Đánh giá hiện trạng môi trường và thực trạng xử lý nước thải của một số trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn hà nội thiết kế hệ thống xử lý nước thải chi phí thấp cho trại lợn xu

LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tác giả. Các số liệu
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chính xác. Những tài liệu sử dụng trong
luận văn có nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng.
Hà Nội, ngày 18 tháng 09 năm 2013
Học viên

Nguyễn Thị Thanh Huyền


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Ngọc
Lân – Viện Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng – Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà
Nội, với sự quan tâm, tạo điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo tôi trong quá trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Nhân dịp này tôi cũng xin cám ơn các thầy, các cô và các cán bộ công tác tại
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trƣờng (INEST) – Trƣờng Đại học Bách Khoa
Hà Nội, đã giúp đỡ và huớng dẫn tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu tại
trƣờng.
Bên cạnh đó gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ, tạo mọi điều kiện và động
viên tôi hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 18 tháng 09 năm 2013

Nguyễn Thị Thanh Huyền


MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................... 1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ 4

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 7
1.1.

Hiện trạng ngành chăn nuôi tại Việt Nam .....................................................7

1.1.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng do chăn nuôi lợn ......................................9
1.1.2. Ảnh hƣởng của ô nhiễm môi trƣờng đến năng suất chăn nuôi ................10
1.1.3. Tình hình dịch bệnh trong ngành chăn nuôi lợn và thiệt hại kinh tế........11
1.2. Tổng quan về chất thải chăn nuôi lợn và hiện trạng quản lý chất thải chăn
nuôi lợn ở Việt Nam ..............................................................................................12
1.2.1. Đặc điểm chất thải chăn nuôi lợn .............................................................12
1.2.2. Hiện trạng quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại Việt Nam .........................19
1.2.3. Tổng quan về quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới .....................22
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC
THẢI CHO TRANG TRẠI QUY MÔ NHỎ ............................................................ 24
2.1. Xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn bằng phƣơng pháp cơ học và hóa lý ..............24
2.1.1. Xử lý cơ học .............................................................................................24
2.1.2. Xử lý hóa lý ..............................................................................................24
2.2. Xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn bằng phƣơng pháp sinh học kỵ khí................25
2.2.1. Cơ sở lý thuyết quá trình xử lý kỵ khí ......................................................25
2.2.2. Các công trình kỵ khí có triển vọng áp dụng cho XLNT chăn nuôi ........27
2.3. Xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn bằng phƣơng pháp sinh học hiếu khí .............37
2.3.1. Các quá trình trong quá trình hiếu khí......................................................37
2.3.2. Các công trình hiếu khí có triển vọng áp dụng cho XLNT chăn nuôi .....38
2.4. Xử lý N, P trong nƣớc thải chăn nuôi lợn bằng phƣơng pháp sinh học .........42
2.4.1. Cơ sở lý thuyết loại bỏ hợp chất N trong nƣớc thải .................................44
2.4.2. Các dây chuyền xử lý N, P trong nƣớc thải .............................................49

1

2.4.3. Quá trình mới xử lý Nitơ trong nƣớc thải ................................................53
2.4.4. Phƣơng pháp xử lý P trong nƣớc thải .......................................................56
2.4.5. Loại bỏ hợp chất N, P trong nƣớc thải bằng thực vật thủy sinh...............57
2.5. Phân tích lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải trang trại chăn nuôi lợn tại
Xuân Khanh, Sơn Tây ...........................................................................................58
2.5.1. Phân tích, lựa chọn công nghệ..................................................................58
2.5.2. Thuyết minh công nghệ ............................................................................61
CHƢƠNG III. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH
CHÍNH TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI ............................................ 64
3.1. Tính toán lƣu lƣợng ........................................................................................64
3.2. Bể Biogas ........................................................................................................65
3.3. Bể UASB ........................................................................................................68
3.4. Mƣơng oxy hóa: ..............................................................................................73
3.5. Bể lắng ............................................................................................................74
3.6. Hồ sinh học .....................................................................................................74
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 78
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 83
Một số hình ảnh và bản vẽ hệ thống xử lý áp dụng .................................................. 83

2


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Tiếng Việt

ADP:

Adenozin Diphotphat

ATP:

Adenozin Triphotphat

BOD:

Nhu cầu oxy hóa sinh hóa

COD:

Nhu cầu oxy hóa hóa học

DO:

Oxy hòa tan

F/M

Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vật

IFPRI:

Viện nghiên cứu chính sách lƣơng thực quốc tế

MARD:

Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn Việt Nam

SBR:

Bể phản ứng hoạt động gián đoạn

SVI:

Chỉ số bùn – thể tích 1g bùn chiếm chỗ ở trạng thái lắng

TKN

Tổng Nitơ Kjehdahl

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TVTS

Thực vật thủy sinh

VFA

Axit béo dễ bay hơi

VLL

Vật liệu lọc

VSV

Vi sinh vật

UASB

Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hƣớng lên

XLNT

Xử lý nƣớc thải

3


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Số lƣợng trang trại chăn nuôi tính đến hết năm 2006.................................7
Bảng 1.2. Tốc độ tăng trƣởng nông nghiệp hàng năm ................................................7
Bảng 1.3. Các bệnh điển hình liên quan đến chất thải chăn nuôi .............................11
Bảng 1.4. Khối lƣợng phân và nƣớc tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm .......14
Bảng 1.5. Lƣợng chất thải chăn nuôi ƣớc tính năm 2008 .........................................14
Bảng 1.6. Thành phần (%) của phân gia súc gia cầm ...............................................15
Bảng 1.7. Một số thành phần vi sinh vật trong chất thải rắn chăn nuôi lợn .............15
Bảng 1.8. Thành phần trung bình của nƣớc tiểu các lọai gia súc .............................16
Bảng 1.9. Chất lƣợng nƣớc thải theo điều tra tại các trại chăn nuôi tập trung .........17
Bảng 1.10. Phƣơng pháp xử lý và sử dụng chất lỏng tại các hệ thống .....................21
Bảng 2.1. Thành phần khí trong hỗn hợp khí Biogas ...............................................28
Bảng 2.2. Lƣợng khí Biogas đƣợc sinh ra từ chất thải động vật và các chất thải
trong nông nghiệp .....................................................................................................28

Bảng 2.3. Năng suất khí sinh học từ quá trình lên men các loại nguyên liệu ...........30
Bảng 2.4. Tỷ lệ C/N trong phân gia súc gia cầm ......................................................30
Bảng 2.5. Ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian lƣu đến hiệu quả sinh khí ..............31
Bảng 2.6. Các thông số kỹ thuật đối với các công trình xử lý kỵ khí .......................34
Bảng 2.7. Một số loại thuỷ sinh vật tiêu biểu ...........................................................42
Bảng 2.8. Hiệu quả xử lý N bằng các công trình xử lý thông thƣờng ......................43
Bảng 2.9. Ảnh hƣởng của tỷ lệ BOD/TKN đến (%) VSV tự dƣỡng trong hệ hiếu khí
...................................................................................................................................44
Bảng 2.10. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến tốc độ sinh trƣởng của VSV nitrat hóa ....45
Bảng 2.11. Hợp chất Photpho và khả năng chuyển hóa............................................56
Bảng 2.12. Nồng độ thông số ô nhiễm nƣớc thải trang trại chăn nuôi .....................58
Bảng 3.13. Tính toán lƣợng thải và xác định dung tích bể Biogas ...........................65
Bảng 3.14. Các loại bùn nuôi cấy ban đầu bể UASB ...............................................72
Bảng 3.15. Các thông số thiết kế hồ sinh học ...........................................................75

4


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2. Mục đích sử dụng phân trong quá trình chăn nuôi lợn theo điều tra tại một
số huyện thuộc TP. Hồ Chí Minh..............................................................................19
Hình 1.3. Mục đích sử dụng nƣớc thải trong quá trình chăn nuôi lợn theo điều tra tại
một số huyện thuộc TP. Hồ Chí Minh ......................................................................20
Hình 1.4. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới ..............................22
Hình 2.1. Sơ đồ phản ứng sinh hóa trong điều kiện yếm khí. Số liệu chỉ %COD
trong từng giai đoạn ..................................................................................................26
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo bể UASB.............................................................................34
Hình 2.3. Các quá trình sinh hóa XLNT trong hồ sinh học ......................................40
Hình 2.3. Sơ đồ quá trình khử hợp chất N ................................................................44
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ xử lý N, P theo quy trình A2/O .....................................50

Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ xử lý N, P theo quy trình Bardenpho 5 giai đoạn .........50
Hình 2.5. Sơ đồ công nghệ xử lý N, P theo quy trình UCT ......................................51
Hình 2.6. Sơ đồ công nghệ xử lý N, P theo quy trình VIP .......................................51
Hình 2.7. Sơ đồ hoạt động của bể SBR .....................................................................52
Hình 2.8. Sơ đồ công nghệ xử lý N, P trong mƣơng oxy hóa ...................................52
Hình 2.9: Sơ đồ quá trình xử lý N-NH4+ ..................................................................54
Hình 2.10 Sơ đồ xử lý P bằng phƣơng pháp sinh học sử dụng vật liệu bám dính cốt
sắt (Fe) không có bùn hoạt tính tuần hoàn ................................................................57
Hình 3.1. Cấu tạo bể UASB ......................................................................................69
Hình 3.8. Tấm chắn khí trong bể UASB ...................................................................70
Hình 3.2. Tấm hƣớng dòng trong bể UASB .............................................................71

5


MỞ ĐẦU
Chăn nuôi là một trong hai lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp (chăn
nuôi, trồng trọt), nó không những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng
ngày của mọi ngƣời dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập quan trọng của hàng
triệu ngƣời dân hiện nay.
Sự gia tăng của các sản phẩm nông nghiệp kết hợp với nhu cầu về thực phẩm
ngày càng cao của cuộc sống đã thúc đẩy ngành chăn nuôi phát triển mạnh mẽ. Khi
công nghiệp hóa chăn nuôi cộng với sự gia tăng mạnh mẽ về số lƣợng đàn gia súc
thì chất thải từ hoạt động chăn nuôi của các trang trại, gia trại đã làm cho môi
trƣờng chăn nuôi đặc biệt là môi trƣờng xung quanh bị ô nhiễm trầm trọng, trong đó
phân và nƣớc thải từ các trang trại chính là nguồn gây ô nhiễm lớn, ảnh hƣởng tới
sức khỏe của ngƣời và vật nuôi nếu nhƣ không có biện pháp xử lý.
Theo báo cáo tổng kết của viện chăn nuôi [1], hầu hết các hộ chăn nuôi đều để
nƣớc thải chảy tự do ra môi trƣờng xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt
là vào những ngày oi bức. Nồng độ khí H2S và NH3 cao hơn mức cho phép khoảng

30-40 lần [2]. Tổng số VSV và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều
lần. Ngoài ra nƣớc thải chăn nuôi còn có chứa coliform, e.coli, COD..., và trứng
giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép.
Hiện nay một số trang trại chăn nuôi lợn đã có hệ thống xử lý nƣớc thải đơn
giản (hầm biogas) để cung cấp khí gas cho việc đun nấu, thắp sáng, chạy máy phát
điện…. Hạn chế hiện nay là phần nƣớc thải sau Biogas thải ra không đạt tiêu chuẩn
thải hiện hành cho phép. Chính vì vậy chúng tôi thực hiện đề tài “Đánh giá hiện
trạng môi trường và thực trạng xử lý nước thải của một số trang trại chăn nuôi
lợn trên địa bàn Hà Nội. Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chi phí thấp cho trại
lợn Xuân Khanh, Sơn Tây” với mục đích lựa chọn công nghệ tối ƣu để xử lý chất
thải lỏng trong quá trình chăn nuôi lợn. Đảm bảo nƣớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn
quy định và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng đồng thời góp phần tăng năng suất.

6


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Hiện trạng ngành chăn nuôi tại Việt Nam
Từ khi chuyển dịch từ nền kinh tế bao cấp sang nền kinh tế thị trƣờng, ngành
chăn nuôi không ngừng phát triển cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng. Theo đánh giá của
Tổ chức Nông Lƣơng Thế giới (FAO): Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu
dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất. Chăn nuôi Việt Nam, giống nhƣ các nƣớc
trong khu vực phải duy trì mức tăng trƣởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng
trong nƣớc và từng bƣớc hƣớng tới xuất khẩu. Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi
của nƣớc ta phát triển với tốc độ nhanh (Bình quân giai đoạn 2001-2006 đạt 8,9%).
Bảng 1.1. Số lượng trang trại chăn nuôi tính đến hết năm 2006
Miền

Số trang

Số trang

Số trang

Số trang

Số trang

trại lợn

trại gia

trại bò

trại trâu

trại dê

Tổng số

cầm
Cả nƣớc

7.475

2.837

6.405

247

757

17.721

Miền Bắc

3.069

1.274

1.547

222

201

6.313

Miền

4.406

1.563

4.858

25

556

11.408

Nam
Bảng 1.2. Tốc độ tăng trưởng nông nghiệp hàng năm
(đơn vị: %)
Năm

1986-

1990-

1990

1996

nông nghiệp khác

3,4

trồng trọt

1997-2005

1986-2005

2006-2010

6,0

5,5

5,2

4,1

3,4

6,1

5,4

5,2

5,5

chăn nuôi

3,4

5,8

6,7

5,6

8,5

dịch vụ

4,1

4,6

2,3

3,6

4,2

Ngành

Nguồn: tctk- viện kinh tế nông nghiệp việt nam-2009

7


Trong những năm gần đây xu hƣớng chăn nuôi nhỏ lẻ đã giảm đi đáng kể. Tỷ
lệ số hộ nuôi 1 con lợn giảm đi rõ rệt từ 45% năm 1994 xuống dƣới 30% năm 2001.
tuy nhiên, tỷ lệ số hộ nuôi 2 con lợn năm 2001 vẫn chiếm 67% tổng số hộ (so với
82% năm 1994) [21]. Quy mô phát triển chăn nuôi của các hộ đã lớn hơn nhƣng vẫn
còn nhỏ, tính chuyên môn hoá chƣa cao.
Trong xu thế chuyên môn hóa sản xuất, hình thức chăn nuôi tập trung ngày
càng phổ biến ở Việt Nam cũng nhƣ các nƣớc trên thế giới. Hiện nay, số lƣợng trại
chăn nuôi quy mô lớn ngày càng tăng. Các trại chăn nuôi lợn tập trung có trên 400 500 đầu lợn có mặt thƣờng xuyên trong chuồng nuôi. Tính đến năm 2006 cả nƣớc
có: 17.721 trang trại, chƣa kể các trang trại chăn nuôi các loại vật nuôi khác nhƣ
thỏ, lợn rừng, nhím và các loại động vật sống trong nƣớc (cá sấu,... ). Trong đó: có
7.475 trang trại chăn nuôi lợn, (miền Bắc: 3.069, miền Nam: 4.406); với 2.990 trang
trại nuôi lợn nái. Số trang trại chăn nuôi gia cầm là 2.837, miền Bắc: 1.274, miền

Nam: 1.564); Số trang trại chăn nuôi bò là 6.405, trong đó có 2.011 trang trại chăn
nuôi bò sữa (miền Bắc: 3.069. miền Nam: 4.406); Số trang trại chăn nuôi trâu là:
247 miền Bắc: 222, miền Nam: 27); Số trang trại chăn nuôi dê là: 757 miền Bắc:
201, miền Nam: 556).
Hình 1.1. Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm về số đầu con
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

9.10

6.70

9.30
7.60

7.20

6.005.90
4.60
3.80

3.50

3.20

2.60

2.30

2.40

1996-2000

2000-2003

2003-2005

0.80

0
1986-1990

1991-1995

Gia súc

Lợn

8

Gia cầm

Việc phát triển mạnh ngành chăn nuôi cũng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho
việc phát triển các ngành công nghiệp khác liên quan nhƣ công nghiệp chế biến
thức ăn gia súc, công nghiệp thực phẩm và do vậy góp phần thúc đẩy quá trình công
nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp.
Các cơ sở chăn nuôi phát triển tự phát, chƣa theo quy hoạch, chủ yếu trên đất
vƣờn nhà, đất mua hoặc thuê tại địa phƣơng. Khoảng 80% tổng số cơ sở chăn nuôi
còn xây dựng ngay trong khu dân cƣ, gây ô nhiễm môi trƣờng, tăng nguy cơ dịch
bệnh cho vật nuôi, con ngƣời và ảnh hƣởng lớn đến sự phát triển bền vững của
ngành chăn nuôi.
1.1.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi lợn
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi lợn phát triển với tốc độ rất nhanh
nhƣng chủ yếu là tự phát và chƣa đáp ứng đƣợc các tiêu chuẩn kỹ thuật về chuồng
trại và kỹ thuật chăn nuôi. Do đó năng suất chăn nuôi thấp và gây ô nhiễm môi
trƣờng một cách trầm trọng. Ô nhiễm môi trƣờng không những ảnh hƣởng đến sức
khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn ảnh hƣởng rất lớn đến sức khỏe con
ngƣời và môi trƣờng sống xung quanh. Mỗi năm ngành chăn nuôi gia súc gia cầm
thải ra khoảng 75-85 triệu tấn phân, với phƣơng thức sử dụng phân chuồng không
qua xử lý ổn định và nƣớc thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trƣờng gây ô
nhiễm nghiêm trọng.
Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời trên nhiều
khía cạnh: gây ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm, môi trƣờng khí, môi trƣờng
đất và các sản phẩm nông nghiệp. Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh
về hô hấp, tiêu hoá, do trong chất thải chứa nhiều VSV gây bệnh, trứng giun. tổ
chức y tế thế giới (WHO) đã cảnh báo: nếu không có biện pháp thu gom và xử lý
chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ ảnh hƣởng rất lớn đến sức khỏe con
ngƣời, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng. Đặc biệt là các virus biến
thể từ các dịch bệnh nhƣ lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan
nhanh chóng và có thể cƣớp đi sinh mạng của rất nhiều ngƣời.

9


Cho đến nay, chƣa có một báo cáo nào đánh giá chi tiết và đầy đủ về ô nhiễm
môi trƣờng do ngành chăn nuôi gây ra. Theo báo cáo tổng kết của viện chăn nuôi
[1], hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nƣớc thải chảy tự do ra môi trƣờng xung quanh
gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là vào những ngày oi bức. Nồng độ khí H2S và
NH3 cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần [2]. Tổng số VSV và bào tử nấm
cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần. Ngoài ra nƣớc thải chăn nuôi còn có chứa
Coliform, E.coli, COD..., và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn
cho phép.
Ô nhiễm môi trƣờng khu vực trại chăn nuôi do sự phân huỷ các chất hữu cơ có
mặt trong phân và nƣớc thải của lợn. Sau khi chất thải ra khỏi cơ thể của lợn thì các
chất khí đã lập tức bay lên, khí thải chăn nuôi bao gồm hỗn hợp nhiều loại khí trong
đó có trên 40 loại gây mùi, chủ yếu là H2S và NH3. Trong điều kiện kỵ khí cộng với
sự có mặt của vi khuẩn trong phân và nƣớc thải xảy ra quá trình khử các ion
sunphát (SO42-) thành sunphua (S2-). Trong điều kiện bình thƣờng thì H2S là một
trong những nguyên nhân gây ra các vấn đề về màu và mùi. Nồng độ S2- tại hố thu
nƣớc thải chăn nuôi lợn có thể lên đến 330 mg/l cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn
(theo TCVN 5945-2005 cột C nồng độ sunfua là 1,0mg/l) [2].
Việc kiểm soát chất thải chăn nuôi là một nội dung cấp bách cần đƣợc các cấp
quản lý, các nhà sản xuất và cộng đồng dân cƣ bắt buộc quan tâm để: hạn chế ô
nhiễm môi trƣờng, bảo vệ sức khỏe của con ngƣời, cảnh quan khu dân cƣ cũng nhƣ
không kìm hãm sự phát triển của ngành.
1.1.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường đến năng suất chăn nuôi
Tình hình dịch bệnh bùng phát trên quy mô rộng ngày càng tăng, dịch bệnh có
nhiều nguyên nhân và từ nhiều nguồn khác nhau: do vius, vi khuẩn, ký sinh trùng.
Vì vậy để hạn chế các nguyên nhân gây bệnh trên, ô nhiễm môi trƣờng chuồng nuôi
là vấn đề cấp bách cần giải quyết hiện nay.
Bệnh và các loại vi khuẩn gây bệnh trên lợn: bệnh tiêu hóa do vi khuẩn E.coli

gây ra ỉa chảy ở lợn con, bệnh do ký sinh trùng gây ra làm lợn chậm lớn, còi cọc...
bên cạnh đó chất lƣợng không khí trong chuồng nuôi cũng rất quan trọng, gia súc

10


hít vào phổi những chất độc hại gây viêm nhiễm đƣờng hô hấp làm ảnh hƣởng đến
sự tăng trƣởng. Phân và nƣớc thải không đƣợc thu gom xử lý sẽ phân hủy gây ô
nhiễm môi trƣờng không khí ảnh hƣởng đến năng suất chăn nuôi, môi trƣờng chăn
nuôi bao gồm các yếu tố: khí amoniac, hyđro sunfua, nhiệt độ, độ ẩm, bụi và các khí
gây mùi hôi thối khác.
Bảng 1.3. Các bệnh điển hình liên quan đến chất thải chăn nuôi
Tên mầm bệnh

Loại

Đƣờng ô

Gây bệnh

nhiễm

nđtp*

vật nuôi

ngƣời

e. coli

vi trùng

nƣớc, thức ăn

+

+

+

salmonella

vi trùng

nƣớc, thức ăn

+

+

+

leptospira

vi trùng

nƣớc, thức ăn

-

+

+

dịch tả lợn

virut

nƣớc, thức ăn

-

+

-

ascarissuum

ký sinh trùng

nƣớc, thức ăn

-

+

+

bệnh ngoài da

nấm, kst

nƣớc, thức ăn.

-

+

+

-

+

+

da niêm mạc
c. parium

kst

nƣớc, thức ăn

(*nđtp: ngộ độc thực phẩm)
Theo nghiên cứu của viện chăn nuôi [26] về ảnh hƣởng của môi trƣờng tới
năng suất chăn nuôi cho thấy, nếu lợn đƣợc chăn nuôi trong một môi trƣờng không
ô nhiễm có thể tăng trọng cao hơn nuôi trong môi trƣờng ô nhiễm bình quân
34g/ngày/con (tăng 7% so với chuồng nuôi bị ô nhiễm), tỷ lệ lợn mắc bệnh ở
chuồng ô nhiễm cũng cao hơn 7% so với chuồng không ô nhiễm. Điều đó cho thấy
môi trƣờng có ý nghĩa rất lớn đến năng suất chăn nuôi và công tác kiểm soát dịch

bệnh đối với vật nuôi.
1.1.3. Tình hình dịch bệnh trong ngành chăn nuôi lợn và thiệt hại kinh tế
Dịch lở mồm long móng (LMLM): các triệu chứng điển hình nhƣ trâu, bò, lợn
chảy nhiều nƣớc bọt, loét niêm mạc lƣỡi, lở mồm và tụt móng. Ở nƣớc ta bệnh
LMLM đã xuất hiện dai dẳng trong nhiều năm qua và khó tiêu trừ, biện pháp duy

11


nhất là tiêu huỷ gia súc trong khu vực dịch bệnh. Đến tháng 2 năm 2007 dịch này
vẫn xuất hiện ở nhiều tỉnh và phải thực hiện tiêu huỷ hàng ngàn con lợn, bò [29].
Dịch bệnh tai xanh của lợn (rối loạn hô hấp và sinh sản - hội chứng PRRS)
triệu chứng: bỏ ăn, sốt, tai chuyển màu xanh và chết. bệnh tai xanh do virus lelytad
tấn công và phá hủy đại thực bào (cơ quan có chức năng tiêu diệt vi khuẩn), nên lợn
rất dễ chết vì bị bội nhiễm do vi khuẩn gây bệnh tả, tụ huyết trùng, hen suyễn…một
số bệnh tích thƣờng gặp: não sung huyết, phổi viêm xuất huyết, gan sƣng... Ở Việt
Nam, bệnh đã xuất hiện tại miền nam nhiều năm trƣớc đây, vào tháng 3/2007 tại
Hải Dƣơng xuất hiện dịch bệnh tai xanh, sau đó đã có thêm gần 30.000 con lợn tại
một số tỉnh đồng bằng Bắc bộ bị nhiễm bệnh. Vào tháng 3-4/2008 dịch bệnh tai
xanh lại bùng phát ở 11 tỉnh thành ở cả 3 miền trong cả nƣớc, số lợn mắc bệnh phải
tiêu hủy là 26.300 con [29]. Để chữa trị bệnh tai xanh cho lợn có thể sử dụng thuốc
kháng sinh cho lợn, tuy nhiên đã xảy ra hiện tƣợng nhờn thuốc. Biện pháp tối ƣu
nhất để ngăn chặn sự lây lan dịch bệnh là khoanh vùng ổ dịch và tiêu hủy lợn bệnh.
Dịch bệnh đối với vật nuôi ở nƣớc ta mấy năm gần đây liên tục bùng phát, hết
dịch bệnh này đến dịch bệnh khác, gây tổn thất lớn cho nền kinh tế và nhiều chủ trại
chăn nuôi bị phá sản. Các dịch bệnh sau khi đƣợc ngăn chặn có nguy cơ bùng phát
trở lại rất cao, mặc dù các cấp các ngành và nhân dân đã mất nhiều công sức và tiền
của để phòng dịch và dập dịch. Tuy nhiên để đảm bảo phát triển bền vững lâu dài,
cần phải đặt công tác môi trƣờng chuồng trại chăn nuôi lên hàng đầu.
1.2. Tổng quan về chất thải chăn nuôi lợn và hiện trạng quản lý chất thải chăn

nuôi lợn ở Việt Nam
1.2.1. Đặc điểm chất thải chăn nuôi lợn
Nƣớc thải chăn nuôi là một trong những loại nƣớc thải rất đặc trƣng, có khả
năng gây ô nhiễm môi trƣờng cao bằng hàm lƣợng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P và
sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải đƣợc xử lý trƣớc khi thải ra ngoài môi trƣờng.
Lựa chọn một quy trình xử lý nƣớc thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất
nhiều vào thành phần tính chất nƣớc thải, bao gồm:

12


 Các chất hữu cơ và vô cơ: Trong nƣớc thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm
70-80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hydratcarbon và các dẫn xuất của
chúng có trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy. Các chất
vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amonium, muối chlorua, SO42 N và P: Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên
khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nƣớc tiểu.
Trong nƣớc thải chăn nuôi lợn thƣờng chứa hàm lƣợng N và P rất cao.
 Vi sinh vật gây bệnh: Nƣớc thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và
trứng ấu trùng giun sán gây bệnh. Nguồn nƣớc thải này có nguy cơ trở thành
nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc đồng thời lây lan một số
bệnh cho ngƣời vì nƣớc thải chăn nuôi còn chứa nhiều mầm bệnh nhƣ: Samonella,
Leptospira, Clostridium tetani, Bacilus anthracis, Fasciolosis buski.
Chất thải chăn nuôi chia ra thành 3 nhóm:
+ Chất thải rắn: Phân, chất độn, lông, chất hữu cơ tại các lò mổ...
+ Chất thải lỏng: nƣớc tiểu, nƣớc rửa chuồng, tắm rửa gia súc, vệ sinh lò mổ,
các dụng cụ…
+ Chất thải khí: CO2, NH3, CH4…
Chất thải rắn và nƣớc thải. Chất thải rắn chủ yếu là phân, rác, thức ăn thừa của
vật nuôi.... Chất thải rắn chăn nuôi lợn có độ ẩm từ 56-83%, tỷ lệ N, P, K cao, chứa
nhiều hợp chất hữa cơ, vô cơ và một lƣợng lớn các vi sinh vật, trứng các ký sinh

trùng có thể gây bệnh cho ngƣời và vật nuôi.
Tùy theo đặc điểm chuồng nuôi và hình thức thu gom chất thải, chất thải chăn
nuôi lợn bao gồm: chất thải rắn, nƣớc tiểu, nƣớc thải chăn nuôi (hỗn hợp phân, nƣớc
tiểu, nƣớc rửa chuồng..).
1.2.1.1. Chất thải rắn - Phân
Là những thành phần từ thức ăn nƣớc uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ
đƣợc và thải ra ngoài cơ thể. Phân gồm những thành phần:
- Những dƣỡng chất không tiêu hóa đƣợc của quá trình tiêu hóa vi sinh.

13


- Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin …), các mô tróc ra từ các
niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài.
- Các loại vi sinh vật trong thức ăn, ruột bị thải ra ngoài theo phân.
a. Lượng phân:
Lƣợng phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi và
khẩu phần ăn. Lƣợng phân lợn thải ra mỗi ngày có thể ƣớc tính 6-8% trọng lƣợng
của vật nuôi [2]. Lƣợng phân thải trung bình của lợn trong 24 giờ đƣợc thể hiện
dƣới bảng sau:
Bảng 1.4. Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm
Lƣợng phân (kg/ngày)

Nƣớc tiểu (kg/ngày)

Trâu bò lớn

20-25

10-15

Lợn (<10kg)

0,5-1

0,3-0,7

Lợn (15-45kg)

1-3

0,7-2,0

Lợn (45-100kg)

3-5

2-4

Loại gia súc

Bảng 1.5. Lượng chất thải chăn nuôi ước tính năm 2008
TT

Loại vật

Tổng số đầu con

Chất thải rắn bình

Tổng chất thải rắn/

nuôi

năm 2008

quân (kg/con/ngày)

năm (tr tấn)

(1.000.000 con)
1

Bò

6.33

10

23.13

2

Trâu

2.89

15

15.86

3

Lợn

26.70

2

19.49

4

Gia cầm

247.32

0.2

18.05

5

Dê

1.34

1.5

0.73

6

Cừu

0.08

1.5

0.04

7

Ngựa

0.12

4

0.17

8

Hƣơu, nai

0.04

2.5

0.03

9

Chó

8.07

1

2.95

Tổng cộng

80.45

14


b. Thành phần trong phân lợn
Thành phần các chất trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Thành phần dƣỡng chất của thức ăn và nƣớc uống;
- Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi sẽ có khả năng tiêu hóa khác nhau);
- Tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể: nếu nhu cầu cá thể cao thì sử
dụng dƣỡng chất nhiều thì lƣợng phân thải sẽ ít và ngƣợc lại.
Bảng 1.6. Thành phần (%) của phân gia súc gia cầm
Nƣớc

Nitơ

P2O5

K2O

CaO

MgO

Lợn

82.0

0.60

0.41

0.26

0.09

0.10

Trâu, bò

83.14

0.29

0.17

1.00

0.35

0.13

Gà

56.0

1.63

0.54

0.85

2.40

0.74

Loại phân

Ngoài ra, trong phân còn có chứa nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký sinh
trùng, trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với các giống điển
hình nhƣ Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella. Trong 1 kg phân
có chứa 2000-5000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris suum,
Oesophagostomum, Trichocephalus (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2004).
Bảng 1.7. Một số thành phần vi sinh vật trong chất thải rắn chăn nuôi lợn
Đơn vị

Số lƣợng

Coliform

MNP/100g

4.106-108

E. Coli

MPN/100g

105-107

Streptococus

MPN/100g

3.102-104

Vk/25ml

10-104

Vk/ml

10-102

MNP/10g

0-103

Chỉ tiêu

Salmonella
Cl. Perfringens
Đơn bào
1.2.1.2. Nước phân

Nƣớc phân chuồng là hỗn hợp phân, nƣớc tiểu và nƣớc rửa chuồng. Vì vậy
nƣớc phân chuồng rất giàu chất dinh dƣỡng và có giá trị lớn về mặt phân bón.
Trong 1m3 nƣớc phân có khoảng: 5-6kg N nguyên chất; 0,1kg P2O5; 12kg K2O

15


(Bergmann, 1965). Nƣớc phân chuồng là nghèo lân, giàu đạm và rất giàu Kali. Đạm
trong nƣớc phân chuồng tồn tại theo 3 dạng chủ yếu là: urê, axit uric và axit
hippuric, khi để tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón vào đất thì bị VSV
phân giải axit uric và axit hippuric thành urê và sau đó chuyển thành amoni
carbonat.
Bảng 1.8. Thành phần trung bình của nước tiểu các lọai gia súc
TT

Thành phần trong nƣớc tiểu (%)

Loại gia
súc, gia

Nƣớc CHC

N

P2O5

K2O

CaO

MgO

Cl

cầm
1

Trâu bò

92,5

3,0

1,0

0,01

1,5

0,15

0-0,1

0,1

2

Ngựa

89,0

7,0

1,2

0,05

1,50

0,02

0,24

0,2

3

Lợn

94,0

2,5

0,5

0,05

1,0

0-0,2

0-0,1

0,1

1.2.1.3. Nước thải
Nƣớc thải chăn nuôi là một loại nƣớc thải rất đặc trƣng và có khả năng gây ô
nhiễm môi trƣờng cao do có chứa hàm lƣợng cao các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P
và VSV gây bệnh. Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trƣờng của Viện
chăn nuôi (2006) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung thuộc Hà Nội, Hà
Tây, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dƣơng, Đồng Nai cho thấy đặc điểm
của nƣớc thải chăn nuôi [1]:
 Các chất hữu cơ: hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% bao gồm cellulose, protit,
acid amin, chất béo, hidrat carbon và các dẫn xuất của chúng, thức ăn thừa. Các chất
vô cơ chiếm 20–30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-,…
 N và P: khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên
khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nƣớc tiểu.
Trong nƣớc thải chăn nuôi heo thƣờng chứa hàm lƣợng N và P rất cao. Hàm lƣợng
N-tổng = 200 – 350 mg/l trong đó N-NH4 chiếm khoảng 80-90%; P_tổng = 60100mg/l.
 Sinh vật gây bệnh: Nƣớc thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và
trứng ấu trùng giun sán gây bệnh.
16

Bảng 1.9. Chất lượng nước thải theo điều tra tại các trại chăn nuôi tập trung
Chỉ
tiêu
kiểm

Đơn

Trại

vị

Đan
Phuợng

tra
pH

TTNC
Lợn
Thụy
Phƣơng

Trại lợn
Tam
Điệp

Trại
Cty

Gia
Nam

Trại
Hồng

TB±SD

Điệp

7,15

7,26

7,08

6,78

6,83

BOD5

mg/l

1339,4

1080,70

882,3

783,4

1221,2

COD

mg/l

3397,6

2224.5

1924,8

1251,6

2824.5

TDS

mg/l

4812,8

4568.44

3949,56

4012,8

4720.4

P_tổng

mg/l

99,4

80.2

69,4

57,4

85.6

N_tổng

mg/l

332,8

280,1

250,9

204,8

275,4

7,02
± 0,24
1061,40
± 278
2324,60
± 1073
4412,80
± 400
78,40
± 21
268,80
± 64

Chất thải lỏng trong chăn nuôi (nƣớc tiểu vật nuôi, nƣớc tắm, nƣớc rửa
chuồng, vệ sinh dụng cụ, ...) ƣớc tính khoảng vài chục nghìn tỷ m3 /năm
* Ảnh hưởng của nước thải trang trại chăn nuôi heo tới môi trường:
Nƣớc thải nếu không đƣợc xử lý thích hợp sẽ để lại những tác động cục bộ và
nhiều vấn đề tiềm ẩn trên diện rộng, thông qua việc gây ô nhiễm đất, nƣớc và không
khí, gây ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.
Mùi hôi là do sự phân hủy kị khí các chất thải chăn nuôi (chủ yếu là phân và
nƣớc tiểu) phóng thích ra các chất khí NH3, H2S… trong 3 – 5 ngày đầu, do vi sinh
vật chƣa kịp phân hủy các chất thải nên mùi hôi ít sinh ra, sau một thời gian dài tạo
thành mùi rất khó chịu. Chất H2S có mùi trứng thối đặc trƣng, khiến cho ngƣời ngửi
vào buồn nôn, choáng, nhức đầu. NH3 kích thích mắt và đƣờng hô hấp trên gây ngạt
ở nồng độ cao và có thể dẫn đến tử vong. Các bể chứa phân kị khí còn tạo ra CH4 có
17


tác dụng giữ lại năng lƣợng mặt trời, do đó làm thay đổi thời tiết toàn cầu. Theo
Delgado (1999), 16% lƣợng CH4 sản xuất hàng năm trên thế giới từ chăn nuôi.

Chất thải chăn nuôi có thể dùng làm phân bón để tăng độ màu mỡ của đất,
tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên, khi đƣa vào trong đất với nồng độ quá nhiều,
nếu cây sử dụng không hết, sẽ tích tụ lại có thể làm chết cây, ô nhiễm đất, ô nhiễm
nƣớc mặt và nƣớc ngầm.
Ví dụ: đất bón nhiều phân gia súc có chứa nhiều nitrogen và phospho khi có
mƣa nitrogen ngấm qua đất vào nƣớc ngầm dƣới dạng nitrat. Nitrogen và phospho
còn có thể hòa vào nƣớc chảy tràn trên mặt đất để ra ao hồ, sông suối gây nên hiện
tƣợng phú dƣỡng hóa làm ô nhiễm nƣớc mặt.
Ngoài ra, đất bón phân heo trong nhiều năm ở lƣợng cao có thể bị nhiễm
những kim loại nặng nhƣ Cu, Zn vì những chất này thƣờng đƣợc trộn vào thức ăn
gia súc để kích thích tiêu hóa và phòng ngừa dịch bệnh. Về lâu dài, các chất này có
thể có hại cho cây trồng, vật nuôi và cả con ngƣời.
Trong chất thải chăn nuôi còn có nhiều loại vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán.
Khi dùng phân tƣơi để bón cây, nhất là các loại rau, nguy cơ nhiễm bệnh cho ngƣời
và gia súc cũng tăng lên.
Chất thải gia súc có thể dẫn đến hiện tƣợng phú dƣỡng đối với nƣớc mặt, ô
nhiễm NH3, kim loại nặng và các loại kí sinh trùng, vi trùng (nhƣ E.Coli,
Samonella…). Hiện tƣợng phú dƣỡng hóa là sự phát triển quá mức của tảo do dƣ
thừa Nitơ, phospho. Do đó, các vi khuẩn phân hủy rong tảo cũng phát triển, sử dụng
oxi trong nƣớc làm cạn kiệt nguồn oxi hóa bị ngƣng lại, khi đó các vi khuẩn kị khí
có sẵn trong nguồn nƣớc thải sẽ phân hủy kị khí các chất hữu cơ tạo thành CH4,
CO2, H2S… Cũng chính môi trƣờng này, một số loại sinh vật không tồn tại sự sống
nhƣ cá, ếch, nhái…. Nếu lƣợng nƣớc này đƣợc xả trực tiếp ra mạng lƣới thoát nƣớc
sẽ gây mùi hôi thối, gây ô nhiễm nƣớc mặt và ít nhiều làm ảnh hƣởng đến mạch
nƣớc ngầm.

18


Chất NH3, sau một quá trình chuyển hóa, tạo NO3- trong nƣớc. NO3- tồn tại

trong đất với một lƣợng cao có thể ngấm qua đất để vào nƣớc ngầm. Nƣớc có nồng
độ NO3- cao có khả năng gây tử vong cho trẻ sơ sinh dƣới 6 tháng tuổi.
1.2.1.4. Khí thải
Chất thải khí: Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải (CO2, NH3, CH4, H2S, ...
thuộc các loại khí nhà kính chính ) do hoạt động hô hấp, tiêu hóa của vật nuôi, do ủ
phân, chế biến thức ăn, ... ƣớc khoảng vài trăm triệu tấn/ năm.
1.2.2. Hiện trạng quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại Việt Nam
1.2.2.1. Chất thải rắn
Công tác quản lý chất thải trong chăn nuôi lợn đang gặp nhiều khó khăn, việc
sử dụng phân lợn trong nông nghiệp vẫn còn bị hạn chế do phân lợn không giống
phân bò hay gia cầm khác. Phân lợn ƣớt và hôi thối nên khó thu gom và vận
chuyển, phân lợn là phân “nóng” khó sử dụng, hiệu quả không cao và có thể làm
chết hoặc mất năng suất cây trồng (sầu riêng mất mùi, nhãn không ngọt...). Theo
điều tra tình hình quản lý chất thải chăn nuôi ở một số huyện thuộc TP. Hồ Chí
Minh và một số tỉnh lân cận [2] chỉ có 6% số hộ nuôi lợn có bán phân cho các đối
tƣợng sử dụng để nuôi cá và làm phân bón, khoảng 29% số hộ chăn nuôi lợn sử
dụng phân cho bể biogas và 9% hộ dùng phân lợn để nuôi cá.
6%

29%

Phân bón
Biogas

50%

Bán phân
Nuôi cá
Không mục đich
6%

9%

Hình 1.2. Mục đích sử dụng phân trong quá trình chăn nuôi lợn theo
điều tra tại một số huyện thuộc TP. Hồ Chí Minh

19


Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trƣờng của Viện chăn nuôi
(2006) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung ở Hà Nội, Hà Tây, Ninh
Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dƣơng, Đồng Nai cho thấy: Chất thải rắn bao
gồm chủ yếu là phân, chất độn chuồng, thức ăn thừa và đôi khi là xác gia súc, gia
cầm chết. Kết quả điều tra hiện trạng quản lý chất thải chăn nuôi cho thấy 100% số
cơ sở chăn nuôi đều chƣa tiến hành xử lý chất thải rắn trƣớc khi chuyển ra ngoài
khu vực chăn nuôi. Các cơ sở này chỉ có khu vực tập trung chất thải ở vị trí cuối
trại, chất thải đƣợc thu gom và đóng bao tải để bán cho ngƣời tiêu thụ làm phân bón
hoặc nuôi cá. Các bao tải này đƣợc tái sử dụng nhiều lần, không đƣợc vệ sinh tiêu
độc nên nguy cơ gây ô nhiễm môi trƣờng và lây nhiễm lan truyền dịch bệnh từ trang
trại này sang trang trại khác là rất cao. Đối với phƣơng thức nuôi lợn trên sàn bê
tông phía dƣới là hầm thu gom thì không thu đƣợc chất thải rắn. Toàn bộ chất thải,
bao gồm phân, nƣớc tiểu, nƣớc rửa chuồng đƣợc hòa lẫn và dẫn về bể biogas.
1.2.2.2. Chất thải lỏng
Đây là loại chất thải ít đƣợc sử dụng và khó quản lý do:
- Lƣợng nƣớc thải lớn, lƣợng nƣớc sử dụng cho nhu cầu uống, rửa chuồng và
tắm cho lợn là 30-50 lít nƣớc/1con.ngđ.
- Nƣớc thải có mùi hôi thối, khó vận chuyển đi xa để sử dụng cho các mục
đích nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản;
- Lƣợng nƣớc thải quá lớn, không thể sử dụng hết cho diện tích đất canh tác
xung quanh.
Tƣới cây

15%
Biogas
40%
Xử lý sơ bộ, thải
ra MT
45%

Hình 1.3. Mục đích sử dụng nước thải trong quá trình chăn nuôi lợn theo điều
tra tại một số huyện thuộc TP. Hồ Chí Minh
20


Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trƣờng của Viện chăn nuôi
(2006) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung thuộc Hà Nội, Hà Tây, Ninh
Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dƣơng, Đồng Nai cho thấy: nƣớc thải của các
cơ sở chăn nuôi lợn bao gồm nƣớc tiểu, rửa chuồng, máng ăn, máng uống và nƣớc
tắm rửa cho lợn. Cả 10 cơ sở chăn nuôi lợn đƣợc điều tra đều có chỉ có hệ thống xử
lý chất thải lỏng bằng công nghệ biogas. Kết quả điều tra của cho thấy hệ thống xử
lý nƣớc thải tại các trang trại trên là: Nƣớc thải  bể Biogas  hồ sinh học  thải
ra môi trƣờng, hầu hết các trang trại chăn nuôi lợn khác cũng có sơ đồ xử lý chất
thải nhƣ trên [1].
Nhìn chung, việc quản lý chất thải chăn nuôi lợn đang gặp nhiều khó khăn.
Nhu cầu sử dụng chất thải chăn nuôi lợn trong nông nghiệp còn rất thấp. Vì vậy cần
có nhiều biện pháp tích cực kết hợp để giải quyết vấn đề quản lý và khắc phục sự ô
nhiễm môi trƣờng do một lƣợng chất thải chăn nuôi gây ra.
Bảng 1.10. Phương pháp xử lý và sử dụng chất lỏng tại các hệ thống
Đơn
Chỉ tiêu
trang

trại

Chất

xử lý bằng

thải

biogas

đƣợc

trang

xử lý

xử lý bằng

trại

ao lắng
Chất
thải
không
đƣợc
xử lý

trang

trại

đƣa xuống
ao cá
trang

trại

đổ ra môi
trƣờng

vị

VAC

AC

VC

C

%

42,5

24,39

64,70

73,68

m3

3,87 ±5,43

4,41±1,28

3,73±1,83

3,98 ±2,98

%

11,25

-

-

-

m3

5,59 ±2,86

-

-

-

%

63,75

75,60

-

-

m3

4,99 ±1,28

6,58±4,32

-

-

%

11,25

12,19

57,14

63,15

m3

2,22 ±2,23

4,91±2,95

3,98 ±5,75

3,50±5,40

21


1.2.3. Tổng quan về quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới
Việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn đã đƣợc nghiên cứu triển khai ở các nƣớc
phát triển từ cách đây vài chục năm. Các nghiên cứu của các tổ chức và các tác giả
nhƣ (Zhang và Felmann, 1997), (Boone và cs., 1993; Smith & Frank, 1988),
(Chynoweth và Pullammanappallil, 1996; Legrand, 1993; Smith và cs., 1988; Smith
và cs., 1992), (Chynoweth, 1987; Chynoweth & Isaacson, 1987)... Các công nghệ
áp dụng cho xử lý nƣớc thải trên thế giới chủ yếu là các phƣơng pháp sinh học. Ở
các nƣớc phát triển, quy mô trang trại hàng trăm hecta, trong trang trại ngoài chăn
nuôi lợn quy mô lớn (trên 10.000 con lợn), phân lợn và chất thải lợn chủ yếu làm
phân vi sinh và năng lƣợng Biogas cho máy phát điện, nƣớc thải chăn nuôi đƣợc sử
dụng cho các mục đích nông nghiệp.
Cơ sở chăn nuôi
quy mô nhỏ lẻ

Trang trại lớn quy mô
công nghiệp

Nuôi thả,
chuông hở

Hệ thống nuôi
trên sàn

Bể chứa, hồ chứa nƣớc
thải, hệ thống xử lý yếm
khí, bể biogas dung tích
lớn..

Kho chứa chất
thải rắn

ủ phân compost
Kênh mƣơng
tiếp nhận nƣớc
thải
Ruộng, cánh đồng

Dòng nƣớc thải

Land

Dòng chất thải
rắn

Hình 1.4. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới

22

Tại các nƣớc phát triển việc ứng dụng phƣơng pháp sinh học trong xử lý nƣớc
thải chăn nuôi đã đƣợc nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến trong nhiều năm qua.
Tại Hà Lan, nƣớc thải chăn nuôi đƣợc xử lý bằng công nghệ SBR qua 2 giai
đoạn: giai đoạn hiếu khí chuyển hóa thành phần hữu cơ thành CO2, nhiệt năng và
nƣớc, amoni đƣợc nitrat hóa thành nitrit và/hoặc khí nitơ; giai đoạn kỵ khí xảy ra
quá trình đề nitrat thành khí nitơ. Phốtphat đƣợc loại bỏ từ pha lỏng bằng định
lƣợng vôi vào bể sục khí (Willers et al.,1994).
Tại Tây Ban Nha, mƣớc thải chăn nuôi đƣợc xử lý bằng quy trình
VALPUREN (đƣợc cấp bằng sáng chế Tây Ban Nha số P9900761). Đây là quy
trình xử lý kết hợp phân hủy kỵ khí tạo hơi nƣớc và làm khô bùn bằng nhiệt năng
đƣợc cấp bởi hỗ hợp khí sinh học và khí tự nhiên.
Tại Thái Lan, công trình xử lý nƣớc thải sau Biogas là UASB. Đây là công
trình xử lý sinh học kỵ khí ngƣợc dòng. Nƣớc thải đƣợc đƣa vào từ dƣới lên, xuyên
qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các bông bùn mịn. Quá trình khoáng hóa các chất
hữu cơ diễn ra khi nƣớc thải tiếp xúc với các bông bùn này. Một phần khí sinh ra
trong quá trình phân hủy kỵ khí (CH4, CO2 và một số khí khác) sẽ kết dính với các
bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn đều giữa
bùn và nƣớc. Khi lên đến đỉnh bể, các bọt khí đƣợc giải phóng với khí tự do và bùn
sẽ rơi xuống. Để tăng tiếp xúc giữa nƣớc thải với các bông bùn, lƣợng khí tự do sau
khi thoát ra khỏi bể đƣợc tuần hoàn trở lại hệ thống.

23