nghiên cứu
Lượng phân thải và nước thải ra từ hoạt ựộng chăn nuôi lợn ựược các trang trại xử lý theo nhiều cách khác nhau tùy theo kiểu hệ thống trang trại và mục ựắch sử dụng. Từ kết quả ựiều tra, khảo sát 47 trang trại chăn nuôi lợn, có thể khái quát sơ ựồ mô tả quá trình xử lý chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn theo hệ thống trong khu vực nghiên cứu như sau (hình 3.6):
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 68
Hình 3.6. Sơ ựồ mô tả quá trình xử lý chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn theo hệ thống (VAC, VC và C) trong khu vực nghiên cứu
Từ sơ ựồ trên cho thấy, hình thức xử lý chất thải của từng hệ thống trang trại rất phong phú, tuy nhiên các biện pháp chung thường ựược áp dụng tại các trang trại trong khu vực nghiên cứu là: xử lý qua bể biogas, ủ phân compost, thu gom phân ựể bán, bón/tưới cho cây trồng, làm thức ăn cho cá và thải bỏ trực tiếp ra ngoài môi trường. Tỷ lệ áp dụng các biện pháp xử lý ựược thể hiện cụ thể qua bảng 3.13 và sơ ựồ hình 3.7 sau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 69
(đơn vị: %) Hình thức xử lý
chất thải
Gia Lâm Ứng Hòa Sơn Tây
Tổng
VAC VC C Tổng VAC VC C Tổng VAC VC Tổng
Phân tách chất thải 0,00 12,50 0,00 12,50 22,73 54,55 9,09 86,36 23,53 0,00 23,53 51,06 Không phân tách chất thải 25,00 50,00 12,50 87,50 9,09 4,55 0,00 13,64 58,82 17,65 76,47 48,94 Biogas 12,50 37,50 12,50 62,50 31,82 59,09 9,09 100,00 76,47 17,65 94,12 91,49 Ủ phân compost 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,55 0,00 4,55 11,76 0,00 11,76 6,38 Thu gom ựể bán 0,00 25,00 12,50 37,50 13,64 31,82 9,09 54,55 5,88 0,00 5,88 34,04 Bón cho cây 12,50 25,00 0,00 37,50 4,55 27,27 0,00 31,82 5,88 0,00 5,88 23,40 Làm thức ăn cho cá 0,00 0,00 0,00 0,00 22,73 4,55 0,00 27,27 11,76 0,00 11,76 17,02
Thải ra môi trường 12,50 0,00 0,00 12,50 0,00 0,00 4,55 4,55 0,00 0,00 0,00 4,26
Hình 3.7. Sơ ựồ tỷ lệ các biện pháp xử lý chất thải ựược áp dụng tại các trang trại chăn nuôi lợn
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 70 Như vậy, các biện pháp xử lý chất thải tại các trang trại là khác nhau giữa các kiểu hệ thống trang trại và các huyện/thị xã trong khu vực nghiên cứu (bảng 3.13). Khái quát nhất có thể thấy, trước khi xử lý chất thải, tỷ lệ phân tách riêng nước thải và chất thải trước khi ựưa vào các hệ thống xử lý ựược khoảng 51,06%, còn lại là trộn lẫn cả phân thải và nước thải ựể xử lý chung (chiếm 48,94%). Trong các biện pháp xử lý chất thải, biện pháp xử lý qua bể biogas là sự lựa chọn hàng ựầu của các trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu chiếm 91,49%. Tiếp ựó là thu gom phân ựể bán (34,04%), bón/tưới cho cây trồng (23,40%), sử dụng làm thức ăn cho cá (17,02%), ủ phân compost (6,38%). Lượng chất thải không ựược xử lý mà xả thải trực tiếp ra môi trường chỉ chiếm tỷ lệ nhỏ (4,26%). Một số ựặc ựiểm áp dụng từng biện pháp xử lý chất thải tại khu vực nghiên cứu như sau:
3.3.2.1. Xử lý bẳng bể biogas
đây là biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi chủ yếu ựược áp dụng ở hầu hết các trang trại chăn nuôi trên cả nước nói chung và Hà Nội nói riêng. Trong khu vực nghiên cứu, có 91,49% trang trại áp dụng biện pháp này, trong ựó tại huyện Ứng Hòa có tới 100% trang trại, Sơn Tây có 94,12% trang trại và Gia Lâm có 62,50% trang trại sử dụng biogas ựể xử lý chất thải chăn nuôi (bảng 3.13).
Bể biogas thường gắn liền với thời gian xây dựng trang trạị Theo kết quả ựiều tra, trong khu vực nghiên cứu có khoảng 9,3% bể biogas ựược xây dựng trên 10 năm, 44,19 % bể ựược xây dựng cách ựây 7 ựến 10 năm, 18,60% bể hoạt ựộng từ 4 ựến 6 năm, 27,91% bể mới ựi vào hoạt ựộng từ dưới 1 ựến 3 năm. Tuy bể biogas vận hành trong khoảng thời gian dài nhưng chất lượng hoạt ựộng của bể ựược các trang trại ựánh giá tốt (81,40%), còn lại hoạt ựộng bình thường (11,63%), số ắt trang trại có bể biogas vận hành kém (6,98%). Nguyên nhân do các bể này ựược xây dựng trên 10 năm nên trong quá trình vận hành, bể gặp một số vấn ựề như không sinh khắ gas (2%), bể bị tràn do thể tắch bể không ựáp ứng lượng chất thải ựưa vào (6,98%), bể bị vỡ nứt (4,65%)Ầ. Tùy thuộc vào diện tắch trang trại và quy mô chăn nuôi nên thể tắch bể biogas ựược ựầu tư xây dựng dao ựộng từ 10 Ờ 1.000 m3, trung bình 154,58 m3.
Ngoài tác dụng chắnh là xử lý các chất thải chăn nuôi, các sản phẩm ựầu ra của bể biogas (gồm khắ gas, nước thải và phụ phẩm khắ sinh học) rất hữu ắch và ựược các trang trại tận dụng với nhiều mục ựắch khác nhau:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 71 - đối với khắ gas: Các trang trại sử dụng ựể phục vụ ựun nấu (88,37%), sưởi ấm cho lợn vào mùa ựông (11,63%), phát ựiện thắp sáng (6,98%) giúp các trang trại tiết kiệm ựược chi phắ ựiện và nhiên liệu ựun nấụ Tuy nhiên, lượng khắ gas sinh ra nhiều, các trang trại sử dụng không tận dụng hết (65,12% trang trại ựánh giá dư thừa lượng khắ gas) dẫn ựến một phần không nhỏ lượng khắ gas (20,93%) bị ựốt bỏ và thải ra môi trường.
- đối với nước thải sau biogas: Các chất hữu cơ, dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh trong phân và nước thải của lợn ựược loại bỏ qua quá trình xử lý yếm khắ trong bể biogas. Tuy nhiên, mặc dù ựã ựược xử lý nhưng chưa triệt ựể, hàm lượng các chất ô nhiễm này ở trong nước thải ựầu ra còn khá cao, vượt ngưỡng giới hạn cho phép. điều này ựược thể hiện qua kết quả phân tắch mẫu nước thải sau bể biogas của 5 trang trại trong khu vực nghiên cứu và ựược so sánh với QCVN 40:2011/BTNMT Ờ Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp cột B tại bảng 3.14 như sau:
Bảng 3.14. Kết quả một số thông số quan trắc chất lượng nước sau khi xử lý qua bể biogas tại một số trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu
Huyện/ thị xã Giá trị pH BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Coliform (MPN/100ml) Nhiệt ựộ (0C) NH4+ (mg/l) Tổng N (mg/l) Gia Lâm SD 6,65 0,52 901,05 530,39 56,00 33,94 1.055.000,00 1.005.010,46 25,85 4,60 8,27 7,64 88,20 83,10 Ứng Hòa SD 7,16 0,45 569,82 553,35 1.368,00 1.290,46 60.636,67 57.984,02 27,40 4,47 7,63 7,18 65,53 65,28 Sơn Tây SD 6,19 0,09 16,95 14,40 56,00 33,94 1.850,00 1.616,30 23,30 2,83 5,99 5,87 20,30 14,85 Tổng SD 6,86 0,56 525,49 518,79 843,20 806,62 247.752,00 187.874,55 26,27 4,15 7,43 7,42 61,02 60,81 QCVN 40:2011 3.3-5.4 30 90 3.000 24 6 24 Tần suất không ựạt QCVN 100 0 60 90 60 50 100
(Ghi chú: n = số trang trại lấy mẫu; giá trị Cmax tắnh theo QCVN 40:2011/B với với giá trị hệ số nguồn tiếp nhận nước thải Kq = 0,6 và hệ số lưu lượng nguồn thải Kf = 1,0).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 72 Qua bảng kết quả cho thấy, tất cả các thông số ựược quan trắc ựều có giá trị ở mức vượt ngưỡng cho phép rất cao, gấp QCVN nhiều lần (nhất là Coliform với giá trị trung bình 247.752 MPN/100ml, gấp 82.584 lần QCVN), có tần suất vượt QCVN 40:2011 lớn, không có thông số nào ựạt chuẩn. Giá trị pH, tổng Nitơ có tần suất vượt chuẩn thường xuyên nhất là 100%, tiếp ựến là tần suất vượt chuẩn của Coliform 90%, BOD5 là 80%, các thông số còn lại có tần suất vượt chuẩn dao ựộng từ 50 Ờ 60%. Trong ựó, nước thải sau biogas tại trang trại chăn nuôi lợn khu vực Gia Lâm có chất lượng xử lý thấp nhất trong khu vực nghiên cứu, tiếp ựến là Ứng Hòa, sau cùng là Sơn Tâỵ
Do ựó, nếu nguồn nước thải này không ựược tiếp tục xử lý mà thải bỏ trực tiếp ra môi trường sẽ có khả năng gây ô nhiễm cao cho các nguồn tiếp nhận. Theo kết quả ựiều tra trong khu vực nghiên cứu, có tới 32,56% trang trại thải bỏ trực tiếp ra ngoài môi trường xung quanh mà không xử lý tiếp; chỉ có khoảng 16,28% trang trại tiếp tục xử lý trước khi thải ra môi trường. Còn lại khoảng 44,19% trang trại tận dụng nước thải này tưới cho cây, 18,60% trang trại tận dụng ựưa xuống ao cá.
- Phụ phẩm khắ sinh học (cặn bã, vángẦtrong bể biogas): Phụ phẩm khắ sinh học có hàm lượng hữu cơ và dinh dưỡng cao, có thể ựược sử dụng như một loại phân hữu cơ sạch và giàu dinh dưỡng. Tại khu vực nghiên cứu, chỉ có khoảng 46,51% các trang trại sử dụng phụ phẩm khắ sinh học làm nguồn phân bón cho cây trồng và cải tạo ựất, còn lại 53,49% các trang trại sử dụng vào mục ựắch khác hoặc bỏ ựi do không biết cách tận dụng.
3.3.2.2. Thu gom phân ựể bán
Lượng phân thải của lợn ựược thu gom khi dọn chuồng trại của các trang trại sẽ sử dụng ựể bán cho các công ty thu mua phân sản xuất phân bón hoặc các hộ trồng trọt nhu cầu sử dụng phân lợn bón cho câỵ Tại khu vực nghiên cứu, biện pháp này cũng ựược áp dụng khá phổ biến với khoảng 34,04% trang trại áp dụng, trong ựó tại huyện Ứng Hòa có 54,55%, Gia Lâm có 37,50% và Sơn Tây có 5,88% số trang trại tiến hành thu gom phân ựể bán (bảng 3.13).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 73 Theo kết quả ựiều tra tại các trang trại, lượng phân ựược thu gom hàng ngày dao ựộng từ 25 Ờ 1.800 kg phân/ngày, trung bình khoảng 363,23 kg phân/ngày, mỗi bao ựựng phân trung bình khoảng 25 Ờ 50 kg/baọ Mỗi ngày các trang trại thu gom từ 1 Ờ 60 bao phân, trung bình 10,42 bao/ngàỵ Lượng phân sau khi ựược thu gom sẽ ựược vận chuyển ngay trong ngày (1 lần/ngày) ựối với những khu ựược thu mua thường xuyên hoặc bảo quản trong nhà chứa và vận chuyển theo tháng (1 lần/tháng). Giá bán phân dao ựộng 3 -20 nghìn ựồng/bao tùy thuộc vào khối lượng bao, trung bình khoảng 11,63 nghìn ựồng/baọ Do ựó, các trang trại sẽ có thêm nguồn thu từ việc bán phân khoảng 90 nghìn ựến 18 triệu ựồng/tháng, trung bình khoảng gần 3,5 triệu ựồng/tháng. Như vậy, việc thu gom phân ựể bán mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, ựồng thời góp phần bảo vệ môi trường xung quanh.
3.3.2.3. Bón/tưới cho cây trồng
đây là biện pháp xử lý truyền thống ựược áp dụng từ rất lâu ựờị Phân chuồng và nước thải ựược sử dụng ựể bón/tưới cho cây trồng. Có thể sử dụng trực tiếp hoặc xử lý trước khi bón/tưới cho cây (ủ phân compost, xử lý qua bể biogas). Tỷ lệ các trang trại áp dụng biện pháp này khoảng 23,40%, trong ựó Gia Lâm và Ứng Hòa là 2 huyện có tỷ lệ các trang trại áp dụng biện pháp này nhiều lần lượt là 37,50% và 31,82% trang trại; còn tại Sơn Tây, số trang trại sử dụng chất thải ựể bón/tưới cho cây trồng rất thấp, chỉ có khoảng 5,88% trang trại trong tổng số trang trại tại khu vực này, trong ựó chủ yếu là các trang trại thuộc hệ thống VC trong khu vực nghiên cứụ Các trang trại sử dụng chất thải ựể bón/tưới phần lớn các cây trồng trong hệ thống trang trại (63,64%) và một phần các cây trồng ngoài trang trại (36,36%).
Biện pháp này nhanh, thuận tiện, giảm chi phắ mua phân bón cho cây trồng, cung cấp chất dinh dưỡng cho ựất và giúp cho cây phát triển. Tuy nhiên, có ắt trang trại lựa chọn phương pháp này do thực tế, nếu bón/tưới trực tiếp cho cây trồng gây mất vệ sinh do trong chất thải có chứa rất nhiều mầm bệnh, chúng bám vào ựất và cây tiềm ẩn khả năng gây bệnh cho người và vật nuôi; ựồng thời,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 74 cây trồng khó hấp thụ ựược hết các chất dinh dưỡng, hữu cơ của phân, nếu ựể lâu ngày mà không phân hủy ựược sẽ gây ô nhiễm ựất, nước và ô nhiễm mùị
3.3.2.4. Sử dụng làm thức ăn cho cá
Phân thải và nước thải từ chuồng trại ựược ựưa xuống các ao cá làm nguồn thức ăn cho cá là biện pháp xử lý chất thải khá ựơn giản và ựược một số trang trại trong khu vực nghiên cứu áp dụng (chiếm 17,02%), trong ựó tại Ứng Hòa là 27,27% và Sơn Tây là 11,76% trang trại ựưa chất thải xuống ao cá và chỉ có các trang trại trong hệ thống VAC áp dụng biện pháp xử lý này do các hệ thống trang trại khác không có ao cá (bảng 3.13).
Theo kết quả ựiều tra, 75% lượng chất thải ựược ựưa trực tiếp xuống ao cá, chỉ có 25% trang trại xử lý chất thải trước khi ựưa xuống ao (xử lý qua bể biogas, ủ hoaiẦ). Nước thải ựược vận chuyển qua ựường ống dẫn xuống ao, lượng phân thải ựược thu gom lại và vận chuyển xuống ao với tần suất dao ựộng 1 lần/tuần ựến 4 lần/ngày, trung bình 1,46 lần/ngàỵ Khối lượng phân ựược ựưa xuống ao trung bình khoảng 90 kg/lần.
đây là biện pháp xử lý ựơn giản, hiệu quả, tiết kiệm chi phắ thức ăn cho cá, ựồng thời giải quyết ựược vấn ựề môi trường nếu lượng chất thải ựưa xuống phù hợp khả năng tự làm sạch của aọ Tuy nhiên, do lượng phân và nước thải ra hàng ngày lớn nên ựa số các trang trại không áp dụng biện pháp này nhằm tránh gây ô nhiễm nguồn nước ao ảnh hưởng ựến sự sinh trưởng, phát triển của cá.
3.3.2.5. Ủ phân compost
đây là biện pháp sử dụng phân thải ựã ựược phân tách trước khi ựi vào xử lý và tiến hành ủ trong một thời gian nhất ựịnh ựể phân hủy các chất khó tiêu thành các chất dễ tiêu cho cây trồng hấp thụ ựược. Biện pháp này ựược áp dụng khá thấp tại khu vực nghiên cứu, chỉ chiếm tỷ lệ khoảng 6,38%, trong ựó tập trung ở Sơn Tây và Ứng Hòa với tỷ lệ lần lượt 11,76% và 4,55% trang trại, còn Gia Lâm không áp dụng biện pháp nàỵ Thời gian ủ phân ở các trang trại dao ựộng từ 1 Ờ 2 tháng, trung bình là 46,67 ngày với bình quân khối lượng phân mỗi lần ủ là 270 kg/lần ủ.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam Ờ Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 75 Do biện pháp này yêu cầu cao về mặt kỹ thuật ủ như phải phân tách chất thải, khối lượng mỗi lần ủ, ựiều kiện nơi ủ phân, thời gian ủ, chất lượng phânẦ nên ắt trang trại lựa chọn áp dụng. Chỉ có một số trang trại tìm hiểu và ựược học về kỹ thuật ủ mới áp dụng. Các trang trại này ựánh giá tốt về chất lượng phân ủ và không gặp khó khăn trong quá trình tiến hành. Phân sau khi ủ ựược sử dụng ựể bón cho cây trồng trong trang trại ựem lại hiệu quả kinh tế cho trang trạị
3.3.2.6. Thải bỏ ra ngoài môi trường
đây là hình thức các trang trại xả thải thẳng trực tiếp ra ngoài môi trường tự nhiên như các ao, kênh, mương, rãnh, sông xung quanh trang trạị Hình thức này gây ảnh hưởng rất xấu tới môi trường sống nếu lượng chất thải ra vượt quá khả năng tự ựồng hóa của môi trường. Qua kết quả ựiều tra cho thấy, một số trang trại tại huyện Gia Lâm (12,50%) và Ứng Hòa (4,55%) (ở hệ thống VC và C) thải trực tiếp chất thải ra môi trường do lượng chất thải phát sinh nhiều, các biện pháp áp dụng không xử lý triệt ựể và do nhận thức còn hạn chế của trang trạị
Như vậy, các biện pháp xử lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn trong khu vực nghiên cứu rất ựa dạng và có sự khác biệt giữa các huyện/thị xã trong khu vực nghiên cứu phụ thuộc vào ựiều kiện ựầu tư, ựặc ựiểm của từng kiểu hệ thống trang trại và nhận thức về vấn ựề bảo vệ môi trường của các chủ