(Luận văn) nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas bằng thực vật thủy sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM lu an va n NGUYỄN THỊ HỒNG NGỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI SAU BIOGAS p ie gh tn to Tên đề tài: nl w BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH d oa KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC u nf va an lu : Chính quy ll Hệ đào tạo : Môi trƣờng : 2011 - 2015 z Khóa học : Khoa học Mơi trƣờng z at nh Khoa oi m Chuyên ngành m co l gm @ an Lu Thái Nguyên, năm 2015 n va ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM lu an va n NGUYỄN THỊ HỒNG NGỌC NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI SAU BIOGAS p ie gh tn to Tên đề tài: nl w BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH d oa KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC va an lu : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trƣờng ll u nf Hệ đào tạo : Môi trƣờng z at nh : K43 - KHMT - N01 : 2011 - 2015 z Khóa học oi Lớp m Khoa m co l gm @ Giảng viên hƣớng dẫn : Th.S Dƣơng Thị Minh Hòa an Lu Thái Nguyên, năm 2015 n va ac th si i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua, em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo tận tình thầy cơ, gia đình bạn bè Trƣớc tiên, em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến giáo Th.s Dƣơng Thị Minh Hòa - giảng viên môn Khoa Môi trƣờng Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên định hƣớng, bảo, giúp đỡ em lu suốt q trình làm khóa luận tốt nghiệp an Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Mơi trƣờng nói va n riêng thầy cô trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nói chung gh tn to tận tình giảng dạy nhiều kiến thức giúp đỡ em suốt năm học tập Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ln tạo điều p ie thời gian làm tốt nghiệp vừa qua nl w kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em mặt suốt trình học d oa tập Mặc dù có cố gắng nhƣng thời gian trình độ thân an lu cịn nhiều hạn chế nên khóa luận em cịn thiếu sót Em u nf va mong nhận đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè Em xin chân thành cảm ơn ! ll oi m Thái Nguyên, ngày tháng 05 năm 2015 z at nh Sinh viên z @ m co l gm Nguyễn Thị Hồng Ngọc an Lu n va ac th si ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tổng số lợn qua năm 10 Bảng 2.2 Số lƣợng thịt lợn xuất chuồng phân theo huyện, thành phố, thị xã tỉnh Thái Nguyên 12 Bảng 2.3 Nhiệm vụ thuỷ sinh thực vật hệ thống xử lý 20 Bảng 4.1.Tổng lƣợng nƣớc thải chăn ni ƣớc tính Xã Quyết Thắng -TP Thái Nguyên (1 năm = 12 tháng) 33 Bảng 4.2 Các thành phần nhiễm có nƣớc thải chăn nuôi xã Quyết lu an Thắng 34 va n Bảng 4.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi xã Quyết Thắng- TP tn to Thái Nguyên 35 ie gh Bảng 4.4 Sinh trƣởng thực vật thủy sinh thí nghiệm 37 p Bảng 4.5 Khả xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi sau w biogas Bèo Cái sau tuần 39 oa nl Bảng 4.6 Khả xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi Bèo d Cái sau tuần .44 lu va an Bảng 4.7 Khả xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi Bèo u nf Tây sau tuần 48 ll Bảng 4.8 Khả xử lý nƣớc thải chăn nuôi Bèo Tây sau tuần 52 m oi Bảng 4.9 Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas thực vật thủy sinh z at nh sau tuần 56 Bảng 4.10 Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas loại thực vật z m co l gm @ thủy sinh sau tuần 60 an Lu n va ac th si iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 Kết phân tích nƣớc thải chăn ni sau biogas xã Quyết Thắng 34 Hình 4.3 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi Bèo Cái sau tuần 40 Hình 4.2 Biểu đồ phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi xã Quyết Thắng- TP Thái Nguyên .36 Hình 4.4 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas Bèo Cái tuần 42 lu an Hình 4.5 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi Bèo va n Cái sau tuần .44 tn to Hình 4.6 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas Bèo Cái sau tuần 46 ie gh Hình 4.7 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi sau biogas p Bèo Tây sau tuần 49 w Hình 4.8 Hiệu suất xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi sau biogas oa nl Bèo Tây sau tuần 51 d Hình 4.9 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi sau biogas lu va an Bèo Tây sau tuần 53 u nf Hình 4.10 Hiệu suất xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi sau ll biogas Bèo Tây sau tuần 54 m oi Hình 4.11 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi thực z at nh vật thủy sinh sau tuần 56 Hình 4.12 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas thực vật thủy sinh sau z gm @ tuần .58 Hình 4.13 Kết xử lý nƣớc thải chăn ni sau biogas lồi thực vật l m co thủy sinh sau tuần 61 Hình 4.14 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas thực vật thủy sinh sau an Lu tuần .63 n va ac th si iv DANH MỤC CÁC CỤM TỪ, CÁC TỪ VIẾT TẮT lu an Viết đầy đủ BOD5 Nhu cầu ôxi sinh hóa BVMT Bảo vệ mơi trƣờng COD Nhu cầu xi hóa học NN & PTNT Nơng nghiệp phát triển nơng thơn ƠNMT Ơ nhiễm mơi trƣờng TB Trung bình TCCP Tiêu chuẩn cho phép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN & MT Tài nguyên Môi trƣờng 10 TP Thành phố TPTN Thành phố Thái Nguyên n va STT Viết tắt p ie gh tn to Tổng chất rắn lơ lửng TSS d oa 12 nl w 11 TVTS 15 UBND 16 SD 17 VSV an Uỷ ban nhân dân ll u nf va Thực vật thủy sinh m Độ lệch lần nhắc lại Vi sinh vật z at nh 14 Trang trại oi TT lu 13 z m co l gm @ an Lu n va ac th si 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 PHẦN lu an TỔNG QUAN TÀI LIỆU va n 2.1 Cơ sở khoa học chăn nuôi trang trại tn to 2.1.1 Khái niệm ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi trang trại ie gh 2.1.2 Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trƣờng nƣớc hoạt động chăn nuôi p 2.1.3 Thành phần, tính chất nƣớc thải chăn ni w 2.1.4 Cơ sở pháp lý có liên quan oa nl 2.2 Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng chất thải công nghiệp d 2.2.1 Tình hình ô nhiễm môi trƣờng chất thải chăn nuôi Việt Nam lu va an 2.2.2.Tình hình ô nhiễm môi trƣờng chất thải chăn nuôi Thái Nguyên u nf 2.3 Các nghiên cứu giới nƣớc xử lý nƣớc thải chăn nuôi 13 ll 2.3.1 Các nƣớc giới 13 m oi 2.4 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn 14 z at nh 2.4.2 Khả chế xử lý nƣớc thải chăn nuôi thực vật thủy sinh 19 PHẦN 28 z gm @ ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 28 l m co 3.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu .28 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 28 an Lu 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 28 n va ac th si vi 3.3 Nội dung nghiên cứu .28 3.3.1 Tình hình chăn ni lợn xử lý chất thải chăn nuôi xã Quyết Thắng, TP Thái Nguyên 28 3.3.2 Nghiên cứu xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn sau biogas thực vật thủy sinh 28 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .29 3.4.1 Phƣơng pháp điều tra, thu thập thông tin số liệu .29 3.4.2 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 29 3.4.3 Phƣơng pháp lấy mẫu phân tích phịng thí nghiệm .30 lu an 3.4.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 31 n va PHẦN 32 tn to NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32 ie gh 4.1 Tình hình chăn ni lợn xử lý chất thải chăn nuôi xã Quyết Thắng - p TP Thái Nguyên 32 w 4.1.1.Tình hình chăn ni lợn xã Quyết Thắng 32 oa nl 4.1.2 Hiện trạng phát sinh nƣớc thải chăn nuôi lợn xã Quyết Thắng 32 d 4.1.3 Hiện trạng xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn xã Quyết Thắng - TP Thái lu va an Nguyên 35 u nf 4.3 Nghiên cứu khả xử lý nuớc thải chăn nuôi thực vật thủy sinh 36 ll 4.3.1 Khả sinh trƣởng thực vật thủy sinh nƣớc thải chăn nuôi 36 m oi 4.3.2 Khả xử lý nƣớc thải chăn nuôi thực vật thủy sinh .38 z at nh 4.7 Những thuận lợi khó khăn xử lí nƣớc thải chăn nuôi thực vật thủy sinh .64 z gm @ PHẦN 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 l m co 5.1 Kết luận 66 5.2 Kiến nghị .67 an Lu TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 n va ac th si PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Môi trƣờng thành phần quan trọng, khơng thể thiếu sống ngƣời sinh vật trái đất Nó không gian sống, cung cấp tài nguyên sản xuất sống hàng ngày… Trong năm trở lại đây, mơi trƣờng tồn cầu có biến đổi theo chiều hƣớng xấu sống ngƣời sinh vật trái đất Do đó, vấn đề phát triển bền vững bảo vệ môi trƣờng đƣợc quan tâm đặc biệt lu an phần lớn quốc gia giới, nhƣ tổ chức phủ n va phi phủ Vì mục tiêu phấn đấu nhân loại phát triển bền tn to vững nhằm đảm bảo cân phát triển bền vững bảo vệ môi trƣờng gh Hiện nay, Việt Nam tình trạng nhiễm mơi trƣờng ngày trở p ie nên nghiêm trọng, ngƣời dân đô thị phải đối mặt với tình trạng tồn ứ rác thải sinh hoạt, công nghiệp, ô nhiễm nƣớc thải, nhiễm khơng khí khói bụi,… nl w ngƣời dân khu vực nông thôn lại phải sống chung với tình trạng nhiễm mơi d oa trƣờng thuốc trừ sâu, hoá chất bảo vệ thực vật, rác thải nông nghiệp… an lu Ngành Nông nghiệp, có ngành chăn ni, chủ yếu gia súc, va gia cầm thải môi trƣờng lƣợng lớn nƣớc thải Nguồn nƣớc u nf thải chăn ni nguồn nƣớc thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, virus, ll vi trùng, trứng giun sán… Nguồn nƣớc có nguy gây nhiễm tầng m oi nƣớc mặt, nƣớc ngầm trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh z at nh cho đàn gia súc Đồng thời, lây lan số bệnh cho ngƣời ảnh hƣởng đến mơi trƣờng xung quanh nƣớc thải chăn ni cịn chứa nhiều z gm @ mầm bệnh nhƣ: Samonella, Leptospira, Clostridium tetani,… không xử lý kịp thời Bên cạnh cịn có nhiều loại khí đƣợc tạo hoạt động vi l m co sinh vật nhƣ NH3, CO2, CH4, H2S,…Các loại khí gây nhiễm độc khơng khí Chất nhiễm nƣớc thải chủ yếu nitrat (NO3-) photphat an Lu (PO43-) chất nƣớc thải chăn ni thƣờng dạng hồ tan nên n va ac th si khó tách chúng khỏi nƣớc thải Các số đại diện chất hữu nhƣ BOD, COD, số Ecoli, Coliform nƣớc thải chăn nuôi đa số vƣợt tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần làm ảnh hƣởng đến đời sống ngƣời hệ sinh thái Chính việc thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho trại chăn nuôi lợn hoạt động cần thiết Để hạn chế mức độ ô nhiễm môi trƣờng từ nƣớc thải chăn nuôi, số giải pháp đƣợc đƣa nhƣ xây dựng hầm khí sinh học biogas…Tuy nhiên phần lớn nƣớc thải sau biogas chƣa đƣơc xử lý đạt quy chuẩn môi trƣờng Một số tiêu nhƣ COD, BOD5, TSS, DO, Colifrom… Đều vƣợt q lu tiêu chuẩn quy chuẩn mơi trƣờng cho phép.Vì cần có biện pháp xử lý an Ở số nƣớc phát triển, nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng n va nƣớc thải sau biogas trƣớc thải ngồi mơi trƣờng gh tn to thành cơng phƣơng pháp hiếu khí, kị khí sử dụng thực vật thủy sinh ie Ƣu việc xử lý nƣớc thải biện pháp sinh học đơn giản, tiết p kiệm, tận dụng đƣợc nguồn sinh vật sẵn có mơi trƣờng hạn chế đến nl w mức tối đa ảnh hƣởng tiêu cực tới mơi trƣờng q trình xử lý oa Đã từ lâu, thực vật thủy sinh quen thuộc với nhân dân ta chúng d đƣợc sử dụng phổ biến chăn nuôi nhƣ làm phân bón.Từ lu va an năm 1970, điển hình Bèo Tây rau Ngổ đƣợc số nƣớc giới u nf nghiên cứu sử dụng cho trình xử lý nƣớc thải sinh hoạt nhƣ nƣớc ll thải công nghiệp mang lại kết khả quan.Trong hệ thống này, m oi vai trị thực vật thủy sinh khơng tham gia làm giảm thiểu ô nhiễm hữu z at nh mà giữ vai trò quan trọng việc giảm thiểu nitơ photpho nƣớc thải mà phƣơng pháp khác khó thực đƣợc tốn z @ Để đánh giá vai trò thực vật thủy sinh xử lý nƣớc thải chăn l gm nuôi nhƣ khả sử dụng loài thực vật thủy sinh thực tiễn nhƣ giải pháp thân thiện với môi trƣờng, tiến hành nghiên cứu đề tài m co “ Nghiên cứu khả xử lý nƣớc thải sau biogas thực vật thủy sinh ” an Lu n va ac th si 56 Bảng 4.9 Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas thực vật thủy sinh sau tuần Công Đầu thức vào Chỉ tiêu QCVN Đối chứng Bèo Tây Bèo Cái 40: 2011 (cột B) lu an mg/l % mg/l % mg/l % mg/l pH 6,94 6,91 - 6,74 - 6,5 - 5,5 – TSS 206,8 197,3 4,5 102,5 50,4 119,8 42,1 100 BOD5 239,1 223,0 6,7 113,4 52,6 126,5 47,1 50 COD 418,5 402,3 3,9 202,7 51,6 227,6 45,6 150 Tổng P 62,23 58,01 6,7 31,25 49,8 36,15 41,9 Tổng N 82,79 82,64 1,8 40,36 51,3 44,97 45,7 40 n va mg/l ie gh tn to p (Nguồn: số liệu phân tích) d lu va 300 239.1 223 227.6 202.7 ll 206.8 197,3 200 u nf 250 150 m 126.5 113.4 50 50 z z at nh 119.8 100 102.5 oi 100 Đầu vào Đối chứng Bèo tây Bèo QCVN 40:2011 Cột B an 350 150 418.5 402.3 oa 400 nl w 450 BOD5 COD @ TSS 82.79 82.64 58.01 62.23 44.97 36.15 31.25 40.36 40 Tổng P Tổng N gm m co l Hình 4.11 Kết xử lý số tiêu ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi thực vật thủy sinh sau tuần an Lu Qua bảng phân tích tiêu bảng cho thấy: Sau xử lý tuần hàm lƣợng chất nƣớc giảm đáng kể so với trƣớc xử lý, n va ac th si 57 nhiên chất vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép (QCVN 40: 2011), cụ thể hàm lƣợng BOD5, COD, tổng P, tổng N, TSS vƣợt ngƣỡng cho phép, cụ thể:  Các tiêu:  TSS - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng TSS giảm từ 206,8 mg/l xuống 197,3 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép lần - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lí Bèo Tây hàm lƣợng TSS giảm từ lu 206,8 mg/l xuống 102,5 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn lần an va - Ở mẫu xử lí Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 206,8 mg/l n xuống 119,8 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 1,2 lần to - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng BOD5 giảm từ 239,1mg/l p ie gh tn  BOD5 xuống 223,0 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 4,46 lần oa nl w - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng BOD5 giảm từ d 239,1 mg/l xuống 113,4 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 2,27 lần an lu - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 239,1 mg/l ll  COD u nf va xuống 126,5 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép2,53 lần m oi - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng COD giảm từ 418,5 mg/l z at nh xuống 402,3 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 2,68 lần - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng COD giảm từ z gm @ 418,5 mg/l xuống 202,7 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 1,35 lần - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 418,5 mg/l l  Tổng P m co xuống 227,6 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 1,5 lần an Lu n va ac th si 58 - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng P giảm từ 62,23 mg/l xuống 58,01 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 9,7 lần - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng P giảm từ 62,23 mg/l xuống 31,25 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 5,2 lần - Ở mẫu xử lí Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 62,23 mg/l xuống 36,15 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép lần  Tổng N - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng N giảm từ 82,79 mg/l lu xuống 82,64 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 2,1 lần an va - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng N giảm từ 82,79 n mg/l xuống 40,36 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 1,009 lần to gh tn - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 82,79 mg/l p ie xuống 44,97 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 1,12 lần