Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của ba loại thực vật thủy sinh lục bình, rau ngổ, bèo cám

Bài báo cáo
Đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHĂN NUÔI CỦA BA LOẠI THỰC VẬT THỦY
SINH: LỤC BÌNH, RAU NGỖ, BÈO CÁM

1. Lý do chọn đề tài:
Nước là nguồn tài nguyên rất
cần thiết cho sự sống. Ngày nay
do nhu cầu sử dụng nước ngày
càng tăng, một lượng lớn nước
thải xả vào nguồn nước mặt.
Trong môi trường sống nói
chung, vấn đề bảo vệ và cung
cấp nước sạch là vô cùng quan
trọng. Đồng thời với việc bảo vệ
và cung cấp nước sạch, việc thải
và xử lý nước thải trước khi đổ
vào nguồn là một vấn đề bức
xúc đối với toàn thể loài người.
Quá trình công nghiêp hóa, hiện đại hóa làm cho đời sống
của người dân ngày càng cải thiện và qui mô dân số ngày càng
lớn. Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm thì ngành chăn nuôi ngày
càng phát triển, đồng thời sẽ có một lượng lớn nước thải từ
hoạt động chăn nuôi thải ra làm cho môi trường làm cho môi
trường ngày càng ô nhiễm hơn.
Chính vì thế, việc tìm kiếm những giải pháp thích hợp nhằm
kiểm soát , hạn chế và xử lý ô nhiễm là vấn đề đang được quan
tâm hàng đầu hiện nay. Và một trong những biện pháp xử lý
môi trường có hiệu quả là biện pháp sinh học,trong đó có biện
pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh.Đây là một trong những

biện pháp xử lý môi trường nước thải thân thiện với môi
trường, có hiệu quả kinh tế cao,giá thành xử lý thấp và thao tác
tiến hành đơn giản dễ áp dụng…
Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử
lý nước thải, là tác nhân làm sạch nước tự nhiên. Cây
thủy sinh có trong nước sẽ làm thay đổi đặc điểm hóa
học của nước thải, có tác dụng làm các chất dinh
dưỡng trong nước chuyển đổi.
Nhờ có thể hô hấp bình thường, lại có “thức ăn để
ăn”, nên thực vật thuỷ sinh có thể sống lâu dài trong
nước mà không bị thối rữa.
Chính vì những lý do trên, mà nhóm đã chọn “ Xử
lý nước chải Chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh ’’
làm Đề tài nghiên cứu
2. Tổng quan tài liệu:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5980-1995 và
ISO 6107/1-1980: nước thải là nước đã thải ra sau khi
đã được sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình
công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá
trình đó nữa.
Nước thải là nước đã dùng trong sinh hoạt, sản xuất
hoặc chảy qua vùng đất bị ô nhiễm.
Phụ thuộc vào điều kiện hình thành nước thải được chia thành:
nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải tự nhiên và
nước thải đô thị.
Nước thải sinh hoạt là nước
thải từ các khu dân cư, khu hoạt
đông thương mại, công sở, trường
học hay các cơ sở khác. Chúng
chứa 58% chất hữu cơ và 42%

chất khoáng. Đặc điểm cơ bản của
nước thải là có hàm lượng cao các
chất hữu cơ khong bền sinh học
(cacbonhydrat, protêin, mỡ),chất
dinh dưỡng(nitơ, phot pho), vi
trùng, các chất rắn và mùi
Nước thải công nghiệp là
nước thải từ các nhà máy
dang hoạt động sản xuất.
Trong quá trình công nghệ
các nguồn nước thải được
phân chia thành:
- Nước hình thành do các
phản ứng hóa học.
- Nước ở dạng ẩm tự do và
trong liên kết nguyên liệu và
chất ban đầu được tách ra
trong qua trình chế biến.
- Nước rửa nguyên liệu, sản
phẩm thiềt bị.
- Nước hấp thụ, nước làm
nguội.

Nước thải tự nhiên:
nước mưa.

Nước thải đô thị là
thuật ngữ dùng để chỉ
nước trong hệ thống
cống thoát của một thành

phố. Đó là hỗn hợp các
loại nước thải trên.
•
Nước thải chăn nuôi là
nước thải được thải ra từ
hoạt động chăn nuôi.
•
Nước thải phát sinh từ
trại chăn nuôi chủ yếu là
từ khâu vệ sinh và chuồng
trại chứa phân, nước tiểu,
thức ăn thừa,…
•
Đặc trưng của nước thải
chăn nuôi là ô nhiễm hữu
cơ, N, P cao và chứa nhiều
vi sinh gây bệnh.
Thành phần lý hóa học của nứơc thải:
a) Tính chất vật lí của nước thải dựa trên các chỉ
tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ, lưu lượng.
b) Tính chất hóa học của nước thải: Các thông số
thể hiện tính chất hóa học thường là số lượg các
chất hữu cơ, vô cơ: độ kiềm,COD, BOD, các
chất khí hòa tan, các hợp chất N,P các chất rắn
và nước.
Vi khuẩn và các sinh vật trong nước thải:
Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao
gồm: vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo, nguyên sinh
động vật, các loài động và thực vật bậc cao.
Tổng quan về thực vật thủy sinh:

Thực vật thủy sinh là nhóm thực vật thuộc loài thảo mộc,
thân mềm. Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh hoàn
toàn giống với các loài thực vật trên cạn. Vật chất có trong
nước sẽ được chuyển qua hệ rễ của thưc vật nước và đi lên lá.
Lá nhận ánh sáng mặt trời tổng hợp thành chất hữu cơ. Các
chất hữu cơ này cùng với các chất khác tổng hợp nên tế bào và
tạo ra sinh khối.
Thực vật chỉ tiêu thụ các chất vô cơ hòa tan. Vi sinh vật sẽ
phân hủy các chất hữu cơ và chuyển chúng thành các chất và
hợp chất vô cơ hòa tan để thực vât có thể sử dụng chúng để
tiến hành trao đổi chất.Quá trình vô cơ hóa bởi vi sinh vật
trong nước và quá trình hấp thu chât vô cơ hòa tan bởi thực
vật nướctạo ra hiện tượng giảm vật chất có trong nước. Vì vậy
người ta ứng dụng thực vật nước để xử lí nước thải
Đặc điểm của thực vật
a. Lục bình:
Là cây thân thảo, trôi nổi trên
mặt nước. Thân gồm một cái
trục mang nhiều lóng ngắn và
những đốt mang rễ và lá.
Lục bình là một trong các
thực vật nước có tốc độ tăng
trưởng nhanh nhất, khả năng
cạnh tranh dinh dưỡng và các
yếu tố cần thiết cho sự sống của
lục bình cao hơn hẳn so với các
thực vật nước khác. Trong một
thời gian ngắn, lục bình phát
triển sinh khối làm kín cả mặt hồ
b. Bèo cám:

Bèo cám thuộc họ
Lemnaceae là loài thuỷ
sinh sống trôi nổi trên mặt
nước với mật độ cao, dày
đặc trong môi trường nước
ngọt giàu dinh dưỡng hoặc
nước hơi mặn. Đặc điểm
của bèo cám là lá nhỏ
không cuống, úp sát vào
nhau, có khả năng cố định
nitơ tự do trong không khí.
c. Rau ngổ
Cây thảo sống nổi hay
ngập nước, dài hàng mét,
phân cành nhiều, có đốt.
Thân hình trụ, có rãnh. Lá
mọc đối, không cuống, gốc
hơi rộng và ôm lấy thân,
mép có răng cưa. Cụm hoa
dạng đầu, không cuống bao
bởi hai lá bắc hình trái xoan
tù, màu lục. Hoa cái và hoa
lưỡng tính đều sinh sản.
Quả bế không có mào
lông.
Cây ra hoa từ tháng 11-12
đến tháng 4 năm sau.
3. Phương pháp thí nghiệm.
Thí nghiệm một nhân tố là những thí
nghiệm chỉ có một nhân tố thay đổi trong lúc

các nhân tố khác được giữ nguyên. Như vậy,
trong thí nghiệm này loại cây trồng trong nước
thải chăn nuôi là nhân tố thay đổi, tất cả các
nhân tố khác được áp dụng chung như nhau (ở
cùng một mức bắt buộc) cho tất cả các cây.
Thí nghiệm thiết kế theo kiểu
hoàn toàn ngẫu nhiên:
Một thí nghiệm được thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu
nhiên khi các công thức (loại cây thủy sinh trồng trong thí
nghiệm) được chỉ định một cách hoàn toàn ngẫu nhiên
vào các ô thí nghiệm sao cho mỗi ô thí nghiệm đều có cơ
hội như nhau để nhận được bất kì một công thức nào.
Theo kiểu sắp xếp này thì bất kì sự khác nhau nào (ngoài
nhân tố thí nghiệm) giữa các ô thí nghiệm đều đều được
coi là sai số thí nghiệm. Kiểu sắp xếp này chỉ phù hợp khi
các ô thí nghiệm hoàn toàn đồng nhất. Trong thí nghiệm
này, nhóm tạo các ô thí nghiệm là các thau nhựa có cùng
kích thước, thế tích, đổ cùng một lượng nước thải chăn
nuôi. Các ô thí nghiệm được đặt trong môi trường đồng
nhất.
3.1. Quá trình sắp xếp:
Có 3 cách để chỉ định loại cây trồng vào các ô thí
nghiệm:
+ Dùng bảng số ngẫu nhiên
+ Dùng cỗ bài
+ Rút thăm.
Trong thí nghiệm này, nhóm chọn cách rút thăm để
chỉ định loại cây trồng vào các ô thí nghiệm, vì cách
này đơn giản và dễ làm
3.2. Xác định tổng số ô thí nghiệm: N = r * t

•
N: tổng số ô thí nghiệm
•
r: số lần nhắc lại của mỗi loại cây trồng (công thức)
•
t: số loại cây thực vậy thủy sinh được trồng trong thí
nghiệm cho mỗi lần nhắc lại
Trong thí nghiệm này nhóm chọn 3 loại thực vật
thủy sinh, và mỗi loại được nhắc lại 4 lần.
Tổng số thau thí nghiệm: N=4*3= 12 thau (ô thí
nghiệm)
3.3. Chỉ định các công thức vào ô:
Chuẩn bị N (12) mẫu giấy, chia mẫu giấy thành t (3) nhóm, các
mẫu giấy trong mỗi nhóm có cùng kí hiệu một công thức. Như
vậy, trong thí nghiệm này có 4 mẫu mang chữ A, 4 mẫu mang
chữ B và 4 mẫu mang chữ C. Trộn lẫn 20 mẫu giấy đã gấp kín
trong một hộp.
Rút ra mỗi lần một mẫu giấy, đặt vào các ô theo thứ tự từ đầu
đến cuối. Mở mảnh giấy ra ta có công thức được chỉ định vào các
ô như sau:
Thứ tự xuất hiện ô
1 2 3 4 5 6
Công thức
A C B A B C
Thứ tự xuất hiện ô
7 8 9 10 11 12
Công thức
C A B B C A
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
3.4. Chọn thông số phân tích:

Đánh giá chất lượng nước thải cần dựa vào một số
thông số cơ bản, so sánh với các chỉ tiêu cho phép về
thành phần hóa học và sinh học đối với từng loại
nước sử dụng cho mục đích khác nhau. Các thông số
cơ bản để đánh giá chất lượng nước là: độ pH, màu
sắc, độ đục, hàm lượng chất rắn, các chất lơ lửng, các
kim loại nặng, oxy hòa tan… và đặc biệt là BOD và
COD. Ngoài các chỉ tiêu hóa học cần quan tâm tới chỉ
tiêu sinh học, đặc biệt là E.coli.
3.5. Tiến hành thí nghiệm:
Nước thải chăn nuôi được lấy về sau đó khuấy
trộn để đảm bảo tính đồng nhất của nước thải. Tiến
hành phân tích các chỉ tiêu vật lý- hóa học của nước
thải. Sau đó cho vào 12 ô thí nghiệm một thể tích
nước thải chăn nuôi bằng nhau (3lít).
Cho vào mỗi ô thí nghiệm một loại cây thủy sinh
đã được xác định ở bước chỉ định công thức vào các
ô.
Để yên trong môi trường 5 ngày, sau đó vớt thực
vật thủy sinh ra khỏi ô thí nghiệm, tiến hành phân tích
nước trong các ô thí nghiệm và ghi nhận kết quả.
3.6. Xử lý số liệu
Từ các kết quả ghi nhận được, tiến hành ước lượng khả
năng xử lý nước thải của từng loại thực vật thủy sinh
(khả năng xử lý được bao nhiêu %) trong trường hợp
n<30 bằng công thức:
P(x- t
(α,df)
S
x

≤µ≤ x + t
(α,df)
S
x
)=1-α
Tính toán các kết quả phân tích, dùng các phần mềm hỗ
trợ như excel, spss,… để đưa ra kết quả thí nghiệm.
So sánh kết quả phân tích nước thải sau khi xử lý với
quy chuẩn Việt Nam về chất lượng nước mặt. Từ đó
đưa ra nhận xét nên dùng loại thực vật nào để xử lý
nước thải chăn nuôi để đạt được hiệu quả xử lý cao.
4. Dự kiến kết quả
•
Nước thải sau khi được các loại thực vật thủy sinh xử
lí ước tính hàm lượng các chất ô nhiễm sẽ giảm đáng
kể.
•
Các chất ô nhiễm trong nước sẽ được các vi sinh vật
phân hủy về dạng các chất vô cơ hòa tan giúp các loài
thủy sinh hấp thụ để tổng hợp sinh khối làm giảm
đáng kể hàm lượng các chất ô nhiễm trong chăn nuôi.
•
Do thực vật thủy sinh sử dụng các chất dinh dưỡng
trong nước thải nên sẽ cạnh tranh dinh dưỡng với
nhóm vi khuẩn ecoli, colifom làm cho mật số của
chúng suy giảm do thiếu thức ăn.
•
Sau quá trình xử lí nước thải sẽ trở nên trong hơn và
hàm lượng COD,BOD, Nitơ, Phot pho giảm so với
ban đầu