Ở các thành phố, những cơ sở giết mổ tập trung quy mô nhỏ hoặc giết mổ thủ công cá nhân, nƣớc phục vụ hoạt động giết mổ lấy từ giếng khoan, nhƣng khơng ít trƣờng hợp lấy từ nƣớc ao, sau đó nƣớc thải từ quy trình giết mổ lại thải ra cống, xuống ao, sông, mà không qua xử lý, gây ô nhiễm nghiêm trọng, đồng nghĩa với việc xả một lƣợng lớn khí nhà kính ra mơi trƣờng. Sản phẩm của các khu giết mổ động vật ở đây chủ yếu là thịt, mỡ, các sản phẩm từ các nguyên liệu thô, một số phụ phẩm nhƣ xƣơng (chiếm 30-40%), nội tạng, da, lông, phân, ruột,.. Hầu hết các bộ phận nội tạng và các cặn thịt thừa, xƣơng sau khi giết mổ hầu nhƣ khơng đƣợc xử lý. Phần lớn tại các lị giết mổ này, xung quanh khu vực giết mổ, máu, nội tạng hịa lẫn cùng nƣớc thải gây ơ nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng. Chủ các cơ sở giết mổ tận dụng ngay bếp, sân giếng, bậc lên xuống làm nơi giết mổ. Mặt khác, ngƣời chăn nuôi thƣờng cho gia súc ăn no trƣớc khi xuất
Nƣớc rửa, lơng, da Cắt bỏ chân
Làm chống Mổ thịt và lấy tiết
Dội nƣớc sôi cạo lông
Loại bỏ mỡ, xẻ, lọc thịt
Chất thải
Máu, nƣớc rửa
Thui cạo và chải rửa Máu, mỡ, bầy nhầy, da và lông thừa, thịt, nƣớc rửa,…
Phân loại và vận chuyển Rút bỏ nội tạng
chuồng và đƣa lên xe vận chuyển. Gia súc khơng đƣợc nhịn đói để làm sạch bộ máy tiêu hóa và khơng cho uống nƣớc, nghỉ ngơi đủ 24 giờ. Vì vậy, sức đề kháng giảm, khả năng nhiễm khuẩn qua đƣờng tiêu hóa vào thịt rất cao, kể cả thịt có qua kiểm dịch đƣợc vận chuyển bao gói cẩn thận, thịt khơng đƣợc kiểm dịch khơng đƣợc bao gói và vận chuyển tùy tiện... nguy cơ gây lan tràn dịch bệnh, nguy cơ ngộ độc thực phẩm làm mất an toàn cho ngƣời tiêu dùng là khó tránh khỏi. Cuối cùng là vấn đề vệ sinh tiêu độc nơi giết mổ trang thiết bị, dụng cụ. Thực tế hiện nay, phần lớn điểm giết mổ gia súc đều không quan tâm đến công tác vệ sinh tiêu độc, khử trùng dụng cụ giết mổ, tiêu độc trƣớc và sau giết mổ, tiêu độc định kỳ khu giết mổ chƣa đƣợc thực hiện. Bởi vậy nếu các vi khuẩn vi rút lan truyền qua nƣớc thải và chất thải rắn giết mổ ra môi trƣờng sẽ gây hại lớn tới sức khỏe ngƣời dân và môi trƣờng sống ở khu vực lân cận. Phần lớn các lị giết mổ này đều khơng có hệ thống xử lý nƣớc thải, hoặc nếu có thì rất sơ sài và mang nặng tính đối phó. Một số cơ sở có hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc đầu tƣ từ rất lâu, xử lý không đúng cách và nay đã xuống cấp nghiêm trọng. Chính bởi vậy, nguy cơ gây ô nhiễm từ chất thải của các lò giết mổ là rất cao.
1.3.2. Nước thải trong các lò giết mổ
a. Thành phần lý hóa sinh học của nước thải lị giết mổ
Ơ nhiễm nƣớc thải từ hoạt động giết mổ bao gồm cả 3 dạng là: ô nhiễm hữu cơ trực tiếp nƣớc tiểu gia súc trƣớc giết mổ, nƣớc sử dụng trong giết mổ hòa lẫn với tiết và phân gia súc, nƣớc thải sinh hoạt cục bộ...); ô nhiễm sinh học trực tiếp (do vi sinh vật có hại và cả mầm bệnh thải ra từ các gia súc gia cầm bị giết mổ, từ nguồn nhân lực không đƣợc kiểm tra sức khỏe định kỳ phù hợp) và ô nhiễm sinh học thứ phát (do điều kiện giết mổ mất vệ sinh đã tạo ra môi trƣờng cho hệ vi sinh vật có hại phát triển bùng phát, mầm bệnh phát triển và lây lan, nhất là các nhóm vi sinh vật nhạy cảm và các vi sinh vật gây bệnh, đặc biệt là các loài vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm nhƣ tả, lỵ thƣơng hàn...).
Thành phần vật lý của nƣớc thải đƣợc xác định dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ và lƣu lƣợng. Màu: nƣớc thải mới có màu nâu hơi sáng, tuy
nhiên thƣờng là có màu xám có vẩn đục. Nếu nƣớc thải bị nhiễm khuẩn thì màu sắc nƣớc thải sẽ thay đổi; Mùi: do các khí sinh ra trong q trình phân hủy các hợp chất hữu cơ hay do một số chất đƣợc đƣa thêm vào; Nhiệt độ: nhiệt độ nƣớc thải thƣờng cao hơn so với nguồn nƣớc sạch ban đầu do có sự gia nhiệt vào nƣớc; Lƣu lƣợng: thể tích thực nƣớc thải, có đơn vị m3/ngày. Vận tốc dịng chảy ln thay đổi theo ngày.
Thành phần hóa học: Nƣớc thải chứa các hợp chất hố học dạng vô cơ, nhiều chất hữu cơ nhƣ phân, nƣớc tiểu và các chất thải khác nhƣ dầu, mỡ. Nƣớc thải vừa xả ra thƣờng có tính kiềm, nhƣng dần trở nên có tính axit vì thối rữa từ các chất hữu cơ có xuất xứ từ động vật và thực vật.
(i) Các chất rắn
Tổng các chất rắn có thể chia làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc đƣợc) và chất rắn hịa tan (khơng lọc đƣợc). Các chất rắn lơ lửng bao gồm: Các chất khơng hịa tan ở dạng lơ lửng, kích thƣớc lớn hơn 10-4
mm, có thể ở dạng huyền phù; Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thƣớc dạng hạt trong khoảng 10-4 đến 10-6 mm; Các tạp chất nổi có trọng lƣợng riêng nhỏ hơn trọng lƣợng riêng của nƣớc; Ngồi ra, nƣớc thải cịn bao gồm các chất bẩn dạng tan có kích thƣớc nhỏ hơn 10-6
mm, có thể ở dạng phân tử hoặc phân ly thành ion. (ii) Các chất vô cơ
Nƣớc thải lị mổ và từ các xí nghiệp giết mổ sản phẩm động vật ln có một lƣợng chất thải vô cơ nhƣ: ion SO4, NO3, NH4, Cl, PO4, Na, K….
(iii) Các chất hữu cơ
Những chất hữu cơ trong nƣớc thải có thể chia thành các chất các-bon và các chất nitơ. Các hợp chất chứa các-bon nhƣ xà phịng, hydro cacbon trong đó có cả xenlulo…Các hợp chất chứa nitơ chủ yếu nhƣ ure, protein, amin, axit amin… Chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học bao gồm các chất nhƣ hydro các- bon, protein, chất béo…Đây là những chất gây ô nhiễm nƣớc thải khu đô thị, từ ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, các nhà máy chế biến sữa, lò giết mổ.
Chất hữu cơ tiêu thụ ôxy rất mạnh dẫn đến nguồn tiếp nhận bị suy thoái tài nguyên thủy sản và giảm chất lƣợng nguồn cấp nƣớc cho sinh hoạt. Để đánh giá lƣợng chất hữu cơ trong chất thải thƣờng sử dụng các thông số: nhu cầu oxy trong q trình sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD).
(iv) Các chất khác
Các chất dầu mỡ có trọng lƣợng riêng thấp nên nổi trên bề mặt nƣớc. Các chất dầu mỡ phủ lên bề mặt của hệ thống xử lý chất thải làm tắc đƣờng ống, hệ thống bơm và các màng chắn, làm giảm sự chuyển hóa ơxy và có thể làm suy giảm nghiêm trọng đến hiệu quả của hệ thống xử lý bằng phƣơng pháp hiếu khí.
Thành phần sinh học: Nƣớc thải nhiễm nhiều loại vi sinh vật, trong đó có nhiều lồi vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là về đƣờng tiêu hóa, tả lị, thƣơng hàn, ngộ độc thực phẩm. Trong phân và nƣớc thải của lị mổ có chứa các loại vi khuẩn đƣờng ruột nhƣ E.coli, Salmonenlla, Shigenlla, Proteus, Clostridium tetani... Ngoài ra trong phân và nƣớc thải gia súc còn chứa các loại trứng giun sán nhƣ Fasiola hepatica, Fasiola gigantica, Fasiola buski, Ascaris suum… Chất lƣợng về mặt vi sinh của nƣớc thƣờng đƣợc biểu thị bằng nồng độ của vi khuẩn chỉ thị và về nguyên tắc đó là nhóm trực khuẩn (coliform). Thơng số đƣợc sử dụng rộng rãi nhất là chỉ số coli.
b. Đặc tính nước thải các lị giết mổ ở Việt Nam
Theo tài liệu “Xử lý nƣớc thải công nghiệp và đô thị” của TS. Lâm Minh Triết (2006), hàm lƣợng BOD, COD, SS của nƣớc thải giết mổ trung bình lần lƣợt là 1800 mg/l, 2.700 mg/l và 810 mg/l; Lƣợng coliform là 25.000x103 MPN/100 ml. Ngoài ra nƣớc thải giết mổ còn chứa một lƣợng lớn muối ăn (NaCl) và dầu mỡ phát sinh trong quy trình giết mổ. Cụ thể, thành phần nƣớc thải tại cơ sở giết mổ gia súc ở Việt Nam bao gồm hàm lƣợng BOD, COD, SS, Phốt-pho, nitơ khá cao, bên cạnh đó cịn chứa một hàm lƣợng muối lớn và mầm bệnh nhƣ là vi khuẩn Samonella, Shigella, ký sinh trùng, amip, nang bào, dƣ lƣợng thuốc trừ sâu, độc chất…từ thức ăn của gia súc còn lại trong phân và nội tạng. Hiện trạng ô nhiễm ở các làng giết mổ hay các lò giết mổ tập trung ở Việt
Nam hiện nay đang ở tình trạng báo động và sức khỏe của ngƣời dân sống xung quanh các làng và lò giết mổ tập trung này đang bị đe dọa nghiêm trọng, do việc xử lý chất thải chƣa đƣợc triển khai phù hợp. Phần lớn các lị giết mổ tập trung đều khơng có hệ thống xử lý nƣớc thải, hoặc nếu có thì rất sơ sài và mang nặng tính đối phó. Một số cơ sở thì hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc đầu tƣ từ rất lâu, xử lý không đúng quy trình và nay đã xuống cấp nghiêm trọng.
Đặc tính của nƣớc thải giết mổ gia súc tại một số lị giết mổ tại Việt Nam đƣợc trình bày trong Bảng 3. Dựa trên Bảng 3 có thể nhận thấy: ngoại trừ thông số pH (nằm trong khoảng 6,4 – 8,0) là đáp ứng Quy chuẩn Việt Nam 40: 2011 (cụ thể là 5,5 đến 9), còn lại các thông số khác nhƣ TSS, COD, BOD5, TN, TP, amoni và coliform đều vƣợt quá nhiều lần so với Quy chuẩn Việt Nam. Cụ thể, hàm lƣợng TSS của các lị giết mổ nói trên đều gấp Quy chuẩn Việt Nam từ 2,7 – 5 lần; hàm lƣợng COD gấp QCVN từ 3,76 – 21,3 lần; hàm lƣợng BOD5 gấp QCVN từ 12 – 23,12 lần. Hàm lƣợng TP của xí nghiệp chế biến thực phẩm I (Ninh Kiều, Cần Thơ gấp QCVN từ 4-5 lần trong khi của cơ sở Tân Phú Trung (Củ Chi thì tuy có ƣợt tiêu chuẩn nhƣng khơng đáng kể. Hàm lƣợng Amoni của lò giết mổ gia súc tại phƣờng Xuân Phú (Huế vƣợt QCVN từ 5,5 – 7,8 lần. Cuối cùng, hàm lƣợng coliform tại cơ sở Tân Phú Trung (Củ Chi vƣợt QCVN gấp 92.000 lần. Khơng có thơng tin về hàm lƣợng coliform tại xí nghiệp chế biến thực phẩm I (Ninh Kiều, Cần Thơ và tại phƣờng Xuân Phú (Huế).
Nhƣ vậy, có thể thấy hiện trạng ơ nhiễm ở các làng giết mổ hay các lò giết mổ tập trung ở Việt Nam hiện nay đang ở tình trạng báo động và sức khỏe của ngƣời dân sống xung quanh các làng và lò giết mổ tập trung này đang bị đe dọa nghiêm trọng, do vậy cần áp dụng các công nghệ nƣớc thải phù hợp.
Bảng 1.3: Đặc tính của nước thải giết mổ gia súc tại một số lò giết mổ tại Việt Nam
Chỉ tiêu Đơn vị Xí nghiệp Chế biến thực phẩm I (Ninh Kiều, Cần Thơ) Cơ sở Tân Phú Trung (Củ Chi) Phƣờng Xuân Phú (Huế) QCVN 40:2011/BTNMT (cột B) Độ màu Pt-Co - - 150 pH Pt-Co 7,2 ± 0,04 6,4 6,5 – 8,0 5,5 - 9 TSS mg/l 476 ± 56,97 270 484 - 512 100 COD mg/l 1886,4 ± 94,98 940 2420 - 3200 150 BOD5 (20oC) mg/l 928,5 ± 12,26 600 925 - 1156 50 TN mg/l 143,5 ± 8,0 63,3 168 - 172 40 TP mg/l 24,4 ± 1,69 6,1 - 6 Amoni mg/l - 55,6 – 78,2 10 PO43-P mg/l - - - Độ đục NTU - - - Tổng dầu mỡ khoáng mg/l - - 10 Coliform vi khuẩn/100 ml - 4,6.108 - 5000
Bảng dƣới đây là số liệu của một lò mổ với 100 động vật nhỏ và 75 gia súc đƣợc giết mổ hàng ngày
Bảng 1.4: Ví dụ lị mổ với 100 động vật nhỏ và 75 gia súc được giết mổ hàng ngày Đơn vị Động vật nhỏ Gia súc Khối lƣợng nƣớc thải m3/động vật 0,26 0,98 Các chất lắng sau 2h lít/động vật 6 13,5 Chất rắn khô kg/động vật 0,19 0,43 BOD5 kg O2/động vật 0,43 2,39
Nguồn: Nước thải và công nghệ xử lý nước thải (Nguyễn Xuân Nguyên, 2003)
Khối lƣợng nƣớc thải trong các lị mổ có thể chỉ đƣợc giảm bởi các hệ thống quay vòng nƣớc hoặc tái sử dụng nƣớc làm lạnh. Tuy nhiên, khối lƣợng ô nhiễm có thể giảm đáng kể bằng cách giữ lại chất thải từ quá trình chế biến nội tạng và thu thập phân, thu hồi chất béo trong máy tách và chế biến tiết, lông kỹ hơn. Trong quá trình chế biến thịt, việc phân loại và thu hồi chất béo là rất cần thiết, khối lƣợng nƣớc thải và lƣợng ơ nhiễm có thể đƣợc giảm nhẹ bởi khối lƣợng rất lớn của lƣợng nƣớc để làm sạch.
1.4. Tổng quan các công nghệ xử lý nƣớc thải
Theo Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 29 tháng 05 năm 2015 của Thủ tƣớng Chính phủ, về hoạt động giết gia súc, gia cầm, hiện nay, Việt Nam có hơn 35.400 cơ sở giết mổ (với 815 cơ sở giết mổ tập trung). Hoạt động này đang gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến mơi trƣờng, vệ sinh thú y và an tồn thực phẩm. Chƣa đến 3% lƣợng nƣớc thải phát sinh từ các lò giết mổ tập trung quy mô lớn đƣợc quản lý bởi Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Đối với lƣợng nƣớc thải còn lại từ các lị giết mổ quy mơ lớn (>100m3/ngày), trung bình (30-100 m3/ngày) và hộ gia đình, hầu nhƣ vẫn chƣa đƣợc quản lý. Cũng nhƣ tại hầu hết
các quốc gia đang phát triển, cơ sở quản lý nƣớc thải hiện tại tại Việt Nam vẫn chƣa cân xứng với tốc độ tăng dân số.
Đối với một số các cơ sở giết mổ tập trung lớn đã đƣợc thành phố Hà Nội xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải và chất thải rắn khá hồn chỉnh ví dụ cơ sở
giết mổ Vĩnh An và Thịnh An. Tuy nhiên, hoạt động xử lý của cơng ty vẫn mang tính cầm chừng do chi phí vận hành và quản lý.
Tại hầu hết các lò giết mổ quy mô nhỏ và vừa, các lò giết mổ tự phát khơng có các cơng nghệ xử lý nƣớc thải cũng nhƣ chất thải rắn hợp vệ sinh. Tại các cơ sở này, nƣớc thải đƣợc xả thẳng ra cống, mƣơng, hay sơng. Thêm vào đó, các bộ phận nội tạng lòng mề hay ruột và các cặn thịt thừa, xƣơng sau khi giết mổ hầu nhƣ khơng đƣợc xử lý. Phần lớn tại các lị giết mổ này, xung quanh khu vực giết mổ, máu, nội tạng lênh láng hịa lẫn cùng nƣớc thải gây ơ nhiễm mơi trƣờng nghiêm trọng.
Nhìn chung, việc tn thủ yêu cầu kỹ thuật trong xây dựng điểm mổ đều không đạt yêu cầu. Các khâu giết mổ nhƣ tháo tiết, cạo lơng, làm lịng, pha lọc và phân loại thịt đều tiến hành chung trên cùng diện tích, giết mổ trên sàn, nền xi măng, không phân thành khu riêng. Các công đoạn giết mổ chồng chéo nên thân thịt, phủ tạng và chất thải đều trộn chung lẫn nhau.
Với sự quản lý chƣa chặt chẽ của chính quyền địa phƣơng, của ơ quan thú y cộng với sự nhận thức còn hạn chế của ngƣời dân mà tình trạng này đã trở thành phổ biến. Đặc biệt, các lị giết mổ tại nơng thơn và các thị trấn hay thành phố nhỏ thƣờng có quy mơ nhỏ và hầu nhƣ khơng có hệ thống xử lý chất thải rắn hay nƣớc thải ô nhiễm. Hiện nay, mới chỉ có một số các lị giết mổ ở nơng thôn xây dựng bể tự hoại hay hầm biogas để xử lý các chất thải rắn lỏng này.
CHƯƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU
Nhƣ đã giới thiệu ở phần mở đầu, để thực hiện đƣợc 2 mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá đƣợc tiềm năng giảm phát thải KNK từ việc áp dụng các công nghệ xử lý nƣớc thải của các lò giết mổ gia súc tập trung, qua đó, đề xuất đƣợc việc ứng dụng các giải pháp cơng nghệ giảm phát thải KNK cho các lị giết mổ, các phƣơng pháp và số liệu đƣợc sử dụng trong luận văn nằm trong 02 nhóm lớn:
- Các phƣơng pháp và số liệu liên quan đến xây dựng và thực nghiệm hệ thống bể xử lý sinh học kết hợp màng (MBR) nhằm xử lý nƣớc thải lò giết mổ ở