b. Hiện trạng chất lượng môi trường các nguồn nước đổ vào hồ Núi Cốc
3.11.1. Giải pháp khoa học, công nghệ, kỹ thuật
a. Giải pháp khoa học công nghệ:
Để kiểm soát diễn biến của sự dịch chuyển các chất ô nhiễm môi trường và đánh giá mức độ ô nhiễm của các CTCN tại các trang trại chăn nuôi. Chúng ta cần phải tiến hành xây dựng một mạng lưới cơ sở dữ liệu toàn diện về môi trường và được cập nhật định kỳ, dễ sử dụng, chia sẻ. Cơ sở dữ liệu này là tập hợp của các kết quả trước đó của các cơ quan và tổ chức từ Trung ương đến địa phương. Tiếp theo là hoàn thiện hệ thống dữ liệu này trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, điều tra bổ sung, quan trắc tài nguyên môi trường, các quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, ngành, địa phương, các cơ chế, chính sách liên quan đến bảo vệ môi trường tại vùng có trang trại chăn nuôi bị ảnh hưởng,…
Nghiên cứu các xu hướng biến động tài nguyên môi trường nước, đất. Dựa trên các báo cáo: đánh giá tác động môi trường, hiện trạng môi trường hàng năm, điều tra chất lượng và trữ lượng của tài nguyên nước, đất, hiện trạng sử dụng tài nguyên, niên giám thống kê, các kết quả nghiên cứu về tài nguyên môi trường, thiên tai để xác định các xu thế biến động và dự báo sự lan tỏa CTCN trong môi trường đất, nước của khu vực có trang trại.
Áp dụng các công nghệ sạch, ít chất thải, công nghệ xử lý chất thải, công nghệ giảm thiểu tai biến để xử lý chất ô nhiễm… Xây dựng và thực hiện tốt cácchính sách khuyến khích các nhà khoa học, công nghệ nghiên cứu và chuyển giaokết quả nghiên cứu vào thực tiễn.
Các TTCN trên địa bàn hiện đang phát triển ổn định. Tuy nhiên, khả năng tiếp cận thông tin về thị trường và tổ chức sản xuất của các chủ trang trại còn hạn chế; thiếu các mối liên kết trong sản xuất, chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Các địa phương chưa có quy hoạch vùng nhằm quản lý chặt chẽ dịch bệnh và đảm bảo vệ sinh môi trường sinh thái.
Để TTCN phát triển, tỉnh cũng cần có cơ chế, chính sách khuyến khích phát triển tạo điều kiện cho các chủ TTCN đầu tư chiều sâu; quy hoạch vùng chăn nuôi gắn liền với hỗ trợ đầu tư hạ tầng, máy móc, thiết bị phục vụ phát triển sản xuất, ứng dụng khoa học công nghệ, tăng cường công tác đào tạo nâng cao năng lực tổ chức quản lý cho các chủ trang trại….
b. Giải pháp kỹ thuật
b1. Đề xuất xử lý nước thải chăn nuôi lợn
Trong nước thải chăn nuôi, hàm lượng chất hữu cơ, N, P,coliform rất cao. Mức độ ô nhiễm có xu hướng tăng theo qui mô chăn nuôi. Hiện nay ở nước ta, xử lý nước thải chăn nuôi lợn chủ yếu mới là xử lý bằng công nghệ biogas và hồ sinh học. Hầm biogas chỉ xử lý được chất hữu cơ còn hồ sinh học có thể xử lý N và P nhưng hiệu quả thấp, cần diện tích lớn và thời gian lưu lâu. Nước thải sau xử lý bằng các biện pháp trên chưa đáp ứng các tiêu chuẩn thải của quốc gia và ngành về COD, tổng N và tổng P. Đặc biệt, việc xử lý chất ô nhiễm N và P trong nước thải chăn nuôi lợn hầu như chưa được quan tâm trong khi đây là yếu tố gây phú dưỡng môi trường nước các thuỷ vực tiếp nhận dẫn đến “nở hoa nước” do vi tảo bao gồm vi khuẩn lam (VKL) độc phát triển mạnh, làm mất cân bằng sinh thái và suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng xấu đến môi trường sống và sức khỏe cộng đồng.
Các loại hình chăn nuôi lợn trang trại theo hướng công nghiệp chủ yếu hiện nay là: chăn nuôi lợn thịt, chăn nuôi lợn nái sinh sản và chăn nuôi cả lợn nái và lợn thịt trong đó trang trại chăn nuôi lợn nái + lợn thịt là chủ yếu (chiếm 80-90% số trang trại). Mặc dù chăn nuôi lợn tập trung qui mô lớn là định hướng của ngành chăn nuôi trên địa bàn tỉnh, nhưng thực tế hiện nay chăn nuôi lợn trang trại trên địa bàn huyện Đại Từ vẫn tồn tại nhiều trang trại qui mô trung bình và nhỏ với số đầu lợn dưới 1000 con. Và theo thực tế điều tra khảo sát, đề xuất các phương án xử lý nước thải chăn nuôi phù hợp với từng quy mô trang trại như sau:
1. Cơ sở chăn nuôi quy mô nhỏ: cơ sở chăn nuôi có quy mô dưới 100 con có lượng nước thải vào khoảng dưới 3m3/ngày.đêm.
Đối với các hộ chăn nuôi quy mô nhỏ với công suất xả thải như trên, thông thường trên địa bàn khảo sát đã có trang bị bể biogas để thu gom nước thải. Tuy nhiên chất lượng nước thải đầu ra sau bể biogas trước khi thải ra môi trường vẫn chưa đạt theo quy chuẩn xả thải cho phép. Đối với các hộ này, nên đề xuất bổ sung thêm ao sinh học (ao ổn định nước thải tùy nghi). Đối với hồ sinh học, các hộ nên đào ao có thể tích khoảng 20 m3 (sâu khoảng từ 1~1.5m) có lót màng chống thấm HDPE. Ao này sẽ đóng vai trò xử lý kết hợp cả hiếu khí và kỵ khí, độ sâu thích hợp cho sự phát triển của tảo và các vi sinh vật tùy nghi, ban ngày có ánh sáng có quá trình chính là hiếu khí, ban đêm là kỵ khí. Các hộ có thể nuôi cá, trồng rau muống hoặc nuôi bèo ngay tại hồ.
Hình 3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi kết hợp sản xuất khí sinh học và nuôi cá trong hộ chăn nuôi quy mô nhỏ
2. Cơ sở chăn nuôi tập trung với quy mô vừa: từ 100 con đến 500 con có lượng nước thải vào khoảng 3-15m3/ngày:
Đối với các hộ chăn nuôi quy mô cỡ vừa, đề xuất quy trình xử lý bao gồm bể kỵ khí kết hợp ngăn lắng, và hồ sinh học hiếu khí. Nước thải từ hệ thống bể Biogas đã có được tách ra một phần, đưa về bể thu gom kết hợp bể kỵ khí có ngăn lắng, được thiết kế phù hợp với thời gian lưu hơn 3h, có lắp đặt màng ngăn lớp váng, bước này sẽ xử lý khoảng 30-50% SS, 15-25% BOD. Nước sau bể này tự chảy sang hồ sinh học và được xử lý bởi các quá trình thuỷ sinh học tự nhiên nhằm giảm thiểu các chất ô nhiễm. Nước sau bể sinh học hiếu khí có thể sử dụng để tưới cây và các mục đích khác.
Hình 3.3. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi trong hộ chăn nuôi quy mô vừa
Kích thước các công trình:
+ Bể kỵ khí: bể kỵ khí kết hợp ngăn lắng, kích thước bể 2x2.5x1.5 (m) + Hồ sinh học: Xây dựng hồ sinh học tùy tiện kích thước 10x4x1,2 (m) 3. Cơ sở chăn nuôi tập trung quy mô lớn:
*/ Đề xuất đối với trang trại dưới 1000 đầu lợn, có hồ sinh học:
Với các trang trại thải ra ≤ 30 m3 nước thải/ngày đêm (≤ 1000 lợn). Nếu trang trại có hồ sinh học (≥ 1000 m2): Áp dụng công nghệ biogas phủ bạt hiện hành (1000 m3, thời gian lưu tối thiểu 40 ngày) + hồ sinh học + CNST theo mô hình đề tài đã làm (diện tích 1000m2). Nước sau xử lý đạt và mức TCN 678- 2006 COD, TN và TP. Cần bơm vét bùn từ biogas định kỳ dùng sản xuất phân bón. Cần bố trí song chăn rác và hố lắng cát trước biogas và hố thu gom sau biogas để bơm lên hệ xử lý CNST. Ngoài chí chi thu gom, bơm, hầm biogas phủ bạt như chi phí hiện hành, chi phí CNST cần tăng 1,5 lần. Riêng TP có thể phải bổ sung keo tụ hoăc CaO nếu không đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường.
Đây là mô hình chi phí thấp, đơn giản về công nghệ và vận hành có hiệu quả cao về xử lý. Có thể đưa một số cây như rau muống vào bè nổi để thu sinh khối sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, tăng thu nhập bù chi phí. Nước sau xử lý có thể tái sử dụng cho tưới cây, rửa chuồng.
Hình3.4. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi trong hộ chăn nuôi quy mô lớn, có hồ sinh học
Phân huỷ thiếu khí
Biogas Bể lắng Hồ sinh học
Thải ra môi trường
*/ Đề xuất đối với trang trại dưới 1000 đầu lợn, không có hồ sinh học: Với các trang trại thải ra ≤ 30 m3 nước thải/ngày đêm (≤ 1000 lợn), không có hồ sinh học: Áp dụng công nghệ biogas phủ bạt (1000 m3, thời gian lưu tối thiểu 40 ngày) kết hợp xử lý HK-TK và CNST. Cần bổ sung song chắn rác, hố lắng cát trước biogas và hố thu sau biogas để bơm lên hệ xử lý HK-TK. Ngoài chí chi cho hầm biogas phủ bạt như chi phí hiện hành, bơm. Chi phí cho công đoạn HK-TK và công nghệ sinh thái như tính toán thực tế.
Hình3.5. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi trong hộ chăn nuôi quy mô lớn, không có hồ sinh học
*/ Đề xuất đối với trang trại ≥từ 1000-2000 lợn trở lên, với lượng nước thải trung bình từ 50-60m3/ngày đêm:
Hình3.6. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi trong chăn nuôi quy mô ≥ từ 1000 – 2000 đầu lợn trở lên
Các thông số của hệ thống như sau:
+ Bể Biogas: Hệ thống bể Biogas gồm 2 hầm có thể tích mỗi hầm là 30m3. Phân huỷ thiếu khí Aeroten Biogas Hồ sinh học Thải ra MT Bể lắng B ùn tu ần hoà n
+ Bể thiếu khí: Thể tích bể 12,6 m3; kích thước bể: BxLxH = 2,0 x 1,8 x 3,5 (m). Thời gian lưu nước 4,0 h.
+ Bể Aeroten: Kích thước bể: BxLxH = 3,6x2,0x3,5m; lớp nước trong bể là 3,1m.Thời gian làm thoáng 7-8 giờ.
+ Bể lắng: Thời gian lắng 1,5h (trong bể có bố trí bơm bùn tuần hoàn)
b2. Đề xuất phương án xử lý chất thải rắn
Chất thải rắn trong chăn nuôi mới được thu gom một phần và sử dụng trực tiếp trong nông nghiệp hoặc qua ủ composting. Trong chăn nuôi lợn trang trại, chỉ có phân lợn nái được thu gom, còn toàn bộ phân lợn thịt (chiếm phần lớn số đầu lợn) được xả theo nước rửa chuồng. Ngoài chất ô nhiễm, phân lợn còn chưa nhiều vi sinh gây bệnh, trứng giun sán. Một số nghiên cứu bước đầu về sử dụng chế phẩm vi sinh trong ủ phân làm tăng khả năng phân hủy, nâng cao chất lượng phân. Tuy nhiên, hiện chưa có qui trình công nghệ hiệu quả có thể triển khai nhân rộng. Chất thải rắn, bùn thải trong chăn nuôi chưa được xử lý triệt để, chưa tạo ra được sản phẩm hữu ích cho thị trường.
Xử lý chất thải rắn (Phân, rác thải hữu cơ và bùn thải sinh học): xử lý bằng ủ với chế phẩm vi sinh vật (VSV) ưa nhiệt do đề tài tạo ra để sản xuất phân bón hữu cơ chất lượng cao đáp ứng tiêu chuẩn của Bộ NN&PTNT.
Qui trình sử dụng chế phẩm vi sinh ưa nhiệt để xử lý chất thải rắn trong chăn nuôi lợn được thực hiện như ở dưới đây.
Hình 3.7. Quy trình sử dụng chế phẩm vi sinh vật ưa nhiệt
- Các bước tiến hành thực hiện:
Bước 1. Thu gom chất thải: phân lợn được thu gom từ trong chuồng chăn nuôi, bùn cặn được thu từ sân phơi bùn và xác thực vật thủy sinh sau quá trình xử lý được thu gom tập kết tại bãi tập kết (nếu là bèo tây, cỏ vetiver thì cần cắt ngắn từ 8-10 cm).
Bước 2. Bổ sung chế phẩm vi sinh ưa nhiệt và đảo trộn: sau khi chất thải đã tập trung tại địa điểm tập kết tiến hành bổ sung chế phẩm VSV ưa nhiệt với tỷ lệ 0,5kg/tấn và đảo trộn đều.
Bước 3. Ủ và đảo trộn: sau khi bổ sung chế phẩm, chất thải được cho vào nhà ủ và đắp thành đống cao từ 1-1,5 m, dùng nilong phủ kín đống ủ để đảm bảo nhiệt độ cao và độ ẩm cho quá hoạt động của VSV ưa nhiệt. Sau 7 ngày tiến hành đảo trộn một lần để đảm bảo sự thông thoáng oxy cho vi sinh vật hoạt động phân hủy nhanh hơn.
Bước 4.Thu mùn: sau 5 tuần tiến hành kiểm tra nhiệt độ đống ủ (khi nhiệt độ tương tương với nhiệt độ môi trường) quá trình phân hủy kết thúc, chất thải
hoai mục hoàn toàn, các mầm bệnh trong mùn đã được tiêu diệt, mùn thu được sử dụng làm phân bón cho cây trồng hoặc phối trộn thêm vi sinh vật hữu ích và các nguyên tố đa lượng để tạo phân hữu cơ vi sinh.
Bảng 3.5. Tính toán chi phí cho xử lý 1 tấn chất thải chăn nuôi
TT Mục chi ĐVT Số lượng Đơn giá Thành tiền
(đồng)