Đánh giá hiện trạng môi trường nước và đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm trong trại lợn tuấn hà xã yên sơn, huyện lục nam, tỉnh bắc giang
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.1 MB, 55 trang )
`ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----
-----
NGUYỄN THỊ YẾN
Tên đề tài:
“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT
SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI TRẠI LỢN TUẤN HÀ XÃ YÊN
SƠN - HUYỆN LỤC NAM - TỈNH BẮC GIANG”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học môi trường
Khoa
: Môi trường
Khóa học:
2013 – 2017
Thái Nguyên - năm 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-----
-----
NGUYỄN THỊ YẾN
Tên đề tài:
“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT
SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG TRẠI LỢN TUẤN HÀ XÃ
YÊN SƠN - HUYỆN LỤC NAM - TỈNH BẮC GIANG”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Khoa học môi trường
Lớp
: K45B – KHMT
Khoa
: Môi trường
Khóa học:
2013 – 2017
Giảng viên hướng dẫn: TS.Trần Thị Phả
Thái Nguyên - năm 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, khoa môi trường và giảng viên hướng dẫn cô Trần Thị Phả, em tiến
hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước và đề xuất một
số biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước trong trại lợn Tuấn Hà xã Yên
Sơn - Huyện Lục Nam - Tỉnh Bắc Giang”.
Để hoàn thành khóa luận này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô
trong Khoa Môi trường - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình
chỉ bảo, truyền đạt kiến thức và nhiều kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt
quá trình học vừa qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo Trần Thị Phả,
người đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốt thời gian thực tập. Và em
cũng xin cảm ơn chủ trang trại lợn Tuấn Hà đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để
chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập vừa qua
Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đa có cố gắng nhưng do thời
gian và năng lực có hạn nên đề tài của em còn nhiều thiếu sót. Rất mong
nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2017
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm8
Bảng 2.2: Thành phần % của phân gia súc gia cầm ........................................ 8
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của nước tiểu có trọng lượng 70 - 100kg ....... 9
Bảng 2.4: Tính chất nước thải chăn nuôi heo ................................................ 10
Bảng 2.5: Các nước có số lượng lợn nhiều nhất thế giới............................... 14
Bảng 2.6: Số đầu lợn qua các năm (đơn vị triệu con) ................................... 15
Bảng 4.1: Số lợn nái trong những năm gần đây ............................................ 26
Bảng 4.2: Lịch vệ sinh phòng bệnh của trại lợn nái ..................................... 28
Bảng 4.3: Kết quả phân tích nước thải trước Bioga chăn nuôi của trang trại
Tuấn Hà ...................................................................................... 31
Bảng 4.5: Kết quả phân tích nước sau bioga ................................................. 34
Bảng 4.6: Kết quả phân tích nước mặt .......................................................... 37
Bảng 4.7: Kết quả phân tích nước ngầm ....................................................... 39
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ nồng độ của COD trong trang trại Tuấn Hà .................... 32
Hình 4.2: Biểu đồ nồng độ của BOD trong trang trại Tuấn hà ..................... 32
Hình 4.3: Biểu đồ nồng độ của TSS trong trang trại Tuấn hà....................... 33
Hình 4.4: Biểu đồ nồng độ COD trước và sau biogas so với QCVN 62/2016 .... 35
Hình 4.5: Biểu đồ hiện nồng độ BOD trước và sau biogas so với QCVN
62/2016 ...................................................................................... 35
Hình 4.6: Biểu đồ hiện nồng độ TSS trước và sau biogas so với QCVN
62/2016 ...................................................................................... 36
Hình 4.7: Biểu đồ nồng độ BOD5 của trại lợn Tuấn Hà so với QCVN 08/2015 .. 38
Hình 4.8: Chất lượng nước ngầm theo NH4+ ................................................ 40
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT:
Kí hiệu
Tên đầy đủ
BOD:
Nhu cầu oxy sinh hóa
BVMT:
Bảo vệ môi trường
BTNMT:
Bộ tài nguyên môi trường
COD:
Nhu cầu oxy hóa học
DO:
Nồng độ oxy tự do trong nước
FAO:
Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc
KTXH:
Kinh tế xã hội
QCVN:
Quy chuẩn Việt Nam
TCVN:
Tiêu chuẩn Việt Nam
TSS:
Tổng chất rắn lơ lửng
VSV:
Vi sinh vật
v
MỤC LỤC
PHẦN 1 ............................................................................................................................ 1
PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài .................................................................................... 2
1.2.1 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2
1.2.2 Yêu cầu của đề tài ................................................................................................. 2
1.3.Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................ 2
1.3.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................................... 2
1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................................. 3
PHẦN 2 ............................................................................................................................ 4
TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................................. 4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ........................................................................................... 4
2.1.1.Cơ sở lý luận......................................................................................................... 4
2.1.2. Cơ sở thực tiễn..................................................................................................... 5
2.1.3.Cơ sở pháp lý ........................................................................................................ 6
2.2.Chất thải từ hoạt động chăn nuôi lợn và các vấn đề ô nhiễm môi trường ...................... 7
2.2.1.Đặc điểm của chất thải chăn nuôi .......................................................................... 7
2.2.2. Nước tiểu ............................................................................................................. 9
2.3. Nước thải.................................................................................................................... 9
2.4. Khí thải .................................................................................................................... 11
2.5.1 Tình hình phát triển chăn nuôi lợn trên thế giới. .................................................. 13
2.5.2. Tình hình chăn nuôi tại Việt Nam ...................................................................... 14
vi
2.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý nước thải chăn
nuôi lợn ........................................................................................................................... 15
2.6.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi lợn .............................. 15
2.6.2. Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn ............................................ 17
2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình phân hủy yếm khí.................. 22
Phần 3 ............................................................................................................................. 23
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 23
3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 23
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................. 23
3.3 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 23
3.4 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 23
3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp. ................................................................. 23
3.4.2 Phương pháp điều tra thu thập tài liệu, số liệu ..................................................... 24
3.4.3 Phương pháp, vị trí, kí hiệu mẫu lấy mẫu. ............................................................... 24
3.4.4 Phương pháp phân tích........................................................................................ 24
3.4.5 Phương pháp xử lí số liệu.................................................................................... 25
Phần 4 ............................................................................................................................. 26
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................................... 26
4.1. Khái quát về trang trại .............................................................................................. 26
4.1.1. Điều kiện tự nhiên, cơ sở vật chất của cơ sở thực tập ......................................... 26
(Nguồn: kết quả thống kê tại trang trại)........................................................................ 28
4.1.2. Công tác quản lý và vệ sinh môi trường tại trang trại.......................................... 29
4.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của trang trại Tuấn Hà ............................ 30
4.2.1. Đánh giá chất lượng nước trước biogas .............................................................. 30
4.3.2. Đánh giá chất lượng nước thải sau bioga ............................................................ 34
vii
4.3.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước mặt ......................................................... 37
4.3.4. Đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm ...................................................... 39
4.4. Một số tồn tại và giải pháp trong chăn nuôi theo quy mô trang trại tại trang trại Tuấn
Hà xã Yên Sơn ................................................................................................................ 40
4.4.1. Một số tồn tại ..................................................................................................... 40
4.4.2. Các giải pháp ..................................................................................................... 41
PHẦN 5 .......................................................................................................................... 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 43
T
5.2. Kiến nghị .................................................................................................................. 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 45
1
PHẦN 1
PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Như chúng ta đã biết, nông nghiệp là một ngành sản xuất vật chất cơ
bản, giữ vai trò to lớn trong việc phát triển kinh tế của hầu hết các nước, đặc
biệt là các nước đang phát triển. Ở các nước này còn nghèo, đại bộ phận sống
bằng nghề nông. Tuy nhiên ở các nước phát triển, mặc dù tỉ trọng GDP nông
nghiệp không lớn, nhưng khối lượng nông sản của các nước này khá lớn và
không ngừng tăng, đảm bảo cung cấp đủ cho đời sống cho con người những
sản phẩm tối cần thiết.
Ở Việt Nam hiện nay, nông nghiệp giữ vị trí chủ đạo trong ngành kinh
tế quốc dân khi có 70% dân cư sống dựa vào nông nghiệp. Trong các ngành
trong nông nghiệp hiện nay thì chăn nuôi đang giữ một vị trí vô cùng trọng,
nó không những cung cấp một lượng thực phẩm khá lớn cho tiêu dùng hàng
ngày mà nó còn là nguồn thu nhập của hàng triệu người dân hiện nay. Đây là
một ngành rất có tiềm năng phát triển nên quy mô, số lượng của ngành một
tăng, GDP của ngành ngày một cao. Trước đây, chăn nuôi chỉ phát triển ở quy
mô hộ gia đình, nhưng hiện nay ngành chăn nuôi đang có phát triển theo quy
mô trang trại và ngày càng được áp dụng các phương pháp chăn nuôi mang lại
hiệu quả kinh tế đáng kể, áp dụng các công nghệ tiến bộ khoa học kỹ thuật
mới trong chăn nuôi nhằm tạo ra năng suất và chất lượng cao hơn. Loại hình
chăn nuôi này đang được người dân ở các địa phương quan tâm, trong đó
chăn nuôi gia súc, gia cầm chiếm tỷ lệ lớn nhất.
Với những hiệu quả kinh tế đem lại của ngành chăn nuôi nói chung và
ngành chăn nuôi lợn nói riêng, bên cạnh những lợi ích đó thì chăn nuôi lợn
cũng mang lại nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là môi trường nước xung
quanh trại lợn.
2
Ngành chăn nuôi đưa vào môi trường nhiều những chất ô nhiễm khá
phức tạp như: phân, nước tiểu, hoocmon, chất kháng sinh, hóa chất, các loại
vi sinh vật, hàm lượng nitrat trong nước khá cao... các loại chất thải này gây ô
nhiễm khá lớn cho môi trường nước, nếu không được quan tâm xử lý thì sẽ
gây ảnh hưởng lớn đến nguồn nước tại khu vực đó.
Vì vậy, để đánh giá được hiện trạng môi trường nước trong trại lợn
Tuấn Hà em đã thực hiện đề tài: “ Đánh giá hiện trạng môi trường nước và
đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm trong trại lợn Tuấn Hà xã Yên
Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang”
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá hiện trạng môi trường nước xung quanh trại lớn Tuấn Hà tại
xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang.
- Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại
trại lợn.
1.2.2 Yêu cầu của đề tài
- Phản ánh đầy đủ, đúng đắn hiện trạng môi trường nước xung quanh
trang trại lợn và ảnh hưởng của nó tới môi trường xung quanh.
- Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan.
- Kết quả phân tích các thông số về chất lượng nước chính xác.
- Các mẫu nghiên cứu và phân tích đảm bảo tính khoa học và được lấy
tại trang trại.
1.3.Ý nghĩa của đề tài
1.3.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Vận dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế.
- Từ việc đánh giá hiện trạng, đề xuất một số giải pháp phù hợp nhằm
cải thiện và bảo vệ môi trường.
3
- Đánh giá vấn đề thực tế và hiện trạng môi trường nước thải chăn nuôi.
- Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, tạo điều
kiện tốt hơn phục vụ công tác môi trường sau khi ra trường. Vận dụng và phát
huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu.
- Bổ sung tư liệu cho học tập.
1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn
Qua quá trình nghiên cứu hiện trạng và ảnh hưởng của nước thải tại
trang trại chăn nuôi lợn để biết được những khó khăn và tồn tại trong việc
quản lý và xử lý nước thải, giúp trang trại chăn nuôi lợn có công tác quản lý
môi trường được tốt hơn. Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường
trong chăn nuôi, và đề xuất những giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với
điều kiện của trang trại, cải thiện cảnh quan môi trường và nâng cao chất
lượng môi trường sống cho cộng đồng dân cư.
4
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1.Cơ sở lý luận
Trong các nước ASEAN, Việt Nam là một nước chịu áp lực đất đai lớn
nhất. Tốc độ tăng trưởng dân số và quá trình đô thị hóa đã làm giảm diện tích
đất nông nghiệp. Để đảm bảo an toàn về lương thực, thực phẩm, biện pháp
duy nhất là thâm canh chăn nuôi trong đó chăn nuôi lợn là một thành phần
quan trọng trong định hướng phát triển.
Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi lợn phát triển với một tốc
độ rất nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được 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 trường một cách trầm trọng. Ô nhiễm môi trường
không những ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn
ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Mỗi
năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra khoảng trên 76 triệu tấn phân,
trên 30 triệu khối chất thải lỏng (bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước
từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn) được thải ra môi trường [13].
Cho đến nay chưa có một báo cáo đánh giá chi tiết và đầy đủ về ô
nhiễm môi trường do ngành chăn nuôi gây ra. Theo báo cáo tổng kết của Viện
chăn nuôi, hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nước chảy tự do ra ngoài môi
trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là vào các ngày oi
bức. Nồng độ H2O và NH3 cao hơn mức cho phép nhiều lần. Ngoài ra, trong
nước thải còn chứa COD, BOD, coliforms, E.coli... và trứng run sán cao hơn
nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [1].
5
Khả năng hấp thụ Nito và Photpho của gia súc, gia cầm rất kém, nên
khi thức ăn có chứa N và P đi vào cơ thể thì chúng sẽ bị bài tiết ra ngoài theo
phân và nước tiểu, nên trong nước thải sẽ chứa hàm lượng Nito và Photpho cao.
2.1.2. Cơ sở thực tiễn
Nước thải chăn nuôi thuộc loại chứa nhiều SS, COD, N, P, vì vậy xử lí
nước thải chăn nuôi kỹ thuật yếm khí luôn là lựa chọn đầu tiên. Ở các nước
Châu Âu và Châu Mỹ, nhất là nước Anh, nước và chất thải chăn nuôi được
coi là nguyên liệu để sản xuất bioga thu hồi năng lượng. Ở Đức, năng lượng
bioga từ chất thải chăn nuôi và các chất hữu cơ khác đã được đưa vào cán cân
năng lượng quốc gia để đạt mục tiêu 20% năng lượng sử dụng là năng lượng
tái tạo vào năm 2020 [3]
Tuy nhiên, do nước thải chăn nuôi lợn là một nguồn thải ô nhiễm trầm
trọng đối với môi trường loại nước thải khí xử lí, bởi lượng hữu cơ cũng như
hàm lượng N trong nước thải rất cao. Vì vậy, phát triển công nghệ xử lí nước
thải chăn nuôi lợn có hiệu quả cao và kinh tế đang là sự quan tâm đặc biệt
của các nhà khoa học trên Thế Giới cũng như ở Việt Nam. Đối với loại
nước thải này nếu chỉ xử lí bằng quá trình sinh học yếm khí thông thường
không triệt để, vẫn còn một lượng lớn các chất hữu cơ và phần lớn thành
phần dinh dưỡng.
Trong nhưng năm gần đây, chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại đã có
bước phát triển đáng kể, quy mô chăn nuôi tập trung ngày càng nhiều. Đi
cùng với nó tác động của hoạt động chăn nuôi đến môi trường ngày càng
nghiêm trọng. Thế nhưng trong thực tế, vấn đề môi trường chưa được các chủ
trang trại quan tâm đúng mức. Hầu hết các trang trạo đều xây dựng hầm ủ
Bioga để xử lý chất thải và tận dụng chất đốt, nhưng công suất không đủ lớn,
một phần lớn chất thải được đổ trực tiếp ra môi trường.
6
Như vậy, đánh giá hiện trạng môi trường nước trong trại lợn và điều vô
cùng cần thiết.
2.1.3.Cơ sở pháp lý
- Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13, ban hành ngày 23/06/2014
của Quốc hội có hiệu lực từ ngày 01/01/2015.
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày
21/06/2012.
- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ về việc
Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi
trường.
- Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ về Quy
định cấp phép, thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào
nguồn nước.
- Nghị định số 201/2013/NĐ-CP của chính phủ về việc Quy định chi
tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước.
- Nghị định số 25/2013/NĐ-CP của chính phủ về phí bảo vệ môi trường
đối với nước thải.
- Thông tư số 04/2010/TT-BNNPTNT ngày 15/1/2010 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn quy định về ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn, trại chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học.
- Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT, ngày 18/12/2006 của Bộ Tài
nguyên và Môi trường về việc bắt buộc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam về môi
trường.
- QCVN 09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước ngầm.
- QCVN 62-MT:2016/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước
thải chăn nuôi
7
2.2.Chất thải từ hoạt động chăn nuôi lợn và các vấn đề ô nhiễm môi
trường
2.2.1.Đặc điểm của chất thải chăn nuôi
Chất thải chăn nuôi được chia làm 3 nhóm:
+ Chất thải rắn: phân, rác, thức ăn thừa...
+ Chất thải lỏng: nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm cho lợn, các chất
kháng sinh..
+ Chất khí: CO2, NH4+, CH4...
2.2.1.1. Chất thải rắn - phân
- Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không
hấp thụ được và thải ra bên ngoài cơ thể, bao gồm những thành phần:
- Những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh:
men tiêu hóa, chất xơ, protein dư thừa, các khoáng chất thừa như P2O5, K2O,
CaO, MgO cũng xuất hiện trong phân [4].
- Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trysin, sepsin..), các mô tróc ra từ
các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra bên ngoài.
- Các loại vi sinh vật có trong thức ăn, ruột bị thải ra theo phân.
Thành phần trong phân thì phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
+ Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống
+ Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi khác nhau thì khả năng tiêu hóa thức ăn
cũng khác nhau)
+ Tình trạng sức khỏe của vật nuôi và nhu cầu dưỡng chất của cơ thể:
nếu nhu cầu của cá thể cao, dưỡng chất nhiều thì năng lượng thải phân cũng
nhiều và ngược lại.
Ngoài ra lượng phân còn chứa nhiều các loại vi khuẩn, virut, và kí
sinh trùng.
8
Lượng phân thải ra ngoài môi trường thì tùy thuộc vào giống, loài, tuổi
và khẩu phần ăn. Lượng phân thải ra mỗi ngày ước tính 6 - 8% trọng lượng
của vật nuôi.
Lượng phân tùy thuộc vào lượng tiêu thụ thức ăn hàng ngày và có thể
dao động từ 0,5- 3kg/con/ngày. Tuy nhiên theo một số nhóm nghiên cứu thì
hầu hết các trang trại hiện nay đều cho lợn ăn bằng thức ăn có sẵn nên có thể
tính theo lượng thức ăn tiêu thụ. Tính trung bình cho các nhóm lợn về tỉ số
giữa lượng phân thu được/ngày và lượng thức ăn ăn vào/ngày là 1,252/2,92.
Điều này có nghĩa là cứ một kg thức ăn vào sẽ thải ra 0,43kg phân.
Bảng 2.1: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra
trong 1 ngày đêm
Loại gia súc
Lượng phân (kg/ngày)
Nước 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
Lợn (45-100kg)
3-5
2-4
(Nguồn: Bùi Xuân An, 2010) [1]
2.2.1.2. Thành phần trong phân lợn
Thành phần trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống
- Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi có khả năng tiêu hóa thức ăn khác nhau)
- Tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể: nếu nhu cầu cá thể cao thì
sử dụng dưỡng chất nhiều thì lượng phân thải ra cũng nhiều và ngược lại.
Bảng 2.2: Thành phần % của phân gia súc gia cầm
loại phân
Lợn
Trâu, bò
Gà
Nước
82,0
83,14
56,0
Nito
0,60
0,29
1,63
P2O5
0,41
0,17
0,54
K2O
0,26
1,00
0,85
CaO
0,09
0,35
2,4
MgO
0,10
0,13
0,74
9
Ngoài ra, Trong phân còn chứa nhiều loại vi khuẩn, virut và kí sinh
trùng, trong đó vi khuẩn loại Enterobacteriaces Shigella, Proteus, klebsilla.
Trong 1kg phân thì có chứa 2000-5000 trứng sán bao gồm các loại: Ascaris
suum, Oesophagostomum, Trichocephalus. (Nguyễn Thị Hoa Lý 2004) [6].
2.2.2. Nước tiểu
Nước phân chuồng là hỗn hợp phân, nước tiểu và nước rửa chuồng. Vì
vậy, nước phân chuồng rất giàu dinh dưỡng và có giá trị lớn về mặt phân bón.
Trong 1m3 nước phân có khoảng 5-6kg N nguyên chất, 0,1kg P2O5, 12kg K2O
(Bergmann,1965). Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và rất giàu kali.
Đạm trong nước phân chuồng tồn tại ở 3 dạng: ure, axit uric và axit
hipuuric, khi tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón phân vào đất thì
bị VSV phân giải axit uric và axit hippuric thành ure và sau đó chuyển thành
amoni carbonat.
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của nước tiểu có trọng lượng 70 - 100kg
Chỉ tiêu
pH
Vật chất khô
NH4-N
Ntổng
Tro
Urê
Carbonat
Đơn vị
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
g/kg
Giá trị
7.77 – 8.19
30.9 – 35.9
0.13 – 0.40
4.90 – 6.63
8.5 – 16.3
123 - 196
0.11 – 0.19
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên,1997, 1998)[2].
2.3. Nước thải
Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc trưng và có khả năng
gây ô nhiễm môi trường cao do chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, cặn lơ
lửng, N, P, VSV gây bệnh. Theo thống kê đánh giá hiện trạng môi trường của
Viện Chăn nuôi năm 2006 tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung tại
10
Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Quảng nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy
đặc điểm của các chất thải chăn nuôi:
+ Các chất hữu cơ: các hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% bao gồm
cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon và cac chất dẫn suất của
chúng, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, ngoài ra còn các
hợp chất khó phân hủy sinh học: các hợp chất hydrat carbon, hợp chất vòng
thơm, hợp chất đa vòng và hợp chất chứa clo hữu cơ. Các chất vô cơ chiếm
20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amomonium, muối chclorua.
+ N, P: Khả năng hấp thụ N và P của các loại gia súc, gia cầm rất kém,
nên thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo đường phân và
nước tiểu. trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N và P rất
cao. Hàm lượng N - tổng =200 - 350mg/l trong đó N - NH4 chiếm khoảng 80
- 90%, P - tổng = 60 - 100mg/l.
+ Sinh vật gây bệnh: nước thải chăn nuôi chứa nhiều vi trùng, virus và
ấu trùng, giun sán gây bệnh.
Bảng 2.4: Tính chất nước thải chăn nuôi heo
Chỉ tiêu
Đơn vị
Giá trị
Độ màu
Pt – Co
350 – 870
Độ đục
mg/l
420 - 550
BOD5
mg/l
3500 – 8900
COD
mg/l
5000 - 12000
SS
mg/l
680 – 1200
Ptổng
mg/l
36 – 72
Ntổng
mg/l
220 – 460
Dầu mỡ
mg/l
5 - 58
pH
-
6,1 – 7,9
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)[2]
11
2.4. Khí thải
Chất khí thải: Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải như CO2, NH3,
CH4, H2S...(chủ yếu thuộc loại khí nhà kính) do hoạt động tiêu hóa, hô hấp
của vật nuôi, do ủ phân, chế biến thức ăn, ước tính khoảng vài trăm triệu
tấn/năm.
* NH3:
Trong chăn nuôi heo, lượng nước tiểu sinh ra hàng ngày rất nhiều với
thành phần khí NH3 là chủ yếu. Chất khí này ở nồng cao kích thích mạnh lên
niêm mạc, mặt mũi, đường hô hấp dễ dị ứng tăng tiết dịch, gây co thắt phế
quản và gây ho. Nếu nồng độ cao sẽ gây hủy hoại đường hô hấp. Trong máu
NH3 bị oxy hóa thành NO2 làm hồng cầu trong máu chuyển động hỗn loạn, ức
chế chức năng vận chuyển oxy đến các cơ quan của hồng cầu, trường hợp
nặng có thể gây thiếu oxy ở não dẫn đến nhức đầu, mệt mỏi thậm chí có thể
gây tử vong [9].
* CH4:
Khí mêtan là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy kị khí các
chất hữu cơ dễ phân hủy trong chất thải chăn nuôi. CH4 là khí không màu,
không mùi, có thể cháy. Trong không khí nếu nồng độ CH4 chiếm từ 45% trở
lên thì sẽ gây ngạt thở do thiếu ôxy. Nếu tiếp xúc với CH4 ở nồng độ 40000
mg/m3 sẽ dẫn đến tai biến cấp tính biểu hiện bởi các triệu chứng như tức
ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thần, nhức đầu, buồn nôn, say
sẫm… Khi hít thở CH4 với nồng độ lên đến 60000 mg/m3 sẽ dẫn đến hiện
tượng co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí gây tử vong. Khí mêtan nếu
được thu gom có thể sử dụng làm nguồn năng lượng [9].
* H2S:
H2S là khí không màu, mùi trứng thối, được sinh ra trong quá trình khử
các Amin chứa lưu huỳnh trong thời kỳ ủ phân, lưu trữ, và xử lý kỵ khí chất
12
thải. Cơ quan khứu giác của con người có thể cảm nhận H2S ở ngưỡng 0,025
ppm. H2S là khí độc, có thể gây chết khi tiếp xúc với một lượng nhỏ.
Ngoài ra, H2S còn gây rối loạn hoạt động một số men vận chuyển điện
từ trong chuỗi hô hấp mô bào gây rối loạn hô hấp mô bào. H2S còn chuyển
hóa Hemoglobin làm ức chế khả năng vận chuyển oxy của Hemoglobin. Tiếp
xúc với H2S ở nồng độ 500 ppm trong khoảng 15 – 20 phút sẽ sinh bệnh tiêu
chảy và viêm cuống phổi.
* CO2:
CO2 là khí không màu, không mùi, không cháy. Trong không khí, nồng
độ CO2 khoảng 0,3 – 0,4%. Nồng độ CO2 trong chuồng nuôi phụ thuộc vào
nhiệt độ, độ thông thoáng và số lượng vật nuôi vì nó là sản phẩm của quá
trình phân hủy chất thải. Khi tiếp xúc với khí CO2 ở nồng độ thấp gây trầm
uất, tức giận, ù tai, có thể ngất. Khi tiếp xúc với CO2 ở nồng độ 10% sẽ gây
mệt mỏi, nhức đầu, rối loạn thị giác. Khi tiếp xúc với CO2 ở nồng độ 20 –
30% ngoài triệu chứng trên còn có thể dẫn đến tim đập yếu, ngừng đập. Khi
nồng độ CO2 lên đến 50%, nếu tiếp xúc với khí này trong thời gian khoảng 30
phút sẽ tử vong [12].
* Mùi
Mùi hôi thối sinh ra trong hoạt động chăn nuôi heo là sản phẩm của quá
trình phân hủy các chất thải, thức ăn thối rữa, phụ phẩm của chế biến thực
phẩm dùng cho gia súc gây mùi khó chịu. Ngoài ra, mùi còn phát sinh từ động
vật chết không chôn ngay hoặc mùi do phun thuốc khử trùng chuồng trại hay
nơi chứa phân. Cho nên chúng ảnh hưởng rất mạnh đến khứu giác của con
người, khả năng mắc bệnh về đường hô hấp rất cao.
13
2.5. Tình hình chăn nuôi trên thế giới và Việt Nam
2.5.1 Tình hình phát triển chăn nuôi lợn trên thế giới.
Chăn nuôi lợn cũng là một ngành sản xuất quan trọng trong nông
nghiệp của thế giới. Xuất phát từ nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm thịt lợn trên
toàn thế giưới là rất lớn nên hoạt động chăn nuôi lợn ngày càng phát triển ở
hầu hết các quốc gia, các nước chăn nuôi lợn nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng
của người dân trong nước và xuất khẩu ra thị trường thế giới. Trung Quốc vẫn
là nước sản xuất thịt lợn lớn nhất thế giới, chiếm gần 51% tổng sản lượng
toàn cầu, kế đó là EU chiếm 21% và Mỹ chiếm 10,2%.
Theo thống kê của FAO (2009), tổng số đàn lợn trên thế giới năm 1997
là 821,2 triệu con, năm 1991 là 857,8 triệu con, năm 1997 là 931,5 triệu con,
năm 2005 là 931 triệu con, năm 2007 là 993,1 triệu con, năm 2009 là 887,5
triệu con. Trong đó, đàn lợn phân bố không đồng đều giữa các châu lục: Châu
Á có số lượng lợn lớn nhất 534,239 triệu con, Châu Âu là 183,05 triệu con,
Châu Phi là 5,858 triệu con, Châu Mỹ là 151,705 triệu con và ít nhất là Châu
Úc với 2,624 triệu con [10].
Sự phát triển chăn nuôi lợn phân bố không đồng đều ở các châu lục,
chủ yếu tập trung ở các nước có nền chăn nuôi lợn phát triển mạnh như:
Trung Quốc, Việt Nam, Hoa Kỳ, Nga, Đức, Nhật Bản.
Ngành chăn nuôi lợn phát triển và mang lại hiệu quả kinh tế cao. Các
nước có số lượng đầu lợn nhiều nhất thế giới được thể hiện trong bảng sau:
14
Bảng 2.5: Các nước có số lượng lợn nhiều nhất thế giới
STT
Tên nước
Đơn vị
Số lượng
1
China
Con
474.112.600
2
United States of
Con
67.776.300
America
3
Brazil
Con
37.930.307
4
Germany
Con
28.338.990
5
Viet Nam
Con
26.761.600
6
Spain
Con
26.567.600
7
Russian Federation
Con
19.081.411
8
Mexico
Con
16.098.680
9
Myanmar
Con
13.760.958
10
France
Con
13.485.406
(Nguồn: Theo thống kê FAO năm 2014)[10].
2.5.2. Tình hình chăn nuôi tại Việt Nam
Việt Nam là một nước đang phát triển, có nền nông nghiệp nghèo
với hai ngành chính là trồng trọt và chăn nuôi. Trong đó, ngành chăn nuôi
mang lại hiệu quả cao cho nền kinh tế quốc gia, là một trong những nước nuôi
nhiều lợn nhất trên thế giới. Theo thống kê của FAO, năm 2014 Việt nam có
26,761 triệu con lợn, đứng thứ 5 trên thế giới sau các nước là Trung Quốc,
Hoa Kỳ, Brazil, Đức, đứng đầu các nước Đông Nam Á và thứ 2 Châu Á [15].
+ Tình hình chăn nuôi lợn năm 2016
- Tổng số đầu lợn: Theo số liệu thống kê của cục chăn nuôi tính đến
1/10/2016, cả nước có 29,1 triệu con (tăng 4,8% so với cùng kỳ năm trước).
Các vùng có số đầu lợn nhiều là ĐBSH 7,4 triệu con chiếm 24,8% tổng đàn
lợn trong cả nước, ĐBSCL 3,24 triệu con chiếm 11,14%, Bắc Trung Bộ và
DHMT 5,42 triệu con chiếm 18,6%...
15
Bảng 2.6: Số đầu lợn qua các năm (đơn vị triệu con)
Năm
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Số đầu lợn
27,6
27,4
27,1
26,5
26,3
26,8
27,8
29,1
(Nguồn: Thống kê chăn nuôi Việt Nam) [15].
Các tỉnh có số lượng đầu lợn lớn trên 1 triệu con tại thời điểm
01/10/2016 là Hà Nội, Đồng Nai, Thái Bình, Bắc Giang.
- Số đầu lợn nái: Tổng đàn lợn nái thời điểm 1/10/2016 là 4,23 triệu
con (chiểm 14,5% tổng đàn). Các vùng có số đầu lợn nái nhiều là ĐBSH,
Đông Bắc, Bắc Trung Bộ và ĐBSCL.
- Sản lượng thịt hơi: Sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồng sản xuất đến
1/10/2016 khoảng 3,66 triệu tấn. Trong đó, các vùng sản xuất thịt lợn có tỷ
trọng lớn nhất lần lượt là: ĐBSH khoảng 20%; ĐBSCL khoảng 15%; Miền
núi và Trung du 15% [15].
2.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý
nước thải chăn nuôi lợn
2.6.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi lợn
- Độ pH: Là thước đo tính axit hoặc tính bazơ của dung dịch nước.
Nhìn chung sự tồn tại và phát triển tốt nhất trong điều kiện môi trường nước
trung tính pH = 7. Tuy nhiên, sự sống vẫn chấp nhận một khoảng nhất định
trên dưới trung bình (5,5 < pH <8,5), đôi khi còn rộng hơn và cá biệt có
những sinh vật sống được ở giá trị cực tiểu (0< pH <1) và cực đại pH = 14.
Trong tự nhiên luôn luôn tồn tại một hệ đệm do vậy sự thay đổi nồng độ axit
H+ hay nồng độ bazơ (OH-) đến một mức nào đó mới dẫn đến sự thay đổi của
pH [12]
- Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD): COD (chemical oxygen demand nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học
16
trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần
thiết để oxy hóa toàn bộ các chất hóa học trong nước, trong khi đó BOD là
lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy
bởi vi sinh vật.
- Nhu cầu oxy sinh học (BOD): BOD (biohemical oxygen demand nhu cầu oxy sinh hóa) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất
hữu cơ. Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các
vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hòa tan cần
thiết cho qua trình phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh
hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng
các chất hữu cơ trong nước có thể bị phân hủy bởi vi sinh vật.
Thông số BOD có tầm quan trọng thực tế: BOD là cơ sở để thiết kế vận
hành trạm xử lý nước thải, BOD còn là thông số đánh giá mức độ ô nhiễm của
nguồn nước, giá trị BOD càng lớn thì nghĩa là mức độ ô nhiễm càng cao. Giá
trị BOD phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian, nên xác định BOD cần tiến hành
ở điều kiện chuẩn, thường ở nhiệt độ 20oC và trong 5 ngày. Vì vậy giá trị
công bố thường là BOD5.
- Chỉ số sinh vật Coliforms và Fecal Coliforms: Coliforms là các vi
khuẩn hình que gram âm có khả năng lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ 35
± 0.50C, Coliforms có khả năng sống ngoài đường ruột của động vật (tự
nhiên), đặc biệt trong môi trường khí hậu nóng. Nhóm vi khuẩn Coliforms
chủ yếu bao gồm các giống như Citrobacter, enterrobacter, Klebsiella và cả
Fecal Coliforms (trong đó thì E.coli chỉ là loại thường dùng để chỉ định việc ô
nhiễm nguồn nước bởi phân). Tuy nhiên việc xác định số lượng Fecal
Coliforms cơ thể sai lệch do một số vi sinh vật (không có nguồn gốc từ phân)
có thể phát hiện ở nhiệt độ 440C. Do đó số lượng E.coli được coi là một chỉ