d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z gm @ an Lu giảm đáng kể m co l Hình 4.12 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas thực vật thủy sinh sau tuần Sau tuần xử lý thực vật thủy sinh hàm lƣợng thơng số n va ac th si 59 Ở công thức đối chứng sau tuần xử lý hàm lƣợng BOD5 giảm xuống 223 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 6,7%, loài thực vật thủy sinh hàm lƣợng BOD5 giảm xuống cịn 113,4 mg/l (cây Bèo Tây) - 126,5 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 52,5% 47,1% Ban đầu chƣa xử lý tiêu COD cao sau tuần xử lý công thức đối chứng tiêu giảm xuống cịn 402,3 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý đạt 3,9%, lồi thực vật thủy sinh tiêu COD lu giảm xuống 202,7 mg/l (cây Bèo Tây) - 227,6 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng an đƣơng với hiệu suất xử lý 51,6% - 45,6 % va n Sau tuần xử lý công thức đối chứng tổng P giảm xuống cịn gh tn to 58,1 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 6,7%, loài thực vật ie thủy sinh tổng photpho giảm xuống cịn 31,25 mg/l (cây Bèo Tây) - p 36,15 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý đạt 50% - 42% nl w Tƣơng tự công thức đối chứng sau tuần xử lý tổng N giảm d oa xuống 82,64 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 2,1%, an lu giảm xuống cịn 62,17 mg/l lồi thực vật thủy sinh tổng N giảm xuống u nf va 40,36 mg/l (cây Bèo Tây) - 44,97 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 51,3% - 45,7% ll oi m Sau tuần xử lý cơng thức đối chứng tổng chất rắn TSS giảm z at nh xuống 197,3 mg/l tƣơng đƣơng hiệu suất xử lý 4,6%, lồi thực vật thủy sinh tổng chất TSS giảm xuống 102 mg/l (cây Bèo Tây) -119,8 z mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng hiệu suất xử lý đạt 50,4% - 42,1% @ l gm Từ kết phân tích ta thấy nƣớc thải sau xử lý m co loài thực vật thủy sinh hàm lƣợng tiêu giảm nhƣng chƣa đạt ngƣỡng cho phép so với QCVN 40:2011 cần phải tiếp tục xử lý an Lu để đạt đƣợc hiệu suất xử lý tối ƣu n va ac th si 60 4.3.2.3.2 Kết xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas loại thực vật thủy sinh sau tuần Từ kết phân tích mẫu nƣớc xử lý loài thực vật thủy sinh sau tuần, ta có đƣợc kết nhƣ bảng sau: Bảng 4.10 Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas loại thực vật thủy sinh sau tuần lu an n va gh tn to Công thức Đầu vào Đối chứng Chỉ tiêu mg/l mg/l % pH 6,94 6,5 TSS 206,8 183,6 11,2 BOD5 239,1 201,3 18,5 COD 418,5 397,5 5,0 Tổng P 62,23 51,0 Tổng N mg/l 6,7 50,1 53,7 106,8 16,73 Bèo % mg/l % 6,5 75,8 57,6 72,1 77,5 58,2 75,6 74,5 119,7 71,4 73,1 21,54 65,4 80,16 3,2 26,2 68,4 31,8 (Nguồn: số liệu phân tích) p ie 82,79 Bèo tây QCVN 40:2011 mg/l 100 50 150 61,6 40 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 61 Hình 4.13 Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas loài thực vật thủy sinh sau tuần Qua kết phân tích tiêu chất bảng cho thấy: Sau xử lý tuần hàm lƣợng chất nƣớc thải giảm đáng kể so với trƣớc xử lý, xử lý sau tuần Các tiêu giảm, số tiêu dƣới ngƣỡng cho phép, số tiêu khác vƣợt ngƣỡng qui chuẩn chuẩn cho phép (QCVN 40:2011) song khoảng cách vƣợt ngƣỡng thấp, cụ thể: lu  TSS an va - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng TSS giảm từ 206,8 mg/l n xuống 183,6 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 1,8 lần to gh tn - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng TSS giảm từ p ie 239,1 mg/l xuống 50,1 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 206,8 mg/l BOD5 d  oa nl w xuống 57,6 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn cho phép an lu - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng BOD5 giảm từ 239,1 mg/l u nf va xuống 201,3 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép lần ll - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng BOD5 giảm từ oi m 239,1 mg/l xuống 53,7 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn 1,1 lần z at nh - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 239,1mg/l xuống 58,2 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 1,2 lần z gm @  COD - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng COD giảm từ 418,5 mg/l l m co xuống 397,5 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 2,7 lần - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng COD giảm từ an Lu 418,5 mg/l xuống 106,8 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn n va ac th si 62 - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 418,5 mg/l xuống 119,7 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn cho phép  Tổng P - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng P giảm từ 62,23 mg/l xuống 51,0 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 8,5 lần - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng P giảm từ 62,23 mg/l xuống 16,73 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩncho phép 2,8 lần - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 62,23 mg/l lu xuống 21,54 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép 3,6 lần an va  Tổng N n - Ở mẫu đối chứng sau tuần hàm lƣợng N giảm từ 82,79 mg/l - Ở mẫu nƣớc đƣợc xử lý Bèo Tây hàm lƣợng N giảm từ 82,79 p ie gh tn to xuống 80,16 mg/l, vƣợt ngƣỡng quy chuẩn cho phép lần mg/l xuống 26,2 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn oa nl w - Ở mẫu xử lý Bèo Cái hàm lƣợng giảm từ 82,79 mg/l d xuống 31,8 mg/l, đạt dƣới ngƣỡng quy chuẩn cho phép ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 63 Hình 4.14 Hiệu suất xử lý nƣớc thải sau biogas thực vật thủy sinh sau tuần Kết sau tuần xử lý nƣớc thải sau biogas loài thực vật thủy sinh hàm lƣợng thơng số giảm nhiều so với kết xử lý sau tuần Ở công thức đối chứng sau tuần xử lý hàm lƣợng BOD5 giảm xuống cịn 201,3 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 18,5%, loại lu thực vật thỷ sinh hàm lƣợng BOD5 giảm xuống cịn 53,7 mg/l (cây Bèo an Tây) - 58,2 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 77,5% - 75,6% va n Chỉ tiêu COD sau tuần xử lý cơng thức đối chứng giảm xuống gh tn to 397,5 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý đạt 5%, loại thực vật ie thủy sinh tiêu COD giảm xuống 106,8mg/l (cây Bèo Tây) - 119,7 p mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 74,5 % - 71,4 % nl w Sau tuần xử lý cơng thức đối chứng thành phần Photpho d oa tổng số giảm xuống 61mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 2%, đối an lu với loại thực vật thủy sinh thành phần photpho tổng số giảm xuống u nf va 16,73 mg/l (cây Bèo Tây) - 21,54mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý đạt 73,1% - 65,4% ll oi m Tƣơng tự công thức đối sau tuần xử lý thành phần tổng N z at nh giảm xuống 80,16 mg/l tƣơng đƣơng với hiệu suất xử lý 3,2%, loại thực vật thủy sinh thành phần tổng N giảm xuống cịn 26,2 z mg/l (cây Bèo Tây) - 31,8 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng với hiệu suất xử l gm @ lý 68,4% - 61,6% m co Sau tuần xử lý cơng thức đối chứng tổng chất rắn TSS giảm xuống 183,6mg/l tƣơng đƣơng hiệu suất xử lý 11,2%, loại an Lu thực vật thủy sinh tổng chất TSS giảm xuống 50,1 mg/l (cây Bèo n va ac th si 64 Tây) - 57,6 mg/l (cây Bèo Cái) tƣơng đƣơng hiệu suất xử lý đạt 75,8% 72,1% Từ kết phân tích ta thấy nƣớc thải sau xử lý bãi lọc ngầm trồng hàm lƣợng tiêu giảm rõ rệt sau tuần xử lý, hầu hết đạt ngƣỡng cho phép so với QCVN 40:2011, có hàm lƣợng BOD5 chƣa đạt tiêu chuẩn tiêu tổng P cịn cao cần phải tiếp tục xử lý để đạt đƣợc hiệu suất xử lý tối ƣu 4.7 Những thuận lợi khó khăn xử lí nƣớc thải chăn ni lu thực vật thủy sinh an * Thuận lợi va n - Xử lí thực vật thủy sinh đơn giản, dễ làm, dễ kiếm, dễ sinh sống gh tn to phát triển mạnh môi trƣờng nƣớc, đặc biệt môi trƣờng nƣớc chứa - Xử lý ô nhiễm ao, hồ chứa nƣớc thải thực vật thủy p ie nhiều hàm lƣợng chất dinh dƣỡng nl w sinh có chi phí thấp, dễ áp dụng an lu ngƣời d oa - Phƣơng pháp xử lý khơng độc hại, an tồn cho sức khoẻ u nf va - Thực vật thủy sinh có khả làm giảm hàm lƣợng BOD5, COD, N tổng số, P tổng số đặc biệt khả xử lý vi khuẩn E.Coli coliform ll oi m - Tận dụng đƣợc nguyên liệu thực vật thủy sinh, làm thức ăn cho gia * Khó khăn z at nh súc, gia cầm, ủ phân bón, sản phẩm thủ công - mỹ nghệ, z - Thực vật thủy sinh phát triển với tốc độ nhanh chóng làm ảnh @ l gm hƣởng đến nhu cầu sử dụng ơxy lồi sinh vật sống dƣới nƣớc m co - Xác thực vật thủy sinh sau xử lý gây tái nhiễm mơi trƣờng, cần có nghiên cứu để sử dụng đƣợc lại thân an Lu loài thủy sinh n va ac th si 65 - Quá trình xử lý nƣớc thải cách tự nhiên dài chậm - Xử lý với hộ chăn nuôi nhỏ lẻ với trang trại tập trung qui mô lớn sử dụng thực vật thủy sinh cho xử lý nƣớc rửa chuồng trại hay nói cách khác việc sửdụng thực vật thủy sinh cho hiệu cao với lƣợng thải nhỏ vừa phải lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 66 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Chăn nuôi lợn địa bàn xã năm qua có bƣớc phát triển mạnh mẽ Theo số liệu điều tra tồn xã có khoảng 3000 đầu lợn, tồn xã có trang trạng lớn xóm Trung Thành với số lƣợng khoảng 1000 Cịn lại chăn ni hộ gia đình, hầu hết hộ gia đình có xử dụng biện pháp xử lý nhƣ biogas biện pháp khác Tuy nhiên lƣợng phát lu thải lớn, hệ thống biogas chƣa đủ công suất để đáp ứng yêu cầu ngồi an chất lƣợng hầm biogas cịn thấp đƣợc xây dựng lâu năm nên lƣợng chất va n thải chƣa đƣợc xử lý triệt để gây ô nhiễm môi trƣờng xung quanh ảnh hƣởng ie gh tn to đến sức khỏe ngƣời dân xung quanh Qua điều tra lấy mẫu phân tích nƣớc thải chăn nuôi sau biogas xã p Quyết Thắng cho thấy tiêu quan trắc vƣợt mức cho phép nl w nhiều lần nhƣ hàm lƣợng BOD5, COD, Tổng N, Tổng P nƣớc thải sau d oa biogas xã Quyết Thắng vƣợt ngƣỡng cho phép so với QCVN 40: an lu 2011 (cột B) nhiều lần Hàm lƣợng BOD5 239.1 mg/l vƣợt lần so u nf va với QCVN 40: 2011, hàm lƣợng COD 418.5 mg/l vƣợt ngƣỡng gần lần, đặc biệt tổng P 62.23 mg/l vƣợt ngƣỡng 10 lần, tổng N tổng TSS ll oi m vƣợt ngƣỡng lần so với QCVN 40: 2011 z at nh Kết xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau biogas thực vật thủy sinh đạt hiệu cao hàm lƣợng chất ô nhiễm giảm đáng kể, cụ thể là: z -Chỉ tiêu BOD5 từ 113,4mg/l (xử lý Bèo Tây, sau tuần) xuống @ l gm 53,7 mg/l (xử lý Bèo Tây, sau tuần); COD từ 202,7 mg/l (xử lý m co Bèo Tây, sau tuần) xuống 106,8 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho phép (xử lý Bèo Tây, sau tuần); tổng P từ 31,25 mg/l (xử lý Bèo Tây, an Lu sau tuần) xuống 16,73 mg/l (xử lý Bèo Tây, sau tuần); tổng N n va ac th si 67 từ 40,36 mg/l (xử lý Bèo Tây, sau tuần) xuống 26,2 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho phép(xử lý Bèo Tây, sau tuần); TSS từ 102,5 mg/l (xử lý Bèo Tây, sau tuần) xuống 50,1 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho phép (xử lý Bèo Tây, sau tuần) - Cịn Bèo Cái thì: Chỉ tiêu BOD5 từ 126,5mg/l xuống 58,2 mg/l; COD từ 227,6 mg/l xuống 119,7 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho phép; tổng P từ 36,15 mg/l xuống 21,54 mg/l ; tổng N từ 44,96 mg/l xuống 31,8 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho lu phép; TSS từ 119,8 mg/l xuống 57,6 mg/l đạt dƣới ngƣỡng cho phép an va Nhƣ xử lý Bèo Tây làm giảm hàm lƣợng BOD5, COD, tổng P, n tổng N TSS tốt Bèo Cái ie gh tn to 5.2 Kiến nghị - Việc xử lí chất gây nhiễm nƣớc thải trang trại chăn p ni thực vật thủy sinh góp phần làm giảm lƣợng chất gây ô nhiễm nl w Đề nghị tiếp tục nghiên cứu khả xử lí nƣớc thải loài thực vật d oa thủy sinh, phƣơng pháp thu gom xử lí thân bèo, mật độ thả bèo an lu nhƣ kích thƣớc bể xử lí phù hợp cho đạt hiệu cao xử lí u nf va - Nƣớc thải trang trại chăn nuôi trƣớc thải môi trƣờng cần cho qua hệ thống ao sinh học số loài thực vật thủy sinh nhằm ll oi m giảm thiểu mức độ ô nhiễm z at nh - Mỗi trang trại chăn nuôi trƣớc vào hoạt động có qui trình xử lí nƣớc thải trƣớc thải môi trƣờng, nhiên lại khơng thực đầy z đủ qui trình Đề nghị trang trại cần có biện pháp xử lí nƣớc thải trƣớc @ m co l gm đổ mơi trƣờng góp phần làm giảm nhiễm môi trƣờng an Lu n va ac th si 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Việt Anh, Phạm Thuý Nga, 2005, Xử lý nƣớc thải bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng áp dụng điều kiện Việt Nam Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị mơi trƣờng tồn quốc 2005 Lê Văn Bình (2007), “Nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh nông nghiệp tác động với mơi trường Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Nơng lu nghiệp Phát triển nông thôn (số 7), trang 3- an Cục thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2013 va n Lê Hằng (2007), Nuôi lợn đứng đầu bảng ô nhiễm, Báo Kinh tế hợp tác to gh tn Việt Nam ngày 10/10/2007 ie http://www.nea.gov.vn/nIndex.asp?ID=28655 p Đỗ Ngọc Hoè, Nguyễn Minh Tâm (2005), Giáo trình vệ sinh vật ni, nl w NXB Hà Nội, Hà Nội d oa Phạm Thị Phƣơng Lan (2007), Bài giảng dịch tễ vệ sinh môi trƣờng an lu chăn nuôi, Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên u nf va Phƣơng Liễu (2008), Vòng luẩn quẩn “Chăn nuôi gây ô nhiễm- ô nhiễm hại chăn nuôi” http://nongnghiepvn/viVN/61/1245/Default.aspx ll oi m Trƣơng Thị Nga, Võ Thị Kim Hằng (2009) Đề tài nghiên cứu “Hiệu z at nh xử lí nước thải chăn ni rau ngổ lục bình” Lƣơng Đức Phẩm (2003), Cơng nghệ xử lí nƣớc thải biện pháp sinh z @ học, Nxb Giáo Dục, Hà Nội l gm 10 Lê Hiền Thảo, (1999), Nghiên cứu q trình xử lý sinh học nhiễm m co nƣớc số hồ Hà Nội (Luận án tiến sĩ chuyên ngành sinh thái học) 11 Nguyễn Thiện, Trần Đình Miện (2001), Bảo vệ mơi trƣờng sinh thái an Lu phát triển chăn nuôi, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội n va ac th si 69 12 Nguyễn Quốc Thông cs (2003).Heavy metal removal and organic matters reduction by some aquatic plants.Hội nghị ASEM xử lí ô nhiễm phƣơng pháp sinh học Hà Nội 13 Lê Quốc Tuấn cộng (2006), “Đưa thực vật thủy sinh vào hệ thống nuôi trồng thủy sản để làm mơi trường nước”, Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Nông Nghiệp I (số 5), trang 10 14 Trần Văn Tựa cộng (2011), “Nghiên cứu đánh giá trạng ô nhiễm môi trường nước tảo độc Hồ Núi Cốc (Thái Nguyên); Đề lu xuất giải pháp quản lý tổng hợp nước hồ”, Tuyển tập báo cáo khoa an học, Hội nghi môi trƣờng toàn quốc 2011 va n 15 Dƣơng Đức Tiến cộng (2006), Hấp thụ chất gây ô nhiễm môi to xử lý nƣớc thải Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị môi trƣờng ie gh tn trƣờng nƣớc thực vật - hƣớng phát triển cơng nghệ sinh học p tồn quốc 2005 nl w 16 Phùng Đức Tiến cộng (2007), Tuyển tập cơng trình nghiên cứu Khoa học- d oa cơng nghệ chăn ni gia cầm an tồn thực phẩm môi trƣờng an lu 17 Lâm Minh Triết, 1990 Nghiên cứu áp dụng hệ thống hồ sinh vật ba bậc u nf va với thực vật nƣớc để xử lý bổ sung nƣớc thải nhiễm dầu điều kiện Việt Nam Tuyển tập báo cáo khoa học: Nƣớc thải môi trƣờng, Trung ll oi m tâm nƣớc môi trƣờng, Đại học Bách khoa TP HCM Đại học Cần Thơ z at nh 18 Lê Hoàng Việt (1998), Quản lí tái sử dụng chất thải hữu cơ, Trƣờng z m co l gm @ 19 http://www.cucchannuoi.gov.vn/Statistical.aspx an Lu n va ac th si 70 II Tài liệu tiếng nƣớc 20 Li, Biswas, (2008) Potential of constructed wetlands in treating theutrophic water: evidence from Taihu Lake of China, Bioresource Technol 99:1656 - 1663 21 Greeway, (2003) Sustainability of macrophytes for nutrient removal fromsurface flow constructed wetlands receiving secondary treated sewage effluent in Queesland, Australia.Water Science and Technology 48:121-128 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si