Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt tại khu vực KTX Đại học Thái Nguyên và biện pháp xử lý bằng chế phẩm vi sinh.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ VĂN NAM Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU VỰC KTX ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ BẰNG CHẾ PHẨM VI SINH” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Khoa Lớp Khoá học Giáo viên hướng dẫn : Chính quy : Khoa học mơi trường : Môi trường : 42A – Khoa học môi trường : 2010 - 2014 : TS Vũ Thị Thanh Thuỷ Thái Nguyên, năm 2014 LỜI CẢM ƠN “Lý thuyết đôi với thực tiễn” phương thức quan trọng giúp học sinh, sinh viên trau dồi kiến thức, củng cố, bổ sung hiểu biết lý thuyết học lớp sách nhằm giúp cho sinh viên ngày nâng cao nghiệp vụ chun mơn Xuất phát từ nhu cầu đó, đồng ý Khoa Môi Trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em tiến hành thực tập tốt nghiệp mộn Trắc địa - Bản đồ Khoa Quản lý Tài Nguyên, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thời gian thực tập kết thúc em có kết cho riêng Em xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa, đặc biệt cô giáo TS Vũ Thị Thanh Thuỷ người trực tiếp hướng dẫn em hồn thành khố luận tốt nghiệp, người ln cố gắng cho nghiệp giáo dục đào tạo Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô công tác Khoa Quản Lý Tài Nguyên công tác mộn Trắc địa - Bản đồ nhiệt tình giúp đỡ, đạo để em có thành cơng ngày hơm Cảm ơn gia đình, người thân bạn bè cổ vũ, động viên, đồng hành chia sẻ tơi suốt thời gian hồn thành khố luận tốt nghiệp Do thời gian có hạn khả thân hạn chế, nên khố luận khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong tham gia đóng góp ý kiến q thầy, bạn để khố luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 25 tháng 04 năm 2014 Sinh viên Vũ Văn Nam MỤC LỤC Phần 1: MỞ ĐẦU 1.1.Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Ý nghĩa 1.4 Yêu cầu đề tài Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học vấn đề quản lý môi trường 2.1.1 Cơ sở lý luận 2.1.2 Cơ sở pháp lý 2.1.3 Cơ sở thực tiễn 2.2 Tổng quan nước thải nước thải sinh hoạt 2.2.1 Một số khái niệm 2.2.2 Thành phần đặc tính nước thải 2.2.3 Các tiêu ô nhiễm đặc trưng nước thải (NT) 10 2.3 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải 12 2.3.1 Xử lý học 12 2.3.2 Xử lý sinh học 12 2.3.3.Khử trùng nước thải 13 2.3.4 Xử lý cặn nước thải 13 2.4 Tình hình nghiên cứu nước thải sinh hoạt Việt Nam giới 14 2.4.1.Tình hình nghiên cứu giới 14 2.4.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 18 2.4.3 Các tiêu chất lượng nước thải sinh hoạt 24 2.5 Xử lý nước thải sinh hoạt chế phẩm vi sinh 28 2.5.1 Khái niệm chế phẩm vi sinh xử lý nước thải 28 2.5.2 Ứng dụng chế phẩm vi sinh giới Việt Nam bảo vệ môi trường 29 2.5.3 Thử nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý nước thải sinh hoạt 33 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 36 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 36 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 36 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành 36 3.3 Nội dung nghiên cứu 36 3.4 Phương pháp nghiên cứu 36 3.4.1 Phương pháp thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu thứ cấp 36 3.4.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa, lấy mẫu phân tích phịng thí nghiệm 37 3.4.3 Phương pháp thống kê xử lý số liệu 38 3.4.4 Phương pháp tổng hợp so sánh với QCVN 08:2008 Bộ TN&MT 38 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Điều tra thông tin 39 4.1.1 Vài nét Đại học Thái Nguyên khu KTX 39 4.2 Đánh giá thực trạng nước thải khu ký túc xá 43 4.2.1 Thực trạng số lượng sinh viên khu ký túc xá 43 4.2.2 Số lượng nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên: 46 4.3 Sử dụng chế phẩm vi sinh để xử lý nước thái sinh hoạt khu ktx: 48 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Đề nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 BTNMT CBGD CLGD CNSH COD CSVC DO ĐHTN HSSV KCN KCX KHCN KHKT KLN KTND & BVMT KTNN KTX NCKH PTNT QCVN QHQT TCCS TCVN THCN UBND VSV NT KTX : Biochemical oxygen demand : Bộ Tài nguyên Môi trường : Cán giảng dậy : Chất lượng giảng dậy : Công nghệ sinh học : Chemical oxygen demand : Cơ sở vật chất : Dessolved Oxygen : Đại học Thái Nguyên : Hoạc sinh sinh viên : Khu công nghiệp : Khu chế xuất : Khoa học công nghệ : Khoa học kỹ thuật : Kim loại nặng : Kỹ thuật nhiệt đới bảo vệ môi trường : Kỹ thuật nông nghiệp : Ký túc xá : Nghiên cứu khoa học : Phát triển nông thôn : Quy chuẩn Việt Nam : Quan hệ quốc tế : Tiêu chuẩn sở : Tiêu chuẩn Việt Nam : Trung học chuyên nghiệp : Uỷ ban nhân dân : Vi sinh vật : Nước Thải : Ký Túc Xá DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý 10 Bảng 2.2: Khối lượng chất bẩn có NTSH (g/người/ngày) 11 Bảng 2.3: Lượng chất bẩn có nước thải sinh hoạt thành phố 15 Bảng 2.4: Tải trọng chất thải trung bình ngày tính theo đầu người 16 Bảng 2.5: Thành phần nước thải sinh hoạt theo phương pháp APHA 17 Bảng 2.6: Tải lượng chất ô nhiễm người thải vào môi trường hàng ngày (g/người/ngày) 20 Bảng 2.7: Một số tiêu sông Việt Nam 21 Bảng 2.8: Chất lượng nước sông, ao hồ, kênh mương vùng đô thị 22 Bảng 2.9: Dự báo tải lượng số chất nhiễm có nước thải sinh hoạt huyện Bến Lức đến năm 2015 – 2020 23 Bảng 2.10: Nồng độ giới hạn cho phép chất nước thải để xử lý theo biện pháp sinh học 29 Bảng 2.11: Kết xử lý rác thải sinh hoạt hữu số chế phẩm vi sinh vật 32 Bảng 3.1: Từng tiêu phương pháp phân tích 38 Bảng 4.1: KTX ĐH Nông Lâm số lượng sinh viên 44 Bảng 4.2: KTX ĐH Kinh tế - Quản trị Kinh doanh số lượng sinh viên 44 Bảng 4.3: KTX Khoa Ngoại Ngữ số lượng sinh viên 45 Bảng 4.4: KTX ĐH Khoa Học số lượng sinh viên 45 Bảng 4.5: Số lượng nước thải toàn khu KTX ĐH Thái Nguyên 46 Bảng 4.6: Một số tiêu nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên 48 Bảng 4.7: Diễn biến hàm lượng Nitơ tống số nước thải sinh 49 Bảng 4.8: Diễn biến hàm lượng Phốtpho tống số nước thải sinh hoạt 49 Bảng 4.9: Diễn biến hàm lượng BOD5 nước thải sinh hoạt qua 50 Bảng 4.10: Diễn biến hàm lượng Coliform tống số nước 51 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Thành phần chất thải rắn nước thải sinh hoạt chưa xử lý 25 Hình 2.2: Chế phẩm vi sinh BICICO 33 Hình 2.3: Chế phẩm vi sinh DW.09 34 Hình 4.1: Đồ thị so sánh số lượng sinh viên trường KTX ĐH Thái Nguyên 45 Hình 4.2: Đồ thị diễn biến hàm lượng chất nước thải sau 52 Hình 4.3: sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt [17] 54 Phần MỞ ĐẦU 1.1.Tính cấp thiết đề tài Hiện ô nhiễm môi trường vấn đề cấp bách mang tính chất tồn cầu Sự phát triển mạnh mẽ kinh tế, khoa học kỹ thuật vào năm cuối kỷ XX gây tác động tiêu cực đến mơi trường sống lồi người Mấy chục năm gần giới không ngừng đẩy mạnh hoạt động bảo vệ môi trường Hàng loạt biện pháp đề xuất thực đạt khơng thành tựu lĩnh vực Tuy giới đứng trước thách thức gay gắt môi trường Quá trình thị hố Việt Nam diễn nhanh, đô thị lớn Việt Nam Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước nặng nề Đô thị ngày phình Việt Nam, sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt lại vô thơ sơ Có thể nói rằng, người Việt Nam làm nhiễm nguồn nước uống nước sinh hoạt thải hàng ngày [1] Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải thành phố, nguyên nhân gây nên tình trạng nhiễm nước vấn đề có xu hướng ngày xấu Ước tính, có khoảng 6% lượng nước thải thị xử lý Một báo cáo toàn cầu Tổ chức Y tế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2012 cho thấy, năm Việt Nam có 20.000 người tử vong điều kiện nước vệ sinh nghèo nàn thấp Còn theo thống kê Bộ Y tế, 80% bệnh truyền nhiễm nước ta liên quan đến nguồn nước Người dân nông thôn thành thị phải đối mặt với nguy mắc bệnh môi trường nước ngày ô nhiễm trầm trọng [2] Tỉnh Thái Ngun có tổng diện tích 365.282 Dân số tỉnh Thái Nguyên theo điều tra tới ngày 01/04/2010 131.300 người Dân cư phân bố không Mật độ dân số thấp huyện Võ Nhai 72 người/km², cao TP Thái Nguyên với mật độ 1.260 người/km² Thái Nguyên phía bắc tiếp giáp tỉnh Bắc Kạn; phía tây giáp với tỉnh Vĩnh Phúc, Tun Quang; phía đơng giáp tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang phía nam tiếp giáp với thủ Hà Nội Với vị trí địa lý trung tâm trị, kinh tế, giáo dục vùng trung du miên núi phía Bắc TP Thái Nguyên nơi đông dân cư tập trung nhiều trường đại học nước Sự tập trung số lượng lớn sinh viên khu KTX gây tải việc sử dụng nước nước, khó khăn cơng tác quản lý xử lý nguồn nước Thực Quyết định số 65/2009/QĐ-TTg ngày 24-04-2009 Thủ tướng Chính phủ phát triển nhà cho HS, SV trường ĐH, CĐ, THCN Cụm cơng trình nhà sinh viên ĐH Thái Ngun bao gồm 16 cơng trình tầng xây dựng diện tích 35000m2.[3] Hiện nay, cơng trình hoạt động, hoạt động thức giải nhu cầu nhà cho gần 5000 sinh viên, tạo môi trường sống ổn định, đại lành mạnh Vấn đề đặt đáp ứng nhu cầu nước cho hoạt động sinh hoạt số sinh viên kể xử lý lượng nước Hiện nay, người khai thác, sử dụng mức dẫn đến cạn kiệt gây ô nhiễm nguồn nước ngầm nguồn nước mặt Cùng với phát triển KH&CN, nước thải sinh hoạt xử lý, tái chế, tái sử dụng trở thành nước phục vụ cho hoạt động khác Sự phát triển KH&CN nghiên cứu ứng dụng thành công chế phẩm vi sinh việc xử lý nước thải mà thân thiện với môi trường Tuy nhiên việc tiếp cận sử dụng chế phẩm vi sinh cịn gặp nhiều khó khăn giá thành cao, thiếu hiểu biết công dụng hoài nghi khả xử lý loại chế phẩm Xuất phát từ thực trạng trên, để giúp cho người nắm tình hình ô nhiễm nước thải sinh hoạt, có thêm hiểu biết sử dụng chế phẩm vi sinh xử lý nước thải sinh hoạt cách hiệu quả, góp phần bảo vệ mơi trường Được đồng ý ban giám hiệu nhà trường, khoa Môi Trường trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, em thực đề tài: “Nghiên cứu trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt khu vực KTX Đại học Thái Nguyên biện pháp xử lý chế phẩm vi sinh” 1.2 Mục tiêu đề tài - Đánh giá thực trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên thuộc khuôn viên trường ĐH Nông Lâm - Nghiên cứu sử dụng số chế phẩm VSV để xử lý nước thải sinh hoạt có hiệu cao, chọn chế phẩm tối ưu cho sử lý - Đề xuất biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt chế phẩm VSV cách hiệu quả, thân thiện an tồn với mơi trường 1.3 Ý nghĩa - Ý nghĩa học tập nghiên cứu: + Giúp cho thân biết cách làm thí nghiệm khoa học có hội tiếp cận với cách thức thực đề tài nghiên cứu khoa học + Vận dụng kiến thức học vào thực tế sau trường - Ý nghĩa thực tiễn: Đề tài trang bị cho thân kiến thức thực tế ô nhiễm nước thải sinh hoạt, phục vụ cho công tác quản lý, xử lý bảo vệ môi trường nước tốt 1.4 Yêu cầu đề tài - Đánh giá thực trạng ô nhiêm nước thải sinh hoạt KTX ĐH Thái Nguyên - Số liệu thu đánh giá trung thực, khách quan chất lượng nước - Kế phân tích thơng số chất lượng nước thải, so sánh với TCVN - Những kiến nghị đưa phải có tính khả thi với điều kiện địa phương 45 Nhận xét: Qua bảng 4.2 cho thấy số lượng sinh viên trường 1132 chiếm 88,44% 1280 sinh viên theo dự kiến Bảng 4.3: KTX Khoa Ngoại Ngữ số lượng sinh viên Tên ký túc K11 Sinh viên nam Sinh viên nữ 200 Tổng số sinh viên 200 K12 40 128 168 Tổng 40 328 368 (Nguồn: Điều tra trực tiếp) Nhận xét: Qua bảng 4.3 cho thấy số lượng sinh viên trường 368 chiếm 57,5% 640 sinh viên theo dự kiến Hiện thiếu giảng đường nên Khoa Ngoại Ngữ sử dụng 10 phòng thuộc K11và K12 làm giảng đường để phục vụ cho giảng dạy Bảng 4.4: KTX ĐH Khoa Học số lượng sinh viên Tên ký túc Sinh viên nam Sinh viên nữ Tổng số sinh viên K13 227 227 K14 157 98 255 K15 135 113 248 k16 108 105 213 Tổng 400 543 943 Nhận xét: Qua bảng 4.4 cho thấy số lượng sinh viên trường 943 chiếm 73,67% 1280 sinh viên theo dự kiến Hình 4.1: Đồ thị so sánh số lượng sinh viên trường KTX ĐH Thái Nguyên 46 4.2.2 Số lượng nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên: Bảng 4.5: Số lượng nước thải toàn khu KTX ĐH Thái Nguyên STT Chỉ tiêu điều tra ĐVT Kết Tỷ lệ % KTX cũ ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Số lượng sinh viên Người 801 64,75 Người 436 35,25 m3/ngày 0,09 Nữ m3/ngày 0,10 m3/ngày 0,08 Nước thải m3/tháng/người m3/tháng 2,70 Nữ m3/tháng 3,00 Nam m3/tháng 2,40 Tổng m3/tháng 3340 Số lượng sinh viên Người 4055 100 Nữ Người 2146 52,92 Nam Người 1909 47,08 Nước thải m3/ngày/người m3/ngày 0,09 Nữ m3/ngày 0,10 Nam m3/ngày 0,08 Nước thải m3/tháng/người m3/tháng 2,70 Nữ m3/tháng 3,00 Nam Nữ Nam 100 Nước thải m3/ngày/người 1237 Nam Người m3/tháng 2,40 Tổng nước thải KTX m3/tháng 10948,5 KTX ĐH Thái Nguyên Nhà Căng tin sinh viên Nhà Căng tin sinh viên m3/tháng 60 Tổng nước thải toàn khu KTX m3/tháng 14348,5 (Nguồn: Điều tra trực tiếp) 47 Nhận xét: Qua bảng ta thấy, trung bình nữ sinh viên thải 0,1 m3 nước/ngày, nam sinh viên thải 0,08 m3 nước/ngày Toàn khu KTX ĐH Thái Nguyên có khoảng 5292 sinh viên cư trú thải 4762,8 m3 nước/ngày, lượng nước ô nhiễm lớn biện pháp xử lý phù hợp ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt, nước canh tác địa phương sức khoẻ đại phận sinh viên khu vực 4.2.3 Thực trạng nước thải khu KTX - Đánh giá qua điều tra trực tiếp: Theo điều tra thực tế toàn khu KTX, hoạt động xử lý nước thải chưa thực Lý KTX xây dựng xong, hệ thống cống thoát nước, bể phốt, bể lắng cịn hoạt động tốt,hằng năm khơng xử lý vi sinh Mặt khác nước hợp đồng mua từ nhà máy nước nên thường cho nước đảm bảo vệ sinh xây bể chứa lắng tạm thời Trong qua điều tra có tới 75% ý kiến cho nước chưa đảm bảo chất lượng 25% cho đạt, dùng Từ tháng 10 năm 2013 tháng năm 2014, ghi nhận 200 trường hợp sinh viên bị bệnh da như: ghẻ, hắc lào, nấm tay, nấm chân bệnh zola Là cơng trình nên sở vật chất đầy đủ tốt Hệ thống nước thải phịng theo hệ thống thoát nước xả trực tiếp xuống bể chứa nước thải ký túc, nước thải ký túc sau chảy vào cống dẫn nước thải chung toàn khu chảy xuống suối nhỏ phía sau khu KTX bốc mùi thối làm thay đổi màu sắc nước suối Nước suối làm lan toả chất ô nhiễm xa gây ảnh hưởng tới nguồn nước ngầm, nước mặt vùng, góp phần làm gia tăng tình trạng nhiễm chung vùng Bên cạnh theo điều tra, nước thải khu ký túc bị rò rỉ chảy xuống hồ sinh thái khuôn viên khu ký túc gây ô nhiêm làm nước hồ chuyển màu xanh tác động trực tiếp đến loài động, thực vật thủy sinh, cần xử lý 48 Qua điều tra hầu hết số hộ gia đình sống khu vực cho nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên đổ xuống suối có gây ảnh hưởng đến mơi trường, cụ thể là: Ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm dùng cho sinh hoạt, nước cho canh tác nông nghệp, môi trường sống sinh vật sống nước việc xử lý nước trước thải suối cần thiết - Đánh giá qua phân tích: Bảng 4.6: Một số tiêu nước thải sinh hoạt khu KTX ĐH Thái Nguyên Chỉ tiêu Kết QCVN 14 : 2008 pH 7.62 5,0 – 9,0 Cho phép COD (mg/l) 78,57 100 Cho phép BOD5 (mg/l) 44,79