XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÂY THỦY TRÚC

Cuộc thi sáng tạo Khoa học – Kĩ thuật dành cho học sinh Trung học

XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÂY THỦY TRÚC
Lĩnh vực : Kỹ thuật môi trường

Học sinh thực hiện:

0


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................2
CHƯƠNG 1: TỞNG QUAN NGHIÊN CỨU....................................................................3
1.1. Nước
thải
chăn
ni
gia
súc,
gia
cầm
và
u
cầu
xử
lý.....................................................3
1.2. Khả
năng
làm
sạch
nước

của
thực
vật
thủy
sinh...............................................................3
1.3. Một số nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của thực vật thủy
sinh.............................3
1.4.
Cây
trúc....................................................................................................................3

thủy

1.4.1. Giới thiệu...............................................................................................................3
1.4.2. Một số nghiên cứu về cây thủy trúc trong khả năng xử lý nước
thải........................4
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................................
5
2.2.
Phương
pháp
cứu.................................................................................................5

nghiên

2.3. Cách bố trí thí nghiệm.....................................................................................................5
2.3.1. Các bước tiến hành................................................................................................
6
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu............................................................................................

6
2.3.3. Phương pháp xử lý mẫu.........................................................................................6
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................10
3.1. Kết quả về yếu tố
trúc....................................10

ảnh

hưởng

đến

sự

phát

triển

của

3.2.
Kết
quả
tích...........................................................................................................10
3.3.
Nhận
xét
kết
cứu..........................................................................................11

cây

thủy
phân

quả

nghiên

3.3.1.
Xử
lý
quả........................................................................................................11

kết

3.3.2.
xét...............................................................................................................13

Nhận

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN.................................................................................................14
1


TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................15

2

.
MỞ ĐẦU
Vấn đề ô nhiễm môi trường giờ đây đã trở thành một chủ đề nóng trên tồn thế giới
và ngay cả ở Việt Nam. Sự phát triển kinh tế và dân số luôn tăng không ngừng đã trở thành
một gánh nặng đến môi trường. Một trong những loại môi trường chịu tác động lớn nhất
của sự phát triển ấy là mơi trường nước. Ngun nhân chính gây ơ nhiễm môi trường nước
ở các đô thị tại Việt Nam là q trình cơng nghiệp hóa và đơ thị hóa q nhanh cộng thêm
với sự gia tăng dân số, hệ thống xử lý nước thải còn chưa triệt để, lạc hậu và nhiều bất cập.
Cịn ở nơng thơn, hiện nay Việt Nam có hơn 70% dân số đang sinh sống ở nơng thơn là
nơi cơ sở hạ tầng cịn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được
xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trơi, làm cho tình trạng ơ nhiễm nguồn nước về mặt
hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao.
Việc xử lý nước thải vùng nông thôn, đặc biệt là nước thải chăn nuôi hiện nay chưa
được chú trọng bởi vì do địa phương thiếu kinh phí, vấn đề mơi trường ở đây chưa được
quan tâm đúng mức và do nguồn phát thải của các nông hộ chăn nuôi này nhỏ lẻ rất khó
kiểm sốt. Mặt khác, việc xây dựng và duy trì các nhà máy xử lý nước thải bằng phương
pháp hóa học, cơ học rất tốn kém. Vì vậy, xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh là một
phương án khá tối ưu vì phương pháp này đang được phát triển mạnh mẽ vì sự thân thiện
với môi trường và điều kiên tự nhiên, kinh tế xã hội ở nông thôn.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng em đề xuất ra ý tưởng sử dụng cây thủy trúc
(Cyperusinvolucratus) để xử lý nước thải chăn nuôi của các hộ gia đình. Cây thủy trúc
thường được biết đến thủy sinh để trang trí nhà cửa, sân vườn, hồ nước; và gần đây là công
dụng lọc và làm sạch môi trường nước của nó. Trong những chậu cảnh, bể cá,… trồng
thủy trúc thì độ đục trong nước giảm hẳn nước khơng có mùi hơi. Điều đó đã mở ra một
hướng nghiên cứu mới về khả năng của cây thủy trúc có thể xử lý nước thải được hay
khơng? Nhóm nghiên cứu chúng em muốn đi theo một hướng đó là khả năng hấp thụ tổng
Nitơ, tổng Photphot, Photphat, Amoni, CODcủa loại cây này. Và địa điểm thực hiện lấy
mẫu để trồng thử nghiệm ở quy mơ phịng thí nghiệm ao nước thải chăn nuôi của của Công
ty TNHH MVT Trọng Khôi trên địa bàn Ấp 1, xã Hiếu Liêm, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng
Nai.

3


CHƯƠNG 1: TỞNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Nước thải chăn ni gia súc, gia cầm và yêu cầu xử lý
Chất thải do chăn nuôi tồn tại ở dạng rắn và dạng lỏng, bao gồm: phân, thức ăn rơi
vãi, nước tiểu, nước rửa chuồng trại… và khí thải chăn ni thải ra. Lượng thải còn phụ
thuộc vào các điều kiện khác như chủng loại, giống, chế độ dinh dưỡng, cách vệ sinh
chuồng trại…
Bảng 1.1: Lượng phân gia súc, gia cầm thải ra hằng ngày trên phần trăm tỷ trọng
cơ thể [7].
Loại gia súc
Khối lượng phân (% tỉ trọng)
Heo
6–8
Bị sữa
7–8
Bị thịt
5–8
Gà, vịt
5
Bởi vì chất thải chăn nuôi chứa nhiều thành phần hữu cơ nên khi thải vào môi trường
nước, các sinh vật hiếu khí phải sử dụng oxi để hịa tan các phân tử này dẫn đến làm nồng
độ oxi hòa tan trong nước (DO) bị giảm, gây suy giảm chất lượng nước. Đồng thời, nước
là môi trường khá lý tưởng cho sự sinh sống và tồn tại của nhiều loại vi sinh vật gây bệnh
tồn tại trong nước thải chăn nuôi phát triển và phân tán. Vì thế, việc xử lý nước thải chăn
nuôi là vô cùng cần thiết và cấp bách, nó khơng chỉ gây ơ nhiễm nguồn nước mà cịn có
khả năng là mơi trường trung gian lây bệnh cho con người và sinh vật sống quanh đó.
1.2. Khả năng làm sạch nước của thực vật thủy sinh

Xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh đã và đang áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới
với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ
xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất
cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan
môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Ngoài ra sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước
thải sau xử lý cịn có giá trị kinh tế.
1.3. Một số nghiên cứu về khả năng xử lý nước thải của thực vật thủy sinh
Một số đề tài nghiên cứu về tổng nitơ trong các loại thủy sinh như: cây rau ngổ,cây
lục bình…
Nghiên cứu mới đây của Trương Thị Nga và Võ Thị Kim Hằng (Đại học Cần Thơ)
cịn tìm thêm được hai lồi là lục bình và rau ngổ. Kết quả cho thấy, hiệu suất xử lý nước
thải của rau ngổ đối với độ đục là 96,94%; COD là 44,97%; Nitơ tổng là 53,60%, tổng
phốt pho là 33,56%. Kết quả đặc điểm sinh học cho thấy rau ngổ có khả năng thích nghi và
phát triển tốt trong môi trường nước thải.
Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng mơ hình hồ thủy sinh ni bèo lục
bình” của nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (Phạm Khánh Huy,
Nguyễn Phạm Hồng Liên). Hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt của bèo lục bình: chất rắn
lơ lửng đạt 90 – 95%; COD, BOD5 đạt 70%, phốt pho tổng giảm tới 75%, nitơ tổng giảm
tới 88% và chất lượng nước sau xử lý đạt mức A theo QCVN 14: 2008/BTNMT và QCVN
40: 2011/BTNMT.
1.4. Cây thủy trúc
1.4.1. Giới thiệu

4


- Tên khoa học: cây thủy trúc hay còn gọi là lác dù có tên khoa học là
Cyperusinvolucratus / Cyperusalternifolius, họCói (Cyperaceae).
- Nguồn gốc: xuất xứ từ Madagasca tuy nhiên nó cũng được phân bố rộng rãi ở Việt
Nam.

Hình 1.1. Cây thủy trúc(Cyperusinvolucratus)
- Đặc điểm chính:
+ Thủy trúc thuộc dạng cây thân thảo, thường mọc thành bụi, rễ chùm, bám sâu vàc
chắc, sống tốt trong môi trường bùn lầy, cây có hình dáng độc đáo đặc sắc, cao trung bình
khoảng 50 - 70 cm có khi phát triển trên 1,5m.
+ Thân của cây bóng, trịn cứng cáp, mọc dài từ gốc lên, có màu xanh đậm, thân dài
nhỏ nên hơi yếu, gió mạnh có thể gãy cúp lại.
+ Lá chỉ mọc ở trên đầu của thân, ngồi ra lá khơng mọc chổ nào khác, tán lá xòe
rộng và dài rũ xuống, lá mỏng gân chính nổi rõ, màu xanh và có long nhỏ.
+ Hoa thủy trúc có cuống chung dài và thẳng, tập trung ở giữa xếp tỏa điều xung
quanh, lúc mới ra hoa có màu trắng khi về già chuyển nâu đậm và tàn.
+ Rễ của cây dạng rễ chùm bám chắc và rất khỏe, rễ ăn sâu trong mơi trường bùn
nước.
+ Thủy trúc phát triển rất nhanh, có thể sống trong bóng râm, ngồi trời, hay dưới
nước điều phát triển rất khỏe, cây thích hợp làm cây thủy sinh.
+ Thủy trúc là lồi cây có thể sinh sản vơ tính (sinh sản bằng chồi: nhân giống thủy
trúc dễ dàng bằng cách tách bụi), ngồi ra có thể chắt một đoạn ở đỉnh thân nơi lá mọc để
ươm thành cây con.
+ Cách trồng cây và điều kiện phát triển thích hợp: Cây thủy trúc thuộc loại cây thủy
sinh khỏe mạnh, phát triển nhanh, chịu úng và hạn khá tốt, khơng cầu kỳ khi trồng và
chăm sóc.
+ Ánh sáng: thủy trúc vừa ưa sáng, lại có thể chịu được bóng râm.
1.4.2. Một số nghiên cứu về cây thủy trúc trong khả năng xử lý nước thải
Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Phân viện công nghệ mới và bảo vệ môi trường (Đỗ
Ngọc Khuê, Tô Văn Thiệp, Phạm Kiên Cường, Đỗ Bình Minh) và Viện Khoa học và Cơng
nghệ Việt Nam (Nguyễn Hồi Nam) đã nghiên cứu thành cơng đề tài “Nghiên cứu khả năng
sử dụng một số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị nhiễm nitroglyxerin
của cơ sở sản xuất thuốc phóng xạ”. Hồn thành thí nghiệm, thu được kết quả về khả năng
khử độc của cây cói và cây thủy trúc cho nước thải bị ô nhiễm.

Năm 2014, để cải tạo môi trường cảnh quan TP, được sự đồng ý của UBND TP Hà
Nội và Sở TN&MT, Cơng ty Thốt nước Hà Nội đã triển khai thí điểm trồng cây thủy sinh
trong đó có cây thủy trúc trên sông Tô Lịch để cải tạo chất lượng nước. hỗ trợ quá trình tự
làm sạch nước sơng do phần thân và dễ cây trong nước đóng vai trò như bộ lọc nước cung
5


cấp bổ sung ôxy vào trong nước, các chất ô nhiễm được chuyển thành sinh khối của cây.
Hiện nay cây thủy trúc cũng được ứng dụng khá rộng rãi trong việc xử lý nước thải bằng
công nghệ sinh học (công nghệ Wetland) vì nó đem lại những hiệu quả tích cực[11].

6


CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Thực vật sử dụng để nghiên cứu: cây thủy trúc(Cyperusinvolucratus)
- Mẫu nước sử dụng: Nước thải chăn nuôi
- Địa điểm lấy mẫu: ao chứa nước thải chăn nuôi lợn sau xử lý biogas của Công ty
TNHH MVT Trọng Khôi trên địa bàn ấp 1, xã Hiếu Liêm, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai
- Các thông số nghiên cứu: hàm lượng COD, amoni, photphat, tổng nitơ, tổng
photpho.
- Địa điểm nghiên cứu: Phịng thí nghiệm trường.

Hình 2.1: Mẫu nước thải
2.2. Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích
+ Phương pháp lấy mẫu và bảo quản theo : TCVN 6663-1:2011 ISO 5667-1: 2006
và TCVN 5994 – 1995
* Phương pháp xác định các chỉ tiêu của nước thải ô nhiễm.

 COD: Xác định COD bằng phương pháp chuẩn độ đicromat (TCVN 6491:1999)
 Amoni: Xác định NH4+ trong nước bằng phương pháp trắc quang (4500 NH 3 – F,
SMWW, 1999)
 Tổng Nitơ: Xác định tổng nitơ bằng phương pháp Kendan (TCVN 6498: 1999 (ISO
11261: 1995)).
 Tổng photpho: Xác định tổng Photpho theo TCVN 6202:2008
 Photphat: Xác định PO43- bằng phương pháp trắc quang (TCVN 6202: 2008)
2.3. Cách bố trí thí nghiệm
2.3.1. Các bước tiến hành
Điều kiện thời tiết:
- Nhiệt độ trung bình 27oC – 33oC.
- Độ ẩm trung bình: 60% - 90%
7


8


Chuẩn bị:
- 3 thùng xốp với kích thước: 55cm x 40cm x 35cm
- Cây thủy trúc giống: cây cao trung bình từ 55 – 75 cm
Bố trí trồng cây:
- Bố trí 2 thùng trồng cây với mỗi thùng khoảng 80 – 100 cây: trồng theo khóm lớn
khoảng 20 cây/khóm.
- 1 thùng mẫu đối chứng
- Lượng nước thải: 33 lít/thùng
- Mơi trường ni trồng: ngồi trời có mái tơn che, thống khí, tránh ánh nắng gay gắt,
tránh mưa.
Theo dõi sự phát triển của cây:
- Cây phát triển tốt, không bị chết, ra nhánh mới và rễ mới.

- Chiều cao cây không có sự thay đổi rõ ràng nhưng có khoảng 4 – 5 nhánh cây
con/khóm mọc lên trong mỗi thùng.
- Lượng nước ở cả 3 thùng đều giảm: thùng đối chứng giảm 3 lít (3cm), 2 thùng trồng
cây giảm khoảng 26 lít (12 – 13cm).

Hình 2.2. Hình ảnh cây trồng và thùng đối chứng sau 41 ngày
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu
- Chuẩn bị dụng cụ: Xi lanh, chai nhựa đã rửa sạch, nhãn mác
- Sử dụng xi lanh lấy mẫu cho vào chai PE để bảo quản.
- Bảo quản mẫu trong tủ lạnh ở 4 – 60C trong 24h
2.3.3. Phương pháp xử lý mẫu:
2.3.3.1: Xác định tổng nitơ bằng phương pháp Kendan
Nguyên tắc
Sử dụng phương pháp phá mẫu trong lò vi sóng bằng K 2S2O8, chuyển hết các dạng hợp
chất của Nitơ (các dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ có chứa nitơ) thành nitrat để dễ dàng
phân tích. sau đó dùng kiềm mạnh (NaOH) để đẩy NH 3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành ra
thể tự do. Định lượng NH3 bằng HCl 0,1N.
Dụng cụ
9


- Các dụng cụ thơng thường trong phịng thí nghiệm
- Bình Kendan, máy cất đạm.
Hóa chất
- K2S2O8/ NaOH: cân ( 5gK2S2O8 + 4g NaOH ) / 100ml H2O
- EDTA / NaOH: ( 20g NaOH + 5g EDTA) /100ml
- H2SO4 đặc
- Natrisalyxylat: 10 g/l
- Dung dịch NO3- chuẩn gốc (100mg/l) được pha từ KNO 3 khan cân 0,325g KNO3
pha vào 250ml HNO3

- Dung dịch NO3- làm việc (2mg/l) pha từ dung dịch chuẩn gốc
* Dung dịch kiểm tra
- Dung dịch NO3- (2mg/l)
- Các hóa cần để phân tích NO 3- bằng phương pháp trắc quang bằng thuốc thử axit
sufosalixylic.
Tính kết quả:
Hàm lượng nito trong mẫu được tính theo cơng thức:
CN=

(V MT −V trắng) ×14 × 1000
(mg/l)
V mẫu

2.3.3.2. Xác định PO43- bằng phương pháp trắc quang.
Nguyên tắc:
- Phản ứng giữa ion PO43- và dd hỗ hợp muối molipdat và ion antimon sẽ tạo ra
phức chất antimon photpho molipdat màu vàng.
Axit ascobic

{Molipdat
Antimon

PO43- +

phức màu xanh đậm
pH = 3 ~ 10

↓
Đo Abs ở λ =880nm

-

Các yếu tốt cản trở:
 Silic với nồng độ > 5mg/l gây ảnh hưởng. Silic được loại bỏ bằng dd
Kali antimontatrat
 Asenat tạo với hỗn hợp thuốc thử phức có mà tương tự như màu của
phức PO43- với thuốc thử. Cản trở này được loại bỏ bằng cách khử
asenat với dd Na2S2O3.
Một số kim loại nặng
Hóa chất:
- Pha 100ml dd PO43- chuẩn gốc 100mg/l
 C PO =100 =3,23 mg/ l ¿
¿
4

31

 mK H P O =3,23 . 10−3 .
2

-

4

100
. 136=0,044 ( g )
1000

Cân chính xác 0,044g KH2PO4khanhịatan vào bình định mức chứa khoảng 80ml
nước cất, thêm 1ml H2SO4 4,5M, định mức bằng nước cất tới vạch 100ml.

Pha 100ml dd PO43- chuẩn làm việc 2mg/l từ dd chuẩn gốc trên:
10


f=

V 2 100
=
=50 lần
V1
2

- Hút 2ml dd PO43- chuẩn gốc rồi định mức lên 100ml bằng nước cất.
- Dd H2SO4 4,5M: lấy 25ml H2SO4 đặc d=1,98 g/ml pha với 75ml nước cất.
- Dd H2SO4 9M: lấy 50ml H2SO4 đặc d=1,98 g/ml pha với 50ml nước cất.
- Thuốc thử hỗn hợp molipdat trong axit.
Hòa tan 3,25g Amoni Heptamolipdat trong 25ml nước (dd 1). Hòa tan 0,0875g
K(SbO)C4H4O6.0,5H2O trong 25ml nước cất (dd2). Cho dd1 vào 75ml axit H 2SO4 9M.
Khuấy đều liên tục. Thêm dd2 vào hỗn hợp trên và trộn đều.
Dd axit ascobic 10%. Hòa tan 10g axit ascobic C 6H8O6 trong 100ml nước cất
nếu giữ lạnh ở 40C dd bền trong 1 tuần.
Tính kết quả:
Hàm lượng photphat trong mẫu mơi trường:
|−b|
(mg/l)
a
C mẫu =Cđo × f (mg/l)
C đo=

2.3.3.4: Xác định hàm lượng tổng Photpho bằng phương pháp trắc quang:

Nguyên tắc
Phá mẫu để chuyển poliphotphat và photpho hưu cơ về dạng PO43- bằng hỗn hợp
HNO3 đặc và H2SO4 đặc.
Xác định ion PO43- tạo ra theo quy trình xác định PO 43- bằng phương pháp trắc
quang
Hóa chất:
- Gồm các hóa chất tương tự như phần xác định PO43- ở trên.
Tính kết quả:
Hàm lượng tổng photpho trong mẫu mơi trường:
|−b|
(mg/l)
a
C mẫu =Cđo × f (mg/l)
C đo=

2.3.3.4: Xác định hàm lượng Amoni bằng phương pháp trắc quang
Nguyên tắc:
Ion amoni phản ứng với hypochlorite và phenol tạo phức màu xanh đậm trong môi
trường kiềm. Đo quang ở bước sóng 640nm.
Yếu tố cản trở:
- Các ion Ca2+ Mg2+ có thể tạo kết tủa nếu chúng có mặt ở nồng độ cao, loại trừ bằng
cách thêm một lượng nhỏ natricitrat.
- Độ đục của mẫu được loại trừ bằng cách lọc mẫu trước khi phân tích
Hóa chất:
- Chuẩn bị dung dịch chuẩn
Pha dung dịch chuẩn có nồng độ N-NH4+ 100 mg/L của: cân 0,3821 (g) NH4Cl tinh
khiết, hoà tan trong 1 L nước đe-ion ta thu được dung dịch chuẩn có nồng độ N-NH 4+ 100
mg/L. Pha lỗng 100 lần ta thu được dung dịch chuẩn N-NH4+ có nồng độ 1 mg/L.
- Chuẩn bị thuốc thử:
11

Dung dịch phenol: lấy 10g phenol cho vào bát sứ hoặc cốc đun nóng chảy. Lấy 2,8ml
phenol cho vào trong 22,5ml cồn etylic 95 o (chú ý: cần pha phenol trong tủ hút và bảo vệ
tay, mắt)
Dung dịch hypochlorite: hoà tan 15 g NaOH hạt, 500 mL NaOCl 0,1% sau đó định
mức lên 1000 mL bằng nước deion.
Dung dịch xúc tác natri nitroprusside (Na2[Fe(CN)5NO].2H2O) 0,5%: 0,5g/100ml
nước cất.
Dung dịch natri citrat: 20g natri citrate + 1g NaOH/100ml nước.
Dung dịch hỗn hợp: trộn lẫn 100ml dung dịch natri citrate (đã pha ở trên) với 25ml
dung dịch NaClO 5%. Dung dịch được pha mới hằng ngày.
Tính kết quả:
Hàm lượng Amoni trong mẫu mơi trường:
C đo=

|−b|
a
C mẫu =Cđo × f (mg/l)

2.3.3.5. Xác định hàm lượng COD bằng phương pháp chuẩn độ đicromat
Nguyên tắc
Các phương trình phản ứng xảy ra:
- Phá mẫu:
A + O2 →CO2 + H2O
2−

-

Ag2 SO 4

A + Cr 2 O7 + H+ ⃗
CO2 + H2O
Chuẩn độ: sử dụng muối Morh với chỉ thị feroin. Tại điểm cuối chuẩn độ, dung
dịch chuyển từ màu xanh sang màu đỏ nâu.

Cr 2 O2−
7

+ Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O
Hóa chất và dụng cụ (pha được 100 ml mỗi dung dịch)
Hóa chất:
+ Ag2SO4/H2SO4: cho 1g Ag2SO4 vào 3,5ml nước. Cho từ từ 96,5ml H2SO4 đặc. Để
1-2 ngày cho tan hết.
+ Dung dịch K2Cr2O7 (0,04M, chứa muối thủy ngân): hòa tan 8g Hg 2SO4 vào 80ml
nước. Thêm 1 cách cẩn thận 10ml H 2SO4 đặc. Để nguội và hòa tan 1,1768g K 2Cr2O7 đã sấy
khơ ở 105oC trong 2h vào dung dịch. Chuyển tồn bộ dung dịch vào bình định mức và
định mức tới 100ml.
+ Chỉ thị feroin.
+ Muối Morh.
Dụng cụ, thiết bị:
Bộ phá mẫu COD, pipet, cốc thủy tinh, bình định mức, ống nghiệm có nắp đậy,...
Tính kết quả:
Hàm lượng COD trong mẫu mơi trường:
COD=

(V trắng−V MT )× C Morh ×8 ×1000
(mg/l)
V Mẫu

12

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả về yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây thủy trúc:
Yếu tố ảnh hưởng:
- Khi thời tiết lạnh cây phát triển kém hơn
- Khi trồng không để ở nơi có ánh sáng thấp, cần sự thơng thống khí
- Cây dễ chết khi bộ rễ bị yếu. Vì vậy khơng nên rửa sạch lớp đất ở rễ khi chuyển
cây trồng từ đất vào nước và đặc biệt nên trồng cây theo khóm.
3.2. Kết quả phân tích
Sau 3 đợt trồng cây chúng em quyết định lấy mẫu nước ở đợt thứ 3 để phân tích và
chia làm 3 lần: lần đầu là phân tích mẫu đầu vào, lần 2 là phân tích mẫu sau 20 ngày trồng
thủy trúc, lần 3 là phân tích mẫu sau 41 ngày trồng thủy trúc. Kết quả phân tích đã được
tổng hợp lại như sau:
- Hàm lượng tổng nito:
- Kết quả hàm lượng amoni của mẫu nước sau phân tích:
Lần 1 (mẫu đầu vào)
Lần 2 (sau 20 ngày Lần 3 (sau 41 ngày
trồng cây)
trồng cây)
Thùng 1
83,1 mgN/l
56,45 mgN/l
Thùng 2
260,8 mgN/l
85,07 mgN/l
63 mgN/l
Thùng đối chứng
187,25 mgN/l
150, 21 mgN/l

-

Hàm lượng NH4+:
Kết quả đường chuẩn:

-

Kết quả hàm lượng amoni của mẫu nước sau phân tích:
Lần 1 (mẫu đầu Lần 2 (sau 20
vào)
ngày trồng cây)
Thùng 1
2,25 mg/l
Thùng 2
4 mg/l
9,625 mg/l
Thùng
đối
6,625 mg/l
chứng
- Hàm lượng PO43- Kết quả đường chuẩn:

13

Lần 3 (sau 41
ngày trồng cây)
KPH
KPH
KPH

Kết quả hàm lượng PO43- của mẫu nước sau phân tích:
Lần 1 (mẫu đầu vào) Lần 2 (sau 20 ngày Lần 3 (sau 41 ngày
trồng cây)
trồng cây)
Thùng 1
18,475 mg/l
11,55 mg/l
Thùng 2
21,335 mg/l
19,392 mg/l
14,75 mg/l
Thùng đối chứng
20,688 mg/l
19,02mg/l
- Hàm lượng tổng P:
- Kết quả hàm lượng tổng P của mẫu nước sau phân tích:
Lần 1 (mẫu đầu vào)
Lần 2 (sau 20 ngày Lần 3 (sau 41 ngày
trồng cây)
trồng cây)
Thùng 1
19,878 mg/l
13,6 mg/l
Thùng 2
85,114 mg/l
21,011 mg/l
17,5 mg/l
Thùng đối chứng
33,313 mg/l

27,1 mg/l
- Hàm lượng COD
- Kết quả hàm lượng COD của mẫu nước sau phân tích:
Lần 1 (mẫu đầu vào)
Lần 2 (sau 20 ngày Lần 3 (sau 41 ngày
trồng cây)
trồng cây)
Thùng 1
176 mg/l
135,87 mg/l
Thùng 2
424 mg/l
240 mg/l
141,44 mg/l
Thùng đối chứng
360 mg/l
79,09 mg/l
3.3. Nhận xét kết quả nghiên cứu
3.3.1. Xử lý kết quả
Sau khi thu được kết quả chúng em đã sử dung với QCVN 62-MT: 2016/BTNMT:
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi để xử lý kết quả sau phân tích:
Giá trị tối đa cho phép của các thơng số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi khi xả ra
nguồn tiếp nhận nước thải được tính theo cơng thức sau:
Cmax = C ×Kq× Kf
Trong đó:
- Cmax là giá trị tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi khi
xả ra nguồn tiếp nhận nước thải;
- C là giá trị của thông số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi
- Kq là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải. Kq = 0,6 ( vì V ≤ 10 x 106(m3))
-

14


- Kf là hệ số lưu lượng nguồn thải ứng với tổng lưu lượng nước thải của các cơ sở
chăn nuôi khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải.Kf = 1,3 (vì lưu lượng nguồn thải F: 5 ≤ F ≤
50(m3/ngày))
Ao nước thải là nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nên lấy giá
trị C được quy định ở cột B Bảng 1.
Bảng 3.1: Giá trị C max của COD và tổng nito tính theo cột B (các thông số NH4+, PO43,
tổng Phốt pho không được quy định trong quy chuẩn này)
Thông số
C (mg/l)
Kq
Kf
Cmax (mg/l)
COD
300
0,6
1,3
234
Tổng ni tơ
150
0,6
1,3
117
→ Các biểu đồ tổng hợp kết quả phân tích:

Hình 3.1: Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng tổng nitơ sau khi trồng thủy trúc so với giới
hạn theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT

Hình 3.2: Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng CODsau khi trồng thủy trúc so với giới hạn
theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT
Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng NH4+ sau khi trồng thủy trúc
12
10

9.639.639.63

C (mg/l)

8

6.63

6

4

4

2.25

2
0

Ngày đầu Sau 20 ngày Sau0 410 ngày
0
Thùng 1

Thùng 2

Thùng đối chứng

Hình 3.3: Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng NH4+ sau khi trồng thủy trúc
15


Hình 3.4: Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng PO43-sau khi trồng thủy trúc

Hình 3.5: Biểu đồ sự thay đổi hàm lượng P tổngsau khi trồng thủy trúc
3.3.2. Nhận xét
Qua các kết quả trên chúng em tổng hợp được bảng hiệu xuất xử lý nước thải chăn
nuôi của cây thủy trúc qua các thông số tổng Nitơ, tổng Photphot, Photphat, Amoni, COD
như sau:
Phần trăm đã xử lý so với nguồn Phần trăm đã xử lý so với nước ở
nước đầu vào (%)
thùng đối chứng (%)
Thông số
Lần 2
Lần 3
Lần 2
Lần 3
(sau 20 ngày)
(sau 41 ngày)
(sau 20 ngày)
(sau 41 ngày)
Tổng Nitơ
67,76 %
77,1 %

55,1 %
60,24 %
NH4+
67,53 %
100%
52,83 %
(*)
3PO4
11,26 %
38,36 %
8,48 %
30,86 %
Tổng P
75,98 %
81,73 %
38,63 %
42,62 %
COD
50,94 %
67,3 %
42,22 %
(**)
Bảng 3.2: Hiệu xuất xử lý nước thải chăn nuôi của cây thủy trúc
(*): Sau 41 ngày hàm lượng amoni ở các mẫu nước đều không phát hiện
(**): Hàm lượng COD ở thùng đối chứng giảm nhiều hơn so với thùng có trồng cây
Từ kết quả phân tích cụ thể ở trên chúng em nhận thấy rằng:
- Kết quả chất lượng nước đầu ra của thông số COD và tổng nitơ thỏa mãn yêu cầu
về chất lượng nước thải chăn nuôi theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT.
-Hàm lượng các chỉ tiêu NH4+, PO43-, tổng P, tổng N, COD trong nước thải sau 3 đợt
nghiên cứu giảm so với thùng đối chứng không trồng cây thủy trúc, vì vậy có thể kết luận

16


nồng độ các chỉ tiêu trên đã được cây thủy trúc hấp thụ làm cho hàm lượng NH 4+, PO43-,
tổng P, tổng N, COD trong nước giảm, còn nồng độ trong thùng đối chứng có thay đổi
nhỏ.
- Trong điều kiện thí nghiệm chúng em nhận thấy rằng có sự giảm dần hàm lượng
các chỉ tiêu COD, NH4+, PO43-, tổng P, tổng N … theo thời gian.
- Nhóm đã nghiên cứu phát hiện được ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến hiệu suất làm
giảm các chỉ tiêu của nước thải như:
 Càng tăng lượng sinh khối của cây thủy trúc thì tốc độ và hiệu suất làm giảm
các chỉ tiêu càng tăng.
 Hàm lượng chất ơ nhiễm càng nhỏ thì thời gian xử lý càng ngắn và ngược lại
 Sau đợt nghiên cứu này chúng em nhận thấy rằng do đây là bước đầu nghiên cứu
và thời gian còn hạn chế nên chúng em chưa thể đánh giá hết khả năng xử lý nước thải
của câythủy trúc ở các mùa Xuân Hạ Thu Đông ở khoảng thời gian nào cây xử lý nước
thải tốt nhất và khoảng thời gian nào là kém nhất.

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện bước đầu chúng em nhận thấy rằng cây thủy
trúc có khả năng xử lý và cải thiện tốt nguồn nước thải chăn nuôi, sau gần 3 tháng nghiên
cứu cây thủy trúc trong nghiên cứu có khả năng xử lý và cải thiện nguồn nước tối đa cho
phép với nguồn nước thải chăn ni.
Trong q trình nghiên cứu thì chúng em cũng nhận thấy rằng cây thủy trúc không
những xử lý được nồng độ nitơ tổng, NH 4+, PO43-, COD, tổng photpho trong nước thải mà
còn xử lý được mùi hôi nên ứng dụng của cây mang lại rất cao.
- Thực nghiệm cho thấy kết quả hàm lượng tổng nitơ, NH 4+, COD, PO43-, tổng
photpho trong nước thải đều giảm theo thời gian.
So sánh hiệu quả xử lý nước của cây thủy trúc với cây rau ngổ và lục bình:
Hiệu xuất xử lý Hiệu xuất xử lý

Hiệu xuất xử lý
Thơng số
của cây rau ngổ của cây lục bình
của cây thủy trúc
(*)
(*)
Tổng nitơ
53,60%
64,36%
77,1 %
Tổng photpho
33,56%
42,54%
81,73 %
COD
44,97%
66,10%
67,3 %
(*): Đề tài nghiên cứu “Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau ngổ (Enydra
fluctuans. Lour) và cây lục bình (Eichhoria crassipes)”, đăng trên Tạp chí Khoa học Đất
số 34/2010
Có thể thấy được rằng, với phương pháp xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh thì
khả năng xử lý của cây thủy trúc cao hơn so với một số loại cây thủy sinh khác (rau ngổ,
lục bình…)
-

17


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Lý Kim Bảnh- Hoàng Văn Cơ - Trần Hữu Uyễn - Dương Đức Hồng - Lương Đức
Phẩm. 2005. “KỹThuật Môi Trường”. Nhà xuất bản Khoa Học Tự Nhiên Và Công
Nghệ Hà Nội.
2. Lê Văn Cát. 2007. “Xử Lý Nước Thải”, Nhà xuất bản Khoa Học Tự Nhiên Và Công
Nghệ Hà Nội.
3. Ths.Trần Khưu Tiến. 2008. Bài giảng “Hóa Kỹ Thuật Mơi Trường”. Trường ĐH Cần
Thơ.
4. APHA, AWWA, WPCF (1995), standard methods for the examination of water and
wastewater (19ed). WashingtonDC, USA: Americar Public Health Association.
5. Nghiên cứu khản năng ứng dụng một số loại thực vật thủy sinh để khử độc cho nước
thải bị nhiễm NITROGLYXERIN của cơ sở sản xuất thuộc phịng – Tạp chí khoa học
và công nghệ -2007
6. Phạm Khánh Huy, Nguyễn Phạm Hồng Liên, Đỗ Cao Cường, Nguyễn Mai Hoa.
Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni bằng mơ hình hồ thủy sinh. Tạp chí KTKT Mỏ Địa chất, số 40/10-2012, tr 16-22.
7. Trương Thanh Cảnh, 2010. Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni bằng cơng nghệ sinh
học kết hợp lọc dịng bùn ngược. Tạp chí Phát triển Khoa học và Cơng
nghệ, M1/2010(13): 48-58.
8. Tài hoa trẻ, 2006. Dùng thủy trúc, rau chai xử lý nước thải trong chăn nuôi. Báo Tuổi
trẻ số ra ngày30-6-2006)
9. Triệu Tiến Chuẩn, đề án "Dùng hệ thực vật - chủ yếu là cây ngổ dại làm giảm thiểu ô
nhiễm nguồn nước ở thôn La Dương",200
10.Hiền Mai, 2006. Trồng cỏ hến biển để cải tạo môi trường ao ni tơm. Báo Bình Định
số ra ngày 08-06-2006.
11.Cỏ cây hút nước thải, Bộ tài nguyên môi trường, 2011. online:
(14/12/2011)
12. Đỗ Ngọc Khuê, 2007. Nghiên cứu khả năng sử dụng một số loài thực vật thủy sinh để
khử độc cho nước thải bị nhiễm nitroglyxerin của cơ sở sản xuất thuốc phóng xạ. Tạp
chí Khoa học và Cơng nghệ (Tập 45, số 4, 2007) Tr:125 – 132.
13. KTĐT, 2014. Thí điểm trồng bè thủy sinh cải thiện mơi trường sơng Tơ Lịch. Cơng ty
TNHH một thành viên thốt nước Hà Nội. Online: (14/11/2014)

18