Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thôn Trà Lâm
3.5.2. Giải pháp về kỹ thuật công nghệ
3.5.2.1. Đối với chất thải rắn
a. Chất thải rắn sinh hoạt
Để công tác xử lý chất thải rắn được tốt thì công tác thu gom chất thải của làng nghề cũng cần thực hiện một số vấn đề sau:
- Thu gom toàn bộ chất thải rắn sinh hoạt tại các điểm do dân cưđổ từ trước trên địa bàn thôn đưa về khu lưu trữ rác của thôn.
- Trang bị hệ thống thùng rác có nắp đậy ở các ngõ xóm để dân đổ đổ rác, khuyến khích các hộ dân phân loại rác tại nguồn, tận dụng tối đa rác có giá trị sử
dụng và có khả năng tái chế.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 73 điểm tập kết. Thay thế các xe bánh sắt bằng hệ thống xe bánh hơi để dễ dàng trong quá trình di chuyển. Để tiết kiệm chi phí thì có thể làm hợp đồng thuê xe dài hạn.
- Lập đội thu gom rác hàng ngày đưa về bãi, ngoài tiền lương nhận được do thu phí từ các hộ, chính quyền thôn cần có chính sách đãi ngộ tốt hơn cho nhóm vệ
sinh viên như mua bảo hiểm, hỗ trợ, trợ cấp độc hại…..
- Đối với bãi rác Cầu Chỗn cần yêu cầu tổ VSMT đổ vào sâu theo đúng quy hoạch, không được phép đổ tràn ra ngoài bờ mương, bãi đất bên ngoài gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
- Thôn tiếp tục thu gom rác thải về bãi rác Cầu Chỗn từ nay cho đến hết tháng 8/2015. Từ tháng 9/2015, tất cả lượng rác thải các thôn, xã sẽ được thu gom và vận chuyển đến bãi rác tập trung của huyện đặt tại xã Gia Đông, huyện Thuận Thành với diện tích 0,7 ha. Bãi rác cầu Chỗn sau khi đóng cửa sẽđược công ty Cổ
phần Môi trường Thuận thành xử lý và cải tạo theo đề án của huyện Thuận Thành. b. Chất thải rắn chăn nuôi
Xây dựng hầm Biogas tại toàn bộ các hộ chăn nuôi vừa và lớn chưa có hệ
thống Biogas. Nâng cấp hệ thống đường ống thu gom nước thải từ bể biogas của các hộ gia đình đến cống thu gom của xóm và hệ thống cống thu gom liên thôn bằng bê tông, giảm sự tác động của nước thải đến môi trường đất và nước ngầm.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 74 Đối với các hệ thống biogas đang hoạt động của các cơ sở chăn nuôi, cần có các biện pháp kỹ thuật khuyến cáo nhằm nâng cao hiệu quả xử lý. Ví dụ: sử dụng bổ sung chế phẩm sinh học hoặc ao sinh học sau biogas.
Kỹ thuật sử dụng các vi sinh vật có ích (EM) để xử lý chất thải của lợn
Công nghệ sử dụng EM trong chăn nuôi đã và đang là một trong những hướng đi được nghiên cứu và phát triển nhiều ở những năm gần đây. Với những hộ
chăn nuôi tập trung, lượng phân sinh ra rất lớn. Vì thế làm thế nào để xử lý phân hiệu quả, nhanh, đạt tiêu chuẩn phân bón và vệ sinh thú y là rất cần thiết cho việc giải quyết ô nhiễm môi trường cho cộng đồng khu vực. Việc sử dụng các chế phẩm EM sẽ làm tăng cường khả năng xử lý phân vừa rút ngắn thời gian ủ vừa thỏa mãn các yêu cầu về vệ sinh thú y và tái sử dụng chất thải chăn nuôi.
Hiện có nhiều chế phẩm sinh học được sử dụng hiệu quả trong ngành chăn nuôi. Điển hình như sử dụng chế phẩm sinh học Openamix – LSC. Với mức 3-4 lít Openamix – LSC/1 tấn phân lợn giúp hạn chế thất thoát amoniac, tăng hàm lượng
đạm tổng số, tăng hàm lượng phốt pho và kali tổng số trong đống phân ủ. Việc bổ
sung chế phẩm sinh học Openamix – LSC rất có hiệu quả trong việc nâng cao hàm lượng khoáng trong khối ủ. Phương pháp ủ hiếu khí làm phân lợn nhanh hoai, có thời gian ủ chỉ trong vòng 28 ngày ngắn hơn nhiều so với ủ hiếm khí.
Quy trình kiểm soát và hệ thống xử lý chất thải có ảnh hưởng rất lớn đến những thay đổi trong thành phần amino axit trong phân lợn. Nhiều nghiên cứu gần
đây chỉ ra rằng phương pháp xử lý phân lợn với nước rửa và nước uống đã có EM
đã cải tiến một cách đáng kể hàm lượng các amino axit, đặc biệt là các amino axit thiết yếu trong phân lợn khô. Thêm vào đó, phân lợn được xử lý chỉ với nước rửa có EM chứa một lượng amino axit nhiều hơn tương đối so với phân lợn chưa được xử
lý và cũng an toàn hơn với môi trường chứa đựng chất thải của chuồng lợn đó (Sở
Tài nguyên Môi trường tỉnh Bắc Giang, 2013). 3.5.2.2. Đối với nước thải làng nghề
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 75
Trong phạm vi làng nghề hiện có 3 ao lớn là nơi tiếp nhận trực tiếp nước thải của các hộ dân ởđây trong nhiều năm. Vì vậy, cần phải nạo vét bùn, rác thải trong ao để giảm hàm lượng chất ô nhiễm. Bên cạnh đó có thể kết hợp trồng các loại thực vật sống trong nước để giảm hàm lượng chất hữu cơ và tạo cảnh quan thoáng đãng, sạch sẽ cho ao.
Yêu cầu các hộ dân trong thôn đấu nối cống xả thải của hộ gia đình mình với hệ thống nước thải liên thôn theo các tuyến cốđịnh, không xả thải nước thải bừa bãi vào các tuyến khác nhau và chảy ra ruộng, ra nhiều ao hồ. Giảm lượng nước thải đổ
ra kênh xóm 6.
b. Khuyến khích hỗ trợ xử lý nước thải bằng biogas kết hợp với xử lý chất thải lỏng
sau biogas bằng thực vật thủy sinh đặc biệt là Bèo tây
Tại 2 ao xóm 1 và xóm 4 có địa hình tương đối rộng, do vậy có thể quy hoạch xây dựng hệ thống xử lý nước thải làng nghề tập trung tại đây với công nghệ đơn giản, dễ làm như bằng phương pháp áp dụng thủy thực vật. Áp dụng theo công trình nghiên cứu khoa học “Xử lý nước thải bằng Bèo Tây, Bùi Thanh Lam, ĐHDL Hải Phòng,2013”.
Đặc điểm của bèo tây
Bèo tây (Eichhornia crappsipes (Mart.) Solms), còn được gọi là bèo Nhật Bản hay bèo Lục bình, là loài thực vật nổi sống ở nước ngọt thuộc họ Lục bình (Pontederiaceae), có nguồn gốc từ Nam Mỹ . Lá bèo tây dày, dai, có hình elip hoặc ovan, mọc thành hình hoa thị, cuống lá phồng và xốp giúp cho cây bèo có thể nổi
được trên mặt nước. Bèo tây sinh sản chủ yếu bằng chồi (nhờ thân bò). Rễ bèo tây có màu sẫm, dạng sợi, phía ngoài có nhiều lông tơ. Bèo tây là một trong số thực vật nổi có nhiều ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Bèo tây sinh trưởng ở nhiệt độ 100C – 400C, nhưng mạnh nhất ở 200C - 230C. Do đó ở nước ta chúng sống quanh năm. Chúng phát triển mạnh từ tháng 4- tháng 10, ra hoa vào tháng 10, tháng 11, được xếp là một trong 10 loài cây có tốc độ
sinh trưởng mạnh nhất trên thế giới. Chúng có khả năng tăng gấp đôi sinh khối trong vòng 14 ngày. Tỷ lệ tăng trưởng của bèo tây khoảng 10,33 – 19,15kg/ha
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 76
ngày. Sinh khối trung bình lớn nhất của bèo tây là 49,6 kg/m2. (Damron, B.L. and Wilson, H.R, 2003).
Trong điều kiện bình thường, bèo tây có thể bao phủ mặt nước với mật độ
10kg/m2, mật độ tối đa có thể đạt được là 50kg/m2. Nhiệt độ tối thích cho sự phát triển của bèo tây là 21 – 300C, ở nhiệt độ 8 -150C, sinh trưởng gần như bị ngưng trệ, nếu giữ nhiệt độ– 30C trong 12 giờ thì toàn bộ lá sẽ bị phá hủy, còn nếu giữ nhiệt độ
– 50C trong 48 giờ thì toàn bộ cây bèo sẽ bị chết. Như vậy bèo tây sinh trưởng rất kém trong vùng có khí hậu lạnh. Vì sinh trưởng nhanh nên bèo tây gây cản trở tàu bè, các hoạt động đánh bắt thủy sản, cản trở dòng chảy, tái ô nhiễm do thân bèo thối…. nếu không được quản lý tốt (Jayaweera, M.W., Kasturiarchchi, J.C. and Fernando, P.U.D. 2002.
Tốc độ sinh trưởng của bèo tây phụ thuộc vào mật độ, nguồn dinh dưỡng trong nước thải và các điều kiện khí hậu. Tốc độ sinh trưởng của bèo tây và thành phần dinh dưỡng của nước thải có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của quá trình xử lý. Hấp thu của thực vật là quá trình chủ yếu để loại bỏ dinh dưỡng từ nước thải chứa nhiều N và P. Hiệu quả loại bỏ N trung bình là 1,2 kg N/ha.ngày, với P, hiệu quả loại bỏ trong trường hợp đảm bảo thu hái một cách hợp lý có thể đạt 30-50 %, trường hợp không được thu hái, hiệu quả loại bỏ P là rất thấp. Bèo tây có khả năng
đồng hoá cả amon lẫn nitrat trong khi phần lớn các thực vật thuỷ sinh khác đồng hoá amôn cao hơn so với nitrat (Sooknah, R.D., 1999).
Hệ thống ao xử lý sử dụng bèo tây loại bỏđược nhiều chất ô nhiễm bao gồm: các chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, N, P, kim loại nặng và các vi sinh vật gây bệnh. Việc giảm các chất này được thực hiện bởi cơ chế xử lý đa dạng và được tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 3.13. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong bể xử lý
Cơ chế
Các chất gây ô nhiễm Mô tả
SS CS CHC N P HM RO B&V Lắng
đọng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 77 Lọc * * Các hạt được lọc cơ học khi nước chảy qua tầng rễ Hấp thụ * Lực hấp dẫn giữa các phân tử (Vander Walls)
Bay hơi * Sự bay hơi NH3 từ nước thải
Kết tủa * * * Sự tạo thành các hợp chất không tan Hấp phụ * * * * Sự hấp phụ trên bề mặt thực vật Phân huỷ * Scủựa các h phân huợp chỷ hoất kém bặc sự biền vến ữđng ổi Trao đổi chất của VSV * * * * * * * * Sự loại bỏ các chất dạng keo và dạng hữu cơ hoà tan, sự
nitrat hoá và phản nitrat hoá của VSV Trao đổi chất của thực vật * * Sự trao đổi các chất hưu cơ bởi thực vật, sự bài tiết của rễ có thể gây độc cho các VSV Hấp thụ của thực vật * * * Dưới các điều kiện thích hợp, một khối lượng đáng kể các chất ô nhiễm sẽ được thực vật hấp thụ Phân huỷ tự nhiên * Sự phân huỷ tự nhiên của các chất hưu cơ trong môi trường CS: các chất keo; B&V: Vi khuẩn và virut; HM: kim loại nặng; RO: Các CHC: khó phân huỷ,
Cơ chế loại bỏ các chất ô nhiễm: + Loại bỏ Chất hữu cơ CHC
- Những nơi có oxi như vùng bề mặt, vùng rễ…chất hữu cơ được phân hủy bằng các vi khuẩn hiếu khí.
- Những vùng không hoặc có ít oxy bao gồm đáy và ngoài phần rễ, chất hữu cơđược phân huỷ bởi vi khuẩn kỵ khí hoặc vi khuẩn tuỳ nghi.
- Một phần Chất hữu cơ là cơ chất phục vụ cho quá trình Nitrat hóa và có thể
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 78
+ Loại bỏ Nitơ: Hàm lượng Nitơ trong nước thải có thể giảm đi bởi:
- Quá trình Nitrat hoá: Trong môi trường hiếu khí chủng vi sinh vật có chức
năng chuyển hoá amôni (NH4+ hay NH3) thành Nitrat hoá là Nitrosomonas và
Nitrobacter. Chúng là loại vi sinh vật tự dưỡng, sử dụng nguồn Cácbon vô cơ trong nước, muối Bicarbonat làm cơ chất cho phản ứng.
1,02NH4+1,89O2 + 2,02HCO3- → 0,021C5H7O2N + 1,06H2O + 1,92 H2CO3 + NO3- Trong hai quá trình oxy hóa liên tiếp thành NO2-, NO3- thì phản ứng tạo thành NO2- có tốc độ nhanh hơn nhiều so với quá trình sau, tức là quá trình oxy hoá NO2- thành Nitrat.
- Quá trình khử Nitrat: Quá trình vi sinh chuyển hoá NO3- về các dạng NO2-, NO, N2O, N2 gọi là quá trình khử Nitơrat, nó là quá trình ngược lại của quá trình oxy hoá amoni thành nitrit và nitrat khi môi trường ở trạng thái khử.
Quá trình khử Nitrat xảy ra theo một loạt các giai đoạn nối tiếp nhau
NO3- → NO2- → NO (khử) → N2O (khử) → N2 (khử), trong đó các thành phần NO2-, NO, N2O là sản phẩm trung gian. Chất nhường điện tử có thể là chất vô cơ hoặc các tạp chất hữu cơ có trong nước thải. Có ít nhất 14 loại vi sinh vật có thể
khử Nitrat trong nước thải như Bacillus, Pseudomonas, Paracocus, Spirillum ... Phần lớn chúng thuộc loại dị dưỡng, tức là sử dụng nguồn cacbon hữu cơđể tổng hợp tế bào.
- Bèo tây sử dụng để tăng sinh khối: Nitơ là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho thực vật sinh sống và phát triển bình thường, chính vì vậy mà một phần lượng nitơ
có trong nước thải được cây bèo tây sử dụng để tăng sinh khối.
- Nitơ có thể bị bay hơi dưới dạng NH3 đặc biệt trong môi trường kiềm thì NH4 chuyển thành NH3, điều này cũng dẫn tới giảm lượng Nitơ trong nước thải.
- Một phần Nitơ là chất dinh dưỡng cung cấp cho các vi sinh vật tồn tại trong nước thải.
+ Loại bỏ phospho: Trong nước thải phospho tồn tại ở dạng phosphat. Về cơ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 79
và sự biến đổi phosphat sinh học. Phospho cũng là chất dinh dưỡng cần thiết cho sự
phát triển của chúng. Do trong bể xử lý có hàm lượng oxy hòa tan cao và sự tồn tại của một số cation kim loại nên phần lớn phospho tạo thành các kết tủa lắng đọng xuống đáy bể.
+ Loại bỏ TSS: hàm lượng rắn lơ lửng trong nước giảm đi nhiều nhờ 2 quá trình chính:
- Bám dính vào rễ cây: Bộ rễ cây bèo tây có rất nhiều rễ nhỏ mang điện tích do vậy nó có khả năng hấp phụ một lượng lớn các chất lơ lửng trong nước.
- Lắng đọng trong nước: nhờ có lớp bèo bao phủ trên bề mặt mà mặt nước ít bị xáo trộn bởi gió cũng như dòng chảy trên mặt, giảm sự xáo trộn nước bởi nhiệt do đó tạo điều kiện cho các chất lơ lửng lắng tốt hơn.
+ Loại bỏ B&V (Vi khuẩn và virut): nước thải sinh hoạt trong đó nước thải từ
bể tự hoại đưa vào có thể có các nguồn gây bệnh. Các nguồn bệnh đường ruột khi vào hệ thống đã gặp phải môi trường không thuận lợi nên hầu hết chúng không sống sót được lâu. Một số có thể kết hợp với TSS và loại bỏ do lắng xuống, nước sau khi qua hệ thống xử lý có số lượng coliform giảm đáng kể.
+ Loại bỏ HM (kim loại nặng): Các kim loại cần thiết cho thực vật và động vật sinh trưởng và phát triển nhưng chỉ với lượng rất nhỏ gồm: Ba, Cr, Co, Cu, I, Mn, Mg, Mo, Ni, Se, Zn và S. Các kim loại độc ở nồng độ vết là As, Cd, Pb, Hg và Ag. Khi vào trong hệ thống, kim loại sẽ bị chặn và hút bám lên bề mặt của cây, các mảnh vụn hữu cơ bị lắng đọng (Bùi Thanh Lam, Nghiên cứu về xử lý nước thải bằng bèo tây, 2013).
* Ưu điểm:
Bèo tây sinh sản rất nhanh trong môi trường nước thải.
Khả năng xử lý nước thải sinh hoạt bị ô nhiễm mức trung bình của bèo tây, ít tốn kém và hiệu quả xử lý cũng cao, dễ thực hiện, thân thiện với môi trường và rất phù hợp với điều kiện của Việt Nam.
