Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại:
Nước thải chăn nuôi từ chuồng trại gồm nước tiểu, nước rửa máng ăn, nước rửa chuồng trại được thu gom theo đường dẫn xuống bể chứa phân có thể tích 15m3 với kích thước (4m × 2,5m × 1,5m). Sau đó nước thải được chảy vào hệ thống hồ biogas. Tại đây nước thải được xử lý do các vi sinh vật kỵ khí. Hệ thống biogas là một cơng trình đồng thời làm hai chức năng: thu gom và phân hủy cặn lắng, chất lắng. Hồ biogas có thể tích 5775m3 với kích thước (15m x 55m x 7m), có cấu tạo gồm các bộ phận: hồ phân giải, ngăn chứa khí, ống dẫn khí, cửa nạp nguyên liệu (ống lối vào), cửa xả (ống lối ra). Hồ được thiết kế xây bằng gạch chỉ đặc với vữa xi măng, cát vàng, dưới đáy hồ biogas được đổ bê tông cốt thép dày 6cm, sau đó được lót 1 lớp chống thấm bằng bạt HDPE dày 0,5mm, thành hồ biogas được trát xi cát, đánh bóng bằng xi măng, nắp hồ biogas được phủ kín bằng bạt chống thấm HDPE dày 1mm. Thời gian lưu nước trong hồ biogas là 103 ngày.
+ Cặn và phân được giữ lại trong hồ biogas, dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khí, các chất hữu cơ bị phân hủy, một phần tạo thành các chất khí hữu cơ như CH4, NH3, CO và một phần tạo thành các chất vơ cơ hịa tan. Hồ biogas loại bỏ được hàm lượng BOD5, COD khoảng 30 ÷ 35% so với ban đầu.
Nước qua hồ biogas được tiếp tục được dẫn qua bể lắng dung tích 1350m3 với kích thước (15m × 15m × 6m) để lắng chất rắn lơ lửng, tại đây hàm lượng chất rắn lơ lửng được giảm đáng kể trước khi đi vào hồ sinh học nuôi thả cá. Nước thải từ chăn nuôi Đường dẫn thu gom Bể chứa phân Hồ biogas (5775m3) Ngịi thốt nước Thông Thốc Hồ sinh học nuôi thả cá (7200m2) Bể lắng (1350m3)
Nước thải sau khi được loại bỏ phần lớn chất rắn lơ lửng được đưa vào hồ sinh học thả cá có diện tích 7200m2. Do chủ trang trại có kết hợp ni cá trắm, cá chép, cá chim, cá rơ phi,…tại hồ nên lượng chất hữu cơ có trong nước thải được cá lấy làm thức ăn và làm giảm đáng kể chất hữu cơ có trong nước thải. Sau đó nước thải sau khi qua hồ sinh học nuôi thả cá được chảy qua ống tràn có song chắn rác kích thước (1m×1m) theo hệ thống cống ngầm ra ngồi ngịi Thông Thốc khu vực thôn Suối Dài.
Như vậy, tùy theo điều kiện về quỹ đất, vốn…. mà các gia trại quy hoạch lại về hệ thống xử lý chất thải. Về cơ bản, tại mỗi gia trại đều đã có hố chứa phân riêng, hố chứa nước thải riêng, bể biogas (cần cải tiến, nâng cấp hoặc xây dựng thêm). Cần có ao thả cá rơ phi…, lục bình để chứa nước thải sau khi xử lý bằng biogas. Sau một thời gian mới dẫn bớt nước ao ra sông hoặc dùng nước ao tưới cây. Nếu gia trại có thêm quỹ đất thì xây dựng thêm bể lắng bằng bê tơng hoặc chỉ là ao trồng lau, sậy, thả lục bình rồi đưa nước này tới ao thả cá của gia đình. 4.5.1.3. Xử lý bằng công nghệ ép tách phân
Hiện nay, chi phí đầu tư hầm biogas cơng suất như vậy là quá lớn, trong khi tuổi thọ cũng khơng cao do chưa có cơng nghệ tách phân, chất thải thường đọng lại dưới đáy hầm làm giảm sức bền của hầm. Công nghệ ép tách phân là công nghệ hiện đại được nhập vào nước ta chưa lâu nhưng rất hiệu quả và đang được nhiều nhà chăn nuôi quan tâm áp dụng. Dựa trên nguyên tắc “lưới lọc” máy ép có thể tách hầu hết các tạp chất nhỏ đến rất nhỏ trong hỗn hợp chất thải chăn ni, tùy theo tính chất của chất rắn mà có các lưới lọc phù hợp. Khi hỗn hợp chất thải đi vào máy ép qua lưới lọc thì các chất rắn được giữ lại, ép khơ và ra ngoài để xử lý riêng cịn lượng nước theo đường riêng chảy ra ngồi hoặc xuống hầm KSH xử lý tiếp. Độ ẩm của sản phẩm (Phân khơ) có thể được điều chỉnh tùy theo mục đích sử dụng. Quá trình xử lý này tuy đầu tư ban đầu tốn kém hơn nhưng rất hiện đại, nhanh, gọn, ít tốn diện tích và đang là một trong những biện pháp hiệu quả nhất đối với các trang trại chăn ni lợn, trâu bị theo hướng cơng nghiệp hiện nay.
4.5.2. Đánh giá lại hiệu quả quản lý môi trường đối với chăn nuôi quy mô nông hộ nông hộ
Kết quả nghiên cứu cho thấy, nguồn ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi chủ yếu đến từ nông hộ, do vậy, giải pháp trước mắt là áp dụng thông tư 04/2012/TT-
BTNMT để xác định các cơ sở chăn nuôi gây ô nhiễm mơi trường sau đó áp dụng nghị định 155/2016/NĐ-CP vào việc quản lý và xử phạt các hộ chăn nuôi vi phạm tiêu chuẩn môi trường. Về lâu dài, việc quy hoạch các khu chăn nuôi tập trung nên được thực hiện theo hướng trang trại công nghiệp, cách xa các khu dân cư. Vùng chăn nuôi công nghiệp sẽ được tập trung vào một khu nhất định, thuận tiện cho tiếp cận thị trường. Tiếp theo là những dây chuyền sản xuất dài bao gồm các hoạt động đa dạng từ các trang trại đến siêu thị sẽ được hình thành. Các cơ sở chăn ni, nhất là chăn nuôi theo phương thức trang trại, công nghiệp và cơ sở giết mổ, chế biến gia súc, gia cầm phải có hệ thống xử lý chất thải, bảo vệ và giảm ô nhiễm môi trường. Đầu tư hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi công nghệ cao phù hợp với quy mô chăn nuôi về lâu dài.
4.5.3. Giải pháp thức ăn chăn nuôi
Kết quả mô phỏng cho thấy chất thải được gom về những vùng trũng và cuối các dòng chảy tại các tiểu lưu vực thuộc địa phận xã Đồng Phúc và Tân Liễu với mức tải lượng COD và BOD5 đạt mức 10 – 60 và 7 – 34 kg/ha/năm. Nhìn vào kết quả ta thấy tải lượng BOD5 cao cho thấy lượng protein thô trong thức ăn cao (18,5-22%). Vì vậy, chúng ta nên giảm lượng protein thơ trong thức ăn chăn nuôi trước tiên ở khu vực xã Đồng Phúc, Tân Liễu và sau đó áp dụng cho tồn huyện
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. KẾT LUẬN
Mật độ lợn (thịt và nái) tính theo diện tích tự nhiên dao động từ 0,7 – 5,3 con/ha. Từ bảng tỷ lệ quy mô nông hộ và trang trại ta thấy quy mô nông hộ chiếm tới 99,79%, số lượng đầu lợn chiếm 82,1%. Quy mơ Trang trại tập trung chỉ có 0,21% và số đầu lợn là 17,9% chiếm quá ít so với nơng hộ. Chính vì vậy, việc quản lý chất thải chăn nuôi diễn ra tự phát và rất phức tạp trên địa bàn huyện.
Chất lượng nước mặt một số cơ sở chăn nuôi trên địa bàn huyện: Giá trị pH nước mặt dao động trong khoảng 6,1 – 8,8; nằm ở mức từ trung tính đến hơi kiềm, đáp ứng QCVN 08-MT:2015 BTNMT. Nồng độ trung bình của COD, BOD5 và TSS đều vượt quy chuẩn cho phép; một số mẫu vượt chuẩn tới hơn 100 lần. Tình trạng vượt chuẩn cho phép cũng xảy ra đối với N và P tổng số. Mật độ vi sinh vật trong nước ở mức cao, dao động trong khoảng 600 đến 53.000 MPN/100 ml, trong đó 3/25 mẫu vượt quá tiêu chuẩn chất lượng nước mặt
Kết quả mô phỏng cho thấy chất thải được gom về những vùng trũng và cuối các dòng chảy tại các tiểu lưu vực thuộc địa phận xã Đồng Phúc và Tân Liễu với mức tải lượng COD và BOD5 đạt mức 10 – 60 và 7 – 34 kg/ha/năm. Tải lượng ô nhiễm ở các tiểu lưu vực thuộc các xã Tân Phong, Nham Sơn, Đồng Việt, Trí n và thị trấn Neo có mức thấp; COD và BOD5 dưới ngưỡng 2 kg/ha/năm.
Ở những vùng có tỷ lệ số hộ áp dụng biogas cao thì mức độ ơ nhiễm chỉ ở ngưỡng trung bình. Ngược lại, ở các tiểu lưu vực có mật độ lợn cao (con/ha), tỷ lệ xử lý biogas lại thấp nên ô nhiễm được dự báo là khá nghiêm trọng. Vì vậy, trong quản lý ơ nhiễm cần xem xét tới mật độ chăn ni tính theo các vùng gom nước thải để tránh tình trạng áp lực cao vượt khả năng chịu tải của một số vùng cục bộ.
Mơ hình được kiểm chứng bằng số liệu quan trắc trên thực địa với độ tin cậy cao, hệ số CV là 8,7%, chứng tỏ mơ hình có khả năng phản ánh quy luật phân tán chất ơ nhiễm sát với thực tế và có thể áp dụng để phân tích kịch bản phục vụ mục đích quản lý ưu tiên cho những vùng tập trung cao chất ô nhiễm.
Các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các cơ sở chăn nuôi lợn: nâng cao hiệu quả xử lý của hệ thống biogas, giảm lượng protein thô trong thức
ăn chăn nuôi và cần thay đổi quy mô chăn nuôi hướng đến quy mô trang trại công nghiệp về lâu dài.
5.2. KIẾN NGHỊ
Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đề tài đưa ra một số kiến nghị sau: Tiếp tục nghiên cứu bổ sung thêm điểm quan trắc thực tế trên địa bàn nghiên cứu để hiệu chỉnh mơ hình xác thực hơn với thực tế.
Tiếp tục nghiên cứu phát triển mơ hình để áp dụng rộng rãi hơn với các khu vực khác ngoài địa bàn nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường từ các cơ sở chăn nuôi phù hợp cho từng khu vực.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I. Tài liệu tiếng Việt:
1. Báo cáo tổng hợp chuyên đề tình hình chăn ni trên địa bàn tỉnh Bắc Giang năm 2013.
2. Bộ Tài Nguyên và Môi Trường (2014). Môi trường nông thôn: Báo cáo môi trường quốc gia 2014. Bộ TNMT.
3. Bùi Hữu Đoàn (2011). Bài giảng quản lý chất thải chăn nuôi. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
4. Cục Chăn Nuôi (2009). Báo cáo tổng hợp, đánh giá về xử lý chất thải chăn nuôi và đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại các trang trại chăn nuôi lợn.
5. Đào Lệ Hằng (2009). Thực trạng và định hướng bảo vệ môi trường chăn ni. Phịng mơi trường chăn nuôi. Cục Chăn nuôi.
6. Hồ Thị Lam Trà (2001). Đánh giá ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi lợn đến chất lượng nước mặt xã Lai Vu huyện Kim Thành tỉnh Hải Dương, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
7. Lê Anh Tuấn (2008). Bài giảng mon học Mơ hình hóa mơi trường. Bộ giáo dục và đào tạo. Trường Đại học Cần Thơ.
8. Mai Thế Hào (2018). Chất thải trong chăn nuôi và một số biện pháp xử lý. Cục Chăn nuôi. Truy cập ngày 25/02/2018 tại http://channuoivietnam.com/chat-thai- trong-chan-nuoi-va-mot-bien-phap-xu-ly/
9. Ngô Thế Ân, Trần Ngun Bằng (2015). Mơ hình hóa trong quản lý mơi trường. NXB Giáo dục Việt nam, Hà Nội. 250 tr.
10. Nguyễn Khoa Lý (2008). Ơ nhiễm mơi trường trong hoạt động chăn nuôi thú y và giải pháp khắc phục. Báo cáo thú y.
11. Nguyễn Thanh Thảo, Dương Thị Hạnh, Lê Trung Việt, Nguyễn Quang Trung (2016). Ứng dụng phần mềm AIQS-DB phân tích các hợp chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi lợn tại tỉnh Bắc Giang. Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học. 21, (4. tr.19-24. 12. Nguyễn Thị Hoa Lý (2004). Nghiên cứu các chỉ tiêu nhiễm bẩn của nước thải chăn
nuôi heo tập trung và áp dụng một số biện pháp xử lý. Luận án phó tiến sỹ khoa học nông nghiệp. trường đại học Nông Lâm Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.
13. Nguyễn Tuấn Dũng (2012). Giải bài tốn ơ nhiễm môi trường trong chăn nuôi. Truy cập ngày 09/05/2012 tại http://www.tinmoi.vn/giai-bai-toan-o-nhiem-moi- truong-trong-chan-nuoi-01885585.html.
14. Phùng Đức Tiến và cs (2009). Đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
15. Tổng Cục Thống Kê (2016). Niên giám thống kê. NXB Thống kê, Hà Nội.
16. Trần Mạnh Hải (2008). Giải pháp công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học phù hợp với điều kiện Việt Nam. Luận văn thạc sỹ Hóa Mơi trường.
17. Trịnh Quang Tuyên (2010).Thực trạng ô nhiễm môi trường và xử lý chất thải trong chăn nuôi lợn trang trại tập trung. Tạp chí Khoa học chăn ni, (23). tr.55-62.
18. Trương Thanh Cảnh( 2010). Kiểm sốt ơ nhiễm môi trường và sử dụng chất thải trong chăn nuôi. nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
19. UBND huyện Yên Dũng (2017). Tham mưu báo cáo kết quả thực hiện các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường. Công văn số 163/UBND-DĐ, ngày 6/3/2017. 20. Vũ Đình Tơn (2009). Giáo trình chăn ni lợn. NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
21. Xuân Hợp (2012). Xử lý chất thải chăn nuôi lựa chọn công nghệ nào?. Truy cập ngày 29/03/2012 http://www.monre.gov.vn/v35/default.aspx?tabid=428&CateID=39&ID- 115530&Code=UVOC115530.
II. Tài liệu tiếng Anh:
1. Brown D.R. (2006). Personal preferences and intensification of land use: their impact on southern Cameroonian slash-and-burn agroforestry systems. Agroforestry System. 68. pp.53-67.
2. Burton C H and Turner C (2003). Manure management. Silsoe Research Institute 3. Cramer J.S. (2003). Logit models from economics and other fields, Cambridge
University Press.
4. Deng F., Lin T., Zhao Y. and Yuan Y. (2017). Zoning and Analysis of Control Units for Water Pollution Control in the Yangtze River Basin, China. Sustainability 2017, 9(8), 1374; doi:10.3390/su9081374.
5. DFID (2001). Sustainable livelihoods guidance sheets. Series Sustainable livelihoods guidance sheets. DFID.
6. ESRI (2018). An overview of the Hydrology toolset. Available at: http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/an-
overview-of-the-hydrology-tools.htm.
7. Jha M.K., Wolter C.F., Schilling K.E. and Gassman P.W. (2010). Assessment of Total Maximum Daily Load Implementation Strategies for Nitrate Impairment of the Raccoon River, Iowa.
8. Kellogg R.L. (2000). Potential Watersheds for WQ Protection from Manure Nutrient Conamination. Animal Residuals management conference. Nov 12-14, Kansas City, Misouri.
9. Kingdom F.A.A. and Prins N., (2016). Model comparision - Psychophysics (Second Edition): A Practical Introduction. Elsevier Ltd.. ISBN: 978-0-12-407156-8
10. Kleijnen J.P.C. (1999). Statistical validation of simulation, including case studies.
In Dijkum C., DeTombe D., Kuijk E. (Eds.) (1999). Validation of simulation Models. Amsterdam: SISWO, 1998/1999. ISBN-90-676-152-2.
11. Kleijnen J.P.C, Bert B.; Groenendaal W., (1998). Validation of trace-driven simulation models: A novel regression test. Management Science; Jun 1998; 44, 6; ABI/INFORM Global. Pg. 812
12. McFadden D. (1974). Conditional Logit Analysis of Qualitative Choice Behavior. IN Zarembka, P. (Ed.). Frontiers in econometrics. New York, Academic Press. 13. Pham NB., T. Kuyama, THV. Dinh, T.S. Cao and C.H. Vo (2017). Situation
Analysis on Pig Manure and Effluent Management in Vietnam. IGES.
14. McMichaeel, Powles J.W, Butler C.D. and Uauy R. (2007). Food, livestock production, energy, climate change, and health. The Lancet. Volume 370, Isue 9594. Page 1253- 1236, 6 Octorber 2007
15. Rebba R., Huang S., Liu Y. Mahadevan S. (2006). Statistical validation of simulation models, Int. J. Materials and Product Technology, Vol. 25, Nos. 1/2/3. Pp 164-181. 16. Thanapongtharm W., Linard C., Chinson1 P., Kasemsuwan S., Visser M.,
Gaughan A.E., Epprech M., Robinson T.P. and Gilbert M. (2016). Spatial analysis and characteristics of pig farming in Thailand. BMC Veterinary Research 12:218. DOI 10.1186/s12917-016-0849-7.
17. Vu T.K.V., M.T. Trần and T.T.S. Dang (2007). A survey of manure management on pig farms in Northern Vietnam. Livestock Science 112. pp.288–297.
PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA NÔNG HỘ
Phiếu điều tra được sử dụng để nghiên cứu “Mơ phỏng dịng vận chuyển chất thải chăn nuôi lợn tại huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang”.
Tôi rất mong nhận được sự hợp tác của ông (bà). Phiếu số………
Ngày phỏng vấn:………/………/………
Họ và tên chủ hộ: ………………………………………………(Nam/Nữ) Tuổi: …………………
Địa chỉ: ………………………………………………………………………
I. Đặc điểm chung của hộ gia đình
1. Trình độ văn hóa của chủ hộ? ◻ 10/12 ◻ 12/12
Ơng bà có được đào tạo chun mơn khơng? ◻ Có ◻ Khơng Nếu có trình độ chun mơn gì?
2. Số nhân khẩu trong gia đình? ……………………… 3. Số người trong độ tuổi lao động? …………………… 4. Trong gia đình mấy người mắc bệnh, giảm khả năng lao
động? ……………………………………………………………………
II. Chăn ni
1. Nếu gia đình ơng (bà) ni lợn thịt thì xin ơng (bà) cho biết những thơng tin sau ? - Gia đình ơng bà ni bao nhiêu con/lứa……………..