Để quản lý và xử lý lượng chất thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi rắn một cách phù hợp cần thiết phải có các biện pháp cụ thể, có tính khả thi, có khả năng áp dụng và phù hợp với thực tế địa phương. Một số biện pháp quản lý, giảm thiểu và xử lý chất thải phát sinh được đề xuất như sau:
3.2.2.1. Nước thải
Nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi rắn là tập hợp của nhiều thành phần ở cả trạng thái rắn và lỏng, chúng có thể bao gồm phân, chất độn chuồng, vảy, da, nước rửa thức ăn cho rắn, nước vệ sinh chuồng trại,... Nước thải chăn nuôi rắn
ô nhiễm cao, do đó cần phải được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra môi trường. Xử lý nước thải chăn nuôi là quá trình loại bỏ hoặc chuyển các chất ô nhiễm từ dạng ô nhiễm nhiều sang dạng ít ô nhiễm. Có nhiều phương pháp xử lý nước thải khác nhau, tùy thuộc vào các yếu tố sản xuất và điều kiện tài chính của chủ trang trại mà áp dụng các biện pháp thích hợp. Một số công nghệ xử lý nước thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi rắn trên địa bàn xã Vĩnh Sơn được đề xuất như sau:
a. Xử lý nước thải bằng hệ thống bể tự hoại cải tiến (Bastaf)
Theo số liệu điều tra thực tế tại 50 trang trại chăn nuôi rắn trên địa bàn xã Vĩnh Sơn cho thấy lượng nước thải phát sinh hoạt động chăn nuôi rắn là tương đối lớn. Tuy nhiên, do các hộ chăn nuôi nằm phân tán trong khu dân cư, chưa có quy hoạch đồng bộ, vì vậy việc áp dụng các biện pháp xử lý nước thải phát sinh trong từng hộ gia đình là việc rất khó khăn. Do vậy, mô hình xử lý nước thải tập trung cho làng nghề bằng hệ thống bể tự hoại cải tiến (Bastaf) và bãi lọc trồng cây là biện pháp khả thi và dễ thực hiện.
Công nghệ Bastaf thay thế cho bể tự hoại truyền thống, với giá thành thấp, hiệu quả xử lý cao và ổn định đã được nghiên cứu, phát triển trong khuôn khổ dự án hợp tác nghiên cứu ESTNV giữa Viện KH&KTMT (IESE), Trường đại học Xây dựng và Viện KH&CNMT Liên bang Thụy Sĩ (EAWAG), Cơ quan Hợp tác phát triển Thụy Sĩ (SDC) tài trợ (1998-2007) và ngày càng được hoàn thiện. [14]
ngăn đầu của bể có vai trò làm ngăn lắng – lên men kỵ khí, đồng thời điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong dòng nước thải. Nhờ có các vách ngăn hướng dòng ở những ngăn tiếp theo, nước thải được chuyển động theo hướng từ dưới lên trên, tiếp xúc với các vi sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hình thành ở đáy bể trong điều kiện động. Các chất bẩn hữu cơ được các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa làm nguồn dinh dưỡng cho sự phát triển của chúng. Cũng nhờ các vách ngăn này, công trình trở thành một dãy bể phản ứng kỵ khí được bố trí nối tiếp. Cơ chế tạo dòng chảy hướng lên của bể tự hoại cải tiến bảo đảm hiệu suất sử dụng thể tích tối đa, và sự tiếp xúc trực tiếp của dòng nước thải hướng lên và lớp bùn đáy bể - nơi chứa quần thể các vi khuẩn kỵ khí, cho phép nâng cao hiệu quả xử lý rõ rệt. Các ngăn lọc kỵ khí phía sau được bổ sung thêm lớp vật liệu lọc, cho phép nâng cao hiệu suất xử lý của bể và tránh rửa trôi bùn cặn theo nước.
Các kết quả quan trắc thu được từ các bể Bastaf trong phòng thí nghiệm và ngoài hiện trường cho các loại nước thải khác nhau cho thấy: Việc xử lý nước thải bằng hệ thống bể Bastaf cho phép đạt hiệu suất xử lý cao, ổn định ngay cả khi dao động lưu lượng và nồng độ chất bẩn của nước thải đầu vào lớn. Hiệu suất xử lý trung bình theo COD, BOD5 và TSS tương ứng là 75-90%, 70-85% và 75-95%. [14] Tuy nhiên, để nâng cao chất lượng nước thải sau xử lý bằng bể Bastaf ta sẽ thiết kế thêm một bãi lọc trồng cây. Bãi lọc trồng cây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường sinh thái của địa phương.
Hình 3. 2. Sơ đồ hệ thống bể tự hoại cải tiến (Bastaf) và bãi lọc trồng cây
Việc xử lý nước thải được thực hiện trên bãi lọc trồng cây là dựa vào khả năng giữ cặn trong nước ở trên bề mặt đất, nước thấm qua đất nhờ có ôxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt. Các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn, càng xuống sâu thì lượng ôxy càng giảm và quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ cũng giảm dần, cuối cùng đến độ sâu mà ở đó chỉ diễn ra quá trình khử nitrat. Vì vậy, bãi lọc trồng cây chỉ nên xây dựng ở những nơi có mực nước ngầm thấp hơn 1,5m so với mặt đất.
Ngoài bãi lọc trồng cây, ta cũng có thể sử dụng hồ sinh học để hoàn thiện công đoạn cuối cùng của quá trình xử lý nước thải. Hồ sinh học xử lý nước thải có thể kết hợp nuôi cá hoặc trồng rau nhằm tăng hiệu quả xử lý nước thải và tăng cường hiệu quả kinh tế.
Quá trình xử lý nước thải của hồ sinh học dựa vào khả năng tự làm sạch của môi trường, chủ yếu là nhờ vào các vi sinh vật và các loại sinh vật thủy sinh khác có trong ao, nhờ đó các chất ô nhiễm bị phân hủy thành các chất ít ô nhiễm hơn. Quá trình làm sạch trong hồ không thuần nhất là quá trình hiếu khí mà còn cả quá trình kỵ khí và tùy tiện.
Hình 3. 3. Các quá trình sinh hóa diễn ra trong hồ sinh học
Các quá trình cơ bản xảy ra trong hồ sinh học:
- Quá trình oxy hóa hiếu khí: Do các vi khuẩn hiếu khí thực hiện, hoạt động ở lớp trên bề mặt hồ do ôxy không khí khuếch tán vào nước;
- Quá trình sinh hóa xảy ra ở dưới đáy hồ: Chủ yếu là các vi khuẩn kỵ khí. Ở đây xảy ra quá trình phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ thành CO2, H2O và một số hợp chất trung gian khác;
- Các quá trình trung gian: Có thể là yếm khí tùy tiện hoặc hiếu khí tùy tiện, bao gồm những vi khuẩn có thể tồn tại được ở điều kiện có ôxy hoặc không có ôxy;
- Các quá trình cơ lý: Tác nhân chính là sinh khối của vi sinh vật, trải qua các quá trình: Keo tụ, tuyển nổi, chuyển pha lắng trọng lực, kết quả là nước thải được làm sạch.
dựng hệ thống mương dẫn để thu gom nước thải từ các trang trại về hệ thống xử lý nước thải tập trung của toàn xã. Các mương dẫn nước thải này có thể xây dựng bằng gạch và trát vôi vữa để hạn chế tình trạng nước thải ngấm xuống đất qua các kẽ hở từ các mạch xây. Nắp đậy được làm bằng bê tông cốt thép để hạn chế tình trạng phát tán mùi từ sự phân hủy các chất ô nhiễm có trong nước thải.
b. Áp dụng hệ thống kinh tế trang trại VAC
VAC là cụm từ viết tắt của 3 chữ cái đầu trong 3 từ “vườn”, “ao”, “chuồng”. Trong khái niệm chung, “vườn” là yếu tố phản ánh các hoạt động trồng trọt, “ao” là chỉ các hoạt động nuôi trồng thủy sản, “chuồng” là chỉ các hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm,... VAC là một mô hình thâm canh sinh học cao, trong đó các hoạt động trồng trọt, nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi gia súc, gia cầm là các hoạt động chính. Các hoạt động này có những mối quan hệ mật thiết và khăng khít với nhau tạo nên một hệ thống canh tác tổng thể giúp sử dụng hợp lý và tốt hơn các nguồn tài nguyên, làm tăng hiệu quả kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Hình 3. 4. Mô hình kinh tế trang trại VAC
Trong mô hình VAC, vườn đóng vai trò cung cấp thức ăn cho chăn nuôi (rau, cỏ,...); Chuồng cung cấp phân bón từ chất thải của vật nuôi cho cây trồng trong vườn; Ao cung cấp nước tưới và bùn làm tăng chất lượng đất cho cây trồng trong
nhiều sản phẩm và phụ phẩm từ ao là nguồn thức ăn bổ sung có chất lượng cho chăn nuôi; Nước từ ao có thể sử dụng để vệ sinh chuồng trại chăn nuôi, sau đó có thể quay trở lại ao với nguồn dinh dưỡng tốt cho cá,...
Hệ thống VAC về cơ bản có thể đáp ứng các yêu cầu của nông nghiệp bền vững với các khía cạnh cơ bản về kinh tế, xã hội và môi trường như:
- Đảm bảo cân bằng sinh học và cải thiện đất trồng để đảm bảo hiệu quả kinh tế cao, ổn định và lâu dài;
- Góp phần xóa đói, giảm nghèo, tăng thu nhập và tạo ra công ăn việc làm tại chỗ, nâng cao mức sống cho các hộ nông dân;
- Khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên để tạo ra nguồn thực phẩm đa dạng mà không làm cạn kiệt nguồn lực này, góp phần tạo ra môi trường sạch đẹp hơn.
Hiện tại, có một số trang trại chăn nuôi rắn tại xã Vĩnh Sơn đã áp dụng mô hình VAC có hiệu quả. Tuy nhiên, số lượng trang trại áp dụng mô hình này còn ít do đa số các trang trại đều có diện tích nhỏ và nằm trong khu dân cư nên rất khó thực hiện. Vì vậy cần thiết phải xây dựng khu làng nghề tập trung nằm ngoài khu dân cư để có thể xây dựng và áp dụng các biện pháp xử lý nước thải phát sinh có hiệu quả.
3.2.2.2. Đối với chất thải rắn
Các loại chất thải rắn phát sinh từ các trang trại chăn nuôi rắn chủ yếu bao gồm: Phân rắn, nội tạng và các phần loại bỏ trong quá trình chế biến thức ăn cho rắn, nội tạng của rắn bị loại bỏ trong quá trình chế biến, thức ăn thừa của rắn, xác rắn chết do các bệnh thông thường, xác rắn, bao bì, vỏ hộp thuốc phòng và điều trị bệnh cho rắn, bùn lắng từ các mương dẫn nước thải,...
Hiện tại, hầu hết các loại chất thải rắn phát sinh từ quá trình chăn nuôi rắn đều được người dân thu gom và có biện pháp xử lý phù hợp. Chỉ riêng đối với phân rắn chưa được xử lý phù hợp và đúng quy cách gây nên tình trạng ô nhiễm môi
sinh như sau:
Sử dụng phương pháp ủ để xử lý lượng phân rắn phát sinh trong quá trình chăn nuôi. Phân rắn sau khi ủ hoai mục sẽ được đem bón cho cây trồng. Phương pháp này sẽ làm giảm mùi hôi, đảm bảo vệ sinh, an toàn thực phẩm và hạn chế sự lây lan của một số bệnh nguy hiểm.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa trên quá trình phân hủy các chất hữu cơ dưới tác dụng của các vi sinh vật có trong phân và trong chế phẩm sinh học. Trong quá trình ủ, các vi sinh vật sẽ tiến hành phân giải các hợp chất hữu cơ và các sản phẩm thô khác thành mùn hữu cơ có thành phần tương đối ổn định, giàu dinh dưỡng, hỗ trợ các phản ứng hóa học trong đất. Trong mùn hữu cơ ổn định không có đạm amoni tự do hoặc các hợp chất nitrat hòa tan nhưng có một lượng lớn chất đạm dưới dạng protein, các amino axit và các thành phần sinh học khác [15].
Sử dụng phân chuồng đã được ủ hoai mục và đúng kỹ thuật sẽ làm giảm rất nhiều vấn đề tiêu cực liên quan đến việc sử dụng phân chuồng thô. Phân chuồng ủ hoai được coi là loại phân an toàn vì nó không làm cháy rễ cây trồng và cũng không gây nên hiện tượng mất cây đối dinh dưỡng ngắng hạn.
3.2.2.3. Các biện pháp quản lý và giảm thiểu tác động do khí thải
Để giảm thiểu các tác động do khí thải phát sinh từ quá trình chăn nuôi rắn, các hộ chăn nuôi có thể áp dụng những biện pháp sau:
- Thiết kế chuồng trại sao cho thoáng mát về mùa nóng và ấm về mùa lạnh. Có thể lắp đặt hệ thống quạt hút công suất lớn để hút khí thải ra ngoài nhằm pha loãng khí thải với môi trường xung quanh, làm giảm thiểu tác động do khí thải phát sinh cục bộ trong chuồng nuôi;
- Vệ sinh chuồng trại thường xuyên, tránh ứ đọng chất thải tạo điều kiện cho chất thải bị phân hủy gây mùi trong chuồng nuôi;
tiêu diệt mầm bệnh và các vi sinh vật có hại trong chuồng nuôi;
- Bố trí khu vực chăn nuôi cách xa khu dân cư và nguồn nước sinh hoạt của người dân;
- Trồng nhiều cây xanh trong khu vực trang trại nhằm tạo bóng mát và điều hòa không khí khu vực;
- Trang bị bảo hộ lao động (găng tay, khẩu trang) khi làm việc trong khu vực chuồng trại.
3.2.2.4. Chất thải nguy hại
Do hiện tại làng nghề rắn xã Vĩnh Sơn chưa xây dựng xong khu quy hoạch làng nghề, các trang trại chăn nuôi vẫn còn nằm phân tán trong khu dân cư, vì vậy việc quản lý và xử lý chất thải nguy hại phát sinh là tương đối khó khăn. Trước mắt ta có thể áp dụng một số biện pháp quản lý chất thải nguy hại sau:
- Do lượng chất thải nguy hại phát sinh từ các trang trại chăn nuôi rắn tương đối ít, thành phần chủ yếu chỉ bao gồm pin hết, ắc quy hỏng và bóng đèn huỳnh quang hỏng, vì vậy mỗi hộ chăn nuôi có thể bố trí khu vực lưu giữ chất thải nguy hại ngay trong trang trại của mình. Khu vực lưu giữ chất thải nguy hại cần phải kín, có mái che, chất thải nguy hại cần được chứa trong các thùng chứa có dán nhãn cảnh báo theo đúng quy định.
- Ủy ban nhân dân xã kết hợp với người dân ký hợp đồng vận chuyển và xử lý lượng chất thải nguy hại phát sinh định kỳ theo đúng quy định tại thông tư số 12:2011/TT-BTNMT về quản lý chất thải nguy hại.
Sau khi khu quy hoạch làng nghề được xây dựng hoàn thiện, ban quản lý làng nghề có thể áp dụng các biện pháp sau:
- Xây dựng một khu vực lưu trữ chất thải nguy hại chung cho toàn bộ khu làng nghề. Lượng chất thải nguy hại phát sinh sẽ được thu gom và lưu trữ tại kho này. Kho chứa và thiết bị lưu chứa chất thải nguy hại của làng nghề phải được thiết
chất thải nguy hại;
- Ban quản lý làng nghề phối hợp với các hộ chăn nuôi, kinh doanh buôn bán sẽ ký hợp đồng vận chuyển và xử lý lượng chất thải nguy hại phát sinh tại làng nghề theo định kỳ 3 tháng/lần.
1. Kết luận
Kết quả nghiên cứu của đề tài “Điều tra, phân loại, đánh giá hiện trạng và
đề xuất các giải pháp xử lý chất thải phát sinh từ các trang trại nuôi rắn xã Vĩnh Sơn, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc” đã cho thấy:
- Hầu hết các trang trại chăn nuôi rắn trên địa bàn xã Vĩnh Sơn đều chưa có biện pháp quản lý và xử lý lượng nước thải, khí thải và chất thải nguy hại phát sinh một cách phù hợp;
- Đối với chất thải rắn thông thường: Hầu hết các trang trại đều có biện pháp quản lý và xử lý lượng chất thải rắn phát sinh một cách phù hợp và hiệu quả. Tuy nhiên, riêng lượng phân rắn phát sinh từ hoạt động chăn nuôi vẫn chưa có biện pháp quản lý và xử lý hiệu quả nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường;
- Ủy ban nhân dân xã chưa có các giải pháp đồng bộ về quản lý môi trường trong hoạt động chăn nuôi tại địa phương;
- Nước thải phát sinh từ các trang trại chăn nuôi rắn đều có hàm lượng BOD5, COD, TSS, Tổng Nitơ, Tổng Phospho, Amoni và Tổng Coliform cao hơn rất nhiều lần giới hạn cho phép theo QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật