Khảo sát khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của hộ gia đình bằng cây rau má nhật

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYÊN TÁT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỤC PHẨM VÀ MƠI TRƯỜNG cafflBO KHỐ LUẬN TĨT NGHIỆP KHẢO SÁT KHẢ NĂNG xử LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI CỦA Hộ GIA ĐÌNH BẰNG CÂY RAU MÁ NHẬT Sinh viên: Hoàng Thị Liên Anh GVHD: Th.s Lương Quang Tưởng Tp.HCM, tháng 10 năm 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TÁT THÀNH Cán hướng dần: LƯƠNG QUANG TƯỞNG Cán chấm phản biện: (ghi tên ký duyệt) Khóa luận bảo vệ HỘI ĐÓNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỀN TẤT THÀNH, ngày tháng năm Ui MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ii DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT MỒ ĐÀU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cún 1.2.1 Mục tiêu tong quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thê CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN 10 1.1 Hiện trạng ô nhiễm nước thải chăn ni ciía hộ gia đình 10 1.2 Nghiên cứu sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nước 13 1.2.1 Cơ sở khoa học biện pháp sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nước 13 1.2.2 Tiêu chuẩn lồi TVTS sử dụng để xử lý nhiễm nước 14 1.2.3 Ưu điếm hạn chế cùa biện pháp sử dụng TVTS đe xữ lý nước ô nhiễm 14 1.2.4 Các nghiên cứu xử lý ô nhiễm nước bang TVTS giới thiệu chung Cây Rau Mủ Nhật 15 1.2.5 Nghiên cứu xử lý TVTS sau sử dụng để xử lý nước ô nhiễm 16 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cúu 17 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất 17 2.1.1 Nguyên liệu 17 2.2 Thòi gian địa điểm iv Nghiên cứu 19 2.2.1 Thời gian nghiên cứu 19 2.2.2 Địa điểm nghiên cứu 20 2.3 Phương pháp nghiên cứu 20 2.3.1 Quy trình cơng nghệ 20 2.3.3 Bố tri thí nghiệm 20 2.4 Phưo’ng pháp nghiên cứu ứng dụng trình thực 21 2.4.1 Phương pháp tổng hợp, tham khảo, thu thập tài liệu 21 2.4.3 Phương pháp phản tích 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23 3.1 Ket tiêu so với quy chuẩn 23 3.2 Ket phân tích chất lượng nước thải chăn nuôi 24 3.4 Ket phân tích kim loại nặng nước chăn nuôi 32 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 PHỤC LỤC A CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 45 PHỤC LỤC B CHỈ TIÊU VẬT LÝ 49 PHỤC LỤC c CHỈ TIÊU HÓA HỌC 69 PHỤC LỤC D QCVN 08-MT:2015/BTNMT 78 MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh trang trại nuôi heo Hình 1.2 Ham biogas nước thải chăn nuôi Hình 1.3 Hình ảnh má Nhật Hình 3.1 Thực vật ngày bắt đầu 16 Hình 3.2 Thực vật pha sáng sau 30 ngày 16 Hình 3.3 Thực vật pha tối sau 30 ngày 16 Hình 3.4 Biếu đồ pH the sau 30 ngày 17 Hình 3.5 Biểu đồ nhiệt độ the sau 30 ngày 18 Hình 3.6 Biếu đố EC the sau 30 ngày 19 Hình 3.7 Biểu đồ TDS thể sau 30 ngày 19 Hình 3.8 Biểu đồ DO thể sau 30 ngày 22 Hình 3.9 Biểu đồ thể kết amoni sau 30 ngày 22 Hình 3.11 Biểu đồ thể kết cùa NƠ2'-N sau 30 ngày 24 Hình 3.13 Biểu đồ thể kết NOj'-N sau 30 ngày 25 Hình 3.17 Biểu đồ thể kết cùa sắt sau 30 ngày 28 DANH MỤC BANG Bảng 3.1: Tên Các Nguyên Liệu Bố Trí Thí Nghiệm 11 Bảng 3.2: Dự Trù Kinh Phí Của Mơ Hình Thực Hiện 11 Bảng 3.1: Tóm Tắt Phân Tích Mô Tả Của Nghiên Cứu 16 Bảng 4.2: Sự Tăng Trưởng Trọng Lượng Khô Cây Rau Má Nhật Qua 30 Ngày Thí Nghiệm 51 DANH MỤC VIẾT TẮT • ĐBSCL: Đồng sơng Cửu Long NN&PTNT: Nơng Nghiệp Phát Triển Nơng Thơn NQ-CP: Nghị quyết- Chính Phủ TVTS: Thực vật thủy sinh QCVN: Quy chuẩn Việt Nam BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Truờng TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam N03-N: Nitrate-Nitrogen PO4-P: Phoshphate-Phospho NH4-N: Ammonium-Nitrogen Cu: Đong Fe: Sắt DO: Oxy hòa tan EC: Độ dẫn điên TDS: Tong chất rắn hòa tan LC: Light condtion DC: Dark condition TVTS: Thực vật thủy sinh CNST: Công nghệ sinh thái LỜI CẢM ƠN Trước tiên với tình cảm sâu sắc chân thành nhất, cho phép em bày tỏ lòng biết ơn đến ban chủ nhiệm khoa giúp đờ em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Trong suốt thời gian từ bat đầu học tập trường đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đờ quý Thầy Cô bạn bè Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nguyền Tất Thành, quý thầy cô Khoa kỳ thuật thực phẩm Môi trường truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian học tập trường Với vốn kiến thức truyền dạy giúp em hồn thành khóa luận cách nhanh chóng Nhờ có lời hướng dần, dạy bảo thầy cô nên đề tài nghiên cứu em hồn thiện tốt đẹp Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Lương Quang Tưởng - người trực tiếp giúp đờ, quan tâm, hướng dần em hoàn thành tốt báo cáo thời gian qua tận tình hướng dẫn, truyền dạy kinh nghiệm giúp đỡ suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp Đồng thời, tơi cảm ơn tất bạn bè nhiệt tình hồ trợ giúp đỡ tơi q trình làm việc phịng thí nghiệm Bước đầu vào thực tế em hạn chế nhiều bỡ ngờ nên khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô đe kiến thức em lĩnh vực hồn thiện đồng thời có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức minh Em xin chân thành cảm ơn! sv Hoàng Thị Liên Anh TÓM TẤT LUẬN VÀN TÓT NGHIỆP Cây rau mả Nhật loài thực vật thủy sinh Chủng sình trường phát trien tốt nơi có nguồn nước bị nhiễm chất dinh dưỡng Đe tài: "Khảo sát xử lý nước thái chăn ni hộ gia đình râu má Nhật ” Với mục tiêu ứng dụng thực vật thúy sinh xứ lý nước thải chăn nuôi ” thức từ thảng 08/2020 đến tháng 10/2020 Phòng Quan trắc, Trường đại học Nguyễn Tất Thành với mục tiêu xem xét mức độ sinh trướng phát triền lọc sinh học cùa rau má nhật đôi nước thái chăn nuôi Nội dung thực hiện: Phản tích chất lượng nước mầu nước thái chăn nuôi; nuôi trồng rau mả nhật nguồn nước thái chăn ni; phân tích chất lượng nước xem xét sinh trường phát trỉến rau má nhật sau tiến hành nuôi trồng Ket đạt sau nghiên cứu: Mau nước thái chăn nuôi có chi so NH4-N 70.25 mg/l, PO4-P 103.5 mg/l, Fe 0.07 mg/l, Cu 0,69 mg/l Vậy vượt mức cho phép cùa QCVN 08-MT:2015/BTNMT Cây rau mả nhật sinh trưởng phát triển môi trường nước thái chán nuôi điều kiện sảng/tối Sinh khối rau má nhật phát triền pha sảng so với ban đầu chi sau 30 ngày ABSTRACT Centella Asiatica is one of the true aquatic species We are born in school and thrive in places where water is contaminated with nutrients Subject: "Surveying the ability to treat farm water with Japanese beard" For aquatic animals to achieve the goal of treating livestock washing water "is implementedfrom August 2020 to October 2020 at the Observation Department, Nguyen Tat Thanh University with the aim of considering the level ofgrowth and development Development as well as the biofilter ofpennywortfor the farm Content of implementation: Water quality analysis of livestock wastewater samples; growing Japanese pennywort plants in livestock wastewater; Water quality analysis and review of the growth and development of the Centella Asiatica Results achieved after the study: Animal wastewater samples have the following indexes ofNH4-N 70.25 mg/1, PO4-P 103.5 mg /1, Fe 0.07 mg /1, Cu 0.69 mg /1 That is beyond the allowed level of QCVN 08-MT: 2015 /BTNMT Centella Asiatica grows and develops in the breeding wastewater environment in the morning / evening conditions The biomass of the Centella Asiatica plants grows in the morning phase compared to baseline after only 30 days Bảng 9: Kết đo TDS mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC Experiment LC Control Days Average Error Average Error 858.5 0.707107 858.5 0.70710678 964 15.55635 903 1.41421356 835.5 4.949747 862.5 16.263456 847 1.414214 903 7.07106781 814.5 13.43503 898 4.24264069 791.5 24.74874 904 8.48528137 789.5 6.363961 899.5 28.991378 752 35.35534 848 4.24264069 937.5 0.707107 977 1.41421356 759 26.87006 828.5 10.6066017 10 768 16.97056 842.5 0.70710678 11 733.5 0.707107 784.5 4.94974747 12 775.5 0.707107 859 5.65685425 13 819.5 4.949747 862 5.65685425 14 980.5 30.40559 813 18.3847763 15 851.5 17.67767 877.5 0.70710678 65 16 894 929.5 0.70710678 17 888 5.656854 931 18 985 1.414214 1041 19 987.5 0.707107 1038.5 0.70710678 20 976.5 3.535534 1042 12.7279221 21 1382 1.414214 1027.5 0.70710678 22 1384 1.414214 1134.5 0.70710678 23 1367.5 10.6066 1108.5 0.70710678 24 1229 60.81118 1088.5 0.70710678 25 1323 4.242641 1077.5 0.70710678 26 1323.5 3.535534 1234.5 0.70710678 27 1349.5 0.707107 1143.5 0.70710678 28 1253.5 0.707107 1265.5 0.70710678 29 1480.5 21.92031 1256.5 0.70710678 30 1474.5 3.535534 1222 1.41421356 66 Bảng 10: Kết đo TDS mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Control DC Experiment Days Average Error Average Error 908.5 70.00357 858.5 0.70710678 878.5 2.12132 909 2.82842712 828.5 65.76093 891.5 2.12132034 834 2.828427 803 16.9705627 779.5 47.37615 904.5 21.9203102 772 31.1127 884.5 19.0918831 768 18.38478 869.5 16.263456 752 26.87006 870.5 4.94974747 879 1.414214 968 1.41421356 709.5 27.57716 797 21.2132034 10 735 4.242641 793 24.0416306 11 785.5 0.707107 854 1.41421356 12 704 24.04163 766.5 0.70710678 13 707.5 20.5061 794.5 0.70710678 14 714.5 0.707107 773.5 14.8492424 67 15 782 1.414214 718.5 7.77817459 16 716 760.5 0.70710678 17 710.5 4.949747 730 2.82842712 18 725.5 0.707107 760 19 803 1.414214 749.5 2.12132034 20 725.5 0.707107 717.5 0.70710678 21 1014 1.414214 720.5 0.70710678 22 1017.5 2.12132 978.5 0.70710678 23 1019.5 0.707107 979 24 1014.5 2.12132 978 25 1018 2.828427 978.5 0.70710678 26 1016.5 4.949747 978 27 953 1.414214 931 28 795 1.414214 851 24.0416306 29 978 4.242641 1006 5.65685425 30 954 39.59798 1012.5 0.70710678 68 PHỤC LỤC c CHỈ TIÊU HÓA HỌC Bảng 11: Kết đo NHAN mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC Experiment LC Control Days Average Error Average Error 70.25 0.353553 70.25 0.353553391 66 7.212489 57 8.343860018 10 33.9 1.979899 48.7 11.03086579 15 1.75 0.070711 1.5 0.282842712 20 4.3 0.424264 3.95 0.070710678 25 2.15 1.202082 3.45 0.494974747 30 3.65 0.212132 5.75 0.212132034 69 Bảng 12: Kết đo NHAN mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Control DC Experiment Days Average Error Average Error 70.25 0.353553 70.25 0.353553391 49.4 11.03087 70.6 2.404163056 10 52.233333 14.14508 101.2333333 10.01066098 15 16.15 3.464823 36.2 3.959797975 20 22.05 0.353553 32.95 1.343502884 25 1.6 0.141421 0.707106781 30 9.7 1.272792 16.3 0.565685425 70 Bảng 13: Kết đo NO2 -N mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC LC Experiment Control Days Average Error Average Error 51.5 2.12132 51.5 2.121320344 19 5.656854 31 10 32.5 0.707107 20 1.414213562 15 20 24 6.244997998 20 20 2.828427 11.5 0.707106781 25 24 1.414213562 30 18.5 0.707107 17.5 6.363961031 71 Bảng 14: Kết đo NO2 -N mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Control DC Experiment Days Average Error Average Error 51.5 2.12132 51.5 2.121320344 14 1.414214 29 1.414213562 10 32.666667 4.932883 13.66666667 3.055050463 15 18 4.242641 56.5 0.707106781 20 67.5 2.12132 71 4.242640687 25 49.5 0.707107 14 1.414213562 30 22.5 0.707107 20.5 4.949747468 Bảng 15: Ket đo NO3- -N mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC LC Experiment Control Days Average Error Average Error 21.4 1.555635 21.4 1.555634919 29.8 0.282843 6.15 0.070710678 10 26.066667 1.266228 0.848528137 15 3.6 0.424264 10.36666667 7.476853171 72 20 11.3 0.707107 9.9 1.979898987 25 10.3 0.282843 1.65 0.353553391 30 6.8 2.12132 8.25 0.494974747 Bảng 16 : Ket đo NO3 -N mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Control DC Experiment Days Average Error Average Error 21.4 1.555635 21.4 1.555634919 24.8 1.272792 6.25 0.636396103 10 27.233333 4.118657 3.4 0.692820323 15 38.2 2.545584 45 7.071067812 20 87.8 0.848528 50 25 35.6 10.18234 3.5 0.424264069 30 26.7 3.676955 3.55 0.494974747 73 Bảng 17 : Kết đo PC>43-P mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC LC Experiment Control Days Average Error Average Error 103.5 0.707107 103.5 0.707106781 116 107.5 0.707106781 10 130.5 0.707107 112 4.242640687 15 95.5 0.707107 78.5 0.707106781 20 186.5 3.535534 120 4.242640687 25 66.6 4.808326 65.6 0.565685425 30 112.4 1.697056 99.2 3.959797975 Bảng 18 : Kết đo PƠ43’-P mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Experiment DC Control Days Average Error Average Error 103.5 0.707107 103.5 0.707106781 100.5 3.535534 125.5 0.707106781 10 100.5 13.43503 129.5 16.26345597 15 134.5 3.535534 104.5 0.707106781 74 20 107.5 2.12132 86.5 3.535533906 25 115.5 4.949747 73 0.282842712 30 93.4 0.848528 65.8 0.282842712 Bảng 19 : Kết đo Fe mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC LC Experiment Control Days Average Error Average Error 0.735 0.021213 0.735 0.021213203 0.265 0.007071 0.19 10 0.265 0.035355 0.58 0.028284271 15 0.165 0.049497 0.09 0.014142136 20 0.29 0.098995 0.285 0.049497475 25 0.175 0.007071 0.025 0.007071068 30 0.215 0.007071 0.49 0.014142136 75 Bảng 20: Kết đo Fe mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Experiment DC Control Days Average Error Average Error 0.735 0.021213 0.735 0.021213203 0.165 0.021213 0.235 0.007071068 10 0.075 0.007071 0.125 0.021213203 15 0.07 0.028284 0.51 0.014142136 20 0.11 0.08 0.014142136 25 0.16 0.042426 1.015 0.134350288 30 0.095 0.007071 0.205 0.049497475 Bảng 21 : Kết đo Cu mãu nuức sau 30 ngày thí nghiệm pha sáng LC Control LC Experiment Days Average Error Average Error 0.695 0.021213 0.695 0.021213203 0.39 0.43 0.014142136 10 0.635 0.007071 0.085 0.007071068 15 0.12 0.17 76 20 0.29 0.014142 0.235 0.049497475 25 0.195 0.077782 0.05 0.042426407 30 0.28 0.028284 0.575 0.049497475 Bảng 22 : Kết đo Cu mãu nước sau 30 ngày thí nghiệm pha tối DC Control DC Experiment Days Average Error Average Error 0.695 0.021213 0.695 0.021213203 0.14 0.4 10 0.13 0.185 0.021213203 15 0.605 0.049497 0.135 0.021213203 20 0.245 0.007071 0.105 0.007071068 25 0.235 0.007071 0.235 0.035355339 30 0.22 0.028284 0.18 0.014142136 77 PHỤC LỤC D QCVN 08-MT:2015/BTNMT Bảng 1: Giá trị giói hạn thơng số chất lượng nước mặt Giá trị giới hạn A Thông số TT Đơn vị B Ai A2 B1 b2 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 pH BOD5(20°C) mg/l 15 25 COD mg/l 10 15 30 50 ôxy hòa tan (DO) mg/l >6 >5 >4 >2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 20 30 50 100 Amoni (NH4+tính theo N) mg/l 0,3 0,3 0,9 0,9 Clorua (Cl') mg/l 250 350 350 - Florua (F) mg/l 1,5 1,5 Nitrit (NO'2tính theo N) mg/l 0,05 0,05 0,05 0,05 10 Nitrat (NO’3tính theo N) mg/l 10 15 11 Phosphat (POZ tính theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5 12 Xyanua (CN‘) mg/l 0,05 0,05 0,05 0,05 13 Asen (As) mg/l 0,01 0,02 0,05 0,1 14 Cadimi (Cd) mg/l 0,005 0,005 0,01 0,01 15 Chì (Pb) mg/l 0,02 0,02 0,05 0,05 16 Crom VI (Cr6+) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05 17 Tổng Crom mg/l 0,05 0,1 0,5 18 Đồng (Cu) mg/l 0,1 0,2 0,5 19 Kẽm (Zn) mg/l 0,5 1,0 1,5 20 Niken (Ni) mg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 21 Mangan (Mn) mg/l 0,1 0,2 0,5 78 22 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 0,001 0,001 0,002 23 Sắt (Fe) mg/l 0,5 1,5 24 Chất hoạt động bề mặt mg/l 0,1 0,2 0,4 0,5 pg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 25 Aldrin 26 Benzene hexachloride (BHC) pg/l 0,02 0,02 0,02 0,02 27 Dieldrin pg/i 0,1 0,1 0,1 0,1 28 Tổng Dichloro diphenyl trichloroethane (DDTs) pg/i 1,0 1,0 1,0 1,0 29 pg/i 0,2 0,2 0,2 0,2 mg/l 0,005 0,005 0,01 0,02 mg/l 0,3 0,5 1 mg/l - - - Heptachlor & Heptachlorepoxide 30 Tổng Phenol 31 Tổng dầu, mỡ (oils & grease) 32 Tổng bon hữu (Total Organic Carbon, TOC) Ghi chú: Việc phân hạng Al, A2, Bl, B2 nguồn nước mặt nhằm đánh giá kiểm soát chất lượng nước, phục vụ cho mục đích sử dụng nước khác nhau, xếp theo mức chất lượng giảm dần A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác loại A2, B1 B2 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp mục đích sử dụng loại B1 vàB2 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2 B2 - Giao thơng thuỷ mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp 79