CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.4. THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔ
3.4.3. Sự thay đổi pH và hàm lượng oxy hòa tan của nước thải trong mô
trong mô hình đất ngập nước lai hợp.
Bảng 3. 17. Sự thay đổi của pH nước thải trong các bể xử lý
517.00 191.80 76.40 180.90 69.… 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 NT01 TT1 TT2 BB1 BB2
Hàm lượng BOD5 trước và sau xử lý bằng các MH ĐNN lai hợp 63.07 60.36 85.32 65.11 61.08 86.52 0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 TT1 TT2 TTT BB1 BB2 TBB
Hiệu quả xử lý BOD trước và sau xử lý bằng các MH ĐNN lai hợp
Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 1 7.05 6.90 6.85 7.17 7.12 Mẫu số 2 7.00 6.96 6.85 6.99 7.14 Mẫu số 3 6.93 6.64 6.75 7.05 7.09 Mẫu số 4 6.89 6.82 6.74 7.03 7.02 Mẫu số 5 6.93 6.93 6.76 7.13 7.09 Mẫu số 6 7.12 6.86 6.97 6.98 7.25 Mẫu số 7 7.19 6.81 7.02 6.96 7.38 Mẫu số 8 6.94 6.71 6.69 7.00 7.15 Mẫu số 9 7.07 6.92 6.92 6.94 7.30 Mẫu số 10 6.97 6.83 6.82 6.94 7.08
Bảng 3. 18. Kết quả theo dõi hàm lượng oxy hòa tan trong nước thải xử lý bằng mô hình đất ngập nước lai hợp
Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 1 0.09 2.62 3.58 1.70 2.47 Mẫu số 2 0.25 3.38 3.87 2.00 2.38 Mẫu số 3 0.02 3.45 3.62 2.43 1.70 Mẫu số 4 0.29 2.76 3.31 2.11 1.88 Mẫu số 5 0.24 2.77 3.43 2.41 2.03 Mẫu số 6 0.28 2.56 2.88 2.50 2.31 Mẫu số 7 0.03 3.30 3.06 2.34 2.45 Mẫu số 8 0.22 2.87 3.69 2.22 2.28 Mẫu số 9 0.05 3.00 2.87 2.06 1.98 Mẫu số 10 0.14 3.32 3.09 2.47 2.31
Đơn vị: mg/l
Hình 3. 18. Sự biến thiên của hàm lượng oxy hòa tan trong nước thải trên mô hình đất ngập nước lai hợp
3.4.4. Đánh giá hiệu quả xử lý nitơ của mô hình đất ngập nước lai hợp.
a) Khả năng xử lý amoni
Bảng 3. 19. Kết quả đánh giá khả năng xử lý amoni trong nước thải của mô hình đất ngập nước lai hợp Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 1 231 164 93 123 59 Mẫu số 2 322 190 158 148 89 Mẫu số 3 243 157 95 138 82 Mẫu số 4 237 154 85 136 74 Mẫu số 5 220 136 104 101 78 Mẫu số 6 223 149 92 115 77 Mẫu số 7 276 199 96 151 75
Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02
Mẫu số 8 260 177 111 135 84
Mẫu số 9 268 171 97 135 77
Mẫu số 10 196 107 97 94 69
Đơn vị: mg/l
Hình 3. 19. Hàm lượng amoni trong nước thải sau khi xử lý trên mô hình đất ngập nước lai hợp sự dụng Bồn bồn và Thủy trúc
b) Khả năng xử lý nitrate
Bảng 3. 20. Kết quả đánh giá khả năng xử lý nitrat trong nước thải của mô hình đất ngập nước lai hợp Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 1 0 24,7 55,0 15,2 24,3 Mẫu số 2 0 32,6 52,8 14,9 8,9 Mẫu số 3 0 32,1 57,6 16,6 16,2 Mẫu số 4 0 27,4 44,9 17,4 16,2 Mẫu số 5 0 33,3 49,0 9,5 16,2
Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 6 0 31,7 59,0 22,2 16,3 Mẫu số 7 0 33,0 41,3 16,1 24,3 Mẫu số 8 0 34,3 56,0 10,7 24,2 Mẫu số 9 0 29,4 49,9 14,3 22,8 Mẫu số 10 0 33,1 42,2 17,5 8,2 Đơn vị: mg/l
Hình 3. 20. Sự biến thiên hàm lượng nitrat trong nước thải tại các bể xử lý trong mô hình đất ngập nước lai hợp
c) Khả năng xử lý nitơ tổng
Bảng 3. 21. Kết quả đánh giá khả năng xử lý tổng nitơ trong nước thải của mô hình đất ngập nước lai hợp Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 1 487 257 162 194 114 Mẫu số 2 480 315 229 229 143 Mẫu số 3 543 295 206 222 129 Mẫu số 4 429 235 143 209 111
Stt NT01 TT01 BB01 TT02 BB02 Mẫu số 5 458 218 166 156 119 Mẫu số 6 408 267 199 203 131 Mẫu số 7 597 279 197 228 132 Mẫu số 8 510 239 228 205 141 Mẫu số 9 464 303 156 225 109 Mẫu số 10 441 273 178 168 110 Đơn vị: mg/l
Hình 3. 21. Hiệu suất xử lý tổng nitơ của Bồn bồn và Thủy trúc trên mô hình đất ngập nước lai hợp
- Các kết quả thí nghiệm cho thấy hệ thống đất ngập nước lai hợp, kết hợp giữa mô hình dòng chảy đứng và dòng chảy ngang có khả năng loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ, nitơ trong nước thải với hiệu quả khá tốt. Trong đó khả năng xử lý của mô hình sử dụng thực vật thủy sinh là Bồn bồn cao hơn so với hệ thống sử dụng Thủy trúc. Hiệu suất loại bỏ BOD5 của mô hình lai hợp sử dụng Bồn bồn và Thủy trúc lần lượt là 86,52% và 85,32%; hiệu suất loại bỏ COD của bồn bồn và thủy trúc lần lượt là 79,40% và 76,98%; hiệu suất loại bỏ nitơ tổng của Bồn bồn và Thủy trúc lần lượt là 74,09% và 57,41%. Các giá trị COD, BOD5, nitơ tổng trong nước thải đầu ra đều đạt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 62-MT:2016/BTNMT cột B. 481.70 268.10 203.90 186.40 123.90 0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 NT01 TT1 TT2 BB1 BB2
Hàm lượng TN trước và sau xử lý bằng các MH ĐNN lai hợp 43.87 23.67 57.41 61.10 32.89 74.09 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 TT1 TT2 TTT BB1 BB2 TBB
Hiệu xuất xử lý TN trước và sau xử lý bằng các MH ĐNN Lai hợp
- Quá trình xử lý các chất ô nhiễm bằng đất ngập nước phụ thuộc rất nhiều vào thành phần, tính chất của chất ô nhiễm trong nước thải đầu vào.
- Việc kết hợp giữa hai mô hình dòng chảy làm tăng khả năng lại bỏ các chất ô nhiễm chứa nitơ trong nước thải. Quá trình dòng chảy đứng góp phần làm giảm hàm lượng amoni và tăng hàm lượng nitrat nhờ quá trình nitrat hóa, dó đó sẽ làm tăng khả năng loại bỏ nitơ trong nước thải tại bể xử lý dòng chảy ngang, nâng cao hiệu quả của hệ thống.
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. KẾT LUẬN
Đã khảo sát và đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi trước và sau biogas, các kết quả khảo sát cho thấy nước thải chăn nuôi sau biogas có hàm lượng ô nhiễm khá lớn và cần tiếp tục xử lý trước khi thải vào môi trường.
Bồn bồn và Thủy trúc thích nghi và tăng trưởng tốt trong môi trường nước thải chăn nuôi sau biogas, do đó có khả năng được sử dụng để xử lý nước thải trên mô hình đất ngập nước.
Hệ thống đất ngập nước lai hợp sử dụng Bồn bồn và Thủy trúc có khả năng xử lý hiệu quả đối với nước thải chăn nuôi sau biogas và có khả năng ứng dụng trong thực tế.
4.2. KIẾN NGHỊ.
Cần có thêm các đánh giá về ảnh hưởng của lượng mưa, độ ẩm và các yếu tố vi khí hậu khác đối với khả năng xử lý của thực vật thủy sinh đối với nước thải.
Cần có thêm nghiên cứu về quá trình trao đổi, vận chuyển oxy của thực vật thủy sinh trong môi trường đất ngập nước. Từ đó, đưa ra nhận định chính xác về sự biến thiên của hàm lượng oxy hòa tan trong quá trình xử lý.
Để có thể áp dụng mô hình vào thực tế, cần tiến hành thử nghiệm ở các mức thời gian lưu, chế độ vận hành hệ thống khác nhau để tính toán được các thông số tối ưu của hệ thống, nhằm là giảm chi phí lắp đặt, vận hành của hệ thống xử lý nước thải.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Việt Anh, 2006, Xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam.
2. Kadlec R.H., Wallace S.D., 2009, Treatment wetlands 2nd ed, Taylor
& Francis Group.
3. Cronk, J.K., 1996, Constructed wetlands to treat wastewater from dairy and swine operations: a review. Agriculture, Ecosystems and Environment, 58, pp. 97-114.
4. Donald, M. K. (2000), "Applied wetlands science and technlogy." Lewis Publishers, Boca Raton, Florida, 550.
5. Vymazal J., 2013, The use of hybrid constructed wetlands for wastewater treatment with special attention to nitrogen removal: A review of a recent development, Water research, 47, pp. 4795 – 4811.
6. Vymazal J., 2011, Removal of nutrients in various types of constructed
wetlands, Science of the Total Environment, 380, pp. 48–65.
7. Vymazal J., 2016, Natural and Constructed Wetlands, Springer
International Publishing Switzerland.
8. Lê Huy Bá, 2016, Giáo trình môi trường học cơ bản, Trường Đại học Công nghiệp, Tp. HCM.
9. Lê Văn Khoa và cộng sự, 2009, Môi trường và phát triển bền vững, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
10. https://moitruong.com.vn/tai-lieu/giao-trinh-o-nhiem-moi-truong- 7151.htm
11. Tổng cục thống kê, 2012, Niên giám thống kê quốc gia.
12. Tổng cục thống kê, 2016, Niên giám thống kê tóm tắt 2016. Nhà xuất bản Thống kê, 206 trang.
13. Bùi Hữu Đoàn, Nguyễn Xuân Trạch, Vũ Đình Tôn, 2011, Bài Giảng
14. Nguyễn Đăng Vang, 2015, Tổng quan chăn nuôi: 2012– 2014, Báo cáo tại Hội nghị Khoa học Chăn nuôi - Thú y toàn quốc, ngày 28-29
tháng 4 năm 2015 tại Đại học Cần Thơ.
15. Nguyễn Thế Hinh, 2017, Thực trạng xử lý môi trường chăn nuôi tại Việt Nam và đề xuất giải pháp quản lý, Tạp chí môi trường, số 6. 16. Phùng Đức Tiến, Nguyễn Duy Điều, Hoàng Văn Lộc, and Bạch Thị
Thanh Dân. 2009, Đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường trong chăn
nuôi, Tạp chí chăn nuôi, Số 4 năm 2009.
17. Nguyễn Thị Hồng và Phạm Khắc Liệu, 2012, Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hầm Biogas quy mô hộ gia đình ở Thừa Thiên Huế. Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, 73(4), tr. 83-91.
18. Nguyễn Thị Mai (2013), Nghiên cứu đề xuất công nghệ XLNT cho các
trại nuôi lợn tập trung ở Việt Nam, Nghiên cứu điển hình tại Khu vực
Ba Vì - Hà Nội, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội. 19. Phan Nguyễn Tường, Hoàng Thanh Trang, Cao Thị Mỹ Tiên, Trần Thái Hà, 2020, Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo sau
bể biogas bằng công nghệ lọc sinh học kết hợp bãi lọc thực vật, Tạp chí Khoa học Đại học Mở Tp. Hồ Chí Minh, 15(7), tr. 25-43.
20. Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng,2010, “Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây Ngổ trâu (Enydra fluctuans. Lour) và cây Lục bình (Eichhoria crassipes (Mart.) Solms)”, Tạp chí Khoa học Đất, số 34/2010.
21. Nguyễn Sáng, 2016, Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp sinh học kết hợp lọc màng, Đại học Quốc gia Hà Nôi.
22. Dương Thị Liên, Nguyễn Thị Yến,2012, “Bước đầu nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của bèo Lục bình tại xóm Đông Yên, xã Tích Lương, thành phố Thái Nguyên”, Tạp chí khoa học Công nghệ, 4(92), tr 83-89.
lý chất thải bằng bể Biogas của một số trang trại chăn nuôi lợn vùng đồng bằng sông Hồng, Tạp chí Khoa học và phát triển, (6/2008), tr.
556-561.
24. Dư Ngọc Thành, Lưu Thị Cúc và Hoàng Văn Hùng, 2013, Xác định độ dẫn thủy lực của một số vật liệu lọc và tải trọng thủy lực tối ưu trong xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghệ bãi lọc ngầm. Tạp chí
Nông nghiệp và phát triển nông thôn, kỳ 1 tháng 10, tr. 57 – 63.
25. Tran Thi Dan, Thai Anh Hoa, Le Quang Hung, Bui Minh Tri, Ho Thi Kim Hoa, Le Thanh Hien and Nguyen Ngoc Tri, 2003, Area-wide integration (AWI) of specialized crop and livestock activities in Vietnam funded by LEAD (FAO), Nong Lam University (UAF),
HCMC, Vietnam.
26. Vũ Đình Tôn, Lại Thị Cúc, Nguyễn Văn Duy, 2008. Đánh giá hiệu quả xử lý chất thải bằng bể biogas của một số trang trại chăn nuôi lợn vùng đồng bằng sông Hồng. Tạp chí Khoa học và Phát triển, 6(6), tr. 556-561.
27. Chien, C.C., Yang, Z.H., Cao, W.Z., Tu, Y.T., Kao, C.M., 2015,
Application of an aquatic plant ecosystem for swine wastewater polishment: a full-scale study. Desalination and Water Treatment,
DOI: 10.1080/19443994.2015.1119738.
28. Truong Hoang Dan, Le Nhat Quang, Nguyen Huu Chiem, Hans Brix, 2010, Treatment of high-strength wastewater in tropical constructed
wetlands planted with Sesbania sesban: horizontal subsurface flow versus vertical downflow, Ecological Engineering, 37, pp. 711-720.
29. Võ Hoàng Trần, Phạm Khánh Duy, Trần Phạm Khánh Minh, Lê Hoàng Trung, Nguyễn Minh Trung, Phạm Thị Mỹ Trâm, 2014, Khảo sát hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt của Lục bình và Ngổ trâu, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, 1(14), tr. 25-30.
30. http://www.hanoimoi.com.vn/tin-tuc/Kinh-te/865778/chat-thai-chan- nuoi---suc-ep-voi-moi-truong
31. http://vusta.vn/chitiet/tin-tuyen-sinh-dao-tao/O-nhiem-moi-truong- do-chan-nuoi-hien-trang-va-giai-phap-khac-phuc-1011
32. Trương Thanh Cảnh (2006), Nghiên cứu tình hình ô nhiễm môi trường
của ngành chăn nuôi TP. Hồ Chí Minh. Xây dựng các giải pháp tích
cực nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường, Báo cáo khoa học Sở Khoa Học và Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh.
33. https://openknowledge.worldbank.org/bitstream/handle/10986/29244 /122935-Vietnam-livestock-VN.pdf?sequence=4
34. Trịnh Quang Tuyên, 2010, Nghiên cứu lựa chọn một số giải pháp khoa
học công nghệ phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở một số vùng chăn nuôi lợn trang trại tập trung, Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Chăn Nuôi, Bộ NN-PTNT.
35. Vũ Chí Cương, 2014, Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp khoa học và công nghệ trong chăn nuôi lợn công nghiệp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường, Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước, Viện Chăn Nuôi, Bộ NN-PTNT.
36. Lê Anh Tuấn, Lê Hoàng Việt, Guido Wyseure, 2009, Đất ngập nước kiến tạo, Nhà xuất bản Nông nghiệp, 97 tr.
37. Hoàng Văn Thắng, Lê Diên Dực, 2006, Hệ thống phân loại đất ngập nước Việt Nam.
38. Vũ Trung Tạng, 2009, Sinh thái học các hệ sinh thái nước, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
39. Molle P., 2003, Subsurface flow constructed wetlands: Phosphorus retention and hydraulic limit of vertical flow CWs. PhD Thesis, engineering processes speciality, University of Montpellier, 267 p.
40. Kruti B. Jethwa, Samir Bajpai, 2016, Role of plants in constructed wetlands (CWs): a review, Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences.
capacity of faecal pathogens from wastewater by four wetland vegetation: Typha latifolia, Cyperus papyrus, Cyperus alternifolius and Phragmites australis - African Journal of Microbiology Research
- Vol. 10(19), pp. 654-661.
42. http://tapchitaichinh.vn/info-media/infographics-vai-tro-quan-trong- cua-dat-ngap-nuoc-319672.html
43. Trịnh Xuân Lai, 2009, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải (tái bản lần 2). Nhà xuất bản Xây Dựng, 244 tr.
44. Vymazal J., 2011, Constructed Wetlands for Wastewater Treatment: Five Decades of Experience, Environ. Sci. Technol., 45, pp. 61–69.
45. Vymazal J., Kröpfelová L., 2008, Wastewater Treatment in Constructed Wetlands with Horizontal Sub-Surface Flow, Springer
Science + Business Media B.V.
46. Watson, J. T., and Hobson, J. A. (1989), Hydraulic design considerations and control structures for constructed wetlands for wastewater treatment, Lewis Publishers, Chelsea, MI.
47. Hồ Thị Bích Liên, Lê Thị Hiếu, Đào Duy Anh, Nguyễn Đỗ Ngọc Diễm, Vương Minh Hải và Lê Thị Diệu Hiền, 2016, “Hiệu quả xử lý nước thải sau biogas của hệ thống đất ngập nước kiến tạo ở thị xã Tân Uyên, Bình Dương”, Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, Số 5(30), tr. 25-33.
48. Lương Đức Phẩm, 2003, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học (tái bản lần 3), Nhà xuất bản Giáo dục, 338 tr.
49. Langergraber G., 2016, Applying Process-Based Models for Subsurface Flow Treatment Wetlands: Recent Developments and Challenges, Water 2017, 9, 5, doi:10.3390/w9010005.
50. Bhupinder Dhir, (2013), Phytoremediation: Role of aquatic plants in
Environmental Clean – up, Springer New Delhi.
Cường Thịnh, Phùng Thị Hằng, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2015, Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của một số loại thực vật thủy sinh, Tạp chí Đại học Cần Thơ, Số chuyên đề: Môi trường và Biến đổi khí hậu
(2015), tr. 119 – 128.
52. Đặng Đình Kim, Lê Đức, Trần Văn Tựa, Bùi Thị Kim Anh, Đặng Thị An, 2012, Xử lý ô nhiễm môi trường bằng thực vật, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội.
53. Suwasa Kantawanichkula, Supreeya Kladpraserta, Hans Brixb, 2009,