Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang (Khóa luận tốt nghiệp)
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÙI THỊ LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NI LỢN SAU BIOGAS BẰNG CÁC LỒI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI XÃ YÊN SƠN, HUYỆN LỤC NAM, TỈNH BẮC GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Khoa học mơi trƣờng Khoa : Mơi trƣờng Khóa học : 2013 - 2017 Thái Nguyên - 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÙI THỊ LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN SAU BIOGAS BẰNG CÁC LOÀI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI XÃ YÊN SƠN, HUYỆN LỤC NAM, TỈNH BẮC GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo Chuyên ngành Lớp Khoa Khóa học Giảng viên hƣớng dẫn : Chính quy : Khoa học môi trƣờng : 45 - KHMT - N02 : Môi trƣờng : 2013 – 2017 : ThS Hà Đình Nghiêm Thái Nguyên - 2017 i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập làm khóa luận tốt nghiệp vừa qua, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo tận tình thầy cơ, gia đình bạn bè Thực tập tốt nghiệp trước trường chiếm vị trí vơ quan trọng q trình học tập sinh viên, nhằm củng cố hệ thống kiến thức học, nâng cao trình độ chun mơn, tiếp cận làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học, áp dụng kiến thức học vào thực tiễn Đồng thời tạo cho tự lập, tự tin vào thân, lòng u nghề, có phong cách làm việc đắn, có lối sống lành mạnh để trở thành người cán có chun mơn, lực làm việc đáp ứng nhu cầu thực tiễn Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.s Hà Đình Nghiêm trực tiếp quan tâm, hướng dẫn bảo tận tình giúp em suốt thời gian hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Mơi trường nói riêng thầy, Trường Đại học Nơng lâm Thái Ngun nói chung tận tình giảng dạy nhiều kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian thực tập Do thời gian thực tập không dài lần đầu làm nghiên cứu nên không tránh khỏi thiếu sót, em kính mong góp ý thầy bạn để khóa luận hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng 02 năm 2017 Sinh viên Bùi Thị Lan ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Nhiệm vụ thủy sinh thực vật 15 Bảng 3.1: Các phương pháp phân tích 22 Bảng 4.1: Kết phân tích tiêu mơi truờng nước thải đầu vào 28 Bảng 4.2: Kết phân tích tiêu TSS nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh 30 Bảng 4.3 Kết phân tích tiêu BOD5 nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh 33 Bảng 4.4: Kết phân tích tiêu COD nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh 35 Bảng 4.5: Kết phân tích tiêu T-N nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh 36 Bảng 4.6: Khả sinh trưởng loài thực vật thủy sinh 38 iii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Hình ảnh rau muống 16 Hình 2.2: Hình ảnh bèo tây 18 Hình 4.1: Kết phân tích mẫu nuớc đầu vào 29 Hình 4.2: Sự thay đổi hàm lượng TSS nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh 32 Hình 4.3: Hiệu suất xử lý TSS nuớc thải thực vật thủy sinh 32 Hình 4.4: Sự thay đổi hàm lượng BOD5 nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh 34 Hình 4.5: Hiệu suất xử lý BOD5 nuớc thải thực vật thủy sinh 35 Hình 4.6: Sự thay đổi hàm lượng T-N nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh 37 Hình 4.7: Hiệu suất xử lý T-N nuớc thải thực vật thủy sinh 38 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường COD : Nhu cầu oxy hóa học CT : Cơng thức QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam T-N : Nito tổng số TNMT : Tài nguyên môi trường T-P : Photpho tổng số TSS : Tổng chất rắn dạng huyền phù TVTS : Thực vật thủy sinh v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC BẢNG .ii DANH MỤC HÌNH .iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv MỤC LỤC v Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục tiêu đề tài 1.2.2 Yêu cầu đề tài 1.3 Ý nghĩa đề tài Phần TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Cơ sở lý luận 2.1.2 Cơ sở pháp lý 2.2 Các biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn 2.2.1 Phương pháp học 2.2.2 Phương pháp hóa học hóa lý 2.2.3 Các phương pháp xử lý sinh học 10 2.2.4 Các hệ thống xử lý tự nhiên biện pháp sinh học 11 2.2.5 Ứng dụng thực vật nước để xử lý nước thải 11 2.2.6 Các biện pháp khác 12 2.3 Các tình hình nghiên cứu giới Việt Nam xử lý nước thải chăn nuôi 12 2.3.1 Tình hình giới 12 vi 2.3.2 Tình hình Việt Nam 13 2.4 Tổng quan thực vật thủy sinh, khả chế xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh 14 2.4.1 Sơ lược loài thực vật thủy sinh xử lý nước thải 14 2.4.2 Khả chế xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh 18 2.4.3 Một số nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh xử lý nước thải 19 Phần ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 21 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 21 3.3 Nội dung nghiên cứu 21 3.3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 21 3.3.2 Đánh giá nước thải chăn nuôi sau Biogas xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 21 3.3.3 Đánh giá khả xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas thực vật thủy sinh 21 3.3.4 Thuận lợi, khó khăn xử lý nước nhiễm thực vật thủy sinh đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý nước thải chăn nuôi 21 3.4 Phương pháp nghiên cứu 21 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 21 3.4.2 Phương pháp điều tra khảo sát 22 3.4.3 Phương pháp lấy mẫu phân tích 22 3.4.4 Phương pháp xử lý số liệu 23 vii Phần KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .24 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 24 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 24 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27 4.2 Đánh giá nước thải chăn nuôi sau Biogas xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 28 4.3 Đánh giá khả xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh 30 4.3.1 Sự thay đổi hàm lượng TSS nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh 30 4.3.2 Sự thay đổi hàm lượng BOD5 nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh 33 4.3.3 Sự thay đổi hàm lượng COD nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh 35 4.3.4 Sự thay đổi hàm lượng T-N nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh 36 4.3.5 Đánh giá khả sinh trưởng loài thực vật thủy sinh nước thải chăn nuôi 38 4.4 Thuận lợi khó khăn xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý nước thải chăn nuôi 40 4.4.1 Những thuận lợi khó khăn xử lý nước nhiễm thực vật thủy sinh 40 4.4.2 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý nước thải chăn nuôi 40 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42 5.1 Kết luận 42 5.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .44 Phần MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Nước nguồn tài nguyên cần thiết cho sống Ngày nhu cầu sử dụng nước ngày tăng, lượng lớn nước thải xả vào nguồn nước mặt Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ cung cấp nước vô quan trọng Đồng thời với việc bảo vệ cung cấp nước sạch, việc thải xử lý nước thải trước đổ vào nguồn vấn đề xúc toàn thể loài người Q trình cơng nghiêp hóa, đại hóa làm cho đời sống người dân ngày cải thiện qui mô dân số ngày lớn Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm ngành chăn ni ngày phát triển, đồng thời có lượng lớn nước thải từ hoạt động chăn nuôi thải làm cho mơi trường ngày nhiễm Chính thế, việc tìm kiếm giải pháp thích hợp nhằm kiểm sốt, hạn chế xử lý nhiễm vấn đề quan tâm hàng đầu Và biện pháp xử lý môi trường có hiệu biện pháp sinh học, có biện pháp xử lý thực vật thủy sinh Đây biện pháp xử lý môi trường nước thải thân thiện với mơi trường, có hiệu kinh tế cao, giá thành xử lý thấp thao tác tiến hành đơn giản dễ áp dụng Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng xử lý nước thải, tác nhân làm nước tự nhiên Cây thủy sinh có nước làm thay đổi đặc điểm hóa học nước thải, có tác dụng làm chất dinh dưỡng nước chuyển đổi Nhờ hơ hấp bình thường, lại có “thức ăn để ăn”, nên thực vật thuỷ sinh sống lâu dài nước mà không bị thối rữa Chính việc nghiên cứu mơ ̣t phương pháp phù hơ ̣p với điề u kiê ̣n nghành chăn nuôi là hế t sức cầ n thiế t Mặt khác, Việt Nam nước nhiệt đới, khí hậu 31 Đối với mẫu đối chứng: - Sau ngày tự xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 300 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 14,29 % - Sau 10 ngày tự xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 274,30 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 21,63 % - Sau 15 ngày tự xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 259,60 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 25,83 % Đối với mẫu xử lý bèo tây: - Với sinh trưởng phát triển bèo tây sau ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 218,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 37,57 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 146,70 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 58,09 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 37,80 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 89,2 % Đối với mẫu xử lý rau muống: - Với sinh trưởng phát triển rau muống sau ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 237,80 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 32,06 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 153,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 56,14 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng TSS từ 350 mg/l giảm xuống 40 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 88,57 % 32 mg/l 400 350 350 300 300 250 274.3 237.8 218.5 200 Đối chứng 259.6 Cây rau muống 153.5 150 150 146.7 150 Cây bèo tây 150 QCVN 62:2016/BTNMT 150 100 50 40 37.8 Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.2: Sự thay đổi hàm lượng TSS nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh % 88,57 89,2 90 80 70 56,14 58,09 60 Đối chứng 50 40 32,06 30 20 Cây rau muống 37,57 21,63 25,83 Cây bèo tây 14,29 10 ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.3: Hiệu suất xử lý TSS nuớc thải thực vật thủy sinh Từ hình 4.2 4.3 ta thấy hàm lượng TSS nuớc thải đầu vào truớc xử lý cao sau xử lý thực vật thủy sinh giảm đáng kể đạt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B Trong 33 bèo tây có khả xử lý TSS sau 15 ngày tốt với hiệu suất đạt 89,2 % hàm lượng giảm xuống 37,80 mg/l 4.3.2 Sự thay đổi hàm lượng BOD5 nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh Bảng 4.3 Kết phân tích tiêu BOD nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh Hàm lƣợng đo sau Ban Công thức đầu ngày 10 ngày Hiệu (Mg/l) Mg/l suất 15 ngày Hiệu Mg/l (%) suất Hiệu Mg/l (%) suất (%) Đối chứng 160,80 145,50 9,52 138,70 13,74 119,50 25,53 Cây bèo tây 160,80 60 62,69 53,90 66,48 37,50 76,68 Cây rau muống 160,80 78 51,49 55,20 65,67 38,30 76,18 100 100 QCVN 62:2016/BTNMT 100 100 (Nguồn: Kết phân tích, 2017) Từ bảng 4.3 ta thấy sau xử lý thực vật thủy sinh nồng độ BOD5 giảm xuống đáng kể so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B, cụ thể sau: Đối với mẫu đối chứng (tự xử lý): - Sau ngày tự xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 145,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 9,52 % - Sau 10 ngày tự xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 138,70 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 13,74 % - Sau 15 ngày tự xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 119,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 25,68 % 34 Đối với mẫu xử lý bèo tây: - Với sinh trưởng phát triển bèo tây sau ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 60 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 62,69 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 53,90 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 66,48 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 37,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 76,68 % Đối với mẫu xử lý rau muống: - Với sinh trưởng phát triển rau muống sau ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 78 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 51,49 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 55,20 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 65,67 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng BOD5 từ 160,80 mg/l giảm xuống 38,30 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 76,18 % mg/l 180 160 160,8 140 145,5 120 138,7 119,5 100 100 80 100 60 78 60 100 Cây rau muống Cây bèo tây 53,9 55,2 40 100 Đối chứng 37,5 QCVN 62:2016/BTNMT 38,3 20 Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.4: Sự thay đổi hàm lượng BOD5 nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh 35 % 76.18 76.68 80 70 65.6766.48 62.69 60 51.49 50 Đối chứng 40 Cây rau muống 25.68 30 20 Cây bèo tây 13.74 9.52 10 ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.5: Hiệu suất xử lý BOD5 nuớc thải thực vật thủy sinh Qua hình 4.4 4.5 ta thấy hàm luợng BOD5 nuớc thải đầu vào truớc xử lý cao sau xử lý thực vật thủy sinh giảm đáng kể đạt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B Trong bèo tây có khả xử lý BOD5 sau 15 ngày tốt với hiệu suất đạt 76,68 % hàm lượng giảm xuống 37,50 mg/l 4.3.3 Sự thay đổi hàm lượng COD nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh Bảng 4.4: Kết phân tích tiêu COD nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh Hàm lƣợng đo sau Công thức Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Đối chứng 287,90 257,20 Hiệu suất (%) 10,66 Cây bèo tây 287,90 183,50 36,26 118,90 58,7 43,40 84,93 Cây rau muống 287,90 189,30 34,25 128,60 55,33 46,08 83,99 300 300 Mg/l QCVN 62:2016/BTNMT 239,80 Hiệu suất (%) 16,71 211,30 Hiệu suất (%) 26,61 Mg/l 300 Mg/l 300 (Nguồn: Kết phân tích, 2017) 36 Qua bảng 4.4 cho ta thấy hàm lượng COD chưa xử lý 287,90 mg/l chưa vượt ngưỡng quy chuẩn cho phép so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B 4.3.4 Sự thay đổi hàm lượng T-N nước thải chăn nuôi sau Biogas thực vật thủy sinh Bảng 4.5: Kết phân tích tiêu T-N nuớc thải sau xử lý thực vật thủy sinh Hàm lƣợng đo sau Ban Công thức ngày đầu (Mg/l) 10 ngày Hiệu Mg/l suất 15 ngày Hiệu suất Mg/l (%) Hiệu Mg/l (%) suất (%) Đối chứng 185 164,50 11,08 147,80 20,11 127,43 31,12 bèo tây 185 122,46 33,81 86,90 53,03 30,28 83,63 Cây rau muống 185 130,50 29,46 88,35 52,24 32,67 82,34 150 150 QCVN 62:2016/BTNMT 150 150 (Nguồn: Kết phân tích, 2017) Từ số bảng số liệu 4.5 ta thấy sau xử lý thực vật thủy sinh nồng độ T-N giảm xuống đáng kể so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B, cụ thể sau: Đối với mẫu đối chứng (tự xử lý): - Sau ngày tự xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 164,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 11,08 % - Sau 10 ngày tự xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 147,80 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 20,11 % - Sau 15 ngày tự xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 127,43 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 31,12 % 37 Đối với mẫu xử lý bèo tây: - Với sinh trưởng phát triển bèo tây sau ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 122,46 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 33,81 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 86,90 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 53,03 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 30,28 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 83,63 % Đối với mẫu xử lý rau muống: - Với sinh trưởng phát triển rau muống sau ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 130,50 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 29,46 % - Sau 10 ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 88,35 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 52,24 % - Sau 15 ngày xử lý hàm lượng T-N từ 185 mg/l giảm xuống 32,67 mg/l tương ứng với hiệu suất xử lý đạt 82,34 % mg/l 200 180 160 140 185 164,5 150 120 150 130,5 122,46 150 150 147,8 127,43 Đối chứng Cây rau muống 100 88,35 86,9 80 Cây bèo tây QCVN 62:2016/BTNMT 60 40 32,67 20 30,28 Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.6: Sự thay đổi hàm lượng T-N nước thải sau xử lý thực vật thủy sinh 38 % 82,34 83,63 90 80 70 52,2453,03 60 Đối chứng 50 Cây rau muống 33,81 29,46 40 31,12 30 Cây bèo tây 20,11 20 11,08 10 ngày 10 ngày 15 ngày Hình 4.7: Hiệu suất xử lý T-N nuớc thải thực vật thủy sinh Qua hình 4.6 4.7 ta thấy hàm luợng T-N nuớc thải đầu vào truớc xử lý cao sau xử lý thực vật thủy sinh giảm đáng kể đạt tiêu chuẩn cho phép so với QCVN 62:2016/BTNMT cột B Trong bèo tây có khả xử lý T-N sau 15 ngày tốt với hiệu suất đạt 83,63 % hàm lượng giảm xuống 30,28 mg/l 4.3.5 Đánh giá khả sinh trưởng loài thực vật thủy sinh nước thải chăn ni Để hạn chế tình trạng nhiễm môi trường tiến hành nghiên cứu khả xử lý ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn số loài thực vật thủy sinh (bèo tây, rau muống) Kết thu trình bày bảng 4.6 Bảng 4.6: Khả sinh trưởng loài thực vật thủy sinh Công thức Số lượng Số lượng Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Ban đầu ngày 10 ngày 15 ngày Đối chứng - - - - - - - - Bèo Tây 90 135 210 318 15 24 38 55 Rau Muống 105 147 208 285 15 22 35 52 (Nguồn: Số liệu nghiên cứu) 39 Nhận xét: Số lượng lồi thực vật thủy sinh có tăng trưởng nhanh chóng Theo dõi thấy mật độ loài thực vật thủy sinh tăng dần từ ngày đến 15 ngày loài phủ kín thùng xốp - Bèo tây: Lá thân bèo tây xanh, to mập ban đầu nhiều Qua bảng 4.6 ta thấy số lượng tăng nhiều so với ban đầu Sau ngày xử lý số lượng tăng lên gấp 1,5 lần so với số ban đầu, gấp 2,3 lần sau 10 ngày gấp 3,5 lần sau 15 ngày Số sau 15 ngày tăng gấp 3,7 lần so với số ban đầu Điều cho thấy bèo tây thích nghi với mơi trường, sinh trưởng phát triển tốt đó, sử dụng để xử lý hàm lượng chất ô nhiễm bể chứa nước thải Phần rễ thân bèo tây trưởng thành thu gom xử lý tập trung - Rau muống: Sau 15 ngày xử lý số lượng rau muống tăng lên nhiều Lá to xanh mọc thêm nhiều Số sau 15 ngày tăng gấp 2,7 lần so với số ban đầu, số lượng tăng gấp 3,5 lần so với số ban đầu sau 15 ngày xử lý Điều cho thấy rau muống thích nghi với mơi trường, sinh trưởng phát triển tốt đó, sử dụng để xử lý hàm lượng chất ô nhiễm bể chứa nước thải Phần rễ thân rau muống trưởng thành thu gom xử lý tập trung Từ bảng số liệu ta thấy chứng tỏ bèo tây rau muống có khả hấp thụ chất gây ô nhiễm môi trường nước thải để phát triển tăng lên mặt sinh khối số lượng Trong bèo tây phát triển tốt rau muống 40 4.4 Thuận lợi khó khăn xử lý nƣớc nhiễm thực vật thủy sinh đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý nƣớc thải chăn nuôi 4.4.1 Những thuận lợi khó khăn xử lý nước ô nhiễm thực vật thủy sinh * Thuận lợi Xử lý ô nhiễm ao, hồ chứa nước thực vật thủy sinh có chi phí thấp, dễ áp dụng, phương pháp xử lý không độc hại, an toàn cho sức khỏe người Thực vật thủy sinh có khả làm giảm hàm lượng cặn tổng số, nitơ tổng số, COD BOD5 Thực vật thủy sinh sau xử lý sử dụng vào mục đích khác giúp tăng thu nhập khơng phát sinh thêm ô nhiễm Áp dụng hộ gia đình có trại chăn ni sở có trang trại có quy mơ nhỏ Tận dụng nguyên liệu thực vật thủy sinh, làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, ủ phân bón,… * Khó khăn Thực vật thủy sinh phát triển với tốc độ nhanh chóng làm ảnh hưởng đến lồi sinh vật sống nước Xác thực vật thủy sinh sau xử lý gây tái nhiễm mơi trường, cần có nghiên cứu để sử dụng lại thân lồi thủy sinh Qúa trình xử lý nước thải cách tự nhiên tốn thời gian với quy mơ diện tích rộng xử lý chậm 4.4.2 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản lý nước thải chăn ni Về sách: Một số sách cần ban hành triển khai thực như: 41 - Phí bảo vệ môi trường chăn nuôi nên đánh vào lượng chất gây ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi thải mơi trường mà chưa qua xử lý - Có sách khuyến khích áp dụng sản xuất chăn ni - Có sách khuyến khích sử dụng chất thải chăn ni làm phân bón Giải pháp cơng nghệ xử lý ô nhiễm môi trường chăn nuôi: - Sử dụng chế phẩm sinh học xử lý mùi hôi ủ phân compos - Chú trọng việc hướng dẫn xây dựng, quản lý vận hành, khắc phục cố để phát huy hiệu cơng trình khí sinh học xử lý chất thải chăn nuôi - Phổ biến kỹ thuật tách phân rắn để ủ compost kết hợp chế phẩm vi sinh để làm phân bón cơng trình xử lý sau biogas trường hợp nước thải xả vào môi trường Gỉai pháp giáo dục, tuyên truyền: - Tuyên truyền để người chăn nuôi nhận thức quyền trách nhiệm bảo vệ môi trường chăn nuôi, hướng dẫn kỹ thuật chăn nuôi xử lý chất thải chăn nuôi giải pháp đơn giản, thân thiện với môi trường Để tăng hiệu xử lý tốt nguồn thải này, nên ứng dụng công nghệ sinh học kết hợp lọc màng (gọi tắt công nghệ MBR), công nghệ xử lý theo mẻ (gọi tắt công nghệ SBR) 42 Phần KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi sau xử lý Biogas cho thấy: - Kết phân tích mẫu nước thải có mức độ nhiễm cao so với tiêu chuẩn cho phép theo quy định quy chuẩn Việt Nam (QCVN 62:2016/BTNMT) Cụ thể sau: + BOD5 160,80 mg/l tiêu chuẩn cho phép 100 mg/l, vượt TCCP gấp 1,6 lần + TSS 350 mg/l tiêu chuẩn cho phép 150mg/l, vượt TCCP gấp 2,3 lần + T-N 185 mg/l tiêu chuẩn cho phép 150 mg/l, vượt TCCP gấp 1,2 lần + Nước thải có màu xám đen có mùi thối Vì vậy, nước thải chăn ni sau xử lý mơ hình Biogas chưa đủ tiêu chuẩn xả thải môi trường cần tiến hành xử lý Kết xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas thực vật thủy sinh đạt hiệu cao làm cho hàm lượng chất ô nhiễm giảm đáng kể thời gian 15 ngày, cụ thể là: + Hàm lượng TSS giảm xuống 37,80 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 89,2% xử lý bèo tây 40 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 88,57% xử lý rau muống + Hàm lượng BOD5 giảm xuống 37,50 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 76,68% xử lý bèo tây 38,30 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 76,18% xử lý rau muống 43 + Hàm lượng T-N giảm xuống 30,28 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 83,63% xử lý bèo tây 32,67 mg/l, đạt hiệu suất xử lý 82,34% xử lý rau muống + Nước thải sau xử lý có màu nhẹ khơng mùi - Nồng độ chất nhiễm có nước thải giảm mạnh thời gian xử lý, đảm bảo theo QCVN 62:2016/BTNMT (cột B) trước thải môi trường Trong loại mơ hình khả xử lý mơ hình sử dụng bèo tây tốt mơ hình trồng rau muống Qua q trình nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý mô hình phụ thuộc nhiều vào thời gian xử lý Thời gian dài hiệu suất xử lý triệt để Sau 15 ngày xử lý tất thông số đạt tiêu chuẩn thải 5.2 Kiến nghị Sau thời gian nghiên cứu thực đề tài tơi có số kiến nghị sau: - Việc xử lý chất gây ô nhiễm nước thải trang trại chăn ni thực vật thủy sinh góp phần làm giảm lượng chất gây ô nhiễm Đề nghị cần có nghiên cứu sâu khả xử lý thực vật thủy sinh tiêu môi truờng khác nước thải chăn nuôi sau Biogas - Mơ hình đề xuất phải thí nghiệm điều kiện thực tiễn kết luận xác - Nước thải trang trại chăn nuôi trước thải môi trường cần cho qua hệ thống ao sinh học số loài thực vật thủy sinh nhằm giảm thiểu mức độ ô nhiễm - Cần nghiên cứu thêm loại để làm tăng khả xử lý 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Lê Văn Bình (2007), “Nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh nông nghiệp tác động với môi trường Thừa Thiên Huế”, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn (số 7), trang 3-4 Hồng Kim Cơ (chủ biên), Trần Hữu Uyển, Lương Đức Phẩm, Lý Kim Bảng, Dương Đức Hồng (2001), Kỹ thuật môi trường, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Đức Hạ (2006), xử lý nước thải đô thị, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Dương Thị Minh Hòa, Hồng Thị Lan Anh (2015), Bài giảng quan trắc phân tích mơi trường, trường Đại học Nơng Lâm Thái Nguyên Nguyễn Đăng Khôi (1985), Công nghệ sinh học môi trường tập II, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Phạm Thị Phương Lan (2007), Bài giảng dịch tễ vệ sinh môi trường chăn nuôi, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Biền Văn Minh, Kiều Hữu Ảnh, Phạm Ngọc Lan, Đỗ Bích Thùy (2000), Vi sinh vật học Cơng nghiệp, Nxb Hà Nội, Hà Nội Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình Cơng nghệ xử lý nước thải, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Quốc hội nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam (2014), Luật Bảo vệ Môi trường 2014 số 55/2014/QH13 10 Dư Ngọc Thành (2010), Bài giảng “Công nghệ xử lý môi trường”, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 11 Nguyễn Thiện, Trần Đình Miện (2001), Bảo vệ mơi trường sinh thái phát triển chăn nuôi, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 12 Nguyễn Thị Thu Thuỷ (1988), Xác định bước đầu sinh khối lục bình 45 (Eichhornia crassipes), khả sử dụng lục bình làm nguyên liệu nạp cho hầm ủ biogas, Luận văn Đại học, ĐH Cần Thơ 13 Lương Đức Phẩm (2002), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội 14 Lê Hoàng Việt (2005), Xử lý nước thải thủy sinh thực vật 15 Tạp chí khoa học công nghệ, tập 45, số (2007), Nghiên cứu khả sử dụng số loại thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị nhiễm Nitrogltxerin sở sản xuất thuốc phóng ... vi nghiên cứu 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu Khả xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas loài thực vật thủy sinh xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 3.1.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu. .. Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 3.3.2 Đánh giá nước thải chăn nuôi sau Biogas xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang 3.3.3 Đánh giá khả xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas thực vật thủy sinh 3.3.4... NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM BÙI THỊ LAN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NI LỢN SAU BIOGAS BẰNG CÁC LỒI THỰC VẬT THỦY SINH TẠI XÃ YÊN SƠN, HUYỆN LỤC NAM, TỈNH BẮC GIANG KHÓA LUẬN TỐT