3 Cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng
3.5.3. Giải pháp về mặt kỹ thuật
* Thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình trang trại lợn sinh thái:
Nguyên tác cơ bản ựể bảo vệ môi trường trong chăn nuôi lợn nhu sau: - Chuồng nuôi xây dựng phải ựược ựảm bảo về mặt mỹ quan, tách biệt với nơi sinh sống tập trung ựông người, xa trường học, chợ, không bị gió lùa, thuận tiện cho quá trình chăm sóc, nuôi dưỡng và quá trình thu gom, xử lý chất thải, ựặc biệt là có nước lưu thông.
- Chuồng lợn phải ựược xây dựng nơi cuối hướng gió so với khu dân cư, tránh ảnh hưởng mùi hôi từ chăn nuôi ựến người dân khi bị gió lùa. Phải ựảm bảo có ánh nắng chiếu vào buổi sáng ựề vừa sát trùng chuồng trại vừa kắch thắch lợn tạo vitamin D, ựồng hóa canxi, phôt pho giúp lợn tăng trưởng tốt.
- Nền chuồng cần ựược ựầm kỹ, nén chặt, cao hơn mặt ựất khoảng 30-45 cm, có ựộ dốc 2-3% về phắa có rãnh nước. Nền lát gạch hoặc ựổ bê tông ựể lợn không bị trơn trượt, dễ vệ sinh và không bị thẩm thấu các chất ô nhiễm từ phân lợn, nước thải xuống môi trường ựất bên dưới.
- Xây dựng công trình xử lý nước thải:
61
25-30 cm, sâu theo ựộ dốc từ 10-15 cm. Cần có hố nhỏ ở ựầu mỗi chuồng, kắch thước 40x40x50 cm ựể tiện cho việc thu gom phân lợn lặng cặn.
Hố ủ phân ựược xây dựng có thể tắch phù hợp theo số lượng phân của ựàn lợn trong kế hoạch nuôi của trang trại. Có thể tham khảo cách tắnh lượng chất thải bài tiết của lợn sau ựây ựể xây dựng hố phân cho hợp lý:
Bảng 3.9. Số lượng phân lợn phát sinh theo trọng lượng vật nuôi
STT Loại lợn Lượng phân
(kg/con/ngày)
Lượng nước tiểu (lit/con/ngày)
1 20 Ờ 50 kg 1 Ờ 2 1 Ờ 1,5
2 50 Ờ 90 kg 5 Ờ 8 2 Ờ 4
3 > 90 kg 10 Ờ 12 5Ờ 6
( Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Giang 2013)
- Trồng cây xanh quanh khu vực chăn nuôi ựể tạo bóng mát và che chắn gió.
Như vậy, công tác xử lý môi trường trong chăn nuôi là một yếu tố không thể thiếu, quyết ựịnh ựến năng suất, chất lượng sản phẩm vật nuôi và giữ gìn môi trường sin thái. Tuy nguồn chất thải của vật nuôi có những ảnh hưởng không nhỏ ựến môi trường và hiệu quả chăn nuôi xong bên cạnh ựó nếu chúng ta tuân thủ và xử lý triệt ựể nguồn chất thải thì ựây có thể là nguồn phân hữu cơ chủ yếu ựể phục vụ cho ngành trồng trọt, góp phần ựẩy mạnh phát triển song song giữa trồng trọt và chăn nuôi, tạo ra môi trường trong sạch và bảo vệ sức khỏe con người.
* Khuyến khắch hỗ trợ xử lý nước thải bằng biogas kết hợp với xử lý chất thải lỏng sau biogas bằng thực vật thủy sinh
- Các cấp chắnh quyền ựịa phương cần vận ựộng, khuyến khắch và có chắnh sách hỗ trợ cho các hộ chăn nuôi xây dựng, lắp ựặt hầm, túi biogas theo từng quy mô trang trại như sau:
62
Kắch cỡ của hầm biogas thắch hợp cho nông trại ựược xây dựng ựể ựảm bảo hiệu suất xử lý chất thải trước khi thải vào môi trường. Sử dụng công thức tắnh kắch thước của hầm biogas như sau:
Thể tắch hầm biogas =Phân tươi/ngày x số lợn x 3 x thời gian lưu (60 ngày) Vắ dụ: một trại có 45 ựầu lợn 50kg (một con cho khoảng 2kg phân tươi/ngày):Phân lợn x số con x 3 x thời gian lưu giữ = 2 x 45 x 3 x 60 = 16.200kg
Như vậy, hầm biogas nên có kắch thước là 16m3.
- Tăng cường khả năng xử lý sau biogas bằng hệ thống hồ sinh học: Thủy sinh thực vật là các loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, nó có thể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng. Tuy nhiên lợi dụng chúng ựể xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thu thêm ựược lợi nhuận. Các thực vật thủy sinh có khả năng xử lý chất thải chăn nuôi tốt ựợc phân thành 3 nhóm chắnh sau:
+ Thủy thực vật sống chìm: loại thủy thực vật này phát triển dưới mặt nước và chỉ phát triển ựược ở các nguồn nước có ựủ ánh sáng. Chúng gây nên các tác hại như làm tăng ựộ ựục của nguồn nước, ngăn cản sự khuyếch tán của ánh sáng vào nước. Do ựó các loài thủy sinh thực vật này không hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải.
+ Thủy thực vật sống trôi nổi: rễ của loại thực vật này không bám vào ựất mà lơ lửng trên mặt nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước. Nó trôi nổi trên mặt nước theo gió và dòng nước. Rễ của chúng tạo ựiều kiện cho vi khuẩn bám vào ựể phân hủy các chất thải.
+ Thủy thực vật sống nổi: loại thủy thực vật này có rễ bám vào ựất nhưng thân và lá phát triển trên mặt nước. Loại này thường sống ở những nơi có chế ựộ thủy triều ổn ựịnh.
63
Bảng 3.10. Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu
Loại Tên thông thường Tên khoa học
Thuỷ sinh thực vật sống chìm
Thực vật có hoa Hydrilla verticillata
Rong xương cá Myriophyllum spicatum
Cỏ nhật Blyxa aubertii
Thực vật thuỷ sinh sống trôi nổi trôi nổi
Lục bình Eichhornia crassipes
Bèo tấm Wolfia arrhiga
Bèo tai tượng Pistia stratiotes
Bèo ong Salvinia spp
Thực vật thuỷ sinh sống nổi
Cây cỏ nến Typha spp
Cây hương bồ Scirpus spp
Sậy Phragmites communis
(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Giang 2013)
Nước thải (nước thải thô) từ các chuồng gia súc trước tiên cho chảy vào bể lắng, ựể chất thải rắn lắng xuống ựáy. Sau vài ngày cho nước thải trong chảy vào bể mở có thuỷ sinh thực vật. Mặt nước trong bể ựược cây che phủ (mật ựộ khoảng 400 cây/bể). Nếu là bèo lục bình, bể có thể làm sâu tuỳ ý, ựối với cỏ muỗi nước thì ựể nước nông một chút, ựộ sâu bể xử lý khoảng 30cm. Cỏ muỗi nước cần thời tiết mát mẻ, còn bèo lục bình phù hợp với thời tiết ấm. Kắch cỡ của bể tùy thuộc vào lượng nước thải cần ựược xử lý. Vắ dụ, chất thải của 10 con gia súc vào khoảng 456 lắt, sẽ cần bể mỗi cạnh 6m, sâu 0,5m. Bể phải có tổng
64
khối lượng 18m3 và diện tắch bề mặt 36m2. Bể có thể chứa nước thải chuồng nuôi khoảng 30 ngày. Nước thải ựược giữ trong bể xử lý 10 ngày. Thời gian này, lượng phospho trong nước giảm khoảng 57-58%, trong khi 44% lượng nitơ ựược loại bỏ BOD5 (là phương pháp xác ựịnh mức ựộ vật chất hữu cơ trong nước). Trong thời gian giảm xử lý 10 ngày, BOD5 giảm khoảng 80-90%. Những biện pháp xử lý nước thải theo cách này ựáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu. Nước thải ra sông hồ, suối một cách an toàn mà không cần xử lý thêm.
* đối với các hệ thống biogas ựang hoạt ựộng của các cơ sở chăn nuôi, cần có các biện pháp kỹ thuật khuyến cáo nhằm nâng cao hiệu quả xử lý. Vắ dụ: sử dụng bổ sung chế phẩm sinh học hoặc hồ sinh học sau biogas.
a. Kỹ thuật sử dụng các vi sinh vật có ắch (EM) ựể xử lý chất thải của lợn
Công nghệ sử dụng EM trong chăn nuôi ựã và ựang là một trong những hướng ựi ựược nghiên cứu và phát triển nhiều ở những năm gần ựây. Với những hộ chăn nuôi tập trung, lượng phân sinh ra rất lớn. Vì thế làm thế nào ựể xử lý phân hiệu quả, nhanh, ựạt tiêu chuẩn phân bón và vệ sinh thú y là rất cần thiết cho việc giải quyết ô nhiễm môi trường cho cộng ựồng khu vực. Việc sử dụng các chế phẩm EM sẽ làm tăng cường khả năng xử lý phân vừa rút ngắn thời gian ủ vừa thỏa mãn các yêu cầu về vệ sinh thú y và tái sử dụng chất thải chăn nuôi.
Hiện có nhiều chế phẩm sinh học ựược sử dụng hiệu quả trong ngành chăn nuôi. Vắ dụ việc sử dụng chế phẩm sinh học Openamix Ờ LSC với mức 3-4 lắt Openamix Ờ LSC/1 tấn phân lợn giúp hạn chế thất thoát amoniac, tăng hàm lượng ựạm tổng số, tăng hàm lượng phốt pho và kali tổng số trong ựống phân ủ. Việc bổ sung chế phẩm sinh học Openamix Ờ LSC rất có hiệu quả trong việc nâng cao hàm lượng khoáng trong khối ủ. Phương pháp ủ hiếu khắ làm phân lợn nhanh hoai, có thời gian ủ chỉ trong vòng 28 ngày ngắn hơn nhiều so với ủ hiếm khắ.
65
Quy trình kiểm soát và các hệ thống xử lý chất thải có ảnh hưởng rất lớn ựến những thay ựổi trong thành phần amino axit trong phân lợn. Nhiều nghiên cứu gần ựây chỉ ra rằng phương pháp xử lý phân lợn với nước rửa và nước uống ựã có EM ựã cải tiến một cách ựáng kể hàm lượng các amino axit, ựặc biệt là các amino axit thiết yếu trong phân lợn khô. Thêm vào ựó, phân lợn ựược xử lý chỉ với nước rửa có EM chứa một lượng amino axit nhiều hơn tương ựối so với phân lợn chưa ựược xử lý và cũng an toàn hơn với môi trường chứa ựựng chất thải của trại lợn ựó.
b. Phương pháp xử lý phân lợn tổng hợp sử dụng quy trình lọc sinh học BIOSORTM(Comprehensive pig manure treatment using the BIOSORTM biofiltration process)
Ngày nay, sự gia tăng của các tiêu chuẩn nghiêm ngặt và ý thức ngày càng ựược nâng cao của cộng ựồng về các vấn ựề môi trường ựã và ựang dẫn ựến sự gia tăng nghiên cứu về các phương pháp xử lý phân lợn ở nhiều quốc gia khác nhau. Trong các nghiên cứu về xử lý phân lợn, phương pháp sử dụng ựệm lọc sinh học tỏ ra là một phương pháp rất ựáng tin cậy trong xử lý và tái sinh chất lỏng và chất khắ thải ra từ các trại chăn nuôi lợn.
Liên quan ựến tiềm năng của công nghệ này, nhiều nghiên cứu và phát triển với quy mô sản xuất ựã và ựang ựược tiến hành ựể chứng minh rằng quy trình xử lý BIOSORTM là một phương pháp hiệu quả trong việc xử lý phân lợn và mùi tại các trang trại nuôi lợn.
Cơ sở của phương pháp lọc sinh học là ựưa nước thải và khắ thải ựi qua một máy lọc có chứa một tầng ựệm hữu cơ. để loại bỏ các tác nhân gây ô nhiễm, lớp ựệm hữu cơ này có thể thực hiện theo 2 cách, thứ nhất ựóng vai trò như một chất nhựa tự nhiên có chức năng lưu giữ chất gây ô nhiễm; thứ hai là làm môi trường cho các vi sinh vật có thể biến ựổi các vật chất ựược giữ lại trong lớp ựệm. Các chất gây ô nhiễm ựược chuyển hóa thành CO2 và H2O do hoạt ựộng của các vi sinh vật. Bộ phận cấu thành lớp ựệm, ựặc biệt là lignin và các axit hữu
66
cơ, có chứa nhiều nhóm chức phân cực như : rượu, phenol, aldehit, xeton, axit và ete. đặc tắnh phân cực này làm các phân tử hữu cơ và các kim loại chuyển tiếp có khả năng hấp phụ tốt. Tắnh hấp phụ cũng có liên quan ựến các yếu tố như cấu trúc lỗ rỗng, tắnh dẫn ựiện (ựối với hấp phụ vật lý).
Trước tiên trong quá trình xử lý phân lợn người ta chia phân lợn thành các pha lỏng và pha rắn trong một bể phân hủy Ờ bể lắng gạn kết hợp có dung tắch 1200m3 (thực chất là một thùng chứa ựược lắp ráp lại). Bùn lắng (thường chiếm từ 15 Ờ 20% tổng thể tắch phân thải ra) ựược ổn ựịnh và khử mùi bằng quá trình xử lý yếm khắ. Lượng chất lỏng còn lại (chiếm từ 80 Ờ 85%) ựược dẫn vào một máy lọc thô có thể tắch 8 m3, máy này ựược cấu tạo từ các vật liệu tự nhiên có cấu trúc thô. Tiếp theo ựó, phần lỏng ựược bơm lên bề mặt của tầng lọc sinh học thể tắch 400 m3 ựược cấu tạo từ một lớp ựệm hữu cơ nhiều lớp (vỏ bào, than bùn và vỏ cây). để ựáp ứng các quy chuẩn hiện tại, nước phân ựã qua xử lý ựược lưu trữ trong những thùng chứa trước khi ựược sử dụng làm nước rửa hay dùng ựể tưới ruộng. Không khắ bị nhiễm mùi của các chuồng nuôi cũng ựồng thời ựược dẫn vào máy lọc sinh học; sau khi xử lý nó ựược hồi lưu trở lại khu chuồng nuôi.
Các kết quả từ nghiên cứu về kỹ thuật này ựã chỉ ra rằng máy lọc sinh học với lớp ựệm hữu cơ (BIOSORTM) là một phương pháp sinh học rất ựáng tin cậy ựể xử lý nước và khắ thải từ các trang trại nuôi lợn. Thực tế thì kỹ thuật BIOSORTM ựã ựược sử dụng ựể xử lý phân lợn trên toàn thế giới. Kỹ thuật này có thể làm giảm lượng chất gây ô nhiễm trong phân lợn tới hơn 90% và loại bỏ gần 95% lượng mùi hôi thoát ra từ chuồng nuôi, kho chứa, từ quá trình vận chuyển và rải phân. Hệ thống BIOSORTM ựược lắp ựặt trực tiếp tại trại nuôi mà không làm ảnh hưởng ựến quá trình sản xuất của trang trại. Nó cũng cho phép tái sử dụng các hệ thống ựã lắp ựặt trước.
Sau khi xem xét các kết quả nghiên cứu trên, giới khoa học thế giới có thể khẳng ựịnh một ựiều rằng quy trình xử lý BIOSORTM là một kỹ thuật
67
ựáng tin cậy, ựơn giản và hiệu quả, là một giải pháp mang tắnh toàn cầu nhằm xử lý các vấn ựề về môi trường do chất thải của lợn gây ra. Do ựó từ nay kỹ thuật này có thể giải quyết cơ bản những lo ngại của con người nảy sinh trong quá trình phát triển ngành chăn nuôi lợn.
Trong các nghiên cứu về xử lý phân lợn, quy trình xử lý BIOSORTM là một phương pháp hiệu quả trong việc xử lý phân lợn và mùi tại các trang trại nuôi lợn. Hệ thống này bao gồm một bể phân hủy Ờ bể lắng gạn kết hợp, một bộ lọc trước bảo vệ và một máy lọc sinh học hoạt ựộng kép
68