẩn thải đặc biệt đối với tiêu COD, BOD, T-N, T-P tiêu vi sinh khác Ngồi đới với trang trại tập trung chăn ni quy mơ lớn, mơ hình không đáp ứng được công suất xử lý đòi hỏi thời gian lưu dài nước thải (khoảng 30 - 40 ngày) thiết bị xử lý dẫn tới việc phải xây dựng hệ thống xử lý diện tích lớn, mà điều chắn không mong muốn đối với chủ trang trại, thậm chí bất khả thi tình hình áp lực về đất đai [6] Hình 1.1 Hệ thống xử lý chất thải lỏng công nghệ biogas 1.2 Các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi 1.2.1 Phương pháp vật lý Các phương pháp áp dụng như: sàng lọc; tách học; trộn, khuấy; lắng; lọc hay hóa lỏng khí…nhằm loại bỏ phần cặn khỏi nước thải chăn nuôi, tạo điều kiện cho trình xử lý hóa học sinh học tiếp theo được thực tốt hơn.[8] Mục đích tách chất rắn, cặn, phân khỏi hỗn hợp nước thải cách thu gom, phân riêng Có thể dùng song ch ắn rác, bể lắng sơ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng tạo điều kiện thuận lợi giảm khới tích các cơng trình xử lý tiếp theo Ngồi dùng phương pháp ly tâm hoặc lọc Hàm lượng cặn lơ lửng nước thải chăn nuôi khá lớn (khoảng vài ngàn mg/L) dễ lắng nên lắng sơ trước đưa sang các cơng trình xử lý phía sau Sau tách, nước thải được đưa sang các cơng trình phía sau, phần chất rắn được đem ủ để làm phân bón 1.2.2 Các phương pháp hóa lý Các q trình thường áp dụng là: trung hịa;sử dụng chất oxy hóa khử; kết tủa hay tuyển nổi; hấp phụ; tách màng khử trùng;… Trong đó, xử lý hóa học thường gắn với phương pháp xử lý vật lý hay xử lý sinh học Nước thải chăn ni cịn chứa nhiều chất hữu cơ, chất vơ dạng hạt có kích thước nhỏ, khó lắng, khó tách các phương pháp học thơng thường tớn nhiều thời gian hiệu quả khơng cao Ta áp dụng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng Các chất keo tụ thường sử dụng phèn nhôm, phèn sắt, phèn bùn,… kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng quá trình keo tụ [8] Nguyên tắc phương pháp : cho vào nước thải hạt keo mang điện tích trái dấu với hạt lơ lửng có nước thải (các hạt có nguồn gớc silic chất hữu có nư ớc thải mang điện tích âm, cịn h ạt nhơm h idroxid sắt hidroxi được đưa vào mang điện tích dương) Khi thế điện động nước bị phá vỡ, hạt mang điện trái dấu liên kết lại thành bơng cặn có kích thước lớn dễ lắng Theo nghiên cứu Trương Thanh Cảnh (2001) trại chăn nuôi heo 2/9: phương pháp keo tụ tách được 80 -90% hàm lượng chất lơ lửng có nước th ải chăn ni heo Ngồi keo tụ loại bỏ được P tồn dạng PO4 tạo thành kết tủa AlPO4 FePO4 Phương pháp loại bỏ được hầu hết chất bẩn có nước thải chăn ni Tuy nhiên chi phí xử lý cao Áp dụng phương pháp để xử lý nước thải chăn nuôi không hiệu quả về mặt kinh tế Ngoài ra, tuyển phương pháp để tách hạt có khả lắng kết dính vào bọt khí lên Tuy nhiên chi phí đầu tư, vận hành cho phương pháp cao, không hiệu quả về mặt kinh tế đối với trại chăn nuôi 1.2.3 Công nghệ xử lý phương pháp vi sinh Phương pháp dựa sở sử dụng hoạt động VSV để phân hủy chất hữu gây nhiễm bẩn nước thải Các VSV sử dụng chất hữu số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng tạo lượng Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng sinh sản nên sinh khới chúng tăng lên Quá trình phân hủy chất hữu nhờ VSV gọi trình oxy hóa sinh hóa [8] Tùy theo nhóm vi khuẩn sử dụng hiếu khí hay kỵ khí m người ta thiết kế cơng trình khác Và tùy theo khả về tài chính, diện tích đất mà người ta dùng hồ sinh học hoặc xây dựng bể nhân tạo để xử lý 1.2.4 Các hệ thống xử lý tự nhiên phương pháp sinh học (hồ sinh học) + Hồ hiếu khí + Hồ làm thống tự nhiên + Hồ hiếu khí làm thống nhân tạo: Hồ tùy nghi, hồ kỵ khí, hồ xử lý bổ sung + Cánh đồng tưới + Vùng đất ngập nước (bãi lọc trồng cây) [8] 1.3 Biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi thực vật 1.3.1 Khả xử lý nước thải thực vật thủy sinh Hiện có rất nhiều biện pháp xử lý nước thải được áp dụng rất hiệu quả Trong có biện pháp xử lý nước thải thực vật Công nghệ được áp dụng nhiều nơi thế giới việt nam thu được thành công công tác xử lý nước thải Tuy nhiên, chưa có khái niệm cụ thể về công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi thực vật Xử lý nước thải thực vật thủy sinh hướng xử lý xanh xử lý nước thải Cơ sở phương pháp dùng thực vật để xử lý nước thải Thực vật thủy sinh sử dụng các chất bẩn nước thải làm dinh dưỡng tạo lượng để sinh trưởng phát triển Đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu ngồi nước về các loại thực vật có khả xử lý nước thải nhiều mơ hình áp dụng thành công [7] Trong xử lý nước thải, thực vật thủy sinh có vai trị quan trọng Thực vật thủy sinh tham gia loại bỏ các chất bẩn hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nito, photpho, kim loại nặng vi sinh vật gây bệnh Trong quá trình xử lý nước thải sự phới hợp chặt chẽ thực vật thủy sinh các sinh vật khác (động vật phù du, tảo, vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, nhuyễn thể, ấu trùng, côn trùng ) có ý nghĩa quan trọng Vi sinh vật tham gia trực tiếp vào quá trình phân hủy các hợp chất hữu tạo nguyên liệu dinh dưỡng (N, P các khoáng chất khác ) cho thực vật sử dụng Đây chính chế quan trọng đề thực vật thủy sinh loại bỏ các hợp chất vô N, P [6], Theo Salt cộng sự, công nghệ xử lý nước thải thực vật được hiểu việc sử dụng các loài thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm môi trường hoặc làm giảm các chất nhiễm ít độc Có quan điểm cho xử lý ô nhiễm thực vật việc tận dụng quá trình sinh trưởng thực vật để làm giảm hoặc loại bỏ chất ô nhiễm có đất, nước, trầm tích khơng khí bị ô nhiễm [6] Theo từ điển bách khoa toàn thư, xử lý ô nhiễm thực vật biện pháp xử lý các vấn đề môi trường thông qua việc sử dụng các loài thực vật Mặc dù các diễn đạt quan điểm khác hiểu công nghệ xử lý ô nhiễm thực vật việc sử dụng các lồi có khả xử lý ô nhiễm không khí, nước đất Phương pháp xử lý nước thải thực vật thủy sinh hay tác dụng đồng thời đất được GS.TS Kathe Seidel nghiên cứu vào năm 60 Từ đến nay, có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về vấn đề hệ thớng xử lý nước thải bệnh viện bãi sậy, xử lý kim loại nặng cỏ vetiver hay lau sậy, xử lý nước thải chăn nuôi bèo tây, lục bình Theo nghiên cứu gần nhất có 30 lồi thực vật được phát có khả xử lý nước thải Vậy nên việc tìm hiểu phát them nhiều loại có ý nghĩa thực tiễn rất lớn [6] 10 1.3.2 Vai trò của thực vật thủy sinh 1.3.2.1 Đặc tính sinh học khả hấp thụ N, P số thực vật thủy sinh Dựa vào đặc tính thủy sinh, chia làm loại sau: - Thực vật chìm nước - Thực vật mọc nhô lên khỏi mặt nước - Thực vật - Thực vật trôi + Các thực vật Đây loại thực vật có rễ chìm nước, cịn lá thân vươn lên khơng khí Nó bao gồm họ sung, họ sen Cũng các lồi thực vật nhơ lên khỏi mặt nước chúng có rễ rộng ăn nơng Ćng lá chủng có khả phát triển bị chìm nước Lá có bản rộng làm tăng diện tích tiếp xúc qua bề mặt lá với không khí đồng thời làm giảm tác động việc đọng nước, giúp cho lá lên mặt nước Mặt lá có số lượng lỗ khí nhiều lá cạn.Thực vật cạn thường có sớ lượng khí 100-300 lỗ khí/mm2, mặt lá có 400-600 lỗ khí/ mm2 Mặt lá chìm nước khơng có lỗ khí biểu bì có các tế bào trịn đặc biệt có khả hấp thụ mạnh chất dinh dưỡng các tế bào tròn đặc biệt có khả hấp thụ mạnh chất dinh dưỡng Các thực vật thường sống vùng nước sâu thực vật nhô lên khỏi mặt nước, chúng vừa có khả hấp thu dinh dưỡng từ dịng nước sát lớp bề mặt, vừa có khả hấp thụ dinh dưỡng từ lớp bùn Tuy nhiên, việc sử dụng thực vật xử lý nước thải không được phổ biến hầu hết các vùng đất ngập nước dung để xử lý nước thải đều nông Chỉ thích hợp với thực vật mọc nhô lên khỏi mặt nước [6] + Thực vật trôi nổi: Bao gồm loài bèo tây, bèo cái, bèo tấm Rễ loại thực vật không bám vào đất mà lơ lửng mặt nước, thân lá 79 90.00 80.00 70.00 60.00 COD 50.00 BOD5 40.00 Tổng Nito 30.00 20.00 10.00 0.00 Bèo Rau Ngổ Rau Mác Mẫu ĐC Hình 4.31 So sánh khả xử lý loài thực vật thủy sinh Qua bảng biểu đồ cho thấy: So sánh hiệu suất xử lý COD loài thực vật thủy sinh nghiên cứu sau: Đối với bể chứa Bèo hiệu suất xử lý 68,07%, đối với bể chứa rau Ngổ hiệu suất xử lý 73,33%, với bể xử lý rau Mác hiệu suất xử lý 66,67% cuối mẫu đối chứng không được xử lý lồi thực vật thủy sinh hiệu suất xử lý đạt 25,15% Qua bảng kết quả biểu đồ cho ta thấy loài thực vật thủy sinh xử lý hàm lượng COD tớt rau Ngổ tớt nhất Cịn với bể đới chứng hàm lượng COD có giảm giảm rất Hiệu śt xử lý lồi thực vật thủy sinh với hàm lượng BOD cao, hiệu suất cao nhất bể chứa rau Ngổ đạt 82,94% giảm dần hiệu suất xử lý với bể có chứa lồi Bèo rau Mác Hiệu suất xử lý mẫu đối chứng (không xử lý thực vật thủy sinh) rất thấp đạt 18,98% Như vậy khẳng định xử lý thực vật thủy sinh mang lại hiệu suất xử lý rất cao Giống các tiêu các hiệu suất xử lý Tổng nitơ cao nhất mẫu thí nghiệm xử lý rau Ngổ với hiệu suất 88,34%, xử lý rau Mác Bèo có lần lượt hiệu suất xử lý 69,51% 46,19% Hiệu 80 suất không qua xử lý thực vật thủy sinh (mẫu đối chứng) rất thấp đạt 26,18% Đối với tiêu Photpho, hiệu śt xử lý lồi thực vật thủy sinh có sự khác biệt cả loài thực vật thủy sinh nghiên cứu Cụ thể: khả xử lý rau Ngổ cao nhất với hiệu suất xử lý 89,58%, tiếp đến rau Mác 85,08%, Bèo hiệu suất xử lý 81,26 Khả tự làm nước thải với mẫu đối chứng không cao với hiệu suất xử lý đạt 38,78% Đánh giá chung: Như vậy thấy khả xử lý rau Ngổ tốt nhất đạt hiệu suất trung bình 83,55%, tiếp đến rau Mác đạt hiệu śt trung bình 74,98% ći Bèo đạt 68,81% 4.5 Đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn thực vật Hiện nguồn nước thải chăn nuôi huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội bị ô nhiễm gây mùi thới khó chịu ảnh hưởng đến sớng người dân Vì vậy cần phải có biện pháp xử lý nguồn nước thải chăn ni Trong quá trình thực hiện, đề tài nhận thấy khả ứng dụng loài thực vật thủy sinh để xử lý nước thải chăn nuôi huyện khả thi Tuy nhiên thời gian nghiên cứu ngắn nên chưa đạt được kết quả mong ḿn Vì vậy đề tài đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả xử lý loài thực vật thủy sinh sau: 4.5.1 Giải pháp mặt công nghệ Tiếp tục theo dõi, nghiên cứu đánh giá chất lượng nước thải huyện vào các tháng khác các năm tiếp theo để theo dõi diễn biến chất lượng nước thải Như kết quả đề tài cho thấy khả xử lý các lồi thực vật thủy sinh (Bèo, rau Ngổ, rau Mác) đề tài nhiều tiêu chưa đạt theo kỳ vọng phần thời gian chưa đủ để các loài thực vật thủy sinh xử lý được hết các thơng sớ mà đề tài nghiên cứu, cần phải có thêm thời gian khả xử lý cao Qua kết quả nghiên cứu cho ta thấy rau Ngổ lồi có hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi tốt nhất, vậy, đề tài mạnh dạn đưa giải pháp để xử lý nước thải chăn nuôi rau Ngổ Cụ thể: 81 Ở số nơi áp dụng xử lý nước thải rau Ngổ, thường lấy rau Ngổ về thả xuống nước Làm vậy hiệu quả xử lý nước khơng cao rau Ngổ được lấy về mang theo nhiều chất bẩn nơi rau Ngổ sống trước đó, làm cho nguồn nước cần xử lý bẩn Do lấy rau Ngổ về cần phải rửa kĩ rễ nước thả rau Ngổ xuống nước để xử lý Làm vậy mang lại hiệu quả cao Nước thải từ các chuồng chăn nuôi trước tiên cho chảy vào bể lắng, để chất thải rắn lắng xuống đáy Sau vài ngày cho nước thải chảy vào bể mở có rau Ngổ Mặt nước bể được che phủ (mật độ khoảng 400 cây/bể) Bể làm sâu tuỳ ý Rau Ngổ phù hợp với thời tiết ấm Kích cỡ bể tuỳ thuộc vào lượng nước thải cần được xử lý Ví dụ, chất thải 10 gia súc vào khoảng 456 lít, cần bể cạnh 6m, sâu 0,5m Bể phải có tổng khới lượng 18m3 diện tích bề mặt 36m2 Bể chứa nước thải chuồng nuôi khoảng 30 ngày Nước thải được giữ bể xử lý 10 ngày Thời gian này, lượng phốt nước giảm khoảng 57 - 58%, 44% lượng nitơ được loại bỏ Trong thời gian xử lý 10 ngày, BOD5 giảm khoảng 80 - 90% Những biện pháp xử lý nước thải theo cách đáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu Nước thải sơng hồ, śi cách an tồn mà không cần xử lý thêm Nước thải Bể lắng Bể trồng Nước sau xử lý Ao, mương, đồng Hình 4.32 Mơ hình phương pháp Việc xây dựng hệ thống xử lí phụ thuộc vào số lượng đầu lợn trang trại Cần phải tính toàn hợp lí diện tích ao chứa để tránh tình trạng nước thải không được xử lí hết Đề tài tham khảo từ nhiều nghiên cứu, đưa số giá trị tham khảo để thiết kế ao Lục binh bảng 4.15 82 Bảng 4.15 Một số giá trị tham khảo để thiết kế ao Lục bình để xử lý nước thải Chất lượng nước Thông số Số liệu thiết kế xử lí nước thải Nước thải thơ Thời gian lưu tồn nước Lưu lượng nạp nước thải >50 ngày 200 m3/(ha.ngày) Độ sâu tối đa < 1,5 m Diện tích đơn vị ao 0,4 Lưu lượng nạp chất hữu < 30kg BOD5/(ha.ngày) >3:1 Tỉ lệ dài: rộng ao BOD5 < 30mg/l TSS ngày BOD5 < 10mg/l Lưu lượng nạp nước thải 800 m3/(ha.ngày) TSS < 10 mg/1 Độ sâu tối đa 0,91 m TP3:1 (Nguồn: Số liệu tổng hợp từ tài liệu tham khảo) Ngồi kết hợp nhiều loài thực vật thuỷ sinh với để tăng khả xử lý Theo tác giả Lê Hoàng Việt - Trích dẫn Chongrak Polprasert (1989), sử dụng số TVTS để xử lí nước thải như: - Thực vật ngập nước Các loại thực vật bậc cao ngập nước thường được biết đến công nghệ xử lý nước thải như: rong Hydrilla verticillata, Ceratophyllum Cây bấc Scirpus longii, Typha latifolia, Pragmites communis, rau nhúc, rau muống (Ipomoea aquatica), loại cỏ vừa được phát khả làm nước ao tôm tượng Scirpus littoralis Schrab) hấp thụ các chất dinh dưỡng nguyên tố cần thiết qua thân lớp vỏ Thực vật ngập nước cịn đóng vai trị lớn việc cung cấp ôxy cho vi khuẩn để phân 83 huỷ các chất hữu Tuy nhiên, cần thường xuyên thu hồi các loại thực vật thực vật ngập nước khỏi hồ để chống tượng tái nhiễm bẩn, tái nhiễm độc nước Ngoài các loài thực vật thuỷ sinh cịn kết hợp với tảo để xử lý nước Tảo nhóm vi sinh vật có khả quang hợp, chúng dạng đơn bào (vài lồi có kích thước nhỏ sớ vi khuẩn), hoặc đa bào (như các loài rong biển, có chiều dài tới vài mét) Các nhà phân loại thực vật dựa các loại sản phẩm mà tảo tổng hợp được chứa tế bào chúng, các loại sắc tố tảo để phân loại chúng Tảo có tớc độ sinh trưởng nhanh, chịu đựng được các thay đổi mơi trường, có khả phát triển nước thải, có giá trị dinh dưỡng hàm lượng protein cao, người ta lợi dụng các đặc điểm tảo để: + Xử lý nước thải tái sử dụng chất dinh dưỡng: Các hoạt động sinh học các ao nuôi tảo lấy các chất hữu dinh dưỡng nước thải chuyển đổi thành các chất dinh dưỡng tế bào tảo qua quá trình quang hợp Hầu hết các loại nước thải đô thị, nông nghiệp, phân gia súc đều được xử lý hệ thớng ao tảo + Biến lượng mặt trời sang lượng các thể sinh vật: Tảo đùng lượng mặt trời để quang hợp tạo nên đường, tinh bột Do việc sử dụng tảo để xử lý nước thải được coi phương pháp hữu hiệu để chuyển đổi lượng mặt trời thành lượng thể sống +Tiêu diệt các mầm bệnh: Thông qua việc xử lý nữớc thải cách nuôi tảo các mầm bệnh có nước thải bị tiêu diệt các yếu tố sau đây: Sự thay đổi pH ngày ao tảo ảnh hưởng q trình quang hợp, các độc tớ tiết từ tế bào tảo, sự tiếp xúc mầm bệnh với xạ mặt trời (UV) 84 4.5.2 Giải pháp sách tuyên truyền - Cần có ban quản lý về xả thải nước thải quá trình chăn ni - Tun trùn cho người dân về tình hình nhiễm mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe hoạt động chăn nuôi gây - Tuyên truyền về hiệu quả xử lý các loài thực vật thủy sinh như: hiệu quả, chi phí thấp, tận dụng làm thức ăn cho gia súc, gia cầm - Khuyến khích người dân trồng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải chăn nuôi - Quy hoạch chăn ni hợp lý - Có chế độ xử phạt hộ gia đình chăn ni xả thải chưa qua xử lý thải môi trường 85 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận chung Trên sở kết quả nghiên cứu, đề tài đến số kết luận sau đây: - Theo đánh giá người dân, nước thải chăn nuôi huyện Chương Mỹ gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Ý kiến về ô nhiễm môi trường gây nước thải chăn nuôi mức nặng nhất chiếm tỷ lệ 48,33% ảnh hưởng đến sức khỏe người 73,33% - Mật độ có ảnh hưởng tới khả xử lý nước thải chăn ni, tùy vào lồi khác mật độ khác cho kết quả xử lý khác - Thời gian có ảnh hưởng tới khả xử lý nước thải chăn nuôi, thời gian lâu cho kết quả xử lý khác Tuy nhiên, các loài thực vật thủy sinh xử lý đến giới hạn nhất định mức độ ảnh hưởng giảm - Khả xử lý rau Ngổ tớt nhất đạt hiệu śt trung bình 83,55%, tiếp đến rau Mác đạt hiệu suất trung bình 74,98% ći Bèo đạt 68,81% - Trên sở nghiên cứu phân tích, đề tài đề xuất được số biện pháp về công nghệ biện pháp về các chính sách tuyên truyền giáo dục để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải các loài thực vật thủy sinh Tồn Do thời gian, trình độ chun mơn kinh nghiệm có hạn nên thực hiện, đề tài cịn có sớ tồn sau: - Do thòi gian ngắn nên đề tài chưa đạt kết quả xử lý mong muốn - Các thông số sử dụng để đánh giá chất lượng nước chưa đủ để đánh giá chất lượng nước cách tồn diện - Mơ hình thí nghiệm diễn bể tích nhỏ, thực vật ít nên chưa thể khả xử lý thực vật tự nhiên 86 Kiến nghị Để đánh giá cách chính xác nhất khả xử lý nước thải loài thực vật thủy sinh đề tài đưa số khuyến nghị sau: - Mở rộng thời gian nghiên cứu đề tài - Trang thiêt bị phòng thí nghiệm phục vụ cho việc nghiên cứu cần được bổ sung nâng cấp để xác định được thêm các tiêu đánh giá cách toàn diện chất lượng nước - Có thể tiến hành xử lý thử ao hồ, đồng thời kết hợp them nhiều loài thực vật thủy sinh để tăng hiệu quả xử lý 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Xuân An (2007), Nguy tác động đến môi trường trạng quản lý chất thải chăn nuôi vùng Đông Nam Bộ, Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Ahmed F cộng sự (2001), Tác dụng kháng khuẩn rau Dừa nước Bản tin Dược liệu, tập 4, số Bộ Tài nguyên Môi trường (2016), QCVN QCVN 62-MT:2016/BTNMT Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia về nước thải chăn nuôi Võ Văn Chi (2000), Cây thuốc trị bệnh thông dụng, tủ sách Y dược học, Nhà xuất bản Thanh Hóa Lê Văn Khoa (chủ biên), Hồng Xn Cơ, Nguyễn Văn Cự, NguyễnXuân Cự, Lê Đức Hải, Thân Đức Hiền, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Đình Hịe, Phạm Ngọc Hồ, Trịnh Thị Thanh (2005), Khoa học môi trường, NXB Giáo dục Hà Thị Mai (2010), “Xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh”, khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Thị Phương (2010), “Nghiên cứu khả xử lý nước hồ Kim Liên củacầy rau ngổ dại thủy trúc”, khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Quốc gia Hà Nội Trịnh Thị Thanh, Trần m, Đồng Kim Loan (2003), Giáo trình cơng nghệ mơi trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Báo cáo tổng kết thực nhiệm vụ chính trị năm 2011 phương hướng nhiệm vụ năm 2012, Đảng huyện cẩm Khê, Đảng ủy xã Phú Lạc, số: 19- BC/ĐU 10 Nguyễn Tiến Bân, Nguyễn Khắc Khôi, Vũ Xuân Phương (2005), Danh lục các loài thực vật Việt Nam Nxb Nông nghiệp, 3: 478 11 Trương Thị Nga, Võ Thị Kim Hằng (2010), Xử lý nước thải rau ngổ lục bình 12 Đặng Xuyến Như, Phạm Hương Sơn, Nguyễn Phú Cường, Dương Hồng 88 Dinh (2005) Xứ lý nước thái chăn nuôi lợn tháp UASB máng thực vật thủy sinh Tạp chí Sinh học, 27(1): 27-32 13 Phùng Đức Tiến, Nguyễn Duy Điều, Hoàng Văn Lộc, Bạch Thị Thanh Dân (2009) Đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi , Tạp chí Chăn nuôi, 4: 0-16 14 Trần Văn Tựa, Nguyễn Trung Kiên, Lê Thị Thu Thủy, Vũ Thị Nguyệt, (2013) Xử lý Nitơ phôtpho từ nước thải chăn nuôi lợn cơng nghệ dịng chảy mặt sử dụng Sậy Hội nghị khoa học Cơng nghệ sinh học tồn quốc: 1122- 1127 15 Trần Văn Tựa, Nguyễn Văn Thịnh, Trần Thị Ngát, Nguyễn Trung Kiện, (2010) Khả loại bó số u tố phú dưỡng mơi trường nước bèo tây Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 48(4A): 408-415 16 Lâm Ngọc Thụ, Đảo Văn Bảy (2005) Nghiên cứu xứ lý ion dinh dương trongnước thải phương pháp sinh học TC Phân tích Hỏa, Lý Sinh học, 10(2): 35-39 17 Báo cáo tình hình phát triển kinh tể xã hội huyện Chương Mỹ, thánh phố Hà Nội PHỤ LỤC Phụ lục 01 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM Ảnh 01: Nước thải chăn nuôi trước Ảnh 02: Nước thải chăn nuôi sau 30 thí nghiệm ngày thí nghiệm Ảnh 03, 04: Chuẩn bị nước thải để thí nghiệm Ảnh 05, 06: Cho thực vật thủy sinh vào thí nghiệm Ảnh 07: Lấy mẫu thí nghiệm phân tích Ảnh 08: Phân tích mẫu nước thải Ảnh 09: Đọc ghi chép thông phịng thí nghiệm số phân tích Phụ lục 02 BẢNG PHỎNG VẤN Câu 1: Nguồn nước thải chăn nuôi khu vực có bị nhiễm khơng? A Có B Khơng C Khơng rõ Câu 2: Nước thải có được xử lý hay khơng A Có B Khơng Câu 3: Nước thải có mùi thới khơng? A Có B Khơng Câu 3: Nước thải có ảnh hưởng tới sức khỏe người, vật nuôi hay trồng khơng? A Có B Khơng C Khơng rõ Câu 4: gia đình cỏ mắc bệnh liên quan đến đường hơ hấp khơng? A Có B Khơng Câu 5: Nước thải được sử dụng cho mục đích A Nơng Nghiệp B Không sử dụng C Sinh hoạt Câu 6: Chất thải được sử dụng cho mục đích A Không sử dụng B biogas C Bán phân D phân bón E Ni cá Câu 7: Theo ơng/ bà nước thải chăn ni có cần phải xử lý A Có B Không Phụ lục 03 QCVN 62-MT:2016/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI Bảng 1: Giá trị C để làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi Thông số TT Đơn vị Giá trị C A B – 6-9 5,5-9 pH BOD5 mg/l 40 100 COD mg/l 100 300 Tổng chất rắn lơ lửng mg/l 50 150 Tổng Nitơ (theo N) mg/l 50 150 Tổng Coliform 3000 5000 MPN hoặc CFU /100 ml Cột A Bảng quy định giá trị C các thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi xả nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Cột B Bảng quy định giá trị C các thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi xả nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt Mục đích sử dụng nguồn tiếp nhận nước thải được xác định khu vực tiếp nhận nước thải