NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI CỦA CÂY RAU MÁC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG THPT TRẦN VĂN GIÀU

Cuộc thi “Khoa học Kỹ thuật dành cho học sinh phổ thông
năm học 2020 – 2021”

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CHĂN NUÔI CỦA CÂY RAU MÁC
LĨNH VỰC : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

HỌ TÊN HỌC SINH:

LƯU NGUYỄN ANH THƯ
DƯ PHÚC NGUYÊN

28 tháng 10 năm 2020


MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 1
2. Yêu cầu đề tài .............................................................................................. 1
3. Phạm vi đề tài ............................................................................................... 1
4. Mục tiêu đề tài .............................................................................................. 1
5. Nội dung thực hiện ...................................................................................... 2
6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 2
7. Tính mới của đề tài: .................................................................................... 2
B. NỢI DUNG .................................................................................................. 3
CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 3
1.1. Khái niệm, thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi ................. 3
1.2. Cây rau mác ........................................................................................... 3

1.3. Một số chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi . 4
1.3.1. Hợp chất rắn vô cơ........................................................................... 4
1.3.2. Độ pH................................................................................................ 4
1.3.3. Màu sắc ............................................................................................ 4
1.3.4. Độ đục ............................................................................................... 4
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan do DO (mg/l) ............................................ 4
1.3.6. Nhu cầu oxy hóa học COD (mg/l)................................................... 5
1.3.7. Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (mg/l) ................................................ 5
1.3.8. Hàm lượng Phospho ........................................................................ 5
1.3.9. Chỉ số vi sinh .................................................................................... 6
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................... 6
2.1. Phương pháp xử lí sinh học .................................................................. 6
2.1.1. Một số phương pháp xử lý sinh học ............................................... 6
2.1.2. Xử lý nước thải bằng sử dụng thảm thực vật ................................. 8
2.1.2.1. Cơ chế xử lý nước thải bằng cây rau mác .............................. 8
2.1.2.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp sử dụng cây rau mác
trong xử lý nước thải ............................................................................. 8
2.2. Quy trình thực nghiệm ......................................................................... 9
2.2.1. Cấu tạo............................................................................................ 10
2.2.2. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh .... 10
2.2.3. Định lượng thực tế ......................................................................... 11


2.2.4. Kết quả xử lý .................................................................................. 11
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 13
1. Kết luận ....................................................................................................... 13
2. Đề nghị ........................................................................................................ 13
3. Hướng phát triển: ...................................................................................... 13
- TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 15
PHỤ LỤC .......................................................................................................... i

A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Theo số liệu thống kê, trên Trái Đất, diện tích nước chiếm tới 70%
bề mặt, tuy nhiên chỉ có khoảng 2% là nước phù hợp cho tiêu dùng. Chính
vì lẽ đó, một trong những mối lo ngại hàng đầu trong thế kỉ 21 này là vấn
đề ô nhiễm nguồn nước, đặc biệt là nước thải do chăn nuôi. Và trong hơn
20 năm qua, ngành chăn nuôi nước ta phát triển khá ổn định và có xu hướng
tăng dần, tốc độ tăng trưởng bình qn đạt 6%/năm (2016-2018). Vậy nên,

các nghiên cứu có sự kết hợp giữa khả năng xử lý nước thải và bảo vệ
môi trường đang rất được quan tâm.
Ngày nay, tùy vào tính chất và thành phần của nước thải khác nhau
mà nhiều phương pháp xử lý được đưa ra như phương pháp cơ học, hoá
lý, hoá học, sinh học… Và với phương pháp sinh học - một phương pháp
vừa đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, vừa ít ảnh hưởng tới môi trường,
lại phù hợp và dễ áp dụng vào thực tiễn.
Do đó, “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của cây
rau mác” là một trong những nghiên cứu cấp thiết hướng đến sự phát
triển bền vững.
2. u cầu đề tài
Nghiên cứu có nhiệm vụ tìm kiếm những khả năng vốn chưa được
khai thác toàn diện của lồi thực vật thủy sinh tuy bình dị, nhưng lại đóng
một vai trị to lớn trong việc xử lý nước .
3. Phạm vi đề tài
Trong một phạm vi nhất định, nghiên cứu chỉ áp dụng loài thực
vật thủy sinh thích nghi với mơi trường sống chỉ có nước (khơng có đất)
nhằm tránh các phản ứng phụ giữa đất và hóa chất, đồng thời, khơng cần
dùng đến hố chất mà thay vào đó là sử dụng chính hệ thống vi sinh vật

có sẵn trong nước thải để phân huỷ các chất bẩn.
4. Mục tiêu đề tài


Đánh giá khả năng xử lý nước thải chăn nuôi của cây rau mác.
5. Nội dung thực hiện
- Tìm hiểu tài liệu và chọn lọc loài thực vật thủy sinh có tiềm
năng sinh tồn và xử lý nước thải chăn nuôi.
- Khảo sát mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi và đánh giá
chất lượng theo quy chuẩn Việt Nam TCVN 6492:2011; SMEWW
2130B:2017; SMEWW 5220D:2017; SMEWW 2540D:2017; US EPA

Method 200.7; TCVN 6638:2011; SMEWW 4500OC:2017 đối với các
chỉ tiêu.
- Khảo sát các chỉ tiêu hóa lý chọn lọc trong nước thải theo thời
gian để đánh giá khả năng hấp thụ độc tố trong nước thải chăn nuôi của
cây rau mác.
6. Phương pháp nghiên cứu
-

Phương pháp chọn lọc loài thực vật thủy sinh có tiềm năng

sinh tồn và xử lý nước thải chăn nuôi.
-

Khảo sát nước thải chăn nuôi.

-

Khảo sát khả năng hấp thụ độc tố trong nước thải chăn nuôi

của cây rau mác.
7. Tính mới của đề tài:
- So với cây bèo tây - loài cây cũng có khả năng xử lí nước thải
- thì cây rau mác có được những đặc điểm nổi trội hơn: mặc dù cây bèo

tây có khả năng lọc nước tuy nhiên lại sinh sơi quá nhanh dẫn đến tình
trạng một khu vực nước trở nên mất thẩm mĩ. Cây rau mác thì lại không
sinh trưởng nhanh đến như vậy nên chúng ta vừa có thể sử dụng chúng
để xử lí nước thải vừa có thể tăng thêm tăng thêm mỹ quan độ thị.
Ngoài ra, cây bèo tây đã được nhiều người tìm hiểu và ứng dụng nên
hôm nay chúng tôi muốn đi sâu hơn vào cây rau mác – một loài cây
cùng họ với cây bèo tây – nhưng lại cho nhiều ứng dụng như xử lí

nước thải, ứng dụng vao thực phẩm, thuốc.
2


B. NỘI DUNG
CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái niệm, thành phần và tính chất nước thải chăn ni
Dạng nước được bắt nguồn từ các trang trại chăn nuôi bao gồm phân,
nước tiểu, nước rửa chuồng,… được gọi chung là nước thải chăn nuôi.
Lượng phân và nước tiểu được thải ra mỗi ngày phụ thuộc vào giống, loài,
tuổi, khẩu phần thức ăn và trọng lượng gia súc. Nước thải chăn nuôi chứa

một lượng lớn chất gây ô nhiễm ở nồng độ cao cùng với nhiều loại virus,
vi trùng, trứng giun sán có thể gây ơ nhiễm mơi trường, và đồng thời gây
hại cho sức khỏe con người và vật nuôi
Bảng 1.1.1. Khối lượng và thành phần hóa học của phân, nước tiểu

và hỗn hợp nước thải lợn có trọng lượng từ 70 – 100 kg
Thành phần

Đơn vị

Phân

Nước tiểu

Nước thải tươi

Vật chất khô

g/kg

213 – 342 30.9 – 35.9

65.5 – 86.5

NH3-N (Amoniac)

g/kg

0.66 – 0.76 0.13 – 0.4

0.56 – 1.13

Nt (Nito tổng hợp)

g/kg

7.99 – 9.32 4.9 – 6.63

6.62 – 7.37

Tro

g/kg

32.5 – 93.3 8.5 – 16.3

15.6 – 24.1

Chất xơ

g/kg

151 – 261

Cacbonates

g/kg

0.23 – 2.11 0.11 – 0.19

-

0.99 – 2.19

Trương Thanh Cảnh và ctv, 1998 (trích dẫn bởi Dương Nguyên Khang,

2008).

Bảng 1.1.2. Tính chất nước thải chăn nuôi heo
Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

-

4.5 – 8.0

BOD5

mg/L

3500 - 8900

COD

mg/L

5000 - 12000

Tổng N

mg/L

220 – 460

Tổng P

mg/L

36 - 72

pH

Phạm Thị Thu Lan, 2000 (trích dẫn bởi Phan Thị Thúy Phương, 2008).
1.2. Cây rau mác
3


Đây là lồi thực vật thủy sinh sống trơi nổi trên mặt nước với các đặc
điểm: bộ rễ không bám vào đất mà lơ lửng trong nước, và vừa lấy chất hữu cơ
và dinh dưỡng trong nước để phát triển, đồng thời cũng là mơi trường để nhóm
vi sinh vật hữu ích bám vào, tiêu thụ các chất dinh dưỡng góp phần xử lý
nước, thân và lá của nó phát triển trên mặt nước. Loài thực vật thủy sinh này
là đối tượng chính được sử dụng trong việc xử lý nước thải sinh hoạt bằng
thực vật thủy sinh.

1.3. Một số chỉ tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi
1.3.1. Hợp chất rắn vô cơ
Hợp chất vô cơ là dạng các muối hồ tan hoặc khơng tan như đất đá ở
dạng huyền phù lơ lửng.
1.3.2. Độ pH
Chỉ số pH là một trong những chỉ số cần xác định đối với nước thải vì sự
thay đổi pH có thể thúc đẩy hoặc ngăn chặn những phản ứng hóa học và sinh học

xảy ra trong nước. Bên cạnh đó, pH còn là thước đo nồng độ axit hoặc bazơ của
nước với các mức độ: môi trường axit (1-6), môi trường trung hịa (7), mơi trường
kiềm (8-14). Sinh vật có khả năng tồn tại và phát triển tốt nhất ở mơi trường
trung hịa.

1.3.3. Màu sắc
Thơng thường, nước sạch trong suốt, khơng vẩn đục. Cịn với nước thải
thường có màu nâu đen hoặc đỏ nâu là do các chất hữu cơ trong xác động thực
vật phân rã tạo thành, hoặc nước có sắt, mangan ở dạng keo hoặc hồ tan.
1.3.4. Độ đục
Nước sạch khi bị nhiễm bẩn sẽ bị vẩn đục là do các chất rắn lơ lửng có
các kích thước khác nhau ở dạng keo hoặc phân tán thô gây ra. Độ đục làm
giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, gây mất mỹ quan, và làm giảm
chất lượng nước khi sử dụng.
1.3.5. Hàm lượng oxy hòa tan do DO (mg/l)
Đây là một chỉ tiêu quan trọng của nước vì oxy là khí khơng thể thiếu
trong đời sống của các sinh vật, giúp duy trì quá trình trao đổi chất, sản sinh
4


năng lượng cho sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Thơng thường, mức oxy
hịa tan trong nước khoảng 8-10 mg/l thì chiếm 70-85% khí oxy bão hịa và
phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ, hoạt động của thế giới thủy
sinh, hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước.
- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất.
Khi nhiệt độ tăng, DO giảm thì vận tốc các phản ứng tăng lên,và ngược lại,
khi nhiệt độ giảm, DO tăng thì vận tốc phản ứng giảm. Nếu chỉ số DO thấp
thì đồng nghĩa với việc nước có nhiều chất hữu cơ, dẫn đến nhu cầu oxy sinh
hóa tăng lên nên việc tiêu thụ oxy trong nước cũng tăng lên. Trái lại, nếu chỉ
số DO cao chứng tỏ rằng trong nước có nhiều rong, tảo tham gia q trình

quang hợp góp phần giải phóng oxy và nước khơng bị ơ nhiễm.
1.3.6. Nhu cầu oxy hóa học COD (mg/l)
Là lượng oxy cần thiết cho q trình oxy hóa hồn tồn các hợp chất hữu
cơ trong nước thành CO2 và H2O.

COD biểu thị một cách tương đối tổng hàm lượng các chất hữu cơ hịa
tan trong nước thải. Chỉ số COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cả
lượng chất hữu cơ khơng bị oxy hóa bằng vi sinh vật. Khi chỉ số này càng cao
thì mức độ ơ nhiễm càng cao và ngược lại.
1.3.7. Nhu cầu oxy sinh hóa BOD (mg/l)
Chỉ số BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hữu cơ có
khả năng thối hóa sinh học trong nước thải bằng sự chuyển hóa sinh hiếu khí,

được đo ở 20°C trong vịng 5 ngày.
Chỉ số BOD được sử dụng rộng rãi để đánh giá mức độ ô nhiễm nước và
hiệu quả của các cơng trình xử lý nước thải.
1.3.8. Hàm lượng Phospho
Phospho là nguồn dinh dưỡng cho các sinh vật quang hợp, tồn tại trong
nước ở dạng phosphate có nguồn gốc từ sự phân giải các chất thải động thực
vật, hay phân bón nơng nghiệp trong nước, và nếu nguồn nước có chứa nhiều

phosphate thì dễ xảy ra hiện tượng phú dưỡng hóa (Eutrophication) gây ách
tắt thủy vực.
5


Trong xử lý nước thải người ta thường chú ý đến hàm lượng tổng
phospho nhằm xác định tỉ số BOD5 : N: P nhằm chọn phương pháp thích hợp
cho quá trình xử lý, đồng thời xác lập tỉ số giữa phospho và nitơ để đánh giá
mức dinh dưỡng trong nước.

1.3.9. Chỉ số vi sinh
Nước thải chứa nhiều vi sinh vật có sẵn trong phân vật ni. Trong đó
có thể có nhiều loại vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là các bệnh về tiêu hóa.

Trong các nhóm vi sinh vật ở trong phân người ta thường chọn E.coli
làm vi sinh vật chỉ thị cho chỉ tiêu vệ sinh với lí do: E.coli đại diện cho nhóm
vi khuẩn quan trọng nhất trong việc đánh giá mức độ vệ sinh và nó có đủ tiêu
chuẩn lí tưởng cho vi sinh vật chỉ thị. Nó có thể xác định theo phương pháp
phân tích vi sinh vật học thơng thường trong phịng thí nghiệm và có thể xác
định sơ bồ trong điều khiển thực địa
Tiêu chuẩn quy định nước đạt vệ sinh của Việt Nam ≤ 20 E.coli/100ml
nước.
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp xử lí sinh học
2.1.1. Một số phương pháp xử lý sinh học
Biện pháp xử lý nước thải sinh học là ứng dụng các đặc tính của vi sinh
vật để phân hủy các hợp chất hữu cơ. Những đặc tính ấy khơng gì khác đó
chính là việc sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng trong nước
làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng, xây dựng tế bào, sinh trưởng và
phát triển nên sinh khối tăng lên. Các sản phẩm của q trình này có thể được
sử dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất như tạo ra Biogas, tạo
protein trong sinh khối của vi sinh vật để làm thức ăn gia súc.
Thông thường, phương pháp này thường được dùng để loại bỏ các chất
hữu cơ hòa tan và các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải.
Nước thải đưa vào xử lý gồm hai chỉ tiêu đặc trưng là COD và BOD. Tỉ
số của hai chỉ tiêu này phải≥0.5 thì mới có khả năng xử lý. Vi sinh vật trong
6


nước khi sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh

dưỡng sẽ tạo ra năng lượng. Sau đó, q trình dinh dưỡng làm cho chúng sinh
sản, phát triển tăng số lượng tế bào (tăng sinh khối), đồng thời làm sạch (có
thể là gần hồn tồn) các chất hữu cơ hịa tan hoặc các hạt keo phân tán nhỏ.
+ Các giai đoạn của quá trình sinh học:
Giai đoạn 1 (Giai đoạn hấp phụ): Hấp phụ các chất phân tán nhỏ, keo và
các chất hòa tan nên bề mặt tế bào sinh vật.

Giai đoạn 2 (Giai đoạn phân hủy): Phân hủy các hợp chất đã được hấp
phụ qua màng vào trong tế bào vi sinh vật.
Do vậy, trong xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ các tạp chất phân tán
thô ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lí sơ bộ. Đối với các tạp chất vơ cơ
trong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các chất sulfit,
muối amon, nitrat,…, các chất chưa bị oxy hóa hồn tồn. Sản phẩm của các
q trình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sulfat…

* Ưu, nhược điểm của phương pháp:
Ưu điểm: Phương pháp sinh học ngày càng được sử dụng rộng rãi vì
phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp khác, đó là:
 Phân hủy các chất trong nước thải nhanh, triệt để mà không gây ô nhiễm
môi trường.
 Có thể xử lý nước thải có phổ nhiễm bẩn chất hữu cơ rộng.
 Tạo ra được một số sản phẩm có ích để sử dụng trong công nghiệp và sinh
hoạt (Biogas, etanol,…), trong nông nghiệp (phân bón).
 Thiết bị đơn giản, phương pháp dễ làm, dễ kiếm, gần như có sẵn trong tự
nhiên, thân thiện với mơi trường, chi phí tốn kém ít hơn các phương pháp khác.
 Sản phẩm cuối cùng thường không gây ô nhiễm thứ cấp và chi phí xử lý
thấp.
Nhược điểm:
 Cần có thời gian xử lý lâu, hệ thống phải hoạt động liên tục.
 Phải có chế độ cơng nghệ làm sạch hoàn chỉnh.

7


 Quá trình xử lý chịu ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh như nhiệt
độ, ánh sáng, pH, DO, hàm lượng các chất dinh dưỡng, các chất độc khác.
 Địi hỏi diện tích khá lớn để xây dựng cơng trình xử lý.
 Cần phải pha lỗng các nguồn nước có nồng độ chất hữu cơ quá cao do
vậy làm tăng lượng nước thải.
2.1.2. Xử lý nước thải bằng sử dụng thảm thực vật
Thực vật thủy sinh là loài thực vật có khả năng sinh trưởng và phát triển

trong mơi trường nước. Với việc phân bố đa dạng và rộng rãi, tốc độ sinh
trưởng nhanh, loài thực vật này đã gây nên một số bất lợi trong đời sống hằng
ngày của con người. Tuy nhiên, nó có thể sử dụng chúng vào nhiều việc hữu
ích như xử lý nước thải, làm phân compost, làm thức ăn gia súc hay tạo cảnh
quan rất đẹp, khơng những có thể giảm thiểu bất lợi từ chúng mà còn thu thêm
lợi nhuận kinh tế.
2.1.2.1. Cơ chế xử lý nước thải bằng cây rau mác

* Gồm 2 q trình xử lý chính sau:
- Thực vật tổng hợp các chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, các chất ô nhiễm
trong nước thải tạo ra sinh khối để phát triển.
- Bộ rễ với mật độ dày đặc là giá thể bám dính của hệ vi sinh vật phát
triển trong nước, tăng mật độ tiếp xúc giữa vi sinh vật và nước thải, đồng thời
hệ vi sinh này cũng di chuyển cùng với thực vật thủy sinh, do đó phạm vi xử
lý cao hơn, tránh trường hợp các vi sinh vật khơng có chỗ bám dính và lắng

xuống đáy.
* Mục đích, vai trị, ưu nhược điểm xử lý nước thải của cây rau
mác

+ Xử lý nước thải.
+ Góp phần loại bỏ dinh dưỡng trong nước thải.
+ Thu hồi dinh dưỡng và các chất hữu cơ vào sinh khối.
+ Sử dụng sinh khối thực vật vào mục đích khác.

2.1.2.2. Ưu, nhược điểm của phương pháp sử dụng cây rau mác trong xử
lý nước thải
8


* Ưu điểm
- Dùng thực vật để xử lý nước có nhiều ưu điểm như thân thiện với mơi
trường, chi phí thấp và ổn định, tăng giá trị sinh học, cải tạo môi trường sinh
thái địa phương.
- Tốc độ xử lý chậm nhưng ổn định đối với các loại nước thải có nồng
độ COD, BOD thấp, thường được áp dụng trong khâu xử lý cuối cùng trong
hệ thống xử lý nước thải, bố trí tại hồ điều hịa để nâng chất lượng nước lên

loại A.
- Chi phí đầu tư xử lý khơng cao.
- Q trình xử lý cực kỳ đơn giản, chi phí vận hành cực thấp.
- Q trình xử lý tạo ra sinh khối được sử dụng vào nhiều mục đích như:
làm nguyên liệu cho công việc thủ công mỹ nghệ, làm thực phẩm cho gia súc
gia cầm, làm phân Comport.
- Bộ rễ thân cây ngập nước là giá thể rất tốt đối với vi sinh vật, sự vận

chuyển của cây đưa vi sinh vật đi theo.
+ Sử dụng thực vật xử lý nước trong nhiều trường hợp không cần cung
cấp năng lượng, do vậy có thể ứng dụng ở những vùng hạn chế năng lượng.
*Nhược điểm

+ Tốc độ xử lý chậm dẫn đến diện tích cần dùng để xử lý nước thải phải
lớn.
+ Khơng gian mặt thống sinh trưởng phải thống để có đủ ánh sáng.

+ Rễ thực vật có thể là nơi cho vi sinh vật có hại sinh sống, chúng là tác
nhân sinh học gây ô nhiễm mơi trường mạnh.
Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm như khi sinh trưởng quá mạnh có
thể gây tắc nghẽn dòng chảy, che phủ bề mặt cản trở ánh sáng chiếu xuống
mặt nước.
2.2. Quy trình thực nghiệm
Từ nhu cầu việc xử lý nước thải theo phương pháp sinh học thân thiện

với môi trường vừa mang lại hiệu quả cao vừa mang tính ứng dụng cao trong
thực tiễn. Do đó, nghiên cứu và chế tạo thiết bị xử lý nước thải bằng phương
9


pháp lọc sinh học gồm các vật liệu lọc là sứ lọc, san hô, nham thạch kết hợp
xử lý bổ sung bằng thảm thực vật từ cây rau mác.
2.2.1. Cấu tạo
- Bể lọc chứa các vật liệu đóng vai trị như giá thể của vi sinh vật bám
dính. Các hợp chất hữu cơ được vi khuẩn hấp thụ và chuyển hố tạo thành
CH4 và các loại chất khí khác.
- Vật liệu lọc: Vật liệu lọc của bể là các loại cuội, sỏi, than đá, sứ lọc,

san hô, nham thạch.
2.2.2. Quy trình xử lý nước thải chăn ni bằng thực vật thủy sinh
Lấy mẫu nước thải ở Bàu Chèo, huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh tiến
hành phân tích các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải.
Quy trình xử lý nước thải chăn ni bằng thực vật thủy sinh khá đơn giản.

Nước thải chăn nuôi đầu tiên sẽ đi qua song chắn rác để giữ lại các loại rác có
kích thước lớn. Sau đó đến bể lắng sơ bộ, các chất rắn có nặng trong nước thải sẽ
lắng xuống dưới đáy bể, loại bỏ được một phần các chất độc hại trong nước. Khi
các tạp chất đã lắng một phần, nước thải sẽ được đưa sang bể thực vật thủy sinh.
Tại đây, các chất thải sẽ được xử lý bởi các thực vật thủy sinh có trong bể.
Các thực vật thủy sinh và các vi sinh vật sinh sống dưới rễ sẽ sử dụng các
chất hữu cơ, vô cơ để sinh trưởng và phát triển. Ngồi ra, thực vật thủy sinh sẽ
được trồng phủ kín mặt bể, hạn chế các chất thải phát tán vào khơng khí.
Nước từ bể thủy sinh có thể tận dụng để vệ sinh chuồng trại và tưới cây, rau
trong vườn.

10


2.2.3. Định lượng thực tế
Sau hơn hai tháng thực nghiệm, kết quả đã cho thấy để có thể xử lý 45
lít nước thải thì cần tối thiểu 4,5kg cây rau mác (theo tỉ lệ 1:10), chia làm 2
đợt. Ở đợt 1, khoảng 20 lít nước thải được thêm vào tủ lọc liên tục trong vịng
5 tuần, sau đó lấy phần nước đã lọc được đem đi ứng dụng vào việc trồng cây
rau má Nhật và đã thu được kết quả khả quan. Đợt 2, sử dụng 25 lít nước cịn
lại tiếp tục vào bể lọc trong 5 tuần tiếp theo và vẫn thường xuyên sử dụng
nước đã xử lí để tưới cho cây rau má. Kết quả thu được khả quan.

2.2.4. Kết quả xử lý
Với bể thủy sinh nuôi rau mác và xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau
biogas. Cây rau mác phát triển tốt trong suốt quá trình khