Phần 4 Kết quả và thảo luận
4.3. Thực trạng quản lý chất thải chăn nuôi lợn
4.3.3. Thực trạng xử lý phân lợn tại các hộ điều tra
Quản lý và sử dụng phân lợn trong các hộ chăn nuôi là một khâu quan trọng trong việc xử lý môi trường nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Phân lợn sau khi thu gom được sử dụng cho trồng trọt, ni cá và các mục đích khác như đưa một phần xuống kênh, rãnh, biogas hoặc cho người khác sử dụng. Kết quả điều tra việc sử dụng phân lợn từ các hộ thể hiện qua bảng 4.10.
Bảng 4.12. Thực trạng sử dụng phân lợn của các hộ điều tra
Mục đích Số lượng (hộ) Tỷ lệ (%)
Dùng bón cho ruộng, vườn 36 80
Làm nguồn nhiên liệu cho chất đốt 3 6,67
Thả ra ao 6 13.33
Nhìn vào bảng 4.10 ta thấy: 80% hộ sử dụng phân lợn để bón ruộng và cây trồng, số hộ có bể Biogas sử dụng phân làm nguyên liệu cho chất đốt chiếm tỷ lệ ít 6,67%, số cịn lại thải phân ra ao hồ xung quanh chiếm 13.13%.
• Thực trạng xử lý chất thải rắn.
Ở các hộ gia đình chăn ni nhỏ lẻ chỉ dưới 10 con lợn bao gồm cả lợn nái, lợn con và lợn thịt thì hình thức thu gom chủ yếu là thu gom vào bao tải và bán cho các nhà vườn ủ hoai mục và bón cho cây trồng hoặc bán cho các chủ ao đầm dùng làm thức ăn cho cá với giá khoảng 20 ngàn đồng / 1 bao. phần con lại se thải bỏ trực tiếp ra mơi trường. Các gia trại và trang trại thì 100% đã xây dựng
bể biogas nên chất thải rắn ngồi được ủ phân thì sẽ được cho xuống bể biogas để xử lý. Khi điều tra 45 hộ chăn nuôi trên địa bàn xã Liên Nghĩa ở 3 quy mơ nghiên cứu thì chất thải rắn được thu gom và xử lý bằng những biện pháp khác nhau ở mỗi quy mơ thì lượng chất thải được theo các phương pháp khác nhau thể hiện trong bảng 4.13.
Bảng 4.13. Tỷ lệ chất thải rắn được xử lý bằng các phương pháp khác nhau
Đơn vị tính: % Quy mô
Phương pháp
Ủ phân Biogas Thải trực tiếp ra mơi
trường
Hộ gia đình 84,67 không xử lý 15,33
Gia trại 18,23 81,10 0,67
Trang trại 10,64 89,03 0,33
Nguồn: Tổng hợp kết quả điều tra (8/ 2015) Từ bảng 4.13 cho thấy có 2 hình thức xử lý chất thải rắn chính đó là ủ phân và biogas. Đối với quy mô gia trại, 100% gia trại nghiên cứu có bể biogas nên chất thải rắn được xử lý và tận dụng năng lượng sinh ra trong quá trình xử lý để thắp sáng, đun nấu và cả sưởi ấm cho lợn vào mùa đơng.
Nhìn chung thì chất thải rắn ở quy mô gia trại, trang trại chủ yếu được xử lý bằng phương pháp biogas. Việc ứng dụng bể biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn là một trong những biện pháp hữu hiệu nhằm giảm thiểu tình trạng ơ nhiễm hiện nay tuy vậy vẫn có một lượng nhỏ chất thải được xả thải trực tiếp ra môi trường chiếm khoảng 0,67% tổng lượng thải của gia trại và 0,33% ở trang trại.
Cụ thể, ở quy mơ chăn ni nhỏ lẻ do chưa có bể biogas nên ủ là phương pháp xử lý chính. 1 lượng chất thải tương đối vẫn còn chưa được xử lý, thải trực tiếp ra ngồi mơi trường. Chất thải rắn phát sinh trong q trình chăn ni phải được thu gom gọn gàng sạch sẽ, có nơi thu gom, chứa chất thải rắn, thùng chứa phải bằng vật liệu bền, có nắp đậy kín, khơng rị rỉ, thấm hút, chảy tràn. Thường xun dùng hố chất, vơi bột để sát trùng nơi chứa chất thải rắn. Không tồn trữ chất thải rắn tại chuồng trại và nơi thu gom của cơ sở q 24 giờ mà khơng có biện pháp xử lý thích hợp. Phương tiện vận chuyển chất thải rắn phải đảm bảo kín, khơng rị rỉ, khơng rơi vãi, khơng thốt mùi hơi. Chất thải rắn sau khi xử lý phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn môi trường theo quy định.
Tốt nhất nên xây hầm Biogas để xử lý chất thải rắn và tận dụng được nguồn chất đốt cho sinh hoạt. Tuy nhiên, đối với chăn nuôi quy mô nhỏ (< 10 con lợn) thì phải xây dựng bể ủ phân xanh. Hàng ngày tiến hành thu gom phân rác để tập trung về hố ủ hoai mục trước khi sử dụng bón cho cây trồng. Nền chuồng nuôi và hố xử lý chất thải phải được xây và láng xi măng để dễ dàng cho quá trình cọ rửa vệ sinh và tránh được sự thẩm thấu chất lỏng ra ngồi mơi trường, tạo được độ yếm khí của hố ủ, giúp phân chóng hoai mục.
Quy trình ủ phân xanh
Ủphân xanh là quá trình xử lý phân và các chất thải rắn bằng cách trộn lẫn với vôi bột + đất bột + phân lân + lá phân xanh (tốt nhất là cây cứt lợn, theo kinh nghiệm dân gian có tác dụng khử mùi rất tốt) hoặc trấu, ủ hoai mục. Có 2 cách ủ phân xanh như sau:
- Ủ trên mặt đất bằng cách rải một lớp vơi bột phía trên mặt đất sau đó dải một lớp phân, chất độn lên. Cứ một lớp phân dày 20-30 cm lại rải một lớp vôi bột cho đến khi đống phân cao khoảng 1,0-1,2 m thì đắp kín bên ngồi bằng một lớp bùn dày khoảng 5-7cm.
- Đào hố sâu 2-2,5 m, chu vi hố tuỳ thuộc vào lượng chất thải cần xử lý. Rải một lớp vơi bột lên bề mặt của hố sau đó đưa chất thải xuống và làm tương tự như ủ trên mặt đất, khoảng cách từ lớp chất thải trên cùng tới mặt đất là 50 cm.
Sau khi ủ tiến hành khử trùng tiêu độc khu vực xung quanh bằng vơi bột, hoặc các hố chất sau: Formol 2-3%, Xút 2-3%, Chloramin, Prophyl, Virkon, Biocid,...
Trong quá trình ủ, định kỳ 3-5 ngày cần phải lấy nước (tốt nhất là nước thải vệ sinh chuồng trại) tưới đều trên bể ủ để duy trì độ ẩm và cugn cấp thêm dinh dưỡng cho vi khuẩn kỵ khí phát triển. Thơng thường, sau khoảng 1 tháng thì phân xanh hoai hết, lấy ra để bón cho cây trồng.
Hệ thống Biogas
Biogas là một loại khí đốt sinh học được tạo ra khi phân hủy yếm khí phân thải ra của gia súc. Các chất thải của gia súc được cho vào hầm kín (hay túi ủ), ở đó các vi sinh vật sẽ phân hủy chúng thành các chất mùn và khí, khí này được thu lại qua một hệ thống đường dẫn tới lò để đốt, phục vụ sinh hoạt của gia đình. Các chất thải ra sau q trình phân hủy trong hầm kín (hay túi ủ) gần như sạch và có thể thải ra mơi trường, đặc biệt nước thải của hệ thống Biogas có thể dùng tưới cho cây trồng.
• Thực trạng xử lý chất thải lỏng
Công nghệ xử lý chất thải sau chăn ni hiện nay có rất nhiều phương pháp như: Phương pháp sinh hoc, hóa học, lý học nhưng việc xử lý chất thải chăn nuôi theo phương pháp sinh học là hiệu quả nhất. Cụ thể xử lý chất thải chăn nôi bằng cơng nghệ sinh học lên men yếm khí (biogas), nồng độ chất thải sau xử lý hiệu quả xử lý đạt đến 90%, khí Biogas sinhra trong q trình len men,được thu hồi và được sử dụng chạy máy phát điện. Ngồi ra, xử lý yếm khí Biogas chuyển chất thải hữu cơ thành ga sinh học hạn chế ô nhiễm môi trường, tiêu diệt mầm bệnh trong chăn nuôi, nước thải sạch đạt chuẩn B trước khi xả thải ra mơi trường.
Hình 4.5. Sơ đồ quy trình sử lý chất thải chăn ni
Thuyết minh quy trình cơng nghệ
Nước thải được thu gom bằng hệ thống ống dẫn kín để tránh tạo mùi hơi, nước thải được chảy qua song chắn rác lớn nhằm loại bỏ vật thể kích thướt lớn như túi ni long,.. sau đó nước được chảy về Hầm biogas.
Tại đây, nước thải được lưu lại với thời gian lý thuyết là 20 ngày và thực tế là 45 ngày -70 ngày, do vậy việc thiết kế bể này phải có dung tích lớn. nước thải chăn ni heo có hàm lượng chất hữu cơ cao và sử dụng hàm biogas cho công đoạn này để phân hủy kỵ khí nước thải là hợp lý mang lại hiệu quả cao, dễ dàng quản lý. Nước thải sau khi qua hầm Biogas, BOD giảm 45% - 50%, lượng SS giảm 70% - 80% và tiếp tục được lưu lại tại bể Điều hòa nhằm ổn định lượng nước thải, đảm bảo cung cấp đầy đủ lượng nước thải cho các cơng trình xử lý tiếp theo. Nước thải chăn nuôi heo được bơm vào bể thiếu khí nhằm phân hủy hai chất ô nhiễm cứng đầu là Nito và Photpho. Tại bể này quá trình khử nitrate diễn ra, bước thứ hai theo sau quá trình nitrate hóa, là q trình khử nitrate- nitrogen thành khí nitơ, nitrous oxide(N2O) hoặc nitrite oxide (NO) được thực hiện trong mơi trường thiếu khí (anoxic) và đòi hỏi một chất cho electron là chất hữu cơ hoặc vô cơ.
Hai con đường khử nitrate có thể xảy ra trong hệ thống sinh học đó là : Đồng hóa : Con đường đồng hóa liên quan đến khử nitrate thành ammonia sử dụng cho tổng hợp tế bào. Nó xảy ra khi ammonia khơng có sẵn, độc lập với sự ức chế của oxy.
Dị hóa (hay khử nitrate) : Khử nitrate bằng con đường dị hóa liên quan đến sự khử nitrate thành oxide nitrite, oxide nitrous và nitơ :
NO3-> NO2- > NO(g) ->N2O (g) ->N2(g) lượng Nito và photpho được phân hủy từ 80 – 90% sau đó nước thải tiếp tục chảy sang bể sinh học hiếu khí và q trình phân hủy chất hữu cơ diễn ra, lượng BOD sẽ tiếp tục được oxy hóa nhờ vi sinh vật hiếu khí có trong bể, hỗn hợp bùn và nước thải chảy sang bể lắng nhằm tách nước thải và bùn vi sinh ra với nhau, phần nước trong sau lắng được chảy sang hồ ổn định để quá trình xử lý được tiếp diễn và xử lý triệt để toàn bộ lượng chất ô nhiễm bởi thực vật. Phần bùn sau lắng được bơm tuần hoàn ngược về bể thiếu khí nhằm bổ sung vi sinh cho quá trình xử lý. Nước được lưu lại trong hồ sinh học có thể được dùng để tưới cây, rửa sàng nhà,…. Trước khi nước ra hệ thống thốt ra ngồi mơi trường phải qua công đoạn cuối cùng là khử trùng nhằm tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây bệnh trong nước thải và bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ tồn bộ lượng SS khơng lắng được trong bể lắng và hồ sinh học. Đến đây nước thải đã hoàn toàn đạt QCVN 40:2011/Cột B.
Thực tế khi điều tra 45 hộ chăn nuôi trên địa bàn xã Liên Nghĩa ở 3 quy mô nghiên cứu là hộ gia đình, gia trại, trang trại thì chất thải lỏng được thu gom
và xử lý như sau: Bên cạnh việc xử lý chất thải chăn ni thì việc vệ sinh chuồng trại, khử mùi của các hộ chăn ni cịn kém. Các hộ chăn nuôi nhỏ lẻ hầu như không bao giờ sử dụng vôi, các chế phẩm vi sinh hay các loại thuốc sát trùng để vệ sinh chuồng trại. Ở quy mô gia trại, trang trại thì tiến hành với tần suất rất thấp. Các chủ gia trại, trang trại chỉ dùng vôi khoảng 1 lần/tháng hoặc dùng chế phầm vi sinh, phun thuốc sát trùng 3 tháng/lần. Thường vào những thời gian kết thức 1 lứa lợn hoặc khi thời tiết thay đổi,có dịch bệnh thì việc vệ sinh, sát trùng chuồng trại mới được chú ý, tần suất thực hiện mới tăng lên.
Bảng 4.14. Tỷ lệ lượng chất thải lỏng được xử lý bằng các phương pháp
Đơn vị tính: %
Quy mơ Phương pháp
Tưới cây Biogas Thải trực tiếp ra mơi trường
Hộ gia đình - - 100
Gia trại - 80,67 20,33
Trang trại 5 88,07 11,93
Nguồn: Tổng hợp kết quả điều tra (8/2015) 100% các hộ gia đình chăn ni nhỏ lẻ xả trực tiếp nước thải ra ngồi mơi trường mà chưa hề qua biện pháp xử lý nào. Các hộ gia đình chưa có bể biogas nên nước thải (nước tiểu + nước rửa chuồng) được thải thẳng ra cống, rãnh.
Nguồn tiếp nhận nước thải rửa chuồng ở các hộ điều tra
Theo kết quả điều tra: 45 hộ
Bảng 4.15. Nơi thải nước rửa chuồng trại
Vị trí Số lượng (hộ) Tỷ lệ (%)
Đổ ra ao, hồ 5 11,11
Đổ vào hố thu gom 3 6,67
Đổ ra vườn 10 22,22
Khác (kênh, rãnh…) 27 60,00
Nguồn: Tổng hợp phiếu điều tra Qua bảng ta thấy tỷ lệ các hộ cho nước rửa chuồng chảy vào hố thu gom thấp chiếm 6,67%; 11,11% các hộ đổ vào ao, hồ của gia đình; và chiếm tới 60% để chất thải chăn nuôi trực tiếp thải ra các kênh, rãnh ngay phía sau chuồng chăn ni. Đây là ngun nhân chính gây ra ơ nhiễm mơi trường và làm gia tăng khí nhà kính trong chăn ni. Điều này xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau,
để xây dựng một hầm biogas đạt chuẩn như hiện nay, kinh phí khơng dưới 14 triệu đồng, vốn đầu tư ban đầu khá lớn
• Xử lý nước thải bằng cây thủy sinh:
Nước thải từ các trại chăn nuôi chứa rất nhiều nitrogen, phosphorus và những hợp chất vơ cơ có thể hồ tan được. Rất khó tách những chất thải này khỏi nước bằng cách lọc thông thường. Tuy nhiên một số loại cây thủy sinh như bèo lục bình, cỏ hương bài, cỏ muỗi nước có thể xử lý nước thải, vừa ít tốn kinh phí lại thân thiện với mơi trường.
- Cây muỗi nước (cịn gọi cây cần tây nước) là loại bản địa của vùng Đơng Nam Á, thân và lá của nó có thể ăn sống hoặc chín như một loại rau. Nó sinh sản theo cách phân chia rễ và sinh trưởng tốt trong môi trường nước nông cho tới 20 cm.
- Cây bèo lục bình (bèo Nhật Bản) có nguồn gốc Nam Mỹ, sinh trưởng và phát triển nhanh, khoẻ và nổi trên mặt nước. Để tăng trưởng, lục bình sử dụng dinh dưỡng từ hệ vi sinh vật sống cộng sinh ở phần rễ, cộng đồng vi sinh vật này sử dụng chất ơ nhiễm trong nước thơng qua q trình trao đổi chất. Rễ lục bình hoạt động như hệ thống lọc cơ học và giúp các chất ô nhiễm lơ lửng bám vào sau đó lắng đọng. Nhờ cơ chế tổng hợp này mà các chất ô nhiễm trong nước (BOD, chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, kim loại nặng và vi sinh vật) được chuyển đổi và lắng đọng. Sau đó, q trình loại bỏ cơ học (vớt lục bình ra khỏi ao) sẽ giúp loại bỏ chất ơ nhiễm khỏi môi trường nước thải.
- Cỏ Hương Bài/Hương Lau (Vetiver/Chrysopogon zizanioides). Có thể mọc cao tới 1,5 m và tạo thành các bụi cây. Thân cây cao, các lá dài, mỏng và cứng. Hệ thống rễ của cỏ hương bài mọc thẳng và sâu xuống dưới đất tới độ sâu 2 - 4 m. Nó có quan hệ họ hàng gần gũi với các lồi cỏ có hương thơm khác như sả (Cymbopogon citratus, C.nardus, C. winterianus, C. martinii). Cỏ hương bài khá dễ trồng, dễ sống, chịu hạn tốt, ít bị sâu bệnh, thấm nước và giữ nước. Nó vừa ưa khơ vừa ưa nước, trồng được ở bất kỳ loại đất nào, không kể độ mầu mỡ. Thân cây giúp làm lắng các chất bẩn đục trong nước, nước mưa từ thân chảy xuống được lọc ngấm xuống đất giúp giữ sạch nguồn nước ngầm. Ở Việt Nam, cỏ hương bài thực ra đã được du nhập rất lâu những chủ yếu được trồng để lấy tinh dầu, gần đây đã bước đầu có một số thử nghiệm chức năng xử lý chất thải của cỏ hương bài tại nhà máy chế biến thủy sản cho kết quả hàm lượng Nitơ tổng số giảm 91% sau 72 giờ, COD giảm đáng kể, từ 420 mg/l xuống còn 120 mg/l
sau 12 ngày xử lý, giảm 1,92 lần so với trước khi xử lý. Hàm lượng P giảm 2,5 lần so với trước khi xử lý. Nguồn nước sau khi xử lý có giá trị các thông số kỹ thuật hầu hết đạt QCVN 08:2008/BTNMT nước mặt loại B1.
Theo Nguyễn Tuấn Phong và Lê Việt Dũng (2003) thì trực tiếp trồng cỏ hương bài trong mơi trường chất thải ni lợn có BOD 245,8g/lít, sau thời gian 32 ngày thí nghiệm, BOD giảm 40% cịn lại 146,3g/lít, điều này chứng tỏ cỏ Hương Bài có khả năng xử lý chất thải chăn nuôi heo hữu hiệu, rẻ tiền và dễ nhân rộng.
• Thực trạng xử lý chất thải khí.
Chăn ni lợn tạo ra lượng khí thải khổng lồ, gây thiệt hại môi trường và là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng biến đổi khí hậu tồn cầu.