Luận văn thạc sỹ - Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

----------------

PHẠM THANH NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ TRANG TRẠI
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ KINH TẾ

HÀ NỘI, NĂM 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN


2
2

----------------

PHẠM THANH NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ TRANG TRẠI
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Chuyên ngành: Kinh tế và quản lý môi trường
Mã ngành: 8340410

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ KINH TẾ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.LÊ HÀ THANH

HÀ NỘI, NĂM 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi đã đọc và hiểu về các hành vi vi phạm sự trung thực trong học thuật. Tôi
cam kết bằng danh dự cá nhân rằng nghiên cứu này này do tôi tự thực hiện và
không vi phạm yêu cầu về sự trung thực trong học thuật.
Tôi xin cam đoan rằng luận văn Thạc sĩ “Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý
nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng
sông Hồng” là cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi dưới sự hướng dẫn
của PGS.TS. Lê Hà Thanh.
Các thông tin, số liệu và kết quả nghiên cứu của luận văn này là khách quan,
trung thực và không trùng lặp với các cơng trình nghiên cứu đã cơng bố. Tơi cũng
cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đều được trân
trọng cảm ơn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Học viên

Phạm Thanh Nam


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Lê Hà Thanh - người đã tận
tình hướng dẫn tơi về mặt khoa học để tơi hồn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Kinh tế quốc dân
về những ý kiến đóng góp thẳng thắn, sâu sắc và giúp đỡ tận tình để tơi hồn thành

bài luận văn thạc sỹ của mình.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các chuyên gia nông nghiệp, các
chủ trang trại nuôi lợn tại tỉnh Hải Dương và Nam Định đã cung cấp thơng tin phục
vụ cho việc phân tích cũng như những lời góp ý để tơi hồn thành bài luận văn.
Tơi xin tỏ lịng biết ơn gia đình, đồng nghiệp, những người bạn thân thiết đã
thường xuyên động viên, tạo điều kiện giúp đỡ tơi những lúc khó khăn nhất để tơi
vượt qua và hồn thành khóa học đào tạo thạc sỹ.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Học viên

Phạm Thanh Nam


MỤC LỤC


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
BNNPTNT
BTNMT
ÐBSH
DEWATS
KH & ĐT
KH&CN
KSH
KTXH
NTCN
QCVN
XLNT

Giải nghĩa
Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
Bộ Tài nguyên và Mơi trường
Đồng bằng sơng Hồng
Mơ hình ứng dụng cơng nghệ xử lý nước thải phân tán
Kế hoạch và Đầu tư
Khoa học và cơng nghệ
Khí sinh học
Kinh tế xã hội
Nước thải chăn nuôi
Quy chuẩn Việt Nam
Xử lý nước thải


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng

Trang


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình

Trang


9

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

----------------

PHẠM THANH NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ TRANG TRẠI
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Chuyên ngành: Kinh tế và Quản lý Mơi trường
Mã ngành: 834.04.10

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2020


10

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Hiện nay trên địa bàn các tỉnh khu vực đồng bằng sông Hồng, các trang trại
chăn nuôi lợn thường sử dụng các giải pháp để xử lý chất thải chăn ni lợn như
các cơng trình khí sinh học, sử dụng men sinh học, xử lý bằng công nghệ ép tách
phân (Viện khoa học thủy lợi Việt Nam, 2017). Các giải pháp này, đặc biệt là các
cơng trình khí sinh học, đã đóng góp tích cực vào giảm thiểu ô nhiễm môi trường
trong lĩnh vực chăn nuôi lợn vốn là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Tuy nhiên thực tế cho thấy để xử lý triệt để nước thải, chất thải chăn nuôi lợn là một
vấn đề rất khó và là thách thức lớn của ngành chăn ni. Nước thải sau khi xử lý
vẫn cịn nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao hơn quy chuẩn Việt Nam nhiều lần. Nguyên
nhân chính là lượng nước sử dụng trong chăn ni lớn hơn cơng suất thiết kế của

cơng trình khí sinh học dẫn đến thời gian lưu nước thải lẫn chất thải chăn ni trong
cơng trình khí sinh học khơng đảm bảo.
Trước thực trạng đó và dựa vào tính chất của nước thải, chất thải chăn nuôi
lợn cùng với việc phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp xử lý nước
thải, chất thải chăn ni thì việc sử dụng hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn
nuôi lợn ở quy mô trang trại là rất cần thiết để hạn chế được những vấn đề còn tồn
tại trong việc xử lý nước thải chăn nuôi quy mô trang trại. Hệ thống xử lý nước thải
phân tán (DEWATS) là giải pháp xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ bằng phương pháp
sinh học, thân thiện với môi trường, có chi phí vận hành thấp. Đây là giải pháp kết
hợp phương pháp cơ học và quá trình kị khí và hiếu khí. Tính chất tổng hợp của giải
pháp này giúp xử lý triệt để nước thải, chất thải chăn ni lợn. Bên cạnh đó, sự đơn
giản trong vận hành và sự thân thiện với môi trường giúp hoạt động của giải pháp
này có tính bền vững. Mặc dù, hệ thống này đã được đưa vào vận hành tại các tỉnh
thuộc khu vực đồng bằng sông Hồng từ 3 – 4 năm trở lại đây, nhưng chưa được
đánh giá một cách tổng thể hiệu quả về kinh tế, xã hội và mơi trường.
Chính vì vậy, đề tài “Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán
cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng” được học
viên lựa chọn và nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải


11

phân tán về các mặt kinh tế, xã hội và môi trường đối với các trang trại chăn nuôi
lợn tại vùng đồng bằng sông Hồng.
Luận văn nghiên cứu được thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về xử lý nước thải chăn nuôi và đánh giá hiệu
quả hệ thống xử lý nước thải chăn ni.
- Phân tích thực trạng xử lý nước thải, chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn
vùng đồng bằng sông Hồng.
- Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán tại vùng đồng bằng

sông Hồng trên các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường.
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán
cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng.

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG
CHĂN NUÔI VÀ HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHĂN NUÔI
Nội dung chương 1 tác giả hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về xử lý nước thải
trong chăn nuôi và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải trong chăn nuôi lợn.
Trước hết, theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 62-MT:2016/BTNMT về nước
thải chăn nuôi: “Nước thải chăn nuôi là nước thải xả ra từ q trình chăn ni các
loại động vật, bao gồm cả chăn ni của hộ gia đình. Nước thải sinh hoạt của cơ sở
chăn nuôi khi nhập vào hệ thống xử lý nước thải chăn ni thì tính chung là nước
thải chăn nuôi”.
Hiệu quả hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi là việc sử dụng hệ thống xử lý
chất thải chăn nuôi đáp ứng được các yêu cầu đặt ra về mặt kinh tế, xã hội và môi
trường. Theo quan điểm này thì hiệu quả hệ thống xử lý nước thải chăn ni được
xét trên khía cạnh: Hiệu quả về kinh tế của hệ thống xử lý nước thải chăn ni thể
hiện mối tương quan giữa chi phí đầu tư vào hệ thống nước thải chăn nuôi và lợi ích
mang lại từ hệ thống nước thải chăn ni; Hiệu quả về môi trường của hệ thống xử
lý nước thải chăn ni đó là hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi phải đảm bảo các
thông số trong chất thải giảm xuống dưới mức cho phép theo QCVN


12

40:2011/BTNMT như các thông số như: chỉ tiêu PH, SS, COD; BOD5; coliforms,
Ni tơ tổng hợp; photpho tổng…Hiệu quả về mặt xã hội được thể hiện qua chất
lượng cuộc sống của người dân xung quanh các trang trại chăn nuôi lợn.
Để đánh giá được hiệu quả hệ thống xử lý nước thải chăn ni tác giả sử dụng

3 nhóm tiêu chí: (1) Các tiêu chí đánh giá hiệu quả kinh tế: Phân tích chi phí; Phân
tích lợi ích; Tổng lợi ích/tổng chi phí; (2) Các tiêu chí đánh giá hiệu quả môi
trường: Các thông số trong chất thải giảm xuống dưới mức cho phép theo QCVN
62-MT:2016/BTNM như các thông số như: chỉ tiêu PH, SS, COD; BOD5;
coliforms, Ni tơ tổng hợp; Khơng khí ln trong lành, khơng mùi; Nguồn nước
sạch, khơng có mùi; Nguồn nước sạch, khơng có màu; Cảnh quan môi trường sinh
thái rất sạch, đẹp; (3) Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả xã hội bao gồm: Sức khỏe ln
đảm bảo; Khơng khí ln trong lành; Chất lượng cuộc sống được nâng cao.
Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi bao
gồm: Nhân tố thuộc về chính sách; Nhân tố thuộc về nhận thức của chủ trang trại
đối với hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi; Nhân tố thuộc về đặc tính, quy mơ của
chất thải; Nhân tố thuộc về công nghệ; Nhân tố thuộc về quản lý của các cơ quan
chức năng.
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ HIỆU
QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN
QUY MÔ TRANG TRẠI TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Nội dung chương 2, tác giả đi phân tích điều kiện kinh tế, tự nhiên và xã hội
vùng đồng bằng sơng Hồng và tình trạng phát sinh nước thải từ hoạt động chăn nuôi
lợn và các giải pháp xử lý nước thải tại đồng bằng sông Hồng. Tính đến cuối năm
2019, tổng số đầu lợn khu vực sông Hồng là 12.580.000 con, chiếm tỷ lệ 43,60%
tổng đầu lợn trên cả nước. Khối lượng xả thải từ hoạt động chăn ni lợn ước tính
lên tới 181 triệu m3 vào năm 2019. Đối với các trang trại chăn nuôi qui mô vừa và
nhỏ trên địa bàn đồng bằng sơng Hồng với khoảng vài trăm đầu lợn thì giải pháp xử
lý hiện tại tập trung vào các giải pháp: (i) Hệ thống bể biogas truyền thống; (ii) Hồ
biogas; và (iii) Bể biogas cỡ lớn (phụ lục). Tuy nhiên, các giải pháp này cũng không


13

hề rẻ và việc xử lý không được triệt để nên nước thải sau khi xử lý vẫn còn nồng độ

ô nhiễm hữu cơ cao hơn QCVN 40:2011/BTNMT nhiều lần.
Hiện nay, các mơ hình xử lý nước thải phân tán trong chăn nuôi lợn đang áp
dụng tại khu vực đồng bằng sơng Hồng bao gồm 5 mơ hình: Mơ hình 1: Mơ hình
này đề xuất sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải chăn nuôi ứng dụng công nghệ
DEWATS cho trang trại chăn ni chưa có hầm biogas, chưa có hệ thống ao hồ tại
chỗ, qui mô chăn nuôi khoảng 100-150 đầu lợn. Diện tích đất sử dụng cho phương
án này vào khoảng 60 m2; Mơ hình 2: Mơ hình này đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý
nước thải chăn nuôi ứng dụng công nghệ DEWATS cho trang trại chăn ni chưa có
biogas, chưa có hệ thống ao hồ tại chỗ, qui mô chăn nuôi khoảng 100-150 đầu lợn.
Diện tích đất sử dụng cho phương án này vào khoảng 130-150 m 2; Mơ hình 3: Mơ
hình này đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi ứng dụng công nghệ
DEWATS cho trang trại chăn nuôi chưa có biogas, có hệ thống ao hồ tại chỗ, qui mơ
chăn ni khoảng 100-150 đầu lợn. Diện tích đất sử dụng cho phương án này vào
khoảng 35 m2; Mơ hình 4: Mơ hình này đề xuất sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải
chăn nuôi ứng dụng công nghệ DEWATS cho trang trại chăn ni có biogas và chưa
có hệ thống ao hồ, qui mô chăn nuôi khoảng 200-300 đầu lợn. Diện tích đất sử dụng
cho phương án này vào khoảng 60 m2; Mơ hình 5: Mơ hình này đề xuất sơ đồ công
nghệ xử lý nước thải chăn nuôi ứng dụng cơng nghệ DEWATS cho trang trại chăn
ni có biogas, có hệ thống ao hồ tại chỗ, qui mơ chăn ni khoảng 200-300 đầu
lợn. Diện tích đất sử dụng cho phương án này vào khoảng 40 m2.
Kết quả phân tích hiệu quả kinh tế cho thấy, hiệu quả kinh tế được thể hiện
qua hệ số tổng lợi ích/tổng chi phí. Tổng hợp từ kết quả khảo sát cho thấy, tổng lợi
ích/tổng chi phí đều lớn hơn 1, điều này cho thấy, hiệu quả kinh tế của các mơ hình
xử lý nước thải phân tán quy mô trang trại nuôi lợn tại khu vực đồng bằng sông
Hồng là khá tốt. Xét về hiệu quả môi trường, các thông số trong chất thải như: chỉ
tiêu PH, SS, COD; BOD5; coliforms, Nitơ tổng hợp giảm xuống mức cho phép theo
QCVN 62-MT:2016/BTNM. Kết quả khảo sát cho thấy, các chủ trang trại đang áp
dụng hệ thống xử lý nước thải phân tán chăn nuôi lợn quy mô trang trại cho thấy,

14

vẫn cịn hiện tượng mơi trường nước bị ơ nhiễm, khơng khí thỉnh thoảng vẫn có mùi
lạ, mùi hơi và môi trường đất vẫn bị ảnh hưởng một phần. Theo đó, các tiêu chí
đánh giá về hiệu quả mơi trường theo cảm nhận của chủ trang trại chăn nuôi lợn vẫn
chưa thực sự được đánh giá cao với mức điểm trung bình chỉ đạt được từ 3,62/5
điểm đến 3,92/5 điểm. Xét về hiệu quả xã hội cũng cho thấy, các tiêu chí như “Hệ
thống xử lý nước thải phân tán đã giúp người dân xung quanh giảm thiểu các bệnh
hô hấp”; “Hệ thống xử lý nước thải phân tán đã giúp người dân xung quanh giảm
thiểu các bệnh về đường ruột, ngoài da”; “Hệ thống xử lý nước thải phân tán làm
giảm thiểu các bệnh ở lợn, gia tăng năng suất chăn nuôi”; “Đánh giá chung, hệ
thống chất lượng xử lý nước thải phân tán giúp cho chất lượng cuộc sống được nâng
cao” đều được được đánh giá khá tốt với mức điểm trung bình từ 3,98/5 điểm đến
4,16/5 điểm.
Tác giả cũng đi sâu vào phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả hệ
thống xử lý nước thải phân tán trong chăn nuôi lợn quy mô trang trại khu vực đồng
bằng sông Hồng như các nguyên nhân đã đề cập trong chương 1.

CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ
NƯỚC THẢI PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ TRANG
TRẠI TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SƠNG HỒNG
Từ kết quả phân tích trong chương 2, tác giả đã đề xuất các giải pháp cụ thể để
nâng cao hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô
trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng. Các giải pháp cụ thể như sau:
- Hồn thiện hệ thống chính sách về xử lý nước thải cho chăn nuôi:
Bổ sung quy định tại Điều 100 Luật bảo vệ môi trường 2014 về các biện pháp
xử lý nước thải bằng các biện pháp khác, ví dụ như biện pháp hóa học hay biện
pháp sinh học; Trách nhiệm người quản lý môi trường cần được quy định rõ ràng,
cụ thể hơn; Tiếp tục sửa đổi Luật bảo vệ môi trường năm 2014 và các quy định liên
quan đến xử lý vi phạm trong quá trình xả thải nước thải; Thực hiện các chính sách

hỗ trợ các chủ trang trại.


15

- Nâng cao nhận thức của chủ trang trại chăn nuôi lợn về xử lý nước thải trong
chăn nuôi lợn: nâng cao sự hiểu biết của chủ trang trại, người dân chăn nuôi lợn về
xử lý nước thải, hệ thống xử lý nước thải phân tán trong chăn nuôi lợn; nâng cao
nhận thức của người dân về tầm quan trọng của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi.
- Xây dựng hệ thống xử lý nước thải phân tán phù hợp với đặc tính và quy mơ
của các trang trại chăn ni lợn: Kết quả phân tích cho thấy, hệ thống xử lý nước
thải phân tán phù hợp với nước thải chăn nuôi lợn, tuy nhiên chỉ xử lý được đối với
quy mô chăn nuôi ở mức nhỏ và mức vừa (Tối đa đối với trang trại có khoảng 300
con lợn). Do đó, đối với những trang trại có quy mơ lớn địi hỏi chủ doanh nghiệp
cần phải áp dụng hệ thống xử lý nước thải phù hợp hơn.
- Tăng cường áp dụng công nghệ xử lý nước thải vào hệ thống xử lý nước thải
phân tán: Hầm biogas trong quá trình tiền xử lý là rất quan trọng và cần phải có
trong bất kỳ dây chuyền cơng nghệ xử lý nào; Việc áp dụng thiết kế mẫu: nếu điều
kiện kinh phí nên tăng số ngăn bể ABR (lên thành 8 ngăn) và ngăn bể AF (lên thành
4 ngăn) sẽ làm tăng hiệu quả xử lý các chỉ tiêu COD, BOD5 và TSS; Khuyến nghị
q trình xử lý hiếu khí bằng bãi lọc ngang trồng cây, tuy có chi phí cao hơn nhưng
cũng sẽ cho hiệu quả cao hơn đặc biệt là mùi và màu.
- Tăng cường quản lý của chính quyền địa phương trong cơng tác xử lý nước
thải chăn nuôi
- Một số giải pháp khác: Về thi công xây dựng; Về quản lý vận hành

KẾT LUẬN
Trong bối cảnh các trang trại chăn nuôi lợn đang phát triển mạnh mẽ về số
lượng nhưng đi kèm với đó là các vấn đề về xử lý nước thải chăn ni cịn nhiều bất
cập và hạn chế. Trong những năm gần đây tại khu vực đồng bằng sông Hồng đã áp

dụng hệ thống xử lý rác thải phân tán và đang được nhân rộng lên trên phạm vi tất
cả các tỉnh. Để thực hiện được điều đó cần thiết phải đánh giá được hiệu quả hệ
thống xử lý nước thải trên 3 khía cạnh hiệu quả kinh tế, hiệu quả mơi trường và hiệu
quả xã hội.


16

Luận văn đã hệ thống hóa được cơ sở lý thuyết về xử lý nước thải trong chăn
nuôi và hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi. Đưa ra được quan điểm về
hiệu quả hệ thống xử lý nước thải chăn ni, các tiêu chí đánh giá cũng như nhân tố
ảnh hưởng. Luận văn đi sâu vào phân tích thực trạng phát sinh nước thải chăn ni
lợn quy mô trang trại và thực trạng áp dụng hệ thống xử lý nước thải phân tán trong
chăn nuôi lợn. Trên cơ sở đó đánh giá về hiệu quả kinh tế, hiệu quả môi trường và
hiệu quả xã hội. Phân tích được các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống
xử lý nước thải phân tán trong chăn ni lợn tại khu vực đồng bằng sơng Hồng. Từ
đó phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán
trong chăn nuôi. Luận văn đã đề xuất được 6 nhóm giải pháp để nâng cao hiệu quả
hệ thống xử lý nước thải chăn phân tán trong chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại
khu vực đồng bằng sông Hồng đến năm 2025.
Mặc dù đã đạt được những mục tiêu nhất định trong nghiên cứu, tuy nhiên
luận văn tồn tại một số hạn chế nhất định, cụ thể: Mẫu chỉ được chọn cho có 50
trang trại chăn ni lợn áp dụng mơ hình xử lý nước thải phân tán trên địa bàn hai
tỉnh là Hải Dương và Nam Định. Kích thước mẫu này là khá bé so với tổng thể. Các
số liệu tính tốn cho lợi ích kinh tế do hệ thống DEWATS thu thập được từ các ý
kiến đánh giá chủ quan của các chủ trang trại nuôi lợn mà chưa xây dựng được hàm
lợi ích kinh tế. Điều này cũng giảm đi đáng kể độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.
Do đó, hướng nghiên cứu tiếp theo là mở rộng kích thước mẫu nghiên cứu, mở rộng
các tỉnh điều tra. Đồng thời sử dụng công cụ kinh tế lượng để xác định lợi ích kinh
tế do hệ thống DEWATS mang lại.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ QUỐC DÂN

----------------


17

PHẠM THANH NAM

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
PHÂN TÁN CHO CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ TRANG TRẠI
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Chuyên ngành: Kinh tế và quản lý môi trường
Mã ngành: 8340410

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ KINH TẾ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.LÊ HÀ THANH

HÀ NỘI, NĂM 2020


18

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Những năm gần đây, nền kinh tế nước ta ngày càng có những chuyển biến tích
cực, đời sống người dân đang từng bước được nâng cao. Nông nghiệp Việt Nam

trong những năm qua đã đạt được những thành tựu to lớn, đóng góp cho sự phát
triển chung của cả nước. Chăn nuôi là ngành mũi nhọn trong việc chuyển đổi cơ cấu
sản xuất nơng nghiệp theo hướng đa dạng vật ni. Đóng góp của hoạt động trong
ni đạt 5% GDP, trong đó chăn nuôi lợn chiếm 10% giá trị sản xuất ngành nông
nghiệp. Lợn là gia súc được chăn nuôi phổ biến ở Việt Nam với số lượng khoảng
28.151,9 nghìn con trong tổng số 36.379,9 nghìn vật ni (Tổng cục Thống kê,
2018).
Đồng bằng sông Hồng là nơi ngành chăn nuôi lợn phát triển vì đây là vùng
trọng điểm lương thực nên nguồn phụ phẩm thức ăn cho chăn nuôi lợn (ngô, sắn,
lúa,…) tương đối dồi dào. Địa hình đồng bằng, khí hậu phù hợp, nguồn nước ổn
định là điều kiện để hình thành các trang trại chăn nuôi với quy mô lớn. Bên cạnh
đó, thị trường tiêu thụ rộng lớn nhờ có dân cư đông đúc, tập trung với mật độ cao
nhất cả nước (đặc biệt là thị trường Hà Nội) là điều kiện thuận lợi cho việc phát
triển ngành chăn ni.
Hình thức chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại đã mang lại hiệu quả kinh tế,
làm tăng sản lượng nông sản hàng hóa, góp phần cải thiện sinh kế cho người dân.
Số lượng trang trại chăn nuôi ở nước ta tăng từ 6.267 trang trại vào năm 2011 lên
19.639 trang trại chăn nuôi năm 2019. Tuy nhiên, sự phát triển ồ ạt của các trang
trại chăn nuôi lợn dẫn đến nguy cơ gây ô nhiễm môi trường cao. Các chủ trang trại
là những người có kỹ năng về chăm sóc vật ni nhưng lại chưa có nhận thức và ý
thức trách nhiệm về bảo vệ mơi trường. Ngồi ra, một vấn đề đặt ra hiện nay là các
hoạt động chăn nuôi phát thải khí là một trong những nguyên nhân gây biến đổi khí
hậu. Chăn ni hiện gây ra khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất. Cùng với sự
phát triển của ngành chăn ni, chất thải khí này sẽ tiếp tục tăng trong thời gian tới.
Bên cạnh đó, một lượng lớn chất dinh dưỡng trong nước thải, chất thải chăn nuôi


19

lợn đang bị bỏ phí mà khơng có giải pháp tái sử dụng.

20

Hiện nay trên địa bàn các tỉnh khu vực đồng bằng sông Hồng, các trang trại
chăn nuôi lợn thường sử dụng các giải pháp để xử lý chất thải chăn ni lợn như các
cơng trình khí sinh học, sử dụng men sinh học, xử lý bằng công nghệ ép tách phân
(Viện khoa học thủy lợi Việt Nam, 2017). Các giải pháp này, đặc biệt là các cơng trình
khí sinh học, đã đóng góp tích cực vào giảm thiểu ơ nhiễm môi trường trong lĩnh vực
chăn nuôi lợn vốn là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm. Tuy nhiên thực tế cho
thấy để xử lý triệt để nước thải, chất thải chăn ni lợn là một vấn đề rất khó và là
thách thức lớn của ngành chăn nuôi. Nước thải sau khi xử lý vẫn cịn nồng độ ơ nhiễm
hữu cơ cao hơn quy chuẩn Việt Nam nhiều. Nguyên nhân chính là lượng nước sử dụng
trong chăn nuôi lớn hơn công suất thiết kế của cơng trình khí sinh học dẫn đến thời
gian lưu nước thải lẫn chất thải chăn nuôi trong cơng trình khí sinh học khơng đảm
bảo.
Trước thực trạng đó và dựa vào tính chất của nước thải, chất thải chăn ni
lợn cùng với việc phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp xử lý nước
thải, chất thải chăn ni thì việc sử dụng hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn
nuôi lợn ở quy mô trang trại là rất cần thiết để hạn chế được những vấn đề còn tồn
tại trong việc xử lý nước thải chăn nuôi quy mô trang trại. Hệ thống xử lý nước thải
phân tán (DEWATS) là giải pháp xử lý nước thải ô nhiễm hữu cơ bằng phương pháp
sinh học, thân thiện với mơi trường, có chi phí vận hành thấp. Đây là giải pháp kết
hợp phương pháp cơ học và q trình kị khí và hiếu khí. Tính chất tổng hợp của giải
pháp này giúp xử lý triệt để nước thải, chất thải chăn nuôi lợn. Bên cạnh đó, sự đơn
giản trong vận hành và sự thân thiện với mơi trường giúp hoạt động của giải pháp
này có tính bền vững. Mặc dù, hệ thống này đã được đưa vào vận hành tại các tỉnh
thuộc khu vực đồng bằng sông Hồng từ 3 – 4 năm trở lại đây, nhưng chưa được
đánh giá một cách tổng thể hiệu quả về kinh tế, xã hội và mơi trường.
Chính vì vậy, đề tài “Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán

cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng” được học
viên lựa chọn và nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải
phân tán về các mặt kinh tế, xã hội và môi trường đối với các trang trại chăn nuôi


21

lợn tại vùng đồng bằng sông Hồng.

2. Tổng quan nghiên cứu
Các nghiên cứu hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi khá đa dạng và phong phú
tập trung chủ yếu vào các vấn đề sau:
Nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng và Phạm Khắc Liệu (2012) về “Đánh giá
hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hầm biogas quy mơ hộ gia đình ở Thừa
Thiên Huế” được đăng trên tạp chí khoa học, Đại học Huế, tập 73, số 4, năm 2012
đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của hầm biogas quy mô hộ gia đình
tại Thừa Thiên Huế. Số liệu phân tích mẫu nước thải đầu vào và đầu ra ở 9 hầm
biogas cho thấy, việc sử dụng hầm biogas để xử lý nước thải chăn nuôi lợn đã làm
giảm đáng kể nồng độ các chất ơ nhiễm. Trung bình, COD giảm 84,7%, BOD5 giảm
76,3%, SS giảm 86,1%, VSS giảm 85,4%, TKN giảm 11,8%, T-P giảm 7,0% và
Fecal coliform giảm 51,2%. Tuy nhiên, nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải
đầu ra vẫn còn khá cao, vượt tiêu chuẩn cho phép (QCVN 24:2009/BTNMT, cột B,
TCN 678 - 2006). Đặc biệt đáng quan tâm là nồng độ các chất dinh dưỡng ở các
mẫu này rất cao, tiềm ẩn nguy cơ gây phú dưỡng khi xả thải vào các vực nước mặt.
Tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ dừng lại đánh giá hiệu quả kỹ thuật của hệ thống xử
xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hầm biogas quy mơ hộ gia đình ở Thừa Thiên
Huế mà chưa xem xét hiệu quả của hệ thống một cách tổng thể cả về mặt kinh tế, xã
hội và môi trường. Hệ thống xử lý nước thải được xem xét ở đây là hầm biogas ở
cấp độ quy mơ hộ gia đình có đặc điểm, chức năng khác biệt so với hệ thống xử lý
nước thải phân tán.

“Nghiên cứu phân tích tính khả thi của giải pháp thốt nước và xử lý nước thải
phân tán huyện bình chánh, TP. Hồ Chí Minh bằng phương pháp phân tích lợi ích
chi phí của Phạm Thị Hoa (2014) đăng tải trên tạp chí khoa học và cơng nghệ thủy
lợi số 25 – 2015 được thực hiện trên địa bàn huyện Bình Chánh và sử dụng phương
pháp phân tích lợi ích – chi phí (CBA). Kết quả nghiên cứu cho thấy, tính khả thi
của giải pháp thoát nước và xử lý nước thải phân tán cho huyện cũng đã được
chứng minh khi nghiên cứu, tính tốn trên một khu vực điển hình, đó là khu dân cư,


22

tái định cư và nhà ở công nhân Lê Minh Xn. Qua phân tích, tính tốn, thu được
giá trị lợi ích cao hơn giá trị chi phí cho cả trường hợp nghiên cứu thơng thường và
trường hợp nghiên cứu có rủi ro. Như vậy, phân tích chi phí – lợi ích cho giải pháp
thoát nước và xử lý nước thải phân tán tại khu vực nghiên cứu điển hình đã cho thấy
giá trị lợi ích lớn hơn giá trị chi phí. Theo đó, với các tính chất tương tự, những dự
án xây dựng hệ thống thoát nước thải khác của huyện Bình Chánh cũng sẽ thu được
tỷ lệ B/C tương đương khi đưa vào phân tích, đánh giá. Vì vậy, có thể kết luận rằng,
áp dụng giải pháp thốt nước và xử lý nước thải phân tán cho huyện Bình Chánh là
phù hợp và khả thi. Nghiên cứu chỉ tập trung phân tích được hiệu quả về mặt kinh tế
đối với hệ thống thoát nước và xử lý phân tán đối với nước thải sinh hoạt mà chưa
đi phân tích một cách tổng thể hiệu quả về mặt môi trường và xã hội. Bên cạnh đó
cần lưu ý rằng đối tượng nghiên cứu của bài viết là hệ thống xử lý nước thải phân
tán đối với nước thải sinh hoạt có quy mơ và đặc điểm khác so với nước thải chăn
ni lợn.
Nghiên cứu của Hồ Bích Liên (2017) về Đánh giá chất lượng nước thải chăn
nuôi heo sau biogas tại thị xã Tân Uyên, huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương”
được đăng trên tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một Số 1(32)-2017 đã tiến hành
khảo sát chất lượng nước thải trên phạm vi rộng hơn, tập trung vào những địa
phương có số lượng hộ chăn ni nhiều nên mang tính đại diện hơn và phản ánh

tổng quan hơn. Kết quả cho thấy rằng chất lượng nước thải chăn nuôi heo sau hệ
thống biogas vượt khá xa so với giới hạn cho phép của QCVN 40:2011/BTNMT.
100% hộ khảo sát (15/15) có các chỉ tiêu photpho tổng, nitơ tổng, COD và
coliforms không đạt chuẩn (cột B). 73,33% hộ khảo sát (11/15) có chỉ tiêu BOD5
khơng đạt quy chuẩn (cột B). 93,33% hộ khảo sát có chỉ tiêu SS khơng đạt chuẩn
(cột B). 93,33% hộ khảo sát có chỉ tiêu pH đạt chuẩn (cột A) và có một trong 15 hộ
chăn nuôi khảo sát đạt chuẩn (cột B) (chiếm 6,67%). Chỉ có chỉ tiêu nhiệt độ có 15
trong 15 hộ chăn nuôi đạt chuẩn (cột A) (chiếm 100%). Cũng như các cơng trình
nghiên cứu khác, bài viết mới chỉ tập trung phân tích hiệu quả của hệ thống xử lý
nước thải chăn nuôi heo theo hệ thống biogas ở cấp độ hộ gia đình mà chưa đề cập


23

đến hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường.
Lê Sỹ Chính và cộng sự (2019) trong “Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn
nuôi lớn của hệ thống lọc sinh học sục khi phân luân phiên tại xã Định Long, huyện
Yên Định, tỉnh Thanh Hóa” đã đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn
bằng hệ thống lọc sinh học sục khí ln phiên. Nhóm tác giả đã đánh giá hiệu quả
xử lý hữu cơ, hiệu quả xử lý Ni tơ, hiệu quả xử lý phopho, hiệu quả xử lý SS. Kết
quả nghiên cứu đã khẳng định, hệ thiết bị lọc sinh học sục khí – ngừng sục khí
tương đối ổn định và đạt được hiệu quả cao có thể thực hiện các q trình
Nitrit/nitrat hóa và khử nitrit/nitrat đồng thời trong cùng một thiết bị. Nghiên cứu đã
đánh giá được hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống lọc sinh học sục ở góc độ kỹ
thuật mà chưa đánh giá một các tổng hợp hiệu quả của hệ thống về mặt kinh tế, xã
hội và môi trường.
Nguyễn Thị Hà và cộng sự (2020) với bài viết “Đánh giá dòng nước thải và
hiện trạng xử lý tại một số cơ sở chăn nuôi lợn” được đăng trên Tạp chí Mơi trường,
số Chun đề Tiếng việt 1/2020 đã đánh giá đặc tính một số thơng số ô nhiễm chính
(pH, COD, TSS và T-N) của nước thải tại 9 cơ sở chăn nuôi lợn. Hiện trạng công

tác xử lý nước thải (XLNT) cũng được khảo sát để làm cơ sở cho việc đánh giá tiềm
năng xử lý, tận dụng dòng nước thải chứa hàm lượng hữu cơ cao trong chăn ni
lợn nhằm thu biogas (khí metan) thơng qua kỹ thuật lên men yếm khí. Giải pháp
này vừa đảm bảo các yêu cầu về chất lượng nước đầu ra trước khi xả thải vào môi
trường, vừa thu hồi tài nguyên từ dòng thải. Trong bài viết tác giả đã đánh giá một
cách chi tiết hiệu quả của một số hệ thống xử lý tại một số cơ sở chăn nuôi. Hiệu
quả kinh tế và xã hội không được đề cập trong luận văn.
Tổng quan các cơng trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài cho thấy, đã có
một số cơng trình nghiên cứu đánh giá về hiệu quả hệ thống xử lý nước thải trong
chăn ni nói chung và chăn ni lợn nói riêng. Tuy nhiên các cơng trình nghiên cứ
mới chỉ tiếp cận đánh giá hiệu quả về mặt kỹ thuật của các hệ thống xử lý nước thải
khác nhau mà chưa tiếp cận đánh giá hiệu quả tổng hợp cả về mặt kinh tế, xã hội và
mơi trường. Đặc biệt chưa có cơng trình nghiên cứu chính thức nào đánh giá hiệu


24

quả của hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại ở
khu vực đồng bằng sơng Hồng. Do đó, nghiên cứu “Đánh giá hiệu quả hệ thống
xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng
bằng sông Hồng” được thực hiện nhằm khắc phục phần nào nhược điểm của
nghiên cứu đã có thơng qua việc đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân
tán tại vùng đồng bằng sơng Hồng trên các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường.
Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin về thực trạng xử lý
nước thải, chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn vùng đồng bằng sông Hồng, hiệu
quả xử lý chất thải của thống xử lý nước thải phân tán trên các khía cạnh kinh tế, xã
hội và môi trường. Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu quả hệ thống xử lý cũng được
mơ tả và phân tích. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đưa ra một số khuyến nghị cho các cơ
quan quản lý, các nhà tài trợ cũng như các hộ chăn nuôi nhằm nâng cao hiệu quả hệ
thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng

bằng Sông Hồng.

3. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy
mô trang trại tại vùng đồng bằng sông Hồng. Trên cơ sở đó, đề xuất các giải pháp
để nâng cao hiệu quả xử lý hệ thống nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô
trang trại.

3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, các nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm:
- Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về xử lý nước thải chăn nuôi và đánh giá hiệu
quả hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi.
- Phân tích thực trạng xử lý nước thải, chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn
vùng đồng bằng sông Hồng.
- Đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán tại vùng đồng bằng
Sơng Hồng trên các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường.
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán


25

cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại vùng đồng bằng Sông Hồng.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là hệ thống xử lý nước thải phân tán và
hiệu quả hệ thống xử lý nước thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại.

4.2. Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi không gian: Nghiên cứu được thực hiện tại vùng đồng bằng sơng
Hồng, nghiên cứu điển hình tại tỉnh Hải Dương và Nam Định.
- Phạm vi thời gian: luận văn tiến hành thu thập dữ liệu thứ cấp trong giai
đoạn 2017 – 2019 để đánh giá thực trạng chăn ni lợn quy mơ trang trại, tình hình
nước thải chăn nuôi lợn quy mô trang trại tại khu vực đồng bằng sơng Hồng. Bên
cạnh đó, tác giả tiến hành thu thập các số liệu về phương pháp kỹ thuật, kết quả xây
dựng thí điểm mơ hình ứng dụng công nghệ xử lý nước thải phi tập trung
(DEWATS) để xử lý nước thải, chất thải chăn nuôi lợn quy mô vừa và nhỏ của Viện
khoa học thủy lợi Việt Nam trong năm 2017. Khảo sát các trang trại chăn nuôi lợn
được tiến hành từ tháng 5/2020 đến hết tháng 6/2020.
- Phạm vi nội dung: Tác giả tập trung phân tích hiệu quả hệ thống xử lý nước
thải phân tán cho chăn nuôi lợn quy mô trang trại trên 3 khía cạnh: Hiệu quả kinh
tế, hiệu quả mơi trường và hiệu quả xã hội.

5. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp khảo sát thu thập số liệu
- Số liệu thứ cấp: Các số liệu thứ cấp sử dụng trong đề tài được tìm hiểu, thu
thập thơng qua các nguồn: bài báo, công văn, báo cáo, qua internet. Đặc biệt,
trong luận văn, tác giả sử dụng báo cáo Xây dựng thí điểm mơ hình ứng dụng
cơng nghệ xử lý nước thải phi tập trung (DEWATS) để xử lý nước thải, chất thải
chăn nuôi lợn quy mô vừa và nhỏ tại khu vực Đồng bằng Bắc Bộ được thực hiện
trong giai đoạn 2015 – 2016 để làm cơ sở đánh giá hiệu quả môi trường và hiệu
quả kinh tế của hệ thống công nghệ xử lý nước thải phân tán trong chăn nuôi lợn
trong quy mô trang trại.