Đối với chất thải rắn chăn nuôi với thành phần chủ yếu là nitơ, phốtpho, COD … thìhiện nay có rất nhiều phương thức quản lý, hay các phương pháp xử lý sinh học như lên men kỵ khí, hiếu k
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NI QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH BẰNG CƠNG NGHỆ SINH THÁI Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Mã số: ……………………………… LÊ ANH QUANG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ THU THỦY Hà Nội - 2009 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205165711000000 -II- Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này, trước hết xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường, người dạy dỗ truyền đạt kiến thức cho suốt năm vừa qua từ đại học đến cao học ngành Công nghệ môi trường Đại học Bách khoa Hà Nội Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn đến Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Thu Thủy, người tận tình dạy dỗ hướng dẫn tơi hồn thành luận văn cao học Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Cao Thế Hà tập thể cán phịng Cơng nghệ môi trường thuộc Trung tâm nghiên cứu Công nghệ Môi trường Phát triển bền vững thuộc trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Hà Nội người hướng dẫn chia sẻ kinh nghiệm tạo điều kiện tốt cho tơi q trình thực luận văn Tôi xin cảm ơn nhà khoa học, người có cơng trình nghiên cứu mà kết sử dụng luận văn Cuối xin cảm ơn người thân gia đình, bạn bè tơi người ln bên cạnh động viên, khích lệ tơi suốt q trình học tập thực luận văn HỌC VIÊN Lê Anh Quang -I- Lời cam đoan Tôi xin cam đoan tất số liệu kết luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị công trình nghiên cứu Tơi xin cam đoan tất giúp đỡ cảm ơn trích dẫn rõ nguồn gốc HỌC VIÊN Lê Anh Quang -III- MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN .II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IV DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .V MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Giới hạn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 Giới thiệu chung ngành chăn ni đặc tính chất thải chăn ni lợnError! Bookmark not defined 1.1.1 Tình hình ngành chăn nuôi lợn giới nước Error! Bookmark not defined 1.1.1.1 Trên giới Error! Bookmark not defined 1.1.1.2 Tình hình ngành chăn ni lợn nướcError! Bookmark not defined 1.1.2 Đặc tính chất thải ngành chăn ni lợnError! Bookmark not defined 1.1.2.1.Ơ nhiễm khí thải ngành chăn ni lợnError! defined Bookmark not 1.1.2.2 Chất thải rắn Error! Bookmark not defined 1.1.2.3 Nước thải Error! Bookmark not defined 1.2 Tác động môi trường ngành chăn nuôi lợnError! Bookmark not defined 1.3 Các phương pháp xử lý chất thải ngành chăn nuôi lợnError! Bookmark not defined 1.3.1 Một số phương pháp giảm thiểu, xử lý khí thảiError! Bookmark not defined 1.3.2 Một số phương pháp xử lý chất thải rắnError! Bookmark not defined 1.3.3 Một số phương pháp xử lý nước thải Error! Bookmark not defined -III1.3.3.1 Phương pháp học .Error! Bookmark not defined 1.3.3.2 Phương pháp hoá lý Error! Bookmark not defined 1.3.3.3 Phương pháp sinh học Error! Bookmark not defined 1.4 Một số kết nghiên cứu Giun đỏ (Trùn Quế - Perionyx excavatus) xử lý chất thải rắn Error! Bookmark not defined 1.4.1 Giới thiệu chung Giun đỏ (Trùn Quế - Perionyx excavatus) Error! Bookmark not defined 1.4.2 Tính thực tiễn việc nuôi Giun đỏ (Trùn Quế - P.excavatus)Error! Bookmark not defined 1.4.3 Một số kết nghiên cứu sử dụng Trùn quế xử lý chất thải rắn Error! Bookmark not defined 1.5 Các kết nghiên cứu Tảo xử lý nước thảiError! Bookmark not defined 1.5.1 Giới thiệu chung Tảo Error! Bookmark not defined 1.5.2 Vai trò Tảo tự nhiên Error! Bookmark not defined 1.5.3 Vai trò Tảo xử lý nước thải Error! Bookmark not defined 1.5.4 Một số kết nghiên cứu sử dụng Tảo xử lý nước thải Error! Bookmark not defined 1.5.5 Phương pháp chọn tảo Error! Bookmark not defined 1.6 Lựa chọn vấn đề nghiên cứu luận vănError! Bookmark not defined CHƯƠNG PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Phạm vi đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Nội dung nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Khảo sát khả sinh trưởng, phát triển xử lý phân lợn trộn qua ủ Giun đỏ Error! Bookmark not defined 2.2.2 Đánh giá hiệu xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau hệ thống biogas mơ hình hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP)Error! Bookmark not defined 2.2.3 Đề xuất biên pháp khắc phục điều kiện khơng thích hợp Error! Bookmark not defined 2.3.Thời gian nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.4 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.5 Hệ thống tiêu theo dõi Error! Bookmark not defined 2.5.1 Quy trình phân tích tiêu thực nghiệm sử dụng Giun đỏ để xử lý phân lợn trộn qua ủ Error! Bookmark not defined 2.5.2 Quy trình phân tích, tính tốn -III-các tiêu nghiên cứu sử dụng hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) cho xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau hệ thống biogas Error! Bookmark not defined CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển, xử lý chất thải rắn chăn nuôi lợn Giun đỏ - Trùn Quế (P.Excavatus)Error! Bookmark not defined 3.1.1 Sự sinh trưởng, phát triển Giun đỏ – Trùn Quế (P.Excavatus) Error! Bookmark not defined 3.1.2 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ tới sinh trưởng, phát triển Giun đỏ - Trùn Quế (P.Excavatus) Error! Bookmark not defined 3.1.3 Đánh giá khả chuyển hóa chất đinh dưỡng chất thải rắn chăn nuôi lợn Giun đỏ - Trùn Quế (P.Excavatus)Error! Bookmark not defined 3.1.4 Đánh giá khả sinh trưởng, phát triển ảnh hưởng nhiệt độ tới phát triển Giun đỏ khảo sát khả làm thức ăn bổ xung cho gia cầm áp dụng thực tế nhà ông Lê Văn Luyên thôn Dương – An Lão – Bình Lục – Hà Nam Error! Bookmark not defined 3.2 Đánh giá hiệu xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau hệ thống biogas mơ hình hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) Error! Bookmark not defined 3.2.1 Đánh giá khả phát triển tảo hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) Error! Bookmark not defined 3.2.2 Đánh giá hiệu xử lý hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) Error! Bookmark not defined 3.2.2 Đánh giá ảnh hưởng số chiếu sáng tới hiệu xử lý hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) Error! Bookmark not defined 3.2.3 Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ tới hiệu xử lý nước thải hệ thống hồ tảo cao tốc (HRAP) Error! Bookmark not defined 3.3 Đề xuất biện pháp khắc phục điều kiện khơng thích hợp Error! Bookmark not defined 3.3.1 Đề xuất biện pháp khắc phục trình xử lý chất thải rắn Giun đỏ Error! Bookmark not defined 3.3.1 Đề xuất biện pháp khắc phục hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi lợn Error! Bookmark not defined CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined 4.1 Kết luận Error! Bookmark not defined 4.2 Kiến nghị Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 PHỤ LỤC .126 -IV- DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GDP Tổng sản phẩm nội địa TN Tổng nitrơ TP Tổng photpho BOD Nhu cầu oxy hóa sinh học COD Nhu cầu oxy hóa hóa học Chla Chlorophyll a HDT Thời gian lưu nước hệ thống TKO Tổng K2 O TPO Tổng phot phat TDS Tổng rắn hoà tan TTS Tổng rắn TVS Tổng phần rắn hữu -1- MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm gần ngành chăn ni gới nói chung nước ta nói riêng gặp nhiều khó khăn dịch bệnh suy thoái kinh tế xong đà phục hồi phát triển.Tuy ngành chăn ni khơng đóng vai trị chủ chốt kinh tế tồn cầu lại ngành có nhiều ý nghĩa mặt trị - xã hội chiếm 40 % tổng sản phẩm ngành nông nghiệp, giải việc làm cho 1,3 tỷ người lao động sinh kế tỷ người dân sống nước nghèo [50] Ở nước ta giai đoạn 2001-2006, tốc độ tăng trưởng sản phẩm chăn ni đạt bình qn 8,9%/năm, giá trị sản xuất chăn nuôi chiếm 25,2% (theo báo cáo địa phương năm 2005) GDP nơng nghiệp chăn nuôi lợn chiếm tỷ trọng cao (Trong loại vật nuôi, trang trại chăn nuôi lợn chiếm tỷ lệ lớn với tổng số 7.475 trang trại (trong 2.990 trang trại lợn nái 4.485 trang trại lợn thịt), chiếm 42,2%/tổng số trang trại chăn nuôi) Công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi phát triển mạnh Sản lượng thức ăn cơng nghiệp ước tính năm 2006 đạt 6,2 triệu tấn, tăng 16% so với năm 2005 tỷ trọng thức ăn công nghiệp chiếm gần 42,8% so với tổng lượng thức ăn tinh sử dụng cho chăn ni[3] Tuy nhiên, với phát triển ngành chăn nuôi lại gây ảnh hưởng lớn tới môi trường phát sinh chất thải trình chăn nuôi coi ba ngành có tác động lớn đến mơi trường [50] Mỗi năm chăn nuôi thải 73 triệu chất thải rắn gồm phân khô, thức ăn thừa 25 đến 30 triệu khối chất thải lỏng gồm phân lỏng, nước tiểu nước rửa chuồng trại Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu m3) xả thẳng tự nhiên, sử dụng khơng qua xử lí Đây tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng (Báo nông thôn Việt Nam, 2007) Chất thải chăn nuôi đặc biệt chất thải q trình chăn ni lợn phát sinh gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đe dọa phát triển bền vững kinh tế nông thôn vốn dựa vào chăn nuôi (chăn nn lợn) Ơ nhiễm mơi trường chăn nuôi -2- chủ yếu nước thải chất thải rắn phát sinh môi trường ảnh hưởng xấu tới môi trường sinh thái mà nguồn phát sinh virut, vi khuẩn gây bệnh ảnh hưởng đến sống người dân đặc biệt hộ gia đình với quy mơ chăn ni nhỏ có điều kiện kiểm sốt tốt nguồn ô nhiễm Tuy nhiên chất thải chăn nuôi đặc biệt chất thải chăn nuôi lợn quan tâm, quản lý ứng dụng hợp lý nguồn nguyên liệu thứ cấp cho ngành sản xuất khác Thực tế địi hỏi có phương pháp xử lý chất thải rắn hữu cơ, nước thải với phương pháp vận hành đơn giản, gần với tự nhiên tiết kiệm chi phí lượng, nguyên liệu Với xu bảo tồn thiên nhiên điểm nóng quan tâm hàng đầu tồn nhân loại địi hỏi trở nên cấp thiết Nhiều thập kỉ qua nhà khoa học quan tâm đến khả xử lý chất thải rắn hữu Giun đỏ trình tự làm nước hệ tảo vi khuẩn tự nhiên Công việc nghiên cứu áp dụng, nhằm tận dụng tối đa mục tiêu làm môi trường, mang lại đa dạng sinh học cho hệ sinh thái, phát triển bền vững người Đối với chất thải rắn chăn nuôi với thành phần chủ yếu nitơ, phốtpho, COD …thì có nhiều phương thức quản lý, hay phương pháp xử lý sinh học lên men kỵ khí, hiếu khí, sử dụng lồi vsv, động vật bậc thấp, côn trùng, làm tác nhân phân huỷ Trong phương pháp xử lý việc ứng dụng Giun đỏ (Giun Quế - Trùn Quế - Perionyx excavatus) để xử lý, chuyển hóa chất thải rắn chăn nuôi đặc biệt chăn nuôi lợn gây nhiều ý từ sở chăn nuôi nước Giun đỏ (Perionyx excavatus) biết có giá trị dinh dưỡng nhu cầu sử dụng cao tỉ lệ sinh sản, tốc độ chuyển hoá khối lượng lớn phân chuồng cao, khả chịu đựng biên độ nhiệt độ pH rộng Người ta thấy có khoảng 50 - 70 % thức ăn giun tiêu thụ chuyển hoá thành phân (Earth worm FAQ) Do giun có vai trị định nông nghiệp sinh thái Sản phẩm giun thịt sử dụng làm thức ăn chứa nhiều đạm bổ sung cho gia súc, gia cầm, thuỷ hải sản…Bên cạnh đó, phân giun (vermicompost) loại