Quản lý chất thải chăn nuôi trong xây dựng nông thôn mới

Bài viết tìm hiểu môi trường chăn nuôi và xây dựng nông thôn mới; hiện trạng ngành chăn nuôi Việt Nam; ảnh hưởng tiêu cực của chất thải chăn nuôi; biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi Poly aluminium chloride (pac) kết hợp với thủy thực vật.

QUẢN L CHẤT THẢI CHĂN NUÔI TRONG X Y DỰNG NTM TS Đinh Thị Hải Vân, TS Trần Cơng Chính PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Hạnh 48 Môi trƣờng chăn nuôi xây dựng nông thôn Phát triển chăn nuôi nhằm mang lại thu nhập ổn định để nâng cao đời sống nông dân khu vực nơng thơn Đây tiêu chí để xây dựng nơng thơn (NTM) (tiêu chí 10) Tuy nhiên vấn đề ô nhiễm môi trường chăn ni dường chưa thực cấp quyền người chăn ni quan tâm Tiêu chí mơi trường an tồn thực phẩm tiêu chí thứ 17 19 tiêu chí Bộ tiêu chí quốc gia xã nông thôn (NTM) giai đoạn 2016-2020 Thủ tướng Chính phủ ban hành Tiêu chí gồm nội dung: tỷ lệ hộ sử dụng nước hợp vệ sinh nước theo quy định; tỷ lệ sở sản xuất kinh doanh (SXKD), nuôi trồng thủy sản, làng nghề đảm bảo quy định bảo vệ môi trường; xây dựng cảnh quan, môi trường xanh- sạch- đẹp; mai táng phù hợp với quy định theo quy hoạch; chất thải rắn địa bàn nước thải khu dân cư tập trung, sở SXKD thu gom, xử lý theo quy định; tỷ lệ hộ có nhà tiêu, nhà tắm, bể chứa nước sinh hoạt hợp vệ sinh đảm bảo (sạch nhà, bếp, ngõ); tỷ lệ hộ chăn ni có chuồng trại chăn ni đảm bảo vệ sinh mơi trường; tỷ lệ hộ gia đình sở SXKD thực phẩm tuân thủ quy định đảm bảo an toàn thực phẩm Như vây, bảo vệ giữ gìn mơi trường chăn ni, đặc biệt việc xử lý triệt để chất thải chăn nuôi yêu cầu cấp thiết để thực nội dung xây dựng NTM Đây tiêu chí xây dựng NTM gồm: thu nhập, việc làm, hộ nghèo môi trường Chăn nuôi bền vững với nội dung bảo vệ mơi trường góp phần quan trọng vào việc giải vấn đề lớn thu nhập môi trường Do vậy, việc xử lý chất thải chăn ni đóng vai trị quan trọng q trình Bài tham luận nhằm mục tiêu (i) nêu trạng phát triển ngành chăn nuôi Việt Nam nay, (ii) ảnh hưởng tiêu cực chất thải chăn nuôi tới môi trường, kinh tế sức khỏe người, (iii) biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi: Poly Aluminium Chloride (PAC) kết hợp với thủy thực vật, (iv) khó khăn quản lý chất thải chăn nuôi (v) học kinh nghiệm quốc tế quản lý chất thải chăn nuôi Hiện trạng ngành chăn nuôi Việt Nam Trong năm gần đây, ngành chăn ni Việt Nam có mức độ tăng trưởng mạnh, thể Bảng Hình Số lượng trang trại chăn ni tăng nhanh từ 15.068 trang trại năm 2015 tăng lên đến 21.158 trang trại năm 2017 với mức tăng 140,41% Trong đó, ấn tượng khu vực đồng sông Hồng với số lượng trang tăng qua năm lên tới 2.843 trang trại, sau trung du miền núi phía Bắc đông Nam Bộ với 1.012 853 trang trại Số lượng trang trại khu vực Tây Nguyên nước mức tăng khiêm tốn với 255 trang trại tăng lên từ 2015 đến 2017 48 Học viện Nông nghiệp Việt Nam 133 Bảng 1: Thống kê số lượng trang trại giai đoạn 2015 - 2017 2015 CẢ NƢỚC 2016 2017 15.068 20.869 21.158 Đồng sông Hồng 5.998 8.726 8.841 Trung du miền núi phía Bắc 1.327 2.331 2.339 Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung 1.390 1.982 2.041 907 1.108 1.162 Đông Nam Bộ 3.886 4.868 4.739 Đồng sông Cửu Long 1.560 1.854 2.036 Tây Nguyên Nguồn: Tổng cục Thống kê, 2019 Đồng sông Hồng Đông Nam Bộ hai vùng có ngành chăn ni phát triển mạnh Số lượng trang trại đồng sông Hồng đạt 8.841 trang trại năm 2017, chiếm khoảng 42% tổng số trang trại nước (Hình 1) Đơng Nam Bộ đứng vị trí thứ hai với 4.739 trang trại, chiếm 22% tổng số trang trại Tây Nguyên vùng có số lượng trang trại nước với 1.162 trang trại năm 2017, chiếm khoảng 5% tổng số trang trại nước Điều dễ hiểu ngành trồng trọt, đặc biệt công nghiệp dài ngày cà phê, ca cao, cao su ngành kinh tế mũi nhọn khu vực Tây Nguyên Đồng sông Hồng 10% Trung du miền núi phía Bắc 22% 42% Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung Tây Nguyên 5% 10% Đơng Nam Bộ 11% Hình 1: Cơ cấu trang trại phân theo vùng năm 2017 Bảng miêu tả số lượng lợn, bò gia cầm nước theo vùng năm 2015 2017 Tổng số đàn lợn nước có giảm nhẹ từ 27.750,7 nghìn năm 2015 xuống cịn 27.406,7 nghìn năm 2017 Tuy nhiên, số lượng lợn vùng lại có tăng giảm khác Trong xu hướng tăng đàn ghi nhận đồng sông Hồng, Tây Ngun Đơng Nam Bộ, số lượng đàn vùng khác, bao gồm Trung du miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung Đồng sơng Cửu Long, có xu hướng giảm qua hai năm Khác với lơn, ngành chăn ni bị gia cầm chứng kiến xu hướng tăng, rõ rệt gia cầm Số lượng đàn gia cầm tăng từ 341.906 triệu năm 2015 lên 385.457 triệu năm 2017 Số lượng gia cầm tăng tất vùng nước với mức tăng 10 triệu vùng Số lượng bò tăng đáng kể (5.367,2 nghìn năm 2015 lên 5.654,9 nghìn năm 2017) Ngoại trừ đồng sơng Hồng, vùng lại ghi nhận số lượng tăng bị Cơ cấu ngành chăn ni lợn, bị gia cầm năm 2017 thể 134 qua Hình Đồng sơng Hồng Trung du miền núi phía Bắc phát triển chăn ni lợn mạnh nước với tỉ trọng 25,85% 24,76% tổng số lượng lợn nước Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung phát triển mạnh chăn ni bị so với vùng cịn lại chiếm tới 40,73% tổng số lượng bò nước Đứng thứ trung du miền núi phía Bắc với 17,51% Cơ cấu ngành chăn ni gia cầm đồng vùng đồng sông Hồng, trung du miền núi phía Bắc, bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung đồng sông Cửu Long với tổng đàn hẳn so với vùng cịn lại Trong đó, đồng sơng Hồng có số lượng gia cầm nhiều nhất, chiếm 25.72% tổng đàn nước Tây Nguyên vùng có tỷ trọng chăn nuôi gà thấp nước với 4.84% Bảng 2: Số lượng vật nuôi chủ lực phân theo vùng năm 2015 2017 2015 Lợn Bò Gia cầm Lợn Bị Gia cầm (nghìn con) (nghìn con) (triệu con) (nghìn con) (nghìn con) (triệu con) Khu vực CẢ NƯỚC 2017 27.750,7 5.367,2 341.906 27.406,7 5.654,9 385.457 Đồng sông Hồng 7.061,2 496,6 90.949 7.085,5 490,7 99.123 Trung du miền núi phía Bắc 6.841,5 943,1 70.567 6.786,8 990,1 80.472 Bắc Trung Bộ Duyên hải miền Trung 5.367,9 2.185,7 71.135 4.977,9 2.303,2 79.294 Tây Nguyên 1.797,4 685,6 16.490 1.806,2 754,7 18.639 Đông Nam Bộ 3.093,6 367,1 34.306 3.245,4 389,5 41.835 Đồng sông Cửu Long 3.589,1 689,1 58.459 3.504,9 726,7 66.094 Nguồn: Tổng cục Thống kê (GSO, 2019) 80.00 20.57 70.00 60.00 50.00 25.72 40.00 30.00 20.00 10.00 8.68 25.85 20.88 17.51 24.76 40.73 18.16 0.00 Đồng Trung du Bắc Trung sông Hồng miền Bộ núi phía Dun hải Bắc miền Trung Lợn Bị 17.15 4.84 13.35 6.59 10.85 6.89 11.84 12.85 12.79 Tây Đông Nam Đồng Ngun Bộ sơng Cửu Long Gia cầm Hình 2: Cơ cấu ngành chăn nuôi chủ chốt phân theo vùng năm 2017 135 Ngành chăn ni góp phần quan trọng vào việc tăng thu nhập hộ nơng dân Tuy nhiên, mặt trái chất thải chăn nuôi Nếu không xử lý tốt, chất thải chăn ni mối nguy hại lớn đến mơi trường, sức khỏe cộng đồng có tác động kinh tế Ảnh hƣởng tiêu cực chất thải chăn nuôi Sự chuyển đổi từ chăn nuôi quảng canh truyền thống sang sản xuất chăn nuôi thâm canh tạo khối lượng ngày nhiều chất thải động vật Năm 2015, chăn nuôi lợn tạo tỷ lệ chất thải cao (30,3%), sau gia cầm (27,4%), bò (23,7%), trâu (17,1%), loại khác dê, ngựa (1,3%) (WB, 2017) Khoảng 80% lượng chất thải sinh sở chăn ni nơng hộ nhỏ số cịn lại từ trang trại chăn nuôi Chăn nuôi hộ gia đình chiếm phần lớn chăn ni trâu (98,8%), đồng thời chiếm tỷ lệ cao chăn ni bị (89,4 %), lợn (75%), gia cầm (71,8% ) Có khác lớn mức độ ô nhiễm chất thải động vật vùng kể tỉnh thành, với điều phần phản ánh khác mật độ chăn nuôi địa phương khác (Bảng 3) Bảng 3: Khối lượng chất thải chăn nuôi vào môi trường theo vùng Đơn vị: 1000 Loại sở chăn nuôi ĐBSH MNPB DHTB ĐNB TN ĐBSCL Cả nƣớc Lợn Hộ Gia đình Trang trại 2469 2993 1901 334 554 1140 8755 392 181 190 48 185 253 1606 1835 2097 1804 292 221 399 5668 197 74 100 111 177 677 360 1495 4182 394 337 706 6025 66 116 49 20 12 207 4375 1761 195 108 96 5913 Gia cầm Hộ Gia đình Trang trại Bị Hộ Gia đình Trang trại Trâu Hộ Gia đình 221 Trang trại 38 Nguồn: WB (2017) Ơ nhiễm môi trường nước Chất thải động vật chất hóa học sử dụng vào hoạt động chăn ni ngun nhân gây nhiễm nước khu vực nông thôn (Sorathiya, Fulsoundar, Tyagi, Patel, & Singh, 2014) Chất thải động vật lan truyền nhiều dạng khác chất thải lỏng từ việc rửa chuồng trại dạng phân bón cho trồng khơng hồn tồn trung hịa nitơ (Ogbuewu et al., 2012; Võ et al., 2018) Lượng dư thừa nitơ đất sử dụng hết ngấm xuống nguồn nước 136 ngầm Kết nước rỉ chảy vào nước ngầm, sau ngấm vào nguồn nước uống người gia súc bị ô nhiễm nồng độ nitrat cao Ô nhiễm nguồn nước uống nitrat mối quan tâm nghiêm trọng Theo tiêu chuẩn quốc tế, nồng độ nitrat nước ngầm nước mặt sử dụng để pha chế nước uống không vượt 50 mg lít (tức 11,3 mg nitrat-N lít) (Ogbuewu et al., 2012) Ở Việt Nam, sở chăn nuôi lợn giải phóng khoảng 70% đến 90% chất nitơ loại chất khác phốt pho, kali magiê… Ô nhiễm liên quan đến vi khuẩn coliform E.coli nước thải chăn nuôi nông hộ nhỏ thải cao 278 lần 8,9 lần so với mức cho phép sở chăn nuôi trang trại 630 lần 22,1 lần cao mức cho phép (Phùng, Nguyễn, Hoàng, & Bạch, 2009) Ơ nhiễm mơi trường khơng khí Ơ nhiễm khơng khí từ ngành chăn ni bắt nguồn từ phân hủy phân tạo CO2, NH3, CH4, H2S, vi khuẩn, nội độc tố, hợp chất hữu bay hơi, chất có mùi phân tử hạt mịn (Bunton et al., 2006; Okoli et al., 2006) Khi pH chất thải chăn nuôi tăng lên, ion amoni chuyển thành khí amoniac đóng góp mạnh mẽ vào tỷ lệ lắng đọng N khí (Moore Jr, 1997; Ogbuewu et al., 2012; Van Breemen et al., 1982) Phát thải amoniac từ phân động vật gây nhiêm khơng khí khu vực chăn nuôi khu vực lân cận (Chavez et al., 2004; Cole & Tuck, 2002) Phân vật nuôi nguồn nhiễm mùi có rủi ro phát tán bệnh dịch Ơ nhiễm khơng khí gồm mùi phát từ trình phân hủy hoai mục chất hữu phân, nước tiểu động vật thức ăn thừa Độ mạnh mùi hôi phụ thuộc vào lượng phân thải ra, điều kiện thơng gió, nhiệt độ độ ẩm Ơ nhiễm khơng khí (hàm lượng NH3) cao 18 lần so với mức độ cho phép sở chăn nuôi hộ gia đình 21 lần sở chăn nuôi thương phẩm quy mô lớn (Phùng et al., 2009) Khơng khí chuồng ni bị nơng hộ có nồng độ NH3 0,11 mg/m3, cao 11 lần mức cho phép, trang trại đạt 0,13 mg/m3 cao mức cho phép 13 lần Độ nhiễm khuẩn khơng khí nông hộ đạt: 36.722 vi khuẩn/m3 cao 22,4 lần mức cho phép (Phùng et al., 2009) Ô nhiễm môi trường đất Chất thải động vật từ sở chăn nuôi thải trực tiếp xử l chưa đạt tiêu chuẩn thải ngồi mơi trường mà khơng có kế hoạch quản l dinh dưỡng thích hợp gây vấn đề tải cho đất dòng chảy có độc mầm bệnh từ chất nhiễm Ô nhiễm đất dư thừa Nitơ phốt sau bón phân Lượng phốt dư thừa cho thấy vấn đề đặc biệt, độ hòa tan đất thấp, làm ô nhiễm nước mặt gây xói mịn Sự lắng đọng NHx có khả góp phần axit hóa đất ảnh hưởng đến thảm thực vật (Ogbuewu et al., 2012) Bên cạnh nồng độ cao chất dinh dưỡng nitơ phốt pho, thức ăn công nghiệp chứa hormone tăng trưởng, kháng sinh, số kim loại nặng kim loại nặng tiêu hóa phân động vật gây ô nhiễm đất địa phương, nơi chứa nước, chất lượng khơng khí chúng thải không qua xử l với khối lượng lớn lực tiếp nhận hệ sinh thái (Phùng et al., 2009), đặc biệt bối cảnh bê tơng hố hệ thống kênh mương nói riêng bê tơng hố vùng nơng thơn nói chung bối cảnh NTM Đa dạng sinh học giảm điều kiện bê tơng hố làm giảm khả tự làm môi trường giảm sức chịu tải môi trường nông thôn Biến đổi khí hậu 137 Biến đổi khí hậu gây phát thải đáng kể khí nhà kính (CO2, CH4 N2O) tiêu hóa phân hủy chất hữu phân đất Khí metan oxit nitơ coi khí nhà kính đáng kể hiệu chúng việc hấp thụ xạ hồng ngoại Ngoài ra, CH4 phát động vật, sản phẩm cuối trình phân hủy kỵ khí chất hữu Oxit nitơ sinh q trình nitrat hóa khử nitrat phân đất lưu trữ Sự phân hủy chất thải động vật dẫn đến phát thải hợp chất hữu dễ bay hợp chất hữu phản ứng vào không khí (Ogbuewu et al., 2012; Sommer & Møller, 2000) Lan truyền dịch bệnh sức khỏe cộng đồng Phân rắn nước thải phân lỏng chứa mầm bệnh gây nguy hiểm đáng kể cho sức khỏe người động vật Xả trực tiếp phân vào đường nước thẩm thấu vào nước ngầm, thường dòng chảy qua vết nứt, nguy lớn sức khỏe người động vật phân gia súc chứa nhiều mầm bệnh (vi khuẩn, vi rút, k sinh trùng) Các mầm bệnh gây khuẩn ecoli, viêm gan A, vi rút rota cúm gia cầm, etc (Ogbuewu et al., 2012) Xử l khơng an tồn phân chuồng thúc đẩy lây lan k sinh trùng sang người cách đưa giai đoạn ấu trùng sinh vật vào chuỗi thức ăn gây nhiễm trùng hệ thống cục Một số vi khuẩn nước, động vật nguyên sinh, vi rút đặc biệt k sinh trùng nguồn gốc bệnh nguy hiểm Các bệnh truyền nhiễm gây bệnh cao, chẳng hạn bệnh lở mồm long móng, dịch tả lợn Châu Phi sốt lợn lây lan qua nước thải động vật từ sở bị nhiễm bệnh sông cho thấy nguy lớn cho lây lan mầm bệnh Bệnh cúm gia cầm H5N1, dịch tả Châu Phi gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người, có nhiều trường hợp dẫn đến chết người Tác động kinh tế Các bệnh có khả lây nhiễm cao gây chết hàng loạt cho vật nuôi cúm gia cầm hay dịch tả lợn châu phi Đặc biệt dịch tả lợn châu phi chưa có vắc xin cơng nghiệp để phịng bệnh triệt để Một bệnh xảy ra, tỷ lệ đàn chết lên tới 100% Đối với cúm gia cầm H5N1, tính đến năm 2007, có đợt dịch cúm gia cầm H5N1 lớn xảy có đợt bùng phát lẻ tẻ khác ghi nhận Kể từ lần xuất bệnh đầu tiên, cố khác nhanh chóng lan rộng tồn quốc, gây dịch bệnh khó lường năm qua Đến tháng năm 2004, HPAI H5N1 ảnh hưởng đến 57 số 64 tỉnh Việt Nam, dẫn đến 44 triệu gia cầm bị tiêu hủy, tương ứng với khoảng 17% tổng số gia cầm nước (WB, 2007) Bệnh làm giảm tốc độ tăng trưởng dân số trung bình gia cầm xuống 83,8% giai đoạn 2003 - 2006 (trong thời gian xảy bệnh HPAI H5N1) so với 7,6% giai đoạn 2000 - 2003 (trước xảy bệnh) (Desvaux, Ton, Phan Dang, & Hoa, 2008) Thiệt hại kinh tế cho ngành chăn nuôi gia cầm ước tính khoảng 3000 tỷ đồng (tương đương 187,15 triệu USD) toàn quốc (Peyre et al., 2008) Bệnh gây bệnh nghiêm trọng cho người Tổng cộng 119 trường hợp người bị nhiễm vi rút HPAI H5N1, dẫn đến 59 trường hợp tử vong tính đến ngày 19 tháng 11 năm 2010 (CAP, 2011) Do tác động tiêu cực vậy, chất thải chăn nuôi phải quản l cách Sử dụng cách chất thải chăn ni để tạo khí sinh học, phân hữu phân trùn quế hữu ích để tăng suất trồng tính bền vững Các cơng nghệ xử l chất thải nghiên cứu ứng dụng Việt Nam bao gồm: hệ thống Biogas, sản xuất phân bón hữu cơ, (hình 3), hay xử lý chất thải phương 138 pháp ni giun, men sinh học đệm lót sinh học công nghệ ép tách phân (Võ et al., 2018) Chất thải chăn nuôi Thức ăn CN Chất thải rắn Chất thải lỏng Phân bón Hầm biogas Nước tưới Xử lý PAC + TV Xử lý PAC Hấp phụ Thức ăn CN Phân bón Phân bón Hình 3: Một số biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi Tuy nhiên, biện pháp chưa hoàn toàn xử lý hết chất gây ô nhiễm từ chất thải chăn ni gây lãng phí nguồn dinh dưỡng cho trồng Đặc biệt sở chăn ni thường xả tồn chất thải chăn ni xuống bể biogas, sau xả thẳng mơi trường tiếp nhận Báo cáo giới thiệu phương pháp xử lý nước thải sau biogas Poly Aluminium Chloride (PAC) kết hợp với thủy thực vật nhằm đạt hiệu kinh tế, thuận thiên chất lượng môi trường thoả mãn tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 62: 2016/BTNMT) Biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi: Poly Aluminium Chloride (PAC) kết hợp với thủy thực vật PAC chất keo tụ hệ mới, tồn dạng polime vô Poly Nhôm Clorua Hiện nay, nước tiên tiến, PAC sản xuất với lượng lớn sử dụng để xử l nước thải PAC thương mại dạng bột thô màu vàng nhạt vàng đậm, dễ tan nước tỏa nhiệt, dung dịch suốt có tác dụng mạnh tính hút thấm PAC có nhiều ưu điểm so với muối nhôm muối sắt: Hiệu keo tụ lắng lớn 4-5 lần Tan nước nhanh nhiều, làm biến động pH nước Khoa môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam thực hàng loạt thí nghiệm để xử l nước thải chăn ni lợn bị sau biogas biện pháp kết hợp hoá học sinh học số trang trại vùng ngoại thành Hà Nội Thái Ngun Bảng trình bày thơng số mơi trường nước thải chăn ni lợn bị sau xử l biogas Các thông số sau xử l hầm biogas vượt QCVN62:2016/BTNMT nhiều lần 139 Thơng số pH Bảng 3: Tính chất nước thải chăn ni lợn bị sau biogas Trang trại Trang trại Trang trại Trang trại lợn Văn bò Vĩnh QCVN62:2016 lợn Mê bị Ba Vì, Lâm, Hƣng Tƣờng, /BTNMT Linh, Hà Hà Nội Yên Vĩnh Phúc (cột B) Nội (M1) (M4) (M2) (M3) 7,3 5,5-9 7,15 6,5 BOD5 (mg/l) 1167,65 COD (mg/l) 2865,06 Tổng chất rắn lơ lửng (mg/l) 1942,20 Nitơ tổng số (mg/l) 487,25 100 1015 1135,96 1233,6 2543 2841,5 2796 300 2008 1712 150 485,33 476,45 150 2116 464 Sau xử l biogas, thông số môi trường cao gấp 3-17 lần QCVN 62:2016/BTNTM Chúng tiếp tục xử l PAC, nước sau xử l dung để trồng loại thực vật thuỷ sinh khác Kết thí nghiệm với loại thực vật thuỷ sinh vật liệu khác trình bày chi tiết bảng Bảng Tính chất nước thải sau xử lý phương pháp Hóa lý sinh kết hợp Chỉ tiêu M1 Xử Xử lý lý bằng cải PAC xoong M2 M3 M4 Xử Xử Xử Xử Xử Xử lý lý lý lý lý lý thủy bèo phèn dừa PAC PAC trúc vảy ốc nhôm nƣớc 7 7,5 7,2 63 194,2 63,29 182,4 86,93 412 130 516,26 149,6 494,67 220 - 131,8 110 - 127 Nitơ tổng số 236,51 116,10 (mg/l) 229 94 248,5 107,33 183,37 94,75 pH 7,10 7,55 6,3 BOD5 (mg/l) 197,79 75,16 155 COD (mg/l) 400,53 174,23 TSS (mg/l) 87,98 Sau xử l PAC, thông số chưa đạt QCVN 62:2016/BTNTM, nhiên kết hợp trồng loại thuỷ sinh cải xoong, thuỷ trúc, bèo vảy ốc dừa nước, dễ trồng Việt Nam, nước thải đạt QCVN62:2016/BTNMT Thủy sinh thực vật lồi thực vật sinh trưởng mơi trường nước, gây nên số bất lợi cho người việc phát triển nhanh phân bố rộng chúng Ngày nay, người tận dụng chúng để xử l nước thải, làm phân compost, thức ăn cho người, gia súc làm giảm thiểu bất lợi gây chúng mà 140 thu thêm lợi nhuận (Phẩm, 2003) Chúng sử dụng chất dinh dưỡng (N, P), kim loại nặng (Cu, Cd, Hg, Zn) để đồng hóa phát triển sinh khối Cơ chế xử l chất thải loại thực vật loại bỏ chất hữu có khả phân hủy sinh học tiếp nhận thực vật, loại bỏ COD, BOD nhờ vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí bám phần thân, rễ ngập nước thực vật; Loại bỏ chất rắn dựa chế lắng trọng lực; loại bỏ Nitơ q trình Nitrat hố denitrat hố; loại bỏ Loại bỏ Photpho trình hấp thụ thực vật đồng hóa vi sinh vật, tạo phức hấp phụ lên bề mặt hạt rắn hay chất hữu để kết tủa lắng theo thời gian lớp trầm tích nạo vét xả bỏ; kim loại nặng loại bỏ chế kết tủa lắng dạng hydroxit sunfur kim loại khơng tan vùng hiếu khí yếm khí; loại bỏ vi sinh vật gây bệnh nhờ q trình vật l dính kết, lắng, lọc, hấp phụ dẫn đến tiêu diệt vi khuẩn, vi rút, tồn điều kiện môi trường không thuận lợi với thời gian dài Công nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh có nhiều ưu điểm so với hệ thống xử l nước thải thông thường, có vấn đề giảm nitơ, photpho đến mức chấp nhận mặt môi trường Phương pháp thân thiện với môi trường, rẻ tiền, dễ vận hành có tính hiệu Việt Nam quốc gia có triển vọng việc ứng dụng cơng nghệ sinh thái sử dụng thực vật thủy sinh xử l nước nhiễm có điều kiện khí hậu nhiệt đới hệ thực vật phong phú, đa dạng Tuy nhiên, nghiên cứu ứng dụng cịn quan tâm thiếu tính hệ thống Các lồi thực vật sống trơi thường sử dụng hệ thống xử l nước thải ao, hồ sinh học Lục bình, bèo tấm, bèo tai tượng đối tượng sử dụng nhiều Ở nước ta có nhiều nghiên cứu việc sử dụng loài thực vật để xử l nước thải sinh hoạt, nước thải chăn nuôi hay nước nuôi trồng thủy sản “Nghiên cứu sử dụng bèo tây Eichhornia crassipes (Mart.) Solms để xử l Nitơ Photpho nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ Biogas” Vũ Thị Nguyệt, Trần Văn Tựa, Nguyễn Trung Kiên Đặng Đình Kim đăng tạp chí Sinh Học 2014; “Khảo sát hiệu xử l nước thải sinh hoạt lục bình ngổ trâu ” đăng tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, số 1(14)-2014 Bài học kinh nghiệm việc quản lý chất thải chăn nuôi: Chất thải chăn nuôi – tới – hội phát triển lượng sinh học Sử dụng công nghệ chuyển đổi sinh học nhiệt hóa chuyển hóa chất thải chăn ni sang lượng sinh học cung cấp cho sở chăn nuôi nhiều giá trị gia tăng Những sản phẩm đáp ứng nhu cầu sưởi ấm, lượng phục vụ nhiên liệu vận chuyển (Cantrell, Ducey, Ro, & Hunt, 2008) Hình mơ tả tảng chuyển đổi chất thải chăn nuôi sang lượng sinh học Có hai phương pháp chuyển đổi sinh khối thành lượng sinh học chuyển hóa sinh hóa chuyển hóa nhiệt hóa Trong chuyển đổi sinh hóa, cơng nghệ xử l sinh học chất thải chăn ni phổ biến q trình phân hủy kỵ khí khí sinh học dễ cháy Ít phổ biến báo cáo quy mơ phịng thí nghiệm việc sử dụng quang sinh học vi sinh vật tảo trình lên men cho sản xuất hydro sinh học Tiếp đến sản xuất sinh học metanol thông qua chuyển đổi enzyme CO2 metan Cả hai khí tạo q trình phân hủy kỵ khí (Cantrell et al., 2008) 141 Nền tảng sinh hóa (Biochemical Platform) Nhiên liệu; Nhiệt & Điện; Hóa chất trung gian Sinh khối (Biomass) (Fuels; Heat & Power; Chemical Intermediates) Nền tảng nhiệt hóa (Thermochemical Platform) Hình 4: Nền tảng chuyển đổi chất thải chăn nuôi sang lượng sinh học Chuyển đổi nhiệt hóa học q trình biến đổi hóa học nhiệt độ cao mà phá vỡ liên kết chất hữu biến chất trung gian thành than, khí tổng hợp dầu sinh học có oxy cao Hơn nữa, biện pháp tiêu thụ lượng lớn hữu từ phân chuồng để chiết xuất tất lượng có sẵn Xử l nhiệt hố học có số lợi ích khác ưu điểm: (1) sản sinh khí nhà kính; (2) phục hồi dinh dưỡng hiệu quả; (3) khơng có khí thải trơi nổi; (4) thời gian xử l ngắn; (5) có khả xử l nhiều nguyên liệu pha trộn; (6) loại bỏ mầm bệnh nhiệt độ cao tạo thành hợp chất hoạt tính dược phẩm Có ba quy trình chuyển đổi nhiệt hố học xác định để chuyển đổi phân gia súc thành sản phẩm lượng tái tạo giá trị gia tăng: nhiệt phân, khí hóa hóa lỏng trực tiếp (Cantrell et al., 2008) Khí CO2 thành phần sinh từ trình phân hủy kỵ khí q trình chuyển hóa nhiệt Nồng độ CO2 tăng lên khí ngun nhân nóng lên tồn cầu Do đó, vấn đề quan trọng thu hồi CO2 để hạn chế phát thải Tảo cố định CO2 khí thơng qua quang hợp hiệu gấp mười lần so với trình hấp thụ thực vật cạn (Miao & Wu, 2006) Những sản phẩm tảo sau thu hoạch chuyển đổi thành nhiều sản phẩm giá trị gia tăng (Cantrell et al., 2008) Những thách thức tiền quản lý chất thải chăn nuôi - Nhiều hộ chăn nuôi nhỏ rời khỏi ngành chăn nuôi nhà sản xuất lớn lại gia nhập, chăn nuôi thâm canh cao với quỹ đất hạn chế, sở chăn nuôi quy mô lớn cơng tác quản l chất thải động vật thường hiệu hơn, hàng ngàn lợn tập trung khu vực nhỏ, tác động môi trường sức khoẻ chúng trở nên tập trung Các trang trại quy mô lớn tạo nhiều chất thải để phân chuồng vào đất liền Ngoài ra, họ xử l phần lớn lượng chất thải mà chúng sinh ra, phần chất thải thải môi trường chất lỏng rị rỉ ngồi, điều gây vấn đề môi trường đáng kể - Chăn nuôi gắn với NTM bảo vệ MT, chăn nuôi địa phương chủ yếu tự phát, thiếu quy hoạch, rủi ro ngành chăn nuôi cao, điều xảy địa bàn thực NTM không NTM đến xảy dịch bệnh cúm gia cầm dịch tả lợn Châu Phi hậu nặng nề - Nhận thức người dân: Chạy theo lợi nhuận theo xu hướng đám đông, nữa, hầu hết người chăn nuôi chất thải chăn nuôi không xử l cách gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng sức khỏe người 142 - Thiếu ưu đãi cho việc áp dụng quản l chất thải cải tiến việc sản xuất phân hữu - Khi thực thi quy định môi trường cấp địa phương cịn yếu, khơng có khuyến khích cho nơng hộ nhỏ để tuân thủ tiêu chuẩn môi trường, đặc biệt họ thấy hàng xóm họ khơng tn thủ - Các sách mâu thuẫn ưu tiên cho chăn nuôi tăng cường lực yếu thực thi quy định môi trường, sách phủ tiếp tục đẩy mạnh đầu tư nhiều Điều thúc đẩy việc tạo ngày nhiều chất thải chăn nuôi gây ô nhiễm Năm 2014, sách phủ cam kết cải thiện hiệu chăn ni hộ gia đình giai đoạn 2015–2020 thúc đẩy thâm canh cơng nghiệp hóa ngành chăn ni thơng qua phát triển sở chăn ni quy mơ lớn Chính sách trợ cấp cho số loại giống vật nuôi đầu tư vào quản l chất thải động vật (khí ga đệm lót sinh học) Trong năm 2013, phủ ban hành sách khuyến khích doanh nghiệp đầu tư vào nông nghiệp khu vực nơng thơn Theo sách này, hộ gia đình doanh nghiệp đầu tư vào quy mơ thường xuyên 1000 lợn, 500 trâu, bò, dê, cừu, 200 bò thịt cao sản 500 trâu cao sản hộ doanh nghiệp nhận 3–5 tỷ đồng cho dự án nhằm đầu tư vào hạ tầng để quản l chất thải Ngồi ra, nhập giống bị sữa, nhà đầu tư giảm 40% thuế nhập Tuy nhiên, sách thực thi khơng có tính hấp dẫn thủ tục hồ sơ giấy tờ phức tạp Hơn nữa, sở chăn ni nhỏ khơng thể có đủ vốn đầu tư cần có cho mở rộng quy mơ hoạt động Chính phủ cố gắng thúc đẩy khái niệm vùng/ cụm chăn nuôi tập trung để phân bố lại sở chăn nuôi gia súc khu vực dân cư tới nơi dân cư thưa thớt Trong quy hoạch vùng/cụm chăn nuôi tập trung, phủ xây dựng hạ tầng cơng cộng (gồm hạ tầng sở, điện, nước…) để hỗ trợ cho sở chăn nuôi Cho tới nay, coi khuyến khích sách bắt buộc Có số thí điểm thực việc Đồng Nai, Hải Phòng… Một số nhà đầu tư tới đầu tư vào vùng này, nhiên thực tế có hộ chăn ni chuyển trại chăn ni đến khu chăn nuôi tập trung - Trong việc xây dựng hầm khí sinh học khả thi sở chăn ni lợn quy mơ nhỏ, chưa phải phương án hấp dẫn sở chăn ni quy mơ lớn khối lượng lớn chất thải tạo ra, việc dẫn tới nhiều khí ga bùn thải sinh học Các hộ xây dựng hầm khí sinh học hỗ trợ trọn gói khoảng 150USD, thực tế, sách ưu đãi chưa hoạt động hiệu khoản ưu đãi tương đối nhỏ so với chi phí thực tế - Cơng tác thực thi quy định môi trường sở chăn nuôi nông hộ nhỏ quy mô lớn từ giai đoạn đăng k thường vấn đề lớn Việt Nam, đặc biệt khu vực nông thôn, theo luật BVMT 2014, quy định sở chăn nuôi quy mô lớn với 1.000 gia súc 20.000 gia cầm phải thực Đánh giá Tác động Môi trường trước thành lập để đảm bảo họ quản l nhiễm mơi trường cách thích hợp Đối với sở chăn nuôi quy mô nhỏ chăn ni hộ gia đình phải chuẩn bị báo cáo Cam kết Bảo vệ Môi trường, mẫu đơn giản báo cáo đánh giá tác động môi trường Cam kết Bảo vệ Môi trường đăng k UBND huyện UBND xã phân cấp Chính phủ cần khẩn trương thực thi tiêu chuẩn môi trường từ đầu (từ đăng kí, lập kế hoạch, vv…) số lượng trang trại quy mô lớn xuất ngành chăn ni bắt đầu q trình thâm canh hóa 143 - Các tiêu chuẩn quốc gia nước thải từ sở chăn nuôi Bộ Tài nguyên Môi trường ban hành, tiêu chuẩn cao để sở chăn nuôi tuân thủ Bởi tiêu chuẩn thiết kế dựa sở sản xuất công nghiệp Những tiêu chuẩn cao có tác dụng ngược lại chúng làm cho sở nản lòng việc áp dụng hệ thống xử l chất thải - Các quy định MT chăn nuôi QCVN 62, Luật chăn nuôi tập trung vào chăn nuôi tập trung, trang trại, cịn chăn ni nhỏ lẻ chưa trọng - Hệ thống xử l MT, bể Biogas không phát huy hiệu quả: Người dân đổ vào bể Biogas coi xử l Do vậy, cần bổ sung bảng phân tích chất lượng nước thải chăn nuôi sau Biogas quy định chất thải chăn nuôi - Quy chuẩn số lượng gia súc, gia cầm trang trại hộ chăn nuôi chưa thống văn - Bộ tiêu chí quốc gia xã nơng thơn giai đoạn 2016 - 2020 Thủ tướng Chính phủ ban hành theo Quyết định số 1980/QĐ-TTg ngày 17/10/2016 đưa tiêu chí 17.7 với nội dung “Tỷ lệ hộ chăn ni có chuồng trại chăn ni đảm bảo vệ sinh môi trường”, đảm bảo vệ sinh môi trường chung chung, chưa cụ thể tiêu chí đo đếm được, khó để kiểm sốt Với thách thức có tiềm phát triển chăn nuôi xử l triệt để tận thu phế phụ phẩm nông nghiệp sau: - Xử l chất thải chăn nuôi nông hộ biện pháp Poly Aluminium Chloride (PAC) kết hợp với thủy thực vật - Chăn nuôi đại gia súc xu hướng chủ đạo ngành chăn nuôi 10 năm tới, bối cảnh dịch tả lợn Châu Phi diễn biến phức tạp gây nhiều thiệt hại địa phương cân đối sản xuất thực phẩm ngành chăn nuôi lợn thời gian qua - Các doanh nghiệp cần phối hợp với quyền địa phương để hồn chỉnh chuỗi liên kết chăn ni theo mơ hình Trạng trại nông hộ với Trang trại vùng lõi doanh nghiệp có tham quyền, hộ dân doanh nghiệp tỉnh - Tăng cường biện pháp quản l môi trường bổ sung quy định xả thái sau biogas, tiêu chí MT chăn ni lượng hố điều chỉnh QCVN 62:2016/BTNMT khả thi TÀI LIỆU THAM KHẢO Bunton, B., O‟Shaughnessy, P., Fitzsimmons, S., Gering, J., Hoff, S., Lyngbye, M., … Werner, M (2006) Monitoring and modeling of emissions from concentrated animal feeding operations: Overview of methods Environmental Health Perspectives, 115(2), 303–307 Cantrell, K B., Ducey, T., Ro, K S., & Hunt, P G (2008) Livestock waste-to-bioenergy generation opportunities Bioresource Technology, 99(17), 7941–7953 CAP (2011) Policy analysis of HPAI strategy including analysis of collaboration and partnership between public and private sectors: Gathering evidence for a transitional strategy (GETS) for HPAI H5N1 vaccination in Vietnam (No OSRO/VIE/801/USA) Retrieved from Center for Agricultural Policy website: http://www.fao.org/docrep/015/an168e/an168e00.pdf 144 Chavez, C., Coufal, C D., Carey, J B., Lacey, R E., Beier, R C., & Zahn, J A (2004) The impact of supplemental dietary methionine sources on volatile compound concentrations in broiler excreta Poultry Science, 83(6), 901–910 Cole, D J A., & Tuck, K (2002) European approaches to reducing ammonia emissions Proceedings of 2002 National Poultry Waste Management Symposium, 59–66 Desvaux, S., Ton, V D., Phan Dang, T., & Hoa, P T T (2008) A general review and description of the poultry production in Vietnam A General Review and Description of the Poultry Production in Vietnam, 38 GSO (2019) Tổng cục Thống kê https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=717 Retrieved July 4, 2019, from Miao, X., & Wu, Q (2006) Biodiesel production from heterotrophic microalgal oil Bioresource Technology, 97(6), 841–846 Moore Jr, P A (1997) Best management practices for poultry manure utilization that enhance agricultural productivity and reduce pollution In Animal Waste Utilization (pp 95–129) CRC Press 10 Ogbuewu, I P., Odoemenam, V U., Omede, A A., Durunna, C S., Emenalom, O O., Uchegbu, M C., … Iloeje, M U (2012) Livestock waste and its impact on the environment Scientific Journal of Review, 1(2), 17–32 11 Okoli, I C., Alaehie, D A., Okoli, C G., Akano, E C., Ogundu, U E., Akujobi, C T., … Chinweze, C E (2006) Aerial pollutant gases concentrations in tropical pig pen environment in Nigeria Nature and Science, 4(4), 1–5 12 Peyre, M., Desvaux, S., Phan Dang, T., Rossi, V., Renard, J F., Vu Dinh, T., & Roger, F (2008) Financial evaluation of vaccination strategies against HPAI A modeling approach Proceedings of AI Research to Policy International Workshop, FAO, Hanoi, Vietnam, 1618 13 Phẩm, L Đ (2003) Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất Giáo dục 14 Phùng, T Đ., Nguyễn, Đ D., Hoàng, L V., & Bạch, D T T (2009) Đánh giá thực trạng ô nhiễm mơi trường chăn ni Tạp Chí Chăn Ni, (4) 15 Sommer, S G., & Møller, H B (2000) Emission of greenhouse gases during composting of deep litter from pig production–effect of straw content The Journal of Agricultural Science, 134(3), 327–335 16 Sorathiya, L M., Fulsoundar, A B., Tyagi, K K., Patel, M D., & Singh, R R (2014) Eco-friendly and modern methods of livestock waste recycling for enhancing farm profitability International Journal of Recycling of Organic Waste In Agriculture, 3(1), 50 17 Van Breemen, N., Burrough, P A., Velthorst, E van, Van Dobben, H F., de Wit, T., Ridder, T de, & Reijnders, H F R (1982) Soil acidification from atmospheric ammonium sulphate in forest canopy throughfall Nature, 299(5883), 548 18 Võ, C H., Nguyên, L T., Đinh, V T H., Cao, S T., Nguyễn, G T H., & Nguyễn, H B (2018) Ơ nhiễm mơi trường chăn ni lợn số biện pháp xử lý chất thải 19 WB (2007) The Avian Influenza Emergency Recovery Project: Implementation completion and Results Report Washington DC, USA: World Bank 20 WB (2017) Tổng quan ô nhiễm Nông nghiệp Việt Nam: Báo cáo tóm tắt 2017 http://documents.worldbank.org/curated/en/604301516785856243/pdf/122933-v1-WPPUBLIC-Vietnam-summary-VNM.pdf 145 ... cực chất thải chăn nuôi Sự chuyển đổi từ chăn nuôi quảng canh truyền thống sang sản xuất chăn nuôi thâm canh tạo khối lượng ngày nhiều chất thải động vật Năm 2015, chăn nuôi lợn tạo tỷ lệ chất thải. .. tiền quản lý chất thải chăn nuôi - Nhiều hộ chăn nuôi nhỏ rời khỏi ngành chăn nuôi nhà sản xuất lớn lại gia nhập, chăn nuôi thâm canh cao với quỹ đất hạn chế, sở chăn nuôi quy mơ lớn cơng tác quản. .. chi tiết bảng Bảng Tính chất nước thải sau xử lý phương pháp Hóa lý sinh kết hợp Chỉ tiêu M1 Xử Xử lý lý bằng cải PAC xoong M2 M3 M4 Xử Xử Xử Xử Xử Xử lý lý lý lý lý lý thủy bèo phèn dừa PAC