Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng bãi lọc nước ngầm trồng cây tại huyện yên phong, tỉnh bắc ninh

91 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  LÊ THÙY DƯƠNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG BÃI LỌC NGẦM TRỒNG CÂY TẠI HUYỆN YÊN PHONG - TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Mã Số : 60.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: TS DƯ NGỌC THÀNH Thái Nguyên - 2012 92 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  LÊ THÙY DƯƠNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG BÃI LỌC NGẦM TRỒNG CÂY TẠI HUYỆN YÊN PHONG - TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2012 76 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin luận văn rõ nguồn gốc Thái Nguyên, ngày tháng năm 2012 Người thực luận văn Lê Thùy Dương 77ii LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận văn này, nhận quan tâm giúp đỡ tận tình nhiều tập thể cá nhân Nhân dịp xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến: Tập thể thầy, cô giáo Khoa Tài nguyên Môi trường, Khoa Sau Đại học, Trường Đại học Nông - Lâm Thái Nguyên tận tình giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu hoàn thành Luận văn Tôi xin trân trọng cảm ơn TS Dư Ngọc Thành - người tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành Luận văn Lãnh đạo Phòng Tài nguyên Môi trường; Lãnh đạo phòng Thống kê; Lãnh đạo Phòng Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Lãnh đạo phòng Kinh tế Hạ tầng, Chi cục bảo vệ thực vật, Lãnh đạo xã, thị trấn địa bàn huyện Yên Phong; Lãnh đạo Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Ninh Lãnh đạo UBND huyện Yên Phong tập thể đồng nghiệp quan chủ quản tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian, tinh thần, vật chất để học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn tập thể, quan, ban, ngành tạo điều kiện giúp đỡ trình thu thập tài liệu nghiên cứu Đặc biệt, xin cảm ơn tập thể lớp Cao học Khoa học Môi trường K18 chia sẻ với suốt trình học tập: Bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành Luận văn Bà nông dân, doanh nghiệp đóng địa bàn huyện Yên Phong giúp đỡ tạo điều kiện cho trình nghiên cứu để hoàn thành Luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn tất giúp đỡ quý báu tập thể cá nhân dành cho Tác giả luận văn Lê Thùy Dương 78 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH .viii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục đích nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn 4.1 Ý nghĩa khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn .3 Giới hạn đề tài Tính đề tài .3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan chất thải chăn nuôi .4 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi .4 1.1.2 Thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi .4 1.1.3 Tình hình ô nhiễm môi trường chăn nuôi 1.2 Một số giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi .7 1.3 Tổng quan bãi lọc ngầm, bãi lọc trồng 10 1.3.1 Khái niệm 10 1.3.2 Các loại bãi lọc trồng cấu tạo chúng 11 1.3.3 Cơ chế xử lý nước thải bãi lọc trồng 14 1.3.4 Các nguyên lý bãi lọc ngầm 20 1.3.5 Sơ lược số loại bãi lọc .21 1.3.5.1 Cây Hoa Bóng Nước 21 1.3.5.2 Cây Mon Nước 21 79 iv 1.3.5.3 Cây Chuối Hoa 22 1.3.5.4 Cây Phát Lộc (cây Phát Tài) 22 1.3.5.5 Cây Trúc Mây (Mật Cật) 23 1.3.5.6 Cây Thiết Mộc Lan 23 1.3.5.7 Cây Thủy Trúc 24 1.3.5.8 Cây Xương Bồ 24 1.3.6 Sơ lược vật liệu lọc bãi lọc ngầm trồng 25 1.3.6.1 Cát sỏi .25 1.3.6.2 Đá .25 1.3.6.3 Mùn 25 1.3.6.4 Đất sét .25 1.4 Một số nghiên cứu bãi lọc trồng giới Việt Nam .26 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 32 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 32 2.3 Nội dung nghiên cứu 32 2.4 Phương pháp nghiên cứu 33 2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 33 2.4.2 Phương pháp lấy mẫu phân tích mẫu .33 2.4.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm xây dựng mô hình 33 2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 39 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 3.1 Một vài đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu .40 3.2 Thực trạng xử lý nước thải huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh 41 3.3 Độ dẫn thủy lực khả xử lý nước thải công thức vật liệu lọc 43 3.3.1 Độ dẫn thủy lực công thức vật liệu lọc 43 3.3.2 Kết nghiên cứu khả xử lý nước thải công thức 45 3.3.2.1 Hiệu suất xử lý BOD5 45 3.3.2.3 Hiệu suất xử lý đạm tổng số .48 3.3.2.4 Hiệu suất xử lý Lân tổng số .49 v80 3.3.2.5 Hiệu suất xử lý TDS 51 3.3.2.6 Kết phân tích số tiêu vật lý sau xử lý công thức .52 3.4 Ngưỡng chịu tải lượng BOD loại tham gia thí nghiệm 54 3.4.1 Xác định lượng nước nồng độ BOD ngưỡng thử 54 3.4.2 Khả tăng trưởng chiều cao trồng thí nghiệm 55 3.4.4 Biểu kiểu hình loại trồng tham gia thí nghiệm 58 3.5.1 Khả xử lý (T-N) thức trồng .60 3.5.2 Khả xử lý (T-P) công thức trồng .62 3.5.3 Khả xử lý BOD5 công thức trồng 64 3.5.4 Khả xử lý TSS công thức trồng 66 3.5.5 Khả xử lý COD công thức trồng 67 3.5.6 Khả cung cấp oxy (DO) vùng rễ công thức trồng 68 3.6 Khả xử lý nước thải chăn nuôi mô hình bãi lọc ngầm trồng 70 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72 Kết luận .72 Đề nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 Tiếng Việt 74 Tiếng Anh 74 81 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa sinh hóa COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa hóa học CV Coefficient of variation Hệ số biến động DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan LSD Least significant difference Sai khác nhỏ QCVN Qui chuẩn Việt Nam TSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng T-N Tổng đạm T-P Tổng lân vii 82 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng kết phân tích số tiêu nước thải sau Biogas Bảng 2.1 Các vật liệu lọc sử dụng 34 Bảng 2.2 Các công thức vật liệu lọc để xác định độ dẫn thuỷ lực .34 Bảng 2.3 Bảng kết hợp vật liệu lọc công thức 35 Bảng 2.4 Các loại sử dụng thí nghiệm 36 Bảng 2.5 Công thức (CT) thí nghiệm 38 Bảng 3.1 Thời tiết vùng nghiên cứu .41 Bảng 3.2 Kết phân tích số tiêu vật lý, hoá học nước thải chăn nuôi sau công trình khí sinh học Biogas 42 Bảng 3.3 Kết xác định độ dẫn thủy lực vật liệu lọc 44 Bảng 3.4 Hiệu suất xử lý BOD5 công thức 45 Bảng 3.5 Hiệu suất xử lý COD công thức 46 Bảng 3.6 Hiệu suất xử lý Đạm tổng số công thức 48 Bảng 3.7 Hiệu suất xử lý Lân tổng số công thức vật liệu lọc 49 Bảng 3.8 Hiệu suất xử lý TDS công thức vật liệu lọc(vẽ đồ thị) 51 Bảng 3.9 Kết xác định màu sắc, mùi vị sau xử lý công thức .52 Bảng 3.10 Kết xác định EC pH sau xử lý công thức 53 Bảng 3.11 Lượng nước cần pha tương ứng với nồng độ cần .55 Bảng 3.12 Chiều cao số trồng sau thời gian theo dõi 55 Bảng 3.13 Số rễ chiều dài rễ sau thời gian theo dõi thí nghiệm 57 Bảng 3.14 Tỷ lệ sống chết loại trồng 59 Bảng 3.15 Sự biểu hình thái màu sắc loại nồng độ BOD5 thử nghiệm 60 Bảng 3.16 Hiệu suất xử lý đạm tổng số (T -N) công thức .61 Bảng 3.17 Hiệu suất xử lý Lân tổng số công thức trồng 63 Bảng 3.18 Hiệu suất xử lý BOD5 công thức trồng 64 Bảng 3.19 Hiệu suất xử lý TSS công thức trồng .66 Bảng 3.20 Hiệu suất xử lý COD công thức trồng 67 Bảng 3.21 Hàm lượng DO qua lần đo công thức trồng .69 83 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bãi lọc trồng dòng chảy mặt .12 Hình 1.2 Bãi lọc trồng dòng chảy ngầm 13 Hình 1.3 Sơ đồ bãi lọc kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang 13 Hình 1.4 Sơ đồ bãi lọc kiến tạo có dòng chảy ngầm 14 theo chiều đứng (vẽ lại theo Cooper, 1996) 14 Hình 1.5 Đường BOD/Cacbon bãi lọc 15 Hình 1.6 Đường hạt rắn bãi lọc .16 Hình 1.7 Đường Nitơ bãi lọc .17 Hình 1.8 Đường phốt bãi lọc 18 Hình 1.9 Quá trình loại bỏ vi khuẩn bãi lọc 20 Hình 3.1: Đồ thị hiệu suất xử lý BOD5 công thức .45 Hình 3.2 Hiệu suất xử lý COD công thức 47 Hình 3.3 Đồ thị hiệu suất xử lý Đạm tổng số công thức 48 Hình 3.4 Đồ thị hiệu suất xử lý Lân tổng số công thức vật liệu lọc 50 Hình 3.5 Đồ thị hiệu suất xử lý TDS công thức vật liệu lọc 51 Hình 3.6 Biểu đồ Chiều cao số trồng sau thời gian theo dõi .56 Hình 3.7 Biểu đồ số rễ chiều dài rễ sau thời gian theo dõi thí nghiệm .57 Hình 3.8 Đồ thị hiệu suất xử lý đạm tổng số (T -N) công thức 61 Hình 3.9 Đồ thị hiệu suất xử lý Lân tổng số công thức trồng 63 Hình 3.10 Đồ thị hiệu suất xử lý BOD5 công thức trồng .65 Hình 3.11 Đồ thị hiệu suất xử lý TSS công thức trồng 66 Hình 3.12 Đồ thị hiệu suất xử lý COD công thức trồng 68 Hình 3.13 Đồ thị hàm lượng DO qua lần đo công thức trồng 69 Hình 3.14 Đồ thị hiệu suất xử lý nước thải chăn nuôi mô hình 70 68 Hàm lượng COD sau đo 450 400 350 ngày 300 Hiệu suất % 250 10 ngày 200 Hiệu suất % 150 100 50 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Công thức Hình 3.12 Đồ thị hiệu suất xử lý COD công thức trồng Sau cho nước thải vào công thức sau ngày ta thấy hàm lượng COD giảm nhiều lần công thức trồng từ 814,39 mg/l xuống 196,32 mg/l - 396,63 mg/l đạt hiệu suất xử lý 70,3% So với công thức đối chứng khả xử lý công thức có tốt hơn, công thức đối chứng nước thải giảm xuống 1,7 lần công thức có nước thải giảm xuống 3,4 lần, nhiên so với quy chuẩn mức cao, nước thải chưa đáp ứng yêu cầu QCVN 40-2011, cột B Sau 10 ngày ta tiến hành lấy mẫu phân tích kết có khả quan nước thải công thức giảm, nước thải 53,15 mg/l - 115,64 mg/l đạt hiệu suất xử lý cao 85,8% - 93,4%, nước thải đạt yêu cầu QCVN40 - 2011, cột B Chỉ tiêu COD giảm nhờ chất hữu giữ lại qua lớp cát đá, hệ vi sinh vật cát phân hủy Chất hữu hệ vi sinh vật quanh rễ hấp thu, chuyển hóa thành sinh khối bay qua bề mặt So với công thức đối chứng việc trồng cho kết xử lý tốt so với công thức Tại công thức có mức xử lý tốt so với công thức cây, thời gian xử lý nhanh hơn, hiệu suất xử lý cao, chất lượng nước sau xử lý đạt yêu cầu QCVN - 2011, cột B 3.5.6 Khả cung cấp oxy (DO) vùng rễ công thức trồng DO yếu tố quan trọng vùng rễ cây, oxy có vùng rễ cung cấp oxy xuống phận rễ, xung quanh vùng rễ, đồng thời cung cấp lượng oxy cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, bám vật liệu lọc, làm tăng hiệu xử lý công thức trồng cây, tạo điều kiện để xử lý nước thải tốt 69 Bảng 3.21 Hàm lượng DO qua lần đo công thức trồng (vẽ đồ thị) Lần đo DO (mg/l) Công thức Lần Lần Lần Lần CT1(Đ/C) 0,58 0,62 0,78 0,67 CT2 1,32 1,48 1,88 2,23 CT3 1,43 1,79 1,98 2,14 CT4 1,53 1,61 2,1 2,2 CT5 1,67 1,87 2,19 2,58 CV% 5,12 5,21 6,22 7,15 LSD05 0,08 0,09 0,07 0,28 (Nguồn: Kết phân tích) Hàm lượng DO (mg/l) 2.5 Lần Lần 1.5 Lần Lần 0.5 CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 Công thức Hình 3.13 Đồ thị hàm lượng DO qua lần đo công thức trồng Từ kết bảng 3.21 ta thấy công thức có hàm lượng DO tăng, mà qua lần đo hàm lượng DO ngày tăng theo số lần đo (tăng gấp 1,2 lần), trình tăng phát triển rễ sinh trưởng cây, trình sinh trưởng cung cấp lượng oxy vùng rễ, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phát triển chuyển hóa hàm lượng đạm, lân nước thải Ở công thức khả tạo oxy vùng rễ cao, lần đo oxy tăng từ 1,67mg/l đến 2,58mg/l tăng 1,5 lần cao so với công thức khác công thức tăng 1,4 lần Ở công thức đối chứng lượng DO thấp so với công thức có cây, mà không thay đổi oxy tăng từ 0,46mg/l lên 0,67mg/l mức cung cấp oxy thấp Khả tạo oxy thấp dẫn tới khả xử lý không cao, môi trường xử lý chủ yếu yếm khí mức xử lý nước thải không cao so với công thức trồng Việc trồng cung cấp đáng kể oxy xung quanh vùng rễ tạo cho việc 70 chuyển hóa hấp thụ vi sinh vật hiếu khí hoạt động mạnh dẫn tới khả xử lý nhanh hơn, hiệu Qua kết cho thấy khả xử lý tốt công thức trồng số Mon Nước, Thuỷ Trúc, Phát Lộc, Chuối Hoa 3.6 Khả xử lý nước thải chăn nuôi mô hình bãi lọc ngầm trồng Sau xác định công thức vật liệu lọc tốt công thức trồng tốt nhất, công thức có khả loại bỏ chất ô nhiễm có nước thải chăn nuôi nhiều chọn để thiết kế trồng vào mô hình bãi lọc ngầm trồng - Công thức vật liệu lọc tốt công thức vật liệu (VL6): VL6 = Sỏi to + đá nhỏ + (Nền = cát to + cát mịn + mùn bán phân hủy + sét hạt mịn) - Công thức trồng tốt công thức (CT5): CT = Mon Nước + Thủy Trúc + Phát Lộc + Chuối Hoa Nước thải lấy sau bể Biogas trang trại ông Nguyễn Hữu Phúc xã Tam Giang, huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh Tiến hành cho chạy mô hình với tải trọng thuỷ lực 20 lít/h, kết sau: Bảng 3.22 Hiệu suất xử lý nước thải chăn nuôi mô hình(vẽ đồ thị) Chỉ tiêu BOD COD T-N T-P TSS Hàm lượng BOD5 sau đo Ban đầu (mg/l) BOD5 H(%) BOD5 H(%) 484,76 661,04 410,43 76,24 850,68 227,84 315,23 200,05 40,18 415,25 53 52,3 51,3 47,3 51,2 93,9 200,38 98,37 18,25 195,43 60 69,7 76 76,1 77 ngày QCVN 40:2011, cột ngày BOD5 H(%) B,BTNMT 48,5 72,8 50 120,15 81,8 150 38,05 90,7 40 5,35 92,5 98 88,5 100 ngày (Nguồn: Kết phân tích) Hiệu suất xử lý (mg/l) 900 800 700 Ban đầu ngày 600 500 400 300 200 100 BOD COD T-N T-P TSS Chỉ tiêu Hình 3.14 Đồ thị hiệu suất xử lý nước thải chăn nuôi mô hình 71 Qua bảng 3.22 cho thấy: Chất hữu có khả phân hủy sinh học giảm nhanh ngày đầu, tốc độ phân hủy chất hữu giảm lại ngày sau Chất hữu giữ lại qua lớp cát đá, hệ vi sinh vật cát phân hủy khoảng 41- 60% Trong mô hình, chất hữu hệ vi sinh vật quanh rễ hấp thu, chuyển hóa thành sinh khối bay qua bề mặt nên hiệu xử lý chất hữu mô hình cao - Giai đoạn ngày đầu: Hàm lượng BOD5 giảm từ 484,76 mg/l xuống 227,84 mg/l tương đương với hiệu suất 53% ; Hàm lượng COD giảm từ 661,04 mg/l xuống 315,23 mg/l tương đương với hiệu suất 52,3%; Hàm lượng T-N giảm từ 410,43 mg/l xuống 200,05 mg/l tương đương với hiệu suất 51,3%; Hàm lượng T-P giảm từ 76,24 mg/l xuống 40,18 tương đương với hiệu suất 47,3%; Hàm lượng TSS giảm từ 850,68 mg/l xuống 415,25 mg/l tương đương với hiệu suất 51,2% - Giai đoạn ngày: Hàm lượng BOD5 giảm từ 661,04 mg/l xuống 93,9 mg/l tương đương với hiệu suất 60% ; Hàm lượng COD giảm từ 661,04 mg/l xuống 200,38 mg/l tương đương với hiệu suất 69,7%; Hàm lượng T-N giảm từ 410,43 mg/l xuống 98,37mg/l tương đương với hiệu suất 76%; Hàm lượng T-P giảm từ 76,24 mg/l xuống 18,25 mg/l tương đương với hiệu suất 76,1%; Hàm lượng TSS giảm từ 850,68 mg/l xuống 195,43 mg/l tương đương với hiệu suất 77% - Giai đoạn ngày: Hàm lượng BOD5 giảm từ 484,76 mg/l xuống 48,5 mg/l tương đương với hiệu suất 72,8% ; Hàm lượng COD giảm từ 661,04 mg/l xuống 120,15 mg/l tương đương với hiệu suất 81,8%; Hàm lượng T-N giảm từ 410,43 mg/l xuống 38,05 mg/l tương đương với hiệu suất 90,7%; Hàm lượng TP giảm từ 76,24 mg/l xuống 5,35 tương đương với hiệu suất 92,5%; Hàm lượng TSS giảm từ 850,68 mg/l xuống 98 mg/l tương đương với hiệu suất 88,5% Như qua trình chạy thử mô hình, nhận thấy nước thải chăn nuôi sau bể biogas qua thời gian ngày xử lý bãi lọc ngầm trồng đạt loại B QCVN 40:20011/BTNMT.Vì kết luận thời gian lưu nước lâu hiệu xử lý cao 72 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Sau tháng nghiên cứu nước thải chăn nuôi sau bể biogas huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh tác giả xin đưa số kết luận: - Độ dẫn thuỷ lực phụ thuộc vào chất liệu vật liệu lọc kết hợp vật liệu với Các loại vật liệu lọc khác có độ dẫn thuỷ lực khác Các hạt nhỏ, có độ nhám lớn độ dẫn thủy lực nhỏ ngược lại hạt to, độ nhám nhỏ độ dẫn thủy lực lớn - Qua việc phân tích tiêu TDS, pH, EC, COD, BOD, T-P, T-N số tiêu vật lý màu sắc, mùi vị nước thải sau bể biogas ta nhận thấy nước thải xử lý hầm biogas chưa đạt yêu cầu, BOD5 vượt 9,69 lần, T-N vượt 13,68 lần, T-P vượt 7,7 lần, TDS 4259 ppm so với QCVN 40 2011/BTNMT (Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp) - Khi phân tích tiêu sau cho qua công thức có vật liệu lọc kết cho thấy hàm lượng chất ô nhiễm giảm đáng kể so với ban đầu chưa có vật liệu lọc xử lý, Cụ thể: Hiệu xử lý BOD5 giảm từ 484,76 mg/l xuống từ 253,69 mg/l - 309,32 mg/l Hàm lượng COD giảm từ 661,04 mg/l xuống từ 345,74 mg/l - 421,74 mg/l Hàm lượng T-N giảm từ 410,43 mg/l xuống từ 240,50 mg/l - 299,77 mg/l Hàm lượng T-P giảm từ 76,24 mg/l xuống từ 26,27mg/l - 34,22 mg/l Nghiên cứu cho thấy công thức có khả xử lý chất thải tốt công thức vật liệu 6, VL6 = Sỏi to + đá nhỏ + nền; (Nền = CT + CM + MB + SM) - Qua thí nghiệm xác định khả chịu tải lượng trồng cho thấy: Cây Bóng Nước, Trúc Mây, Thiết Mộc Lan thích hợp với ngưỡng nồng độ 50%; Mon Nước, Phát Lộc, Chuối Hoa, Thủy Trúc thích hợp với ngưỡng nồng độ 75% - 100% Chứng tỏ khả chịu tải lượng trồng tham gia thí nghiệm chịu nồng độ nước thải sau Biogas - Sau nghiên cứu khả xử lý nước thải công thức trông ho thấy: Sau lần đo từ ngày đến 10 ngày khả xử lý nước thải 73 công thức trồng giảm đáng kể, cụ thể: Hàm lượng T-N giảm từ 2,3 - lần; Lân tổng số T-P giảm từ 2,5 - 13 lần; BOD5 giảm từ - 10 lần; TSS giảm từ 2,2 lần; COD giảm từ 3,2; TSS sau 10 ngày giảm 15 lần nước đạt tiêu chuẩn xả thải; DO vùng rễ công thức tăng từ 0,46mg/l lên 2,58mg/l Như vậy, công thức có khả xử lý tốt công thức với Thủy trúc, Trúc Mây, Chuối Hoa, Mon Nước, Phát Lộc - Sau xây dựng mô hình với công thức vật liệu công thức trồng tiến hành cho chạy mô hình với tải trọng thuỷ lực 20 lít/h, kết cho thấy khả lọc mô hình đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột B: Hiệu suất xử lý BOD5 mô hình thời gian ngày 73%; COD 81,8%; Nitơ đạt 90,7% sau ngày xử lý; Photpho đạt 93% sau ngày lưu; TSS mô hình thời gian ngày 88,5% Đề nghị - Đề nghị hướng dẫn cho trang trại chăn nuôi biết cách sử dụng kết hợp vật liệu lọc cát, sỏi, đá cách hợp lý để sử dụng mô hình bãi lọc ngầm nhằm mang lại hiệu xử lý cao - Tiếp tục thử nghiệm phân tích thêm số tiêu ô nhiễm khác có nước thải chăn nuôi coliform … để đánh giá toàn diện khả lọc vật liệu lọc đó, đồng thời tiếp tục thử nghiệm khả lọc số chất liệu khác - Cần có nghiên cứu thêm khả xử lý trồng, Thủy Trúc, Chuối Hoa, Mon Nước, Xương Bồ, đặc biệt kim loại nặng nước thải chăn nuôi - Nước thải phải xử lý bể biogas trước áp dụng biện pháp cấp 2, cấp - Cần nghiên cứu thêm khả thích nghi loại môi trường nước thải có nồng độ cao - Cần nghiên cứu thêm loại để làm tăng khả xử lý tạo vẻ đẹp cảnh quan 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Việt Anh (2005), “Xử lý nước thải sinh hoạt bãi lọc ngầm trồng dòng chảy thẳng đứng điều kiện Việt Nam”, Trường Đại học Xây dựng Nguyễn Hoài Châu (2007), An toàn sinh học - yếu tố quan trọng hàng đầu chăn nuôi tập trung Lưu Anh Đoàn (2011), “Báo kinh tế nông thôn” Hoàng Đàn (2007), “Xử lý nước thải bãi lọc trồng cây, công nghệ đem lại nhiều lợi ích cho môi trường”, http/www.nea.gov.vn Nguyễn Thế Đặng - Nguyễn Thế Hùng - Giáo trình đất nhà xuất nông nghiệp - năm 1999 Phạm Thị Phương Lan (2007), Bài giảng “dịch tễ vệ sinh môi trường chăn nuôi”, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Trịnh Xuân Lai (2000), Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội Phạm Ngọc Thạch (2011), Bài viết “Ô nhiễm môi trường chăn nuôi”, Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội Sở TN MT Bắc Ninh (2012), Báo cáo quan trắc môi trường tỉnh Bắc Ninh 10 Tổng cục thống kê (2010), Báo cáo thống kê số trang trại chăn nuôi theo địa phương 11 Trung Quốc Floral Bách khoa toàn thư (Zhong Guo Hua Jing, 1993) 12 Viện chăn nuôi (2009), Báo cáo trạng môi trường chăn nuôi số tỉnh 13 Trang web công ty tư vấn kiến tạo cảnh quan Đài Sen www.hoacaycanh.com.vn Tiếng Anh 14 Bileen Wolmarans and Gideon H de Villiers: Start-up of a UASB effuent treatment plan on distellery wastewater, Water South Africa Vol.28 No.1 January 2002 75 15 Design Manual, Constructed Wetlands and Aquatic, Plant Systems for Municipal,Wastewater Treatment (9/1988) 16 Dayna Yocum, Wetlands, Science and Environmental Management, University Santa Barbara of California 17 Greenway M2003: Water Science and technology Vol 48 No2: 121-128 18 Metcalf Eddy (2003) Technical wastewater treatment and reuse, McGraw Hill, New York, NY 19 Mark Rice, Assistant Director: Solid Separation/Constructed Wetland System for Swine Wastewater Treatment, 2005 20 from a multi product food-processing company, inflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors: The effect of sesonal variation, Pure & Appl Chem, Vol.69, No 11, pp 2447-2452, 1997 21 Jens Rjbye Schmidt and Birgitte Kiar Ahring: Treatment of waste water (EPA) United States Environmental Protection Agency: Managing Manure with Biogas Recovery Systems Improved Performance at Competitive Costs, 2002 22 Sutton et al (1993), www.apis.ac.uk/overview/overview_NH3 23 Sapkota Bavor (1994), Wastewater treatment in constructed wetlands with Horizontal sub-suface flow 24 Van der Eerden et al (1998), agenvpolicy.aers.psu.edu/BeckerGravesAm - Hoa Kỳ 84 PHỤ LỤC Phụ lục I: Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp (QCVN 40 - 2011) TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B C 40 40 Nhiệt độ pH - 6-9 5,5-9 Mùi - Không khó chịu Không khó chịu Độ mầu (Co-Pt pH = 7) - 50 150 BOD5 (200C) mg/l 30 50 COD mg/l 75 150 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 10 Chì mg/l 0,1 0,5 11 Cadimi mg/l 0,05 0,01 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 13 Crom (III) mg/l 0,2 14 Đồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 18 Sắt mg/l 19 Thiếc mg/l 0,2 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 22 Dầu mỡ khoáng mg/l 10 23 Dầu động thực vật mg/l 10 20 85 TT Thông số Đơn vị Giá trị C A B 24 Clo dư mg/l 25 PCB mg/l 0,003 0,01 Hoá chất bảo vệ thực vật mg/l 0,3 mg/l 0,1 0,1 26 27 lân hữu Hoá chất bảo vệ thực vật Clo hữu 28 Sunfua mg/l 0,2 0,5 29 Florua mg/l 10 30 Clorua mg/l 500 1000 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 32 Tổng Nitơ mg/l 15 30 33 Tổng Phôtpho mg/l 34 Coliform 3000 5000 35 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 36 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 MPN/ 100ml Trong đó: - Cột A quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Cột B quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Thông số clorua không áp dụng nguồn tiếp nhận nước mặn nước lợ 86 Phụ lục II: Một số hình ảnh trình thí nghiệm 87 Hình Hình ảnh bãi lọc mô hình Hình Hình ảnh bãi lọc thực tế 88 89 90 Hình Mô hình bãi lọc trồng [...]... chất thải rắn phát sinh trong chăn nuôi cũng rất lớn, trung bình từ 5-18 tấn/năm tùy thuộc vào từng loại hình chăn nuôi, chủ yếu là phân vật nuôi và chất độn Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải hậu biogas chi phí thấp phù hợp với điều kiện nông thôn là rất cần thiết Đó chính là lý do chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng bãi lọc ngầm trồng cây tại huyện Yên. .. trong nông nghiệp 3 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định độ dẫn thủy lực và khả năng xử lý nước thải của một số loại vật liệu lọc sử dụng trong bãi lọc ngầm - Xác định ngưỡng nồng độ thích hợp của các cây trồng trong bãi lọc ngầm - Xác định khả năng xử lý nước thải của các công thức cây trồng tham gia thí nghiệm trong mô hình - Thành phần nước thải chăn nuôi sau xử lý đạt QCVN về nước thải công nghiệp 3 4 Ý... hay tạo lớp, khả năng hút nước cũng như chỉ số độ dẻo cao 1.4 Một số nghiên cứu về bãi lọc trồng cây ở thế giới và Việt Nam a ngoài nước • Bãi lọc trồng cây ở Bắc Âu Ở miền bắc Thụy Điển, bãi lọc trồng cây ngập nước được sử dụng để xử lý bổ sung nước thải sau các trạm xử lý đô thị Nhìn chung, khử nitơ là mục đích chính, mặc dù hiệu quả xử lý TS và BOD cũng khá cao Nghiên cứu của J.L Andersson, S Kallner... ở Bắc Ninh chưa có đề tài nào nghiên cứu về vấn đề này và việc sử dụng cây trồng bản địa trong bãi lọc ngầm cũng chưa được nghiên cứu Việc chúng tôi làm xây dựng mô hình bãi lọc ngầm có sử dụng các cây bản địa để xử lý nước thải trong điều kiện tỉnh Bắc Ninh chính là tính mới của đề tài 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về chất thải chăn nuôi 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh chất thải. .. hệ thống: Bãi lọc trồng cây ngập nước (FWS); Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm hay Bãi lọc ngầm trồng cây, với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng (SSF) Cách thức phân chia các hệ thống khác nhau nhưng chúng hoạt động theo cùng một cơ chế Hình 1.4 Sơ đồ bãi lọc kiến tạo có dòng chảy ngầm theo chiều đứng (vẽ lại theo Cooper, 1996) 1.3.3 Cơ chế trong xử lý nước thải bằng bãi lọc trồng cây Để thiết... tự nhiên, thường là nơi tiếp nhận nước thải sau khi xử lý, với chất lượng đã đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn và chúng chỉ làm nhiệm vụ xử lý bậc cao hơn, bãi lọc trồng cây là một thành phần trong hệ thống các công trình xử lý nước thải sau bể tự hoại hay sau xử lý bậc hai 1.3.2 Các loại bãi lọc trồng cây và cấu tạo của chúng a- Bãi lọc trồng cây ngập nước hay Đất ngập nước dòng chảy bề mặt (surface flow... học và thực tiễn 4.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ xác định được khả năng xử lý của bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng đối với môi trường nước thải chăn nuôi 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Ngăn ngừa nguy cơ ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt từ ngành chăn nuôi, giúp ngành chăn nuôi ngày càng phát triển hơn Đây là một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với... giải pháp xử lý chất thải chăn nuôi Việc xử lý nước thải chăn nuôi heo nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận Việc lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý nước phụ thuộc vào các yếu tố như: - Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước - Lưu lượng nước thải - Các điều kiện của trại chăn nuôi 8 - Hiệu quả xử lý Các phương... [7] 12 Hình 1.1 Bãi lọc trồng cây dòng chảy mặt b bãi lọc trồng cây dòng chảy ngầm hay bãi lọc ngầm trồng cây hay Đất ngập nước dòng chảy dưới bề mặt (subsurface flow wetland) Hệ thống này chỉ mới xuất hiện gần đây và được biết đến với các tên gọi khác nhau như lọc ngầm trồng cây (Vegetated submerged bed - VBS), hệ thống xử lý với vùng rễ (Root zone system), bể lọc với vật liệu sỏi trồng sậy (Rock... pháp công nghệ mới, xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên với hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, ngày càng được áp dụng rộng rãi Ở Việt Nam, công nghệ trên thực chất còn rất mới Bãi lọc trồng cây dùng để xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên Với các thông số làm việc khác nhau, bãi lọc trồng cây được sử dụng rộng rãi trong xử lý nhiều loại nước thải Khác với bãi đất ngập nước tự nhiên, thường ... thiết Đó lý tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bãi lọc ngầm trồng huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh Nhằm đảm bảo nước thải sau xử lý đạt Quy chuẩn nước thải Việt... khả xử lý nước thải chăn nuôi, nước thải chăn nuôi lợn sau bể biogas - Phạm vi nghiên cứu: + Nghiên cứu độ dẫn thủy lực khả xử lý nước thải chăn nuôi số vật liệu lọc bãi lọc ngầm + Nghiên cứu. .. tải lượng BOD số loại nước thải chăn nuôi lợn điều kiện xã Tam Giang, huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh + Nghiên cứu khả xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau bể biogas bãi lọc ngầm trồng dòng chảy đứng