Đề tài nghiên cứu được tiến hành tại thành phố Pleiku, thời gian thực hiện đề tài từ năm 2015 đến nay. Mục tiêu của nghiên cứu là điều tra, thu thập, thống kê số liệu thủy văn, điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế xã hội, hiện trạng nước thải sinh hoạt và giải pháp xử lý đồng thời xác định ô nhiễm trong nước thải của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại khu quy hoạch Nguyễn Văn Linh; Đánh giá giải pháp thiết kế quy hoạch xử lý nước thải sinh hoạt của dự án và nghiên cứu đưa công nghệ sinh thái vào trong xử lý nước thải sinh hoạt của khu quy hoạch.Đề tài sử dụng phương pháp điều tra thu thập, phân tích, tổng hợp thông tin, phương pháp so sánh, đánh giá. Thí nghiệm phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt được khảo sát, lấy mẫu ngẫu nhiên và được đo lường bởi Trung tâm đo lường chất lượng thuộc Sở Khoa Học Công Nghệ tỉnh Gia Lai.Kết quả nghiên cứu cho thấy trên địa bàn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Tại khu vực nghiên cứu, việc xử lý nước thải sinh hoạt thô sơ với một số phương thức như hầm tự hoại, xả vào cống thu nước mưa hay xả trực tiếp ra môi trường đất, đã và đang là nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm, đất cũng như không khí tại khu vực. Luận văn còn khái quát được các ưu, nhược điểm của các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại các đô thị Việt Nam nói chung và của dự án quy hoạch Nguyễn Văn Linh nói riêng đồng thời đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ sinh thái tiên tiến hiện nay nhằm cung cấp thông tin hữu ích cho các nhà quy hoạch, đánh giá dự án (ĐTM, ĐMC) trong công tác thiết kế, quản lý xây dựng công trình hay các nhà quản lý, hoạch định chính sách trong quá trình quản lý và cải thiện môi trường một cách khoa học và hiệu quả. Ngoài ra, nếu nguồn nước thải sinh hoạt được xử lý theo hướng bền vững thì về mặt xã hội cộng đồng dân cư sẽ có tâm lý thoải mái hơn trong việc sử dụng nguồn nước, không phải bận tâm về sự tác động của các yếu tố ô nhiễm lên sức khỏe, chất lượng môi trường sống được đảm bảo hơn.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** TRẦN THỊ ANH THY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU QUY HOẠCH NGUYỄN VĂN LINH TP PLEIKU, TỈNH GIA LAI LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH **************** TRẦN THỊ ANH THY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU QUY HOẠCH NGUYỄN VĂN LINH TP PLEIKU, TỈNH GIA LAI Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số : 60.85.01.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Hướng dẫn Khoa học: TS NGUYỄN HỒNG HÀ Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 10/2016 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH THÁI TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU QUY HOẠCH NGUYỄN VĂN LINH TP PLEIKU, TỈNH GIA LAI TRẦN THỊ ANH THY Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: Thư ký: Phản biện 1: Phản biện 2: Ủy viên: LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Trần Thị Anh Thy, sinh ngày 31 tháng 12 năm 1990 huyện ChưPRông, tỉnh Gia Lai Tốt nghiệp THPT Trường THPT Trần Phú, huyện ChưPRông, tỉnh Gia Lai năm 2009 Tốt nghiệp Đại học ngành Quản Lý Tài Nguyên & Mơi Trường hệ quy Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2013 Từ 07/2014 học viên Cao học ngành Quản lý Tài nguyên & Môi trường Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 257/28/6 đường Nguyễn Viết Xuân – Phường Hội Phú – Thành phố Pleiku – Tỉnh Gia Lai Mobile: 0974.827.169 Email: anhthyqm09@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Luận văn “Ứng dụng công nghệ sinh thái xử lý nước thải sinh hoạt khu quy hoạch Nguyễn Văn Linh, TP Pleiku, tỉnh Gia Lai” cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, phân tích, thu thập từ điều tra thực tế địa phương Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Trần Thị Anh Thy LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi để giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Trường Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Quản lý Tài nguyên Môi trường, phòng Sau Đại học Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy, đóng góp ý kiến quý báu giúp đỡ cho tơi thời gian học tập nghiên cứu hồn thành luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn Khoa học – Tiến sĩ Nguyễn Hồng Hà, người tận tình giúp đỡ, khuyến khích hướng dẫn từ những hướng lúc hồn chỉnh luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Lãnh đạo Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Gia Lai, Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Gia Lai tất hộ dân khu quy hoạch Nguyễn Văn Linh nhiệt tình giúp đỡ việc cung cấp thông tin, số liệu triển khai nghiên cứu địa bàn Cuối tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình cám ơn tất bạn bè chia động viên tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu Mặc dù cố gắng suốt q trình hồn thiện luận văn khơng thể tránh những thiếu sót đáng tiếc Vì vậy, mong nhận những ý kiến đóng góp quý báu q Thầy Cơ bạn để luận văn hồn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn! Học Viên Trần Thị Anh Thy TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu tiến hành thành phố Pleiku, thời gian thực đề tài từ năm 2015 đến Mục tiêu nghiên cứu điều tra, thu thập, thống kê số liệu thủy văn, điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội, trạng nước thải sinh hoạt giải pháp xử lý đồng thời xác định ô nhiễm nước thải hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu quy hoạch Nguyễn Văn Linh; Đánh giá giải pháp thiết kế quy hoạch xử lý nước thải sinh hoạt dự án nghiên cứu đưa công nghệ sinh thái vào xử lý nước thải sinh hoạt khu quy hoạch Đề tài sử dụng phương pháp điều tra thu thập, phân tích, tổng hợp thơng tin, phương pháp so sánh, đánh giá Thí nghiệm phân tích chất lượng nước thải sinh hoạt khảo sát, lấy mẫu ngẫu nhiên đo lường Trung tâm đo lường chất lượng thuộc Sở Khoa Học Công Nghệ tỉnh Gia Lai Kết nghiên cứu cho thấy địa bàn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Tại khu vực nghiên cứu, việc xử lý nước thải sinh hoạt thô sơ với số phương thức hầm tự hoại, xả vào cống thu nước mưa hay xả trực tiếp môi trường đất, nguy gây ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm, đất khơng khí khu vực Luận văn khái quát ưu, nhược điểm hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đô thị Việt Nam nói chung dự án quy hoạch Nguyễn Văn Linh nói riêng đồng thời đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ sinh thái tiên tiến nhằm cung cấp thơng tin hữu ích cho nhà quy hoạch, đánh giá dự án (ĐTM, ĐMC) công tác thiết kế, quản lý xây dựng cơng trình hay nhà quản lý, hoạch định sách q trình quản lý cải thiện môi trường cách khoa học hiệu Ngoài ra, nguồn nước thải sinh hoạt xử lý theo hướng bền vững mặt xã hội cộng đồng dân cư có tâm lý thoải mái việc sử dụng nguồn nước, bận tâm tác động yếu tố ô nhiễm lên sức khỏe, chất lượng môi trường sống đảm bảo ABSTRACT The research project has been conducted in Pleiku city since 2015 The aim of the project was to investigate, collect and analyse hydrological data, natural conditions, the social-economic situation, current status of wastewater, processing solutions and identifying level of pollution of the wastewater in the sewage treatment system in Nguyen Van Linh planning place Evaluating solutions of wastewater treatment project, applying eco-technology research on wastewater treatment in the planning place are also mentioned in this project In this project, the investigating, estimating and comparative methods was used to collect, analyze and synthesize information Expensuents about wastewater quality were qualysed from randomly sampled and measured by The measuring quality Center at the Department of Science and Technology in Gia Lai Province Research results showed that there hasn’t been any wastewater treatment in the planning place Beside, the disposal of wastewater was rough with some methods such as using automatic tunnel, discharging wastewater into rainwater sewers or directly onto the land These ways might cause the risk of polluting the environment, water, ground water, soil as well as the air in the area In this study, there are also the pros and cons of the wastewater treatment system in many cities in Vietnam in general and in Nguyen Van Linh planning place in particular Beside, wastewater treatment by advanced eco-technology was proposed to provide useful information to ones who plan, evaluate the projects or managers, policymakers in processing and improving the environment in a scientific and effective way In addition, if the source of waste water was stably treated, the residential community would feel more comfortable in the use of water resources and they did not have to bother about the effects of the pollution elements up to the health, the quality of the environment was guaranteed MỤC LỤC TRANG Trang tựa DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) BTCT: Bê tơng cốt thép COD: Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) CTĐT: Cơng trình thị ĐCCT: Địa chất cơng trình ĐCTV: Địa chất thủy văn ĐMC: Đánh giá môi trường chiến lược DN: Doanh nghiệp ĐTM: Đánh giá tác động môi trường ĐVT: Đơn vị tính FWS: Đất ngập nước nhân tạo dạng ngập nước (Free Water Surface) GDP: Tổng sản phẩm quốc nội (Gross Domestic Product) KT - XH: Kinh tế - xã hội QĐ: Quyết định SS: Các chất rắn lơ lửng (Suspended Solids) TB: Trung bình TM - DV: Thương mại – Dịch vụ TP: Thành phố TS: Tổng chất rắn (Total Solid) UBND: Ủy ban nhân dân VSB: Đất ngập nước nhân tạo dòng chảy ngầm (Vegetated Submerged Bed) VSV: Vi sinh vật WHO: Tổ chức Y tế giới (World Health Organization) 10 BẢNG KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI KHU QUY HOẠCH NGUYỄN VĂN LINH, TP PLEIKU, TỈNH GIA LAI Chỉ tiêu Đơn vị M1 M2 pH - 6,16 5,99 6,38 COD mgOxy/L 132 40 BOD5 mgOxy/L 12,06 4,8 Nitơ tổng số mg/L 9,81 Photpho tổng số mg/L 0,35 Coliforms Nhiệt độ MPN/100ml 28 C 27 M3 M4 M6 M7 M8 M9 6,87 6,53 6,78 3,05 6,47 6,64 1100 72 900 96 20 84,6 7,26 19,32 7,26 169,2 14,46 4,8 7,01 19,61 5,6 36,43 21,02 2,8 1,14 1,25 0,85 0,87 0,04 1,49 11000 150 30 30 30 29 148 M5 44 1,4 1,65 0,52 1100 70 150 43 31 29 30 30 Phụ lục CÁC CƠNG THỨC TÍNH TỐN Các cơng thức tính tốn sử dụng luận văn: • Lưu lượng trung bình ngày đêm nước thải sinh hoạt tính theo cơng thức sau: = Trong đó: qtb: Tiêu chuẩn nước trung bình; Ni: Dân số dự án • Lưu lượng trung bình (): = • Lưu lượng trung bình giây (): = • Lưu lượng lớn ngày đêm (): = Trong đó: qmax: Tiêu chuẩn nước ngày dùng nước lớn • Lưu lượng nước thải sau xử lý hệ thống đất ngập nước: Qe = Q0 + P - I - ET Trong đó: - P: Lượng mưa trung bình (mm/tháng) - I: Tốc độ thẩm thấu vào nước ngầm (m3/ngày) - ET: Tốc độ bay (mm/tháng) • Nồng độ chất nhiễm có nước thải theo công thức sau: C =C0 x N/Q Trong đó: C: Nồng độ chất nhiễm, (mg/l); 149 C0: Tải lượng ô nhiễm, (g/người.ngđ); N: Số dân, (người); Q: Lưu lượng nước thải, (m3/ngđ) • Tải lượng dòng thải sinh hoạt tính theo cơng thức sau: Trong đó: Mi – Tải lượng nhiễm dòng thải sinh hoạt cần tính tốn theo chất nhiễm thứ i (kg/ngày.đêm); N – Dân số tương ứng với dòng thải sinh hoạt cần tính tốn (người); Gi – Hệ số phát thải chất ô nhiễm thứ i (g/người.ngày đêm) (bảng 1); α - Tỉ lệ dân số có sử dụng bể tự hoại để xử lý cục nước thải sinh hoạt, lấy theo số liệu điều tra thực tế hoặc tạm tính; ηi – Hiệu xử lý chất ô nhiễm thứ i bể tự hoại hoặc cơng trình tương tự (bảng 2) (Lê Hồng Việt, 2009) • Hiệu suất xử lý BOD5: = exp (-KTt) As = { Q ( ln Co – ln Ce ) ÷ ( KT d n) Trong đó: - Ce : BOD5 đầu ra, mg/L; - Co : BOD5 đầu vào, mg/L; - KT : Tốc độ phản ứng, ngày-1; - t : Thời gian lưu nước, ngày; - Q: lưu lượng nước thải, m3/ ngày; - d: độ sâu, m; - n : độ rỗng; - As: Diện tích bề mặt, m2 • Bề mặt cắt ngang: Ac = Q ÷ ksS 150 Trong đó: Ac : (d*W) diện tích mặt cắt dòng nước, m2; - d :độ sâu, m; W: chiều rộng, m; - ks : Tốc độ thấm, m3/m2-ngày; - S : độ dốc thủy lực (Nguồn: EPA, 1988) Bảng Hệ số phát thải chất ô nhiễm sinh hoạt (Đơn vị: g/người/ngày.đêm) Các quốc gia Chi tiết phát Theo tiêu triển gần gũi chuẩn Bộ Ước tính giá trị với Việt Nam Xây dựng trung bình khu (Các nước (TCXD 5184- vực nghiên cứu khu 1985) vực) Chất rắn lơ lửng (SS) BOD5 COD Nito tổng (N) Phospho tổng (P) 70-145 50-55 53 45-54 72-102 4-12 0,8-4,0 25-30 1.7 28 87 1,7 (Nguồn: Lâm Minh Triết,2006) Bảng Hiệu xử lý chất ô nhiễm sau bể tự hoại Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng SS Hiệu xử lý (%) 65 151 BOD5 COD Nitơ tổng cộng Phospho tổng cộng • 50 45 70 75 (Nguồn: Lê Trình, 1996) Các vật liệu lọc Các đặc tính độ thấm dẫn, độ rỗng,… vật liệu lọc có quan hệ lớn với thời gian lưu tồn nước thải hệ thống đất ngập nước Và chúng ảnh hưởng đến hiệu trình lọc phát triển loại trồng bên đất ngập nước Bảng Đặc điểm số loại nguyên liệu làm vật liệu lọc Loại nguyên liệu 10% kích thước hạt lớn Cát trung bình Cát thơ Cát có sỏi nhất, mm Độ thấm dẫn Độ rỗng, ∝ 0,42 0,39 0,35 nước (ks), K20 m3/m2-ngày 420 1,84 480 1,35 500 0,86 (Nguồn: EPA, 1988) Bảng Bảng giá vật liệu Loại nguyên liệu Bao HDPE 1,5mm Cát thô Đơn vị m2 m3 Số lượng 19.982 18.750 Giá (VNĐ) 60.000 140.000 152 Thành tiền 1.198.920.000 2.625.000.000 Cỏ vetiver Thủy Trúc, Ngãi Hoa Giá đất tép tép m2 479 400.000 158 450.000 14.600 500.000 153 189600 71.100 7.300.000.000 (Nguồn: Tổng hợp) Phụ lục Các thông số xả vào nguồn sau hệ thống xử lý nước thải dự án T T Giá trị giới hạn Thông số Đơn vị Dự kiến A B giá trị Nhiệt độ oC 40 40 đầu vào 45 pH - 6-9 5,5 - 5,5 - Mùi - Khơng Khơng - khó chịu khó chịu 20 50 - Màu sắc, Co-Pt pH=7 BOD5 (20oC) mg/l 30 50 150 COD mg/l 50 80 225 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 200 Asen mg/l 0,05 0,1 0,01 Thủy ngân mg/l 0,005 0,01 0,005 10 Chì mg/l 0,1 0,5 0,1 11 Cadimi mg/l 0,005 0,01 0,005 12 Crom (IV) mg/l 0,05 0,1 0,05 13 Crom (III) mg/l 0,2 0,2 14 Đồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 1 18 Sắt mg/l 5 19 Thiếc mg/l 0,2 1 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 0,1 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 0,5 22 Dầu mỡ khoáng mg/l 5 23 Dầu động thực vật mg/l 10 20 20 154 24 Clo dư mg/l 2 25 PCBs mg/l 0,003 0,01 0,01 26 Hoá chất bảo vệ thực vật: mg/l 0,3 1 0,1 0,1 Lân hữu 27 Húa chất bảo vệ thực vật: mg/l Clo hữu 0,1 28 Sunfua mg/l 0,2 0,5 0,5 29 Florua mg/l 10 10 30 Clorua mg/l 500 600 600 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 10 32 Tổng nitơ mg/l 15 30 30 33 Tổng photpho mg/l 6 34 Coliform MPN/1 3000 5000 5000 00ml 35 Xét nghiệm sinh học 90 % cá sống sót sau 96 (Bioassay) 100 % nước thải - 36 Tổng hoạt độ phóng xạ α 0,1 0,1 37 Bq/l Tổng hoạt độ phóng xạ β 1,0 1,0 (Nguồn: Dự án quy hoạch khu đô thị Nguyễn Văn Linh, 2009) 1,0 Bq/l 0,1 155 (Nguồn: Dự án quy hoạch khu đô thị Nguyễn Văn Linh, 2009) 156 (Nguồn: Dự án quy hoạch khu đô thị Nguyễn Văn Linh, 2009) 157 Phụ lục DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Tác giả lấy mẫu suối Hội Phú Hình Tác giả lấy mẫu nước thải nhà dân 158 Hình Hình ảnh điều tra doanh nghiệp Hình Phỏng vấn người dân 159 160 Hình Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Bn Ma Thuột Hình Tận dụng bèo làm phân bón khu thị sinh thái Ecopark (Hà Nội) 161 Hình Hiện trạng khu vực nghiên cứu 162 ... Trung Bình 720 250 40 220 Nhẹ 350 100 20 110 26 Nặng 1200 350 85 400 COD Phốt phát tổng số Dầu mỡ Coliform No /100 250 50 106 ÷ 107 500 100 107 ÷ 108 100 0 15 150 108 ÷ 109 (Nguồn: Metcalf Eddy, 1991)... CAM ĐOAN Luận văn “Ứng dụng công nghệ sinh thái xử lý nước thải sinh hoạt khu quy hoạch Nguyễn Văn Linh, TP Pleiku, tỉnh Gia Lai” cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung... dù cố gắng suốt q trình hồn thiện luận văn khơng thể tránh những thiếu sót đáng tiếc Vì vậy, mong nhận những ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn để luận văn hồn chỉnh Tơi xin chân thành