Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ dòng chảy phối hợp sử dụng bèo tây và cỏ vetiver

1.2 Mục đích nghiên cứu Đánh giá được hiệu suất xử lý các hợp chất vô cơ của nitơ, phospho, COD trong nước thải chăn nuôi lợn sau khâu xử lý vi sinh của hệ thống thực vật thủy sinhphối

-o0o -

LÊ THỊ PHƯỢNG

Tên đề tài:

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG CÔNG NGHỆ DÒNG CHẢY

PHỐI HỢP SỬ DỤNG BÈO TÂY VÀ CỎ VETIVER

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học

Khóa học : 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015

-o0o -

LÊ THỊ PHƯỢNG

Tên đề tài:

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG CÔNG NGHỆ DÒNG CHẢY

PHỐI HỢP SỬ DỤNG BÈO TÂY VÀ CỎ VETIVER

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học

Khóa học : 2011 - 2015 Giảng viên hướng dẫn 1: TS Hồ Tú Cường Giảng viên hướng dẫn 2: TS Phạm Bằng Phương

Thái Nguyên, năm 2015

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới ThS.Vũ Thị Nguyệt, ThS Nguyễn Trung Kiên đã quan tâm, giúp đỡ và nhiệt tình hướng dẫn để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên và tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành khóa luận

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015

Sinh viên

Lê Thị Phượng

DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chú thích

COD Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học

BOD Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Thành phần nước thải của một số trại tập trung 4

Bảng 2.2 Một vài thông số đặc trưng đối với chất lượng nước[12] 4

Bảng 2.3 Các thành phần quan trọng của nước thải chăn nuôi liên quan đến công nghệ xử lý 5

Bảng 3.1.Thành phần cơ bản nước thải sau xử lý kỵ khí bằng hầm biogas tại Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương (Viện Chăn nuôi) 16

Bảng 4.1 Nồng độ trung bình các chỉ tiêu sau khi xử lý qua hệ thống ở tải lượng 8 lít/ngày 25

Bảng 4.2.Biến động hiệu suất xử lý NH4+ qua các lần phân tích 26

Bảng 4.3 Biến động hiệu suất xử lý NO2- qua các lần phân tích 27

Bảng 4.4 Biến động hiệu suất xử lý NO3-qua các lần phân tích 28

Bảng 4.5 Biến động hiệu suất xử lý T-N qua các lần phân tích 29

Bảng 4.6 Biến động hiệu suất xử lý PO43- qua các lần phân tích 30

Bảng 4.7.Biến động hiệu suất xử lý T-P qua các lần phân tích 31

Bảng 4.8.Biến động hiệu suất xử lý COD qua các lần phân tích 32

Bảng 4.9.Nồng độ trung bình của các chỉ tiêu sau khi xử lý qua hệ thống ở tải lượng 15 lít/ngày 34

Bảng 4.10.Biến động hiệu suất xử lý NH4+ qua các lần phân tích 34

Bảng 4.11 Biến động hiệu suất xử lý NO2- qua các lần phân tích 36

Bảng 4.12 Biến động hiệu suất xử lý NO3- qua các lần phân tích 37

Bảng 4.13 Biến động hiệu suất xử lý T-N qua các lần phân tích 38

Bảng 4.14 Biến động hiệu suất xử lý PO43- qua các lần phân tích 39

Bảng 4.15 Biến động hiệu suất xử lý T-P qua các lần phân tích 40

Bảng 4.16 Biến động hiệu suất xử lý COD qua các lần phân tích 42

Bảng 4.17 Hiệu suất xử lý trung bình của hệ thống qua 2 tải lượng 43

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 2.1.Bố trí hệ thống phối hợp bèo tây và cỏ Vetiver 19

Hình 2.2 Hệ thống nhỏ giọt thu nước thải 20

Hình 4.1 Hiệu suất xử lý NH4+ qua các lần phân tích 26

Hình 4.2.Hiệu suất xử lý NO2- qua các lần phân tích 27

Hình 4.3.Hiệu suất xử lý NO3- qua các lần phân tích 28

Hình 4.4 Hiệu suất xử lý T-N qua các lần phân tích 29

Hình 4.5 Hiệu suất xử lý PO43- qua các lần phân tích 30

Hình 4.6 Hiệu suất xử lý T-P qua các lần phân tích 32

Hình 4.7 Hiệu suất xử lý COD qua các lần phân tích 33

Hình 4.8 Hiệu suất xử lý NH4+ qua các lần phân tích 35

Hình 4.9 Hiệu suất xử lý NO2- qua các lần phân tích 36

Hình 4.10 Hiệu suất xử lý NO3- qua các lần phân tích 37

Hình 4.11 Hiệu suất xử lý T-N qua các lần phân tích 39

Hình 4.12 Hiệu suất xử lý PO43- qua các lần phân tích 40

Hình 4.13 Hiệu suất xử lý T-P qua các lần phân tích 41

Hình 4.14 Hiệu suất xử lý COD qua các lần phân tích 42

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT ii

DANH MỤC BẢNG iii

DANH MỤC HÌNH iv

MỤC LỤC v

Phần 1 : MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2

Phần 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Đặc điểm của nước thải chăn nuôi lợn 3

2.1.1 Nguồn phát sinh 3

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi 3

2.2 Tổng quan xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh 5

2.2.1.Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải 6

2.2.2.Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm của thực vật thủy sinh 7

2.2.3 Ưu và nhược điểm khi sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải 8

2.2.4.Các mô hình công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước ô thải, nước ô nhiễm 9

2.2.5 Bèo tây và khả năng xử lý nước thải 10

2.2.6 Cỏ Vetiver và khả năng xử lý nước thải 11

2.3.Các nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh 12

2.3.1 Các nghiên cứu của các nước trên thế giới 12

2.3.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam 13

Phần 3 : ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 16

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 18

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu 18

3.3 Nội dung nghiên cứu 19

3.4 Phương pháp nghiên cứu 19

3.4.1 Phương pháp bố trí và vận hành thí nghiệm 19

3.4.2 Phương pháp phân tích nước thải 20

Phần 4: 25KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Đánh giá khả năng xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 8 lít/ngày 25

4.1.1 Đánh giá hiệu quả xử lý N-NH4+ của bèo tây và cỏ Vetiver 26

4.1.2 Đánh giá khả năng xử lý NO2- của bèo tây và cỏ Vetiver 27

4.1.3.Đánh giá khả năng xử lý NO3- của bèo tây và cỏ Vetiver 28

4.1.4 Đánh giá khả năng xử lý T-N của bèo tây và cỏ Vetiver 29

4.1.5 Đánh giá hiệu quả xử lý PO43- của bèo tây và cỏ Vetiver 30

4.1.6 Đánh giá khả năng xử lý T-P của bèo tây và cỏ Vetiver 31

4.1.7 Đánh giá khả năng xử lý COD của bèo tây và cỏ Vetiver 32

4.1.8 Đánh giá chung hiệu quả xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 8 lít/ngày 33

4.2 Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 15 lít/ngày 34

4.2.1 Đánh giá khả năng xử lý N-NH4+ của bèo tây và cỏ Vetiver 34

4.2.2 Đánh giá khả năng xử lý NO2- của bèo tây và cỏ Vetiver 36

4.2.3 Đánh giá hiệu quả xử lý NO3- của bèo tây và cỏ Vetiver 37

4.2.4 Đánh giá khả năng xử lý T-N của bèo tây và cỏ Vetiver 38

4.2.5 Đánh giá khả năng xử lý PO4 của bèo tây và cỏ Vetiver 39

4.2.6 Đánh giá khả năng xử lý T-P của bèo tây và cỏ Vetiver 40

4.2.7 Đánh giá hiệu quả xử lý COD của bèo tây và cỏ Vetiver 42

4.2.8 Đánh giá chung hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 15 lít/ngày 43

Phần 5 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Kiến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay,Việt Nam đang trên con đường hội nhập kinh tế thế giới,từng bước công nghiệp hóa-hiện đại hóa đất nước.Tuy nhiên, với khoảng 70% số dân sống ở vùng nông thôn,sản xuất nông nghiệp vẫn đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh

tế - xã hội nước ta.Trong những năm qua,ngành chăn nuôi,đặc biệt là chăn nuôi lợn phát triển khá mạnh về cả số lượng lần quy mô.Nhưng sự phát triển thiếu quy hoạch, chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi đã dẫn đến một hệ lụy tất yếu là môi trường ngày càng ô nhiễm trầm trọng.Trong năm 2014, tổng đàn lợn của cả nước có 28,6 triệu con và trung bình mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra 75-85 triệu tấn phân [29] Với một lượng chất thải lớn như vậy, ngành chăn nuôi lợn đã gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và đặt ra những vấn đề cấp thiết về xử lý nước thải chăn nuôi

Nguồn nước thải chăn nuôi có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi khuẩn,virus, trứng giun sán… Nguồn nước này có nguy cơ gây ô nhiễm các tầng nước mặt, nước ngầm và trở thành nguyên nhân phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc Gây ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất,chất lượng sản phẩm chăn nuôi, gây thiệt hại kinh tế cho người sản xuất Đồng thời nước thải chăn nuôi có thể lây lan một số bệnh cho con người và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh vì còn chứa nhiều mầm bệnh

như: Samonella, Leptospira, Clostridium Bên cạnh đó còn có nhiều loại khí được

tạo ra bởi hoạt động của vi sinh vật như NH3, CO2, CH4, H2S, Các loại khí này

có thể gây nhiễm độc không khí và nguồn nước ngầm ảnh hưởng đến đời sống con người và hệ sinh thái.Ví dụ như sự lắng đọng NH3 trong đất với khả nặng đệm thấp

có thể gây nên axit hóa đất hoặc rút hết các cation cơ bản NH3 trong không khí chuồng nuôi được tích tụ sẽ gây kém thông thoáng, ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe

và năng suất vật nuôi[28] NH3 có thể tác động xấu lên sức khỏe con người, dù chỉ ở mức thấp cũng có thể gây sưng phổi, sưng mắt, ảnh hưởng tới hô hấp và tim mạch Chính vì vậy việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi để đảm bảo nước thải

sau xử lý đạt tiêu chuẩn quy định là một hoạt động hết sức cần thiết nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường và góp phần xây dựng nền chăn nuôi phát triển bền vững Thành phần nước thải chăn nuôi chủ yếu là các chất hữu cơ thuận tiện cho việc xử lý bằng phương pháp sinh học, bên cạnh đó các thành phân vô cơ hoà tan trong nước thải chăn nuôi là nguồn dinh dưỡng cho thực vật thủy sinh, do đó sử dụngphương pháp sinh học để xử lý nước thải chăn nuôi có nhiều ưu điểm và rất

phù hợp với nước ta Từ những lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài“Xử lý

nước thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ dòng chảy phối hợp sử dụng bèo tây và cỏ Vetiver”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Đánh giá được hiệu suất xử lý các hợp chất vô cơ của nitơ, phospho, COD trong nước thải chăn nuôi lợn sau khâu xử lý vi sinh của hệ thống thực vật thủy sinhphối hợp giữa bèo tây và cỏ Vetiver, qua đó đưa ra mô hình xử lý thích hợp ứng dụng cho qui mô lớn hơn

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

-Xác định các chỉ tiêu hoá lý của nước thải chăn nuôi sau quá trình vi sinh để làm cơ sở cho việc đề xuất các phương án xử lý và lựa chọn phương án khả thi nhất

1.4 Ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu đánh giá vai trò của hệ thống thực vật thủy sinh trong việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn sẽ tạo cơ sở cho việc đề xuất các phương án xử lý và lựa chọn phương án khả thi nhất trong việc góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Đặc điểm của nước thải chăn nuôi lợn

2.1.1 Nguồn phát sinh

Nước thải chăn nuôi lợn bao gồm nước tiểu, nước vệ sinh chuồng trại, nước tắm vật nuôi với khối lượng nước thải rất lớn Các chất này đều là những chất dễ phân hủy sinh học như carbonhydrate, protein, chất béo…dẫn đến các vi sinh vật phân hủy làm phát tán mùi hôi thối ra môi trường [9]

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi

Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P

và vi sinh vật gây bệnh Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trường của Viện Chăn nuôi (2006) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập cho thấy đặc điểm của nước thải chăn nuôi như sau [2]:

- Các chất hữu cơ: Hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% bao gồm

cellulose, protein, amino acid, chất béo, carbonhydrate và các dẫn xuất của chúng, thức ăn thừa Các chất vô cơ chiếm 20–30% gồm cát, đất, muối, ure…

- Nitơ và Phospho: Hàm lượng N, P trong nước thải tương đối cao do

khả năng hấp thụ kém của vật nuôi

+ Theo Jongbloes và Lenis (1992), lượng nitơ được vật nuôi ăn vào 100%

có 30% lượng nitơ tạo thành sản phẩm cho cơ thể, 70% bài tiết ra ngoài Theo thời gian và sự có mặt của oxy mà lượng nitơ trong nước tồn tại ở các dạng khác nhau như: NH4+, NO2-, NO3-

+ Trong nước thải chăn nuôi Phospho chiếm tỉ lệ cao, tồn tại ở các dạng orthophotphate (HPO42-, H2PO4, PO43-), metaphotphate (hay polyphotphate PO43-)

và photphate hữu cơ

- Sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và

trứng ấu trùng giun sán gây bệnh.Theo nghiên cứu của Nanxera vi trùng gây bệnh

đóng dấu Erisipelothris insidiosa có thể tồn tại 92 ngày, Brucella 74 – 108 ngày, Samonella 6 – 7 tháng Ngoài ra trong nước thải còn chứa môt lượng lớn trứnggiun sán có thể lan truyền đi rất xa và nhanh khi bị nhiễm vào nước mặt tạo thành dịch bệnh cho người và vật nuôi

Thành phần, đặc tính nước thải chăn nuôi của một số trang trại chăn nuôi tập trung được mô tả qua bảng 2.1

Bảng 2.1 Thành phần nước thải của một số trại tập trung

Trại lợn Tam Điệp

Trại Cty Gia Nam

Trại Hồng Điệp

số của nước thải sau khi xử lý phải phù hợp

Bảng 2.2 Một vài thông số đặc trưng đối với chất lượng nước[12]

Các thông số Nước thải Nước được chấp nhận sau

Bảng 2.3 Các thành phần quan trọng của nước thải chăn nuôi liên quan đến

công nghệ xử lý

Các chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng có thể làm tăng khả năng lắng bùn và điều kiện yếm khí khi thải nước thải không qua xử lý vào môi trường nước

Các chất hữu cơ phân hủy sinh học

Gồm protein, carbonhydrate và chất béo Các chất này được đo bằng chỉ tiêu BOD

và COD Nếu thả trực tiếp vào môi trường sẽ dẫn đến nguyên nhân gây mùi

và vị

Các nhân tố gây bệnh Rất nhiều bệnh có thể lan truyền do các

vi khuẩn gây bệnh có trong nước thải

Các chất dinh dưỡng

Cả N, P và C đều là các chất dinh dưỡng chính cho sự phát triển của sinh vật Khi thải vào môi trường nước có thể dẫn đến

sự phát triển của các sinh vật ngoài ý muốn trong môi trường nước Khi thải chúng với một lượng dư vào đất sẽ gây ô nhiễm nước ngầm

2.2 Tổng quan xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

Thực vật thủy sinh là những thực vật sinh trưởng trong môi trường nước Nhiều nghiên cứu cho thấy một số loại thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nước thải như bèo tây, cỏ Vetiver, thủy trúc,sậy… Hệ thống xử lý bằng thực vật thủy sinh

là một trong những lựa chọn thích hợp phục vụ cho mục đích khôi phục và tái sử dụng nước thải Hệ thống này làm ổn định chất thải và xử lý các chất dinh dưỡng

Sử dụng thực vật hấp thụ các chất dinh dưỡng và sau đó thu hoạch là một phương

pháp loại bỏ các chất gây ô nhiễm một cách có hiệu quả

Có 3 nhóm thực vật thủy sinhchính :

- Nhóm thực vật thủy sinh sống chìm (Submergedplant): Loại thực vật thủy

sinh này phát triển dưới mặt nước và chỉ phát triển được ở các nguồn nước có đủ ánh sáng và oxy.Chúng gây nên các tác hại như làm tăng độ đục của nguồn nước, ngăn cản sự khuếch tán của ánh sáng vào nước Do đó loại này không hiệu quả lắm trong việc xử lý nước thải

- Nhóm thực vật thủy sinh trôi nổi (Floating plants):Là loại thực vật có bộ rễ

chìm trong nước, còn lá và thân vươn lên trên mặt nước như: lục bình, rau muống, bèo tấm… Loại thực vật này phát triển không phụ thuộc vào chiều sâu của nước Rễ của chúng tạo giá bám cho các vi sinh vật trong xử lý nước thải

- Nhóm thực vật thủy sinh nửa ngập nước (enmergent plants): Đây là loại

thực vật có rễ bám vào đất và một phần thân ngập nước Phần rễ bám vào đất ngập nước, nhận các chất dinh dưỡng có trong đất, chuyển lên lá trên mặt nước để tiến hành quá trình quang hợp Thuộc nhóm này là các loài cỏ nước như cây Sậy (Phragmites) và các loài lúa nước Việc làm sạch môi trường nước đối với các loài thực vật này chủ yếu là phần lắng ở đáy lưu vực nước Những vật chất lơ lửng thường ít hoặc không được chuyển hoá [10.11]

2.2.1.Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải

Hiệu quả xử lý ô nhiễm của một số loài thực vật thủy sinh và tảo đã đựơc kiểm chứng trong các điều kiện thí nghiệm và cho thấy chúng có tiềm năng trong

xử lý nước ô nhiễm [5]

Một số vai trò chủ yếu của thực vật thủy sinh [25]:

- Làm giá thể cho vi sinh vật sinh sống Cơ chế quan trọng để thực vật thủy sinh loại bỏ các hợp chất vô cơ N, Pđó là sự phối hợp chặt chẽ giữa thực vật thủy sinh và các sinh vật khác (động vật phù du, vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh,

…) Vi sinh vật tham gia trực tiếp vào quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ và tạo nguyên liệu dinh dưỡng (N, P và các khoáng chất khác…) cho thực vật sử dụng

- Thân và lá ở mặt nước hoặc phía trên mặt nước của thực vật thủy sinh hấp thụ ánh sáng mặt trời do đó ngăn cản sự phát triển của tảo, qua đó hạn chế được sự dao động lớn của pH và lượng ôxy hoà tan giữa ban ngày và ban đêm

- Chuyển hoá nước và chất ô nhiễm Thực vật hấp thu các chất và ion gây ra

ô nhiễm vào trong cơ thể của chúng Trong quá trình xử lý, các chất có tiềm năng gây ô nhiễm có thể ở trạng thái không hoạt động qua sự trao đổi, kết tủa, tích tụ, oxi hoá và sự biến đổi các ion

- Cung cấp lớp đất và lớp trầm tích mới: Theo thời gian, một lớp giống như bùn được tich tụ dần trên mặt nền đáy Các chất này đôi khi tạo ra một lớp đất hoặc trẩm tích lắng đọng mới, chứa cặn bã thực vật, sản phẩm từ quá trình trao đổi chất của vi sinh vật và phần chậm hoặc không giải của chất rắn được thực vật giữ lại.Thân và lá của thực vật nửa ngập nước và rễ của thực vật nổi như là một lớp ngăn chặn một số chất lơ lửng Bởi vậy, thực vật tạo điều kiện cho sự phân huỷ các chất hữu cơ bằng cách kéo dài thời gian cho quá trình biến đổỉ sinh hoá

2.2.2.Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm của thực vật thủy sinh

- Nitơ: Được loại bỏ thông qua sự hấp thu thường xuyên, bay hơi amoniac và

nitrat hóa-khử nitrat Các vi sinh vật nitrat phát triển mạnh ở bộ rễ - nơi cung cấp oxy:

+ Quá trình nitrat hóa: xảy ra trong nước khi nồng độ oxy hòa tan đủ cung cấp cho hoạt động của vi khuẩn nitrat hóa Các điều kiện này thường được tạo ra

khi mật độ cây trồng thấp và che phủ một phần trên bề mặt nước

+ Quá trình khử nitrat: Khi mật độ cây tăng, oxy khuếch tán vào trong nước

bị hạn chế, oxy hòa tan trong nước giảm Ngoài ra, thực vật bao phủ trên mặt nước ngăn chặn dự phát triển của tảo bằng cách ngăn chặn ánh sáng mặt trời tới nước, dẫn đến những khu vực thiếu oxy tạo điều kiện thuận lợi cho sự khử nitrat ở lớp bùn

đấy nếu có đủ nguồn cacbon

Hiện nay, các nhà nghiên cứu vẫn chưa đạt được sự thống nhất về tầm quan trọng của các cơ chế khử nitơ như trên Đặc biệt với hai cơ chế nitrat hoá/ khử nitrat

và sự hấp thụ của thực vật là vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu [6]

- Phospho: Có thể được loại bỏ bằng sự đồng hóa của vi khuẩn, sự hấp thu của thực vật, sự hấp phụ lên đất Tương tự như quá trình loại bỏ Nitơ,vai trò của thực vật trong việc loại bỏ Phospho vẫn còn là vấn đề tranh cãi.

2.2.3 Ưu và nhược điểm khi sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải

* Ưu điểm

Ngày nay, sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải và nước ô nhiễm

đã được áp dụng rộng rãi Từ kết quả các nghiên cứu và ứng dụng trên nước đã đưa

ra những ưu điểm khi sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải như sau:

- Chi phí cho toàn bộ quá trình xử lý bằng thực vật thủy sinh thấp Phù hợp với những đất nước còn khó khăn về kinh tế như nước ta

- Quá trình công nghệ trong xử lý không phức tạp

- Hiệu quả xử lý ổn định đối với nhiều loại nước ô nhiễm thấp

- Sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải không tiêu tốn nhiều năng lượng, thậm chí có trường hợp không cần năng lượng Do đó,ứng dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải ở những vùng còn khó khăn có thể thực hiện dễ dàng

- Ngoài khả năng xử lý nước thải, sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý có thể ứng dụng vào nhiều mục đích khác nhau như: làm thức ăn trong chăn nuôi (bèo tây), làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ (cỏ Vetiver) [13]

- Xử lýđược nhiều tác nhân gây ô nhiễm

- Thân thiện với môi trường

* Nhược điểm

- Tốn nhiều diện tích Thực vật cần một diện tích thích hợp để có thể tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, sử dụng vào quá trình quang hợp từđó ảnh hưởng tới hiệu quả xử lý nước thải Do đó việc ứng dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải ởđô thị rất khó khăn

- Khả năng chống chịu kém đối với nồng độ các chất ô nhiễm cao trong nước thải

- Thường được đặt sau hệ thống xử lý cơ học, lý hóa

2.2.4.Các mô hình công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước ô thải, nước ô nhiễm

Công nghệ sử dụng thực vật trong xử lý nước thải được gọi là “Constructed Wetland” hay còn gọi là công nghệ đất ngập nước Công nghệ Wetland được áp dụng tại Mỹ và Châu Âu khoảng 100 năm nay nhưng gần đây thì công nghệ này đã được biết đến ở cả Châu Á và Châu Úc

Theo định nghĩa của công ước RAMSAR về đất ngập nước: “Đất ngập nước là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc vùng nước tự nhiên hay nhân tạo, có nước thường xuyên hay tạm thời, nước đứng hay nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể

cả các vùng nước ven biển có độ sâu không quá 6m khi thuỷ triều thấp đều là các vùng đất ngập nước”[4]

Có 2 loại đất ngập nước đó là đất ngập nước tự nhiên và đất ngập nước nhân tạo Trong đó, hệ thống đất ngập nước tự nhiên là hệ thống được thiết kế và xây dựng nhằm tận dụng các quá trình tự nhiên kết hợp với sử dụng đất, thảm thực vật ngập nước và hệ vi sinh vật để xử lý nước thải Ưu điểm so với hệ đất ngập nước tự nhiên:

- Hệ đất ngập nước nhân tạo được kiểm soát tốt hơn Từ đó tạo cơ sở cho việc thiết lập các hệ thống xử lý thử nghiệm với hàm lượng chất ô nhiễm, loại thực vật và kiểu dòng chảy khác nhau

- Lựa chọn vị trí, đa dạng về kích thước

- Tải thủy lực và thời gian lưu được kiểm soát chặt chẽ

Với những ưu điểm vượt trội hơn, hiện nay thường sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo trong xử lý nước thải

Sử dụng hệ thống đất ngập nước trong xử lý nước thải có 3 dạng công nghệ chính:

2.2.4.1.Hệ thống dòng chảy bề mặt ( Free water surface constructed wetlands)

Những hệ thống này thường gồm có: lưu vực chứa nước, hoặc các kênh dẫn nước, với lớp lót bên dưới để ngăn sự rò rỉ nước, đất hoặc các lớp lọc thích hợp khác hỗ trợ cho thực vật nổi Dòng nước thải chảy ngang trên bề mặt Lớp nước nông, tốc độ dòng chảy chậm và sự có mặt của thân cây quyết định dòng chảy và đặc biệt trong các mương dài và hẹp, bảo đảm điều kiện dòng chảy nhỏ

2.2.4.2.Hệ thống dòng chảy ngầm ( subsurface flow wetlands)

Đất ngập nước với hệ thống dòng chảy ngầm được chia làm 2 loại theo hướng dòng chảy nước thải vào chiều ngang và thẳng đứng Hệ thống dòng chảy ngầm theo dòng chảy ngang xử lý tốt chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng Tuy nhiên, khả năng xử lý các chất dinh dưỡng lại thấp do điều kiện thiếu oxy dẫn đến không cho phép nitrat hóa amoni, từ đó khả năng xử lý nitơ bị hạn chế

2.2.4.3.Công nghệ dòng chảy phối hợp

Để nghiên cứu và ứng dụng tốt các công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh, người ta phải đánh giá được đặc điểm sinh học, tính chống chịu cũng như khả năng loại bỏ chất gây ô nhiễm của từng loài Mặt khác, việc tối ưu hoá các phương pháp nuôi trồng cũng như đi sâu nghiên cứu quá trình sinh hoá diễn ra trong cây, sự chuyển vận các chất là những tiền đề quan trọng góp phần nâng cao hiệu quả xử lý

ô nhiễm của thực vật thủy sinh

Để phát huy tối đa những ưu điểm của mỗi hệ và nâng cao hiệu quả xử lý nước thải người ta thường sự dụng hệ thống kết hợp với những loại thực vật và kiểu dòng chảy khác nhau

2.2.5 Bèo tây và khả năng xử lý nước thải

Bèo tây (tên khoa học: Eichhornia crassipes Solms) còn được gọi là lục

bình, bèo Nhật Bản, thân thảo, sống nổi theo dòng nước hoặc trong các ao tù, kênh

rạch, thuộc chi Eichhornia của họ Pontederiaceae

Bèo tây là thực vật thủy sinh nước ngọt, lá xanh và bóng, tròn, hoa mọc thành cụm Cuống lá nhiều lỗ hổng giúp cây nổi trên mặt nước Kích thước tùy thuộc vào

môi trường sống

Từ những năm 1970, các nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải ở bèo tây đã được tiến hành ở Mỹ Các nghiên cứu cho thấy bèo tây có khả năng loại bỏ BOD, TSS rất hiệu quả, ngoài ra còn hiệu quả trong loại bỏ N, P, Na, K, Ca, Mg và một số

khoáng chất khác

Theo nghiên cứu gần đây về khả năng xử lý nước thải của bèo tây, hàm lượng amoni sau khoảng thời gian một vài ngày đầu thí nghiệm đã giảm nhanh từ 100,383

mg/lít xuống còn 6,560 mg/lít, nhu cầu oxy hóa học (COD) đã giảm khá nhanh, khoảng từ 60 đến 70% sau 25 ngày, còn hàm lượng BOD đã giảm gần 9 lần [3] Ngoài ra, một số thí nghiệm đã chứng tỏ rằng 1ha mặt nước thả bèo tây có thể làm sạch đến 3 tấn nước thải mỗi ngày Cụ thể, nó có thể hút được 34kg Na, 22kg Ca,

17 kg P, 4kg Mn, 2,1kg Phenol, 89g Hg, 104g Al, 297g kẽm, 321g Stronti, trong

24 giờ.Nó còn có khả năng hút và tích lũy kẽm rất mạnh Thí nghiệm thả bèo tây trong một chậu nước bẩn chứa 10mg kẽm/1 lít, trong 38 ngày lượng kẽm tích lũy trong cơ thể nó cao hơn thực vật thông thường 133% [30]

Bèo tây sinh trưởng rất mạnh, được xếp là một trong 10 loài cây có tốc độ sinh trưởng mạnh nhất thế giới Tỷ lệ tăng trưởng của bèo tây khoảng 10,33- 19,15 kg/ha/ngày [17,19] Chúng có khả năng tăng gấp đôi sinh khối trong vòng 14 ngày [23] Trong điều kiện bình thường, bèo tây có thể bao phủ mặt nước với mật độ 10kg/m2, mật độ tối đa có thể đạt được là 50kg/m2[24] Sự tăng trưởng nhanh chóng của bèo tây được coi là một lợi thế trong xử lý nước thải

Tốc độ sinh trưởng của bèo tây phụ thuộc vào mật độ, nguồn dinh dưỡng trong nước thải và điều kiện khí hậu Do đó, tốc độ sinh trưởng của bèo tây và thành phần dinh dưỡng trong nước thải có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của quá trình xử

lý Năng suất cao (tốc độ hấp thụ chất dinh dưỡng cao) chỉ xảy ra khi mật độ được duy trì từ 500-2000 g/m2 [8]

2.2.6 Cỏ Vetiver và khả năng xử lý nước thải

Cỏ Vetiver tên khoa học Vetiveria zizanioides L thuộc họ Graminae, họ phụ Panicoideae, tộc Andropogoneae

* Đặc điểm hình thái [13]

- Cỏ Vetiver có bộ rễ đồ sộ, rất phát triển, mọc rất nhanh và ăn rất sâu, trong

12 tháng đã có thể ăn sâu tới 3,6m trên đất tốt Do có bộ rễ ăn sâu nên cỏ Vetiver chịu hạn rất khỏe, có thể hút độ ẩm từ tầng đất sâu bên dưới, và xuyên qua các lớp đất bị lèn chặt, qua đó giảm bớt lượng nước thải thấm xuống quá sâu

- Phần lớn các sợi rễ trong bộ rễ khổng lồ của nó lại rất nhỏ và mịn, đường kính trung bình chỉ khoảng 0,5-1,0mm, tạo nên một bầu rễ rất lớn, rất thuận lợi cho

sự phát triển của vi khuẩn và nấm, là điều kiện cần thiết để hấp thụ và phân hủy các chất gây ô nhiễm như nitơ v.v

- Thân cỏ mọc thẳng đứng, rất cứng, có thể đạt tới 3m chiều cao, nếu trồng dày thì chúng tạo thành hàng rào sống, kín nhưng vẫn thoáng, khiến nước chảy chậm lại và hoạt động như một màng lọc, giữ lại bùn đất

* Đặc điểm sinh lý

- Cỏ Vetiver có sức chịu đựng đối với sự biến động khí hậu cực kỳ lớn như hạn hán kéo dài, lũ lụt, ngập úng Khả năng chịu ngập úng kéo dài đến 45 ngày ở luồng nước sâu 0,6-0,8 m và chịu được biên độ nhiệt từ -100C đến 480

C [14]

- Cỏ Vetiver có thể thích nghi với đất có độ chua, độ mặn, độ phèn cao, có hàm lượng Na và Mg cao

- Cỏ Vetiver có thể hấp thụ một lượng lớn N và P hòa tan trong nước thải

- Cỏ Vetiver có thể chịu nồng độ thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ cao

- Cỏ Vetiver có thể phân hủy một số hợp chất hữu cơ liên quan với thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ

- Cỏ Vetiver có khả năng phục hồi rất nhanh sau khi bị ảnh hưởng của hạn hán, giá lạnh, cháy, nhiễm mặn và những điều kiện bất thuận khác sau khi những điều kiện này kết thúc

Do hiểu quả cao trong xử lý nước thải, đơn giản và kinh tế nên hiện nay sử dụng cỏ Vetiver trong xử lý nước thải được áp dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam

2.3.Các nghiên cứu trong và ngoài nước về xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

2.3.1 Các nghiên cứu của các nước trên thế giới

Trên thế giới, các nghiên cứu về hệ thống xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đã được nghiên cứu và ứng dụng từ rất lâu Việc sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đã được đề xuất bởi Boyd (1968), Wolverton và Mc Donald (1979), Paverly (1983), Oron et al (1986), Sutton

và Orones (1975), Reddy (1983), Shukla và Tripathi et al (1990) [26]

Từ những năm 1970, các nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của bèo tây

đã được tiến hành ở Mỹ Theo EL- Gendy và cộng sự (2006) : rễ bèo tây hấp thụ rất mạnh Cr, tiếp đến Cu và Cd, và kém nhất là Pb và Ni Theo Olivera và cộng sự (2001) bèo tây có thể hấp thu 80% Cd trong rễ khô [21]

Một số nước phát triển như Mỹ, Pháp, Nhật Bản, Đức, Hàn Quốc,… đã khai thác thành công nhưng ưu diểm của thực vật thủy sinh để phát triển các công nghệ

xử lý nước ô nhiễm Từ những năm 1980, có rất nhiều các cơ sở xử lý nước ô nhiễm tại các bang của Mỹ sử dụng loài thực vật nổi và hệ thống ổn định trong khâu cuối của quá trình xử lý Đến năm 2006, chỉ riêng Mỹ, Canada đã có hàng ngàn hệ thống

xử lý nước ô nhiễm (thành phố, khu công nghiệp, khai thác mỏ…) bằng công nghệ

sử dụng thực vật thủy sinh đang hoạt động Phương pháp xử lý ô nhiễm hữu cơ tại vùng rễ của một số loài thực vật thủy sinh đã được nghiên cứu và triển khai có hiệu quả tại Nhật Bản, Đức Tại Pháp đến năm 1993 đã có tới 2600 trạm xử lý nước ô nhiễm kết hợp sử dụng ao ổn định Tại Thuỵ Điển đến năm 2002, diện tích đất sử dụng cho loại hình công nghiệp này đã là 2350 ha, còn Đan Mạch đến năm 2004 con số này đã là 3200ha

Ở Trung Quốc, chất dinh dưỡng và kim loại nặng thải ra từ các trại lợn là những chất chủ yếu nhất gây ô nhiễm nguồn nước, với nồng độ N, P và cả Cu, Zn vốn rất cao trong thức ăn tăng trọng Kết quả thử nghiệm cho thấy, cỏ Vetiver có khả năng làm sạch nước thải rất cao Nó có thể hấp thụ và lọc Cu và Zn tới trên 90%; As và N tới trên 75%; Pb trong khoảng 30-71% và P trong khoảng 15-58% [20]

Ở Australia, 5 hàng cỏ Vetiver đã được tưới ngầm bằng nước thải lấy từ hố ga

ở nhà vệ sinh ra Khi cỏ Vetiver được 5 tháng tuổi, lượng Nitơ tổng trong nước thấm ngầm qua 2 hàng cỏ đã giảm 83%, và sau 5 hàng cỏ đã giảm tới 99% Tương

tự như vậy, hàm lượng Phốt pho tổng cũng giảm lần lượt 82% và 85% [13]

2.3.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam.

Tại Việt Nam, công nghệ xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh có tiềm năng rất lớn và rất phù hợp với điều kiện của nước ta về cả điều kiện khí hậu cũng như hiệu quả kinh tế

Các nghiên cứu mới đây như “Xử lý nước thải sinh học bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam” của trung tâm kĩ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp (trường Đại học xây dựng Hà Nội); “Xây dựng

mô hình hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải sinh hoạt tại các xã Minh Nông, Bến Gót, Việt Trì” của trường Đại học Quốc gia Hà Nội đã cho thấy có thể áp dụng hiệu quả phương pháp này trong điều kiện của Việt Nam [32,33]

Năm 2003 các nhà khoa học thuộc Viện Hóa Học, Viện Công nghệ Sinh học thuộc Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu phương pháp dùng bèo tây để xử lý nước rò từ bãi rác Kết quả cho thấy nếu kết hợp với quá trình tiền xử lý hóa học đơn giản như keo tụ, trộn vôi và sục CO2 hoặc sau giai đoạn tự phân hủy hiếu khí, nước rò từ bãi rác được pha loãng để giảm hàm lượng amoni xuống còn khoảng 100 mg/lít thì khả năng sử dụng bèo tây để xử lý chất lượng nước thải nhằm đạt tiêu chuẩn cho phép là hoàn toàn khả thi [35]

Theo Lâm Ngọc Thụ và Đào Văn Bẩy (2005) “Nghiên cứu khả năng chịu pH

và nồng độ ion amoni của bèo tây” đã cho thấy giá trị pH và hàm lượng ion amoni

có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của bèo tây.[15]

Theo Phạm Văn Đức (2005), khi nghiên cứu sử dụng bèo tây (Eichhornia crassipes (Mart) Solms và bèo cái (Pistia Stratiotes L) để xử lý nước thải từ chế

biến thuỷ sản đã thấy rằng: bèo tây sinh trưởng tốt trong môi trường có nồng độ COD từ 250mg/l đến 750mg/l Trong thí nghiệm theo mẻ, bèo tây có thể loại bỏ 89,9% - 93,22% COD, 93.38%- 96,84% T-N và 82,55%- 81,94% Trong quy trình

xử lý nước thải chế biến thủy sản bằng bèo tây ở quy mô pilot, hiệu suất làm sạch của bèo tây là 78,50% với COD, 33,43% với T-N và 44,47% với T-P [5]

Năm 2007, trong công trình nghiên cứu:“Nghiên cứu sử dụng các loài thực vật thủy sinh điển hình cho xử lý nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng và nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm”,TS Trần Văn Tựa và cộng sự- Viện Công nghệ môi trường, Viện nghiên cứu khoa học và công nghệ Việt Nam đã chỉ ra rằng bèo tây có khả năng chịu mức độ ô nhiễm hữu cơ cao Bèo sinh trưởng bình thường

trong môi trường có nồng độ N- NH4+ từ 40mg/l đến 120mg/l và nồng độ P-PO43- từ 10mg/l đến 60mg/l [16]

Nghiên cứu ở Việt Nam đã cho thấy cỏ Vetiver có tiềm năng rất lớn trong xử

lý nước thải Nghiên cứu đã chỉ ra rằng cỏ Vetiver đạt hiệu suất xử lý khá cao đến 91% đối với nitrogen và 85% đối với phosphorua [1]

Ở Việt Nam, bước đầu đã có một số thử nghiệm tại một nhà máy chế biến hải sản để xác định thời gian cần thiết giữ nước thải ở đồng cỏ Vetiver nhằm tiêu giảm nitrat và phosphate xuống tới nồng độ dưới tiêu chuẩn cho phép Kết quả phân tích cho thấy, hàm lượng Nitơ tổng trong nước thải giảm 88% sau 48 giờ và giảm 91% sau 72 giờ, hàm lượng Phospho tổng giảm 80% sau 48 giờ và 82% sau 72 giờ Tổng lượng N và P bị tiêu giảm sau 48 giờ và 72 giờ xử lý không khác nhau nhiều [18]

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

3.1.1.1 Bèo tây

Bèo tây dùng trong thí nghiệm được lấy từ ao tự nhiên khu vực Cổ Nhuế (Từ Liêm, Hà Nội) Sau khi lấy về, bèo được nuôi trong nước có bổ sung môi trường thủy canh trong vài ngày rồi chọn những cây tươi, có hệ rễ phát triển, không sâu

bệnh để đặt hệ thống

3.1.1.2 Cỏ Vetiver

Cỏ Vetiver được lấy từ trại cây khu vực Cổ Nhuế (Từ Liêm, Hà Nội) Sau khi lấy về, cỏ Vetiver được nuôi trong môi trường nước có bổ sung môi trường thủy canh một thời gian để cây thích nghi dần với điều kiện mới Những cây tươi, có sức sống tốt, hệ rễ phát triển, không bị sâu bệnh được chọn làm thí nghiệm

3.1.1.3 Nước thải

Nước thải dùng trong thí nghiệm là nước thải sau xử lý kỵ khí tại Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương (Viện Chăn nuôi)

Bảng 3.1.Thành phần cơ bản nước thải sau xử lý kỵ khí bằng hầm biogas tại

Trung tâm nghiên cứu lợn Thụy Phương (Viện Chăn nuôi)

STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Giá trị

Thành phần nước thải chăn nuôi lợn (Trung tâm giống lợn Thụy Phương) sau

xử lý kỵ khí (bảng 3.1) cho thấy mặc dù lượng chất hữu cơ bị phân hủy nhiều trong quá trình xử lý yếm khí ở hầm biogas, nhưng COD vẫn còn rất cao (775,53 – 1985,98 mg/l) Tổng N và P tương ứng trong khoảng là 744,59 – 1114,24 mg/l và 50,04 –115, 24 mg/l Các giá trị này cao hơn tiêu chuẩn thải của QCVN 40/2011 rất nhiều lần Trong các dạng N thì dạng amoni là chủ yếu (703,82 – 892,11mg/l) còn dạng nitrat là không đáng kể (0,65 –1,68 mg/l) Lượng amoni cao do vậy cần pha loãng nước thải trước khi sử dụng trong nghiên cứu do amoni rất độc đối với thực vật cũng như thực vật thủy sinh

Theo lý thuyết, sau công đoạn xử lý kỵ khí, phần lớn Nitơ chuyển sang dạng amoni Tuy nhiên, khi qua xử lý hiếu khí-thiếu khí, nitơ và phôtpho tiếp tục được xử lý nên hàm lượng sẽ giảm xuống Về dạng nitơ, hàm lượng amoni giảm xuống nhưng lượng nitrat tăng lên trong quá trình nitrat hóa Kết quả nghiên cứu

xử lý hiếu khí-thiếu khí nước thải chăn nuôi lợn (đã qua xử lý ở hầm biogas) theo quá trình SBR (Sequencing Batch Reactor) cho thấy hiệu quả xử lý COD đạt trên 90% [7]

Trên đây là các cơ sở khoa học cho việc hiệu chỉnh nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào của nước thải đưa vào

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu

Mô hình nghiên cứu ngoài thực tế được xây dựng như sau:

Do là đề tài khóa luận tốt nghiệp nên phạm vi nghiên cứu trong khóa luận được thu hẹp, chỉ sử dụng 2 đối tượng đó là bèo tây và cỏ Vetiver Khi đó nước thải đầu vào của hệ thống xử lý qua bèo tây và cỏ Vetiver là nước thải xử lý qua hệ thống thủy trúc

3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu

Địa điểm: Viện Công nghệ môi trường trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Thời gian nghiên cứu : Từ 11/2014 đến 5 /2015

Nước thải đầu vào

Bể nổi Thủy trúc

Bèo tây 1 Bèo tây 2

Cỏ Vetiver 1 Cỏ Vetiver 2

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Xây dựng mô hình thí nghiệm xử lý nước thải chăn nuôi lợn qua hệ thống thực vật thủy sinh: cỏ Vetiver, bèo tây

- Thu thập mẫu ở từng giai đoạn và từng thời điểm khác nhau để tiến hành phân tích mẫu

- Xác định một số chỉ tiêu hóa lýcủa nước thải chăn nuôi lợn trước và sau khi xử lý qua hệ thống thực vật thủy sinh Bao gồm: COD; T-N; T-P; NH4+;

* Lấy mẫu nước thải ở từng giai đoạn khác nhau để đem phân tích thông qua

hệ thống nhỏ giọt, gồm:

- Nước thải đầu vào

- Nước thải sau khi xử lý qua bèo tây

- Nước thải sau khi xử lý qua cỏ Vetiver (nước thải đầu ra)

* Thời điểm lấy mẫu:

- Tải lượng 8 lít/ngày: lấy mẫu vào các ngày 08/04/2015; 15/04/2015; 21/04/2015; 07/05/2015

- Tải lượng 15 lít/ngày: lấy mẫu vào các ngày 13/05/2015; 15/05/2015; 19/05/2015; 21/05/2015

Xác định hàm lượng các chỉ tiêu nói trên dựa theo các phương pháp tiêu chuẩn

của Mỹ (APHA, 1995) và theo các phương pháp tiêu chuẩn của phòng thí nghiệm

UMR Sisyphe, trường Đại học Paris VI (Pháp), cụ thể như sau: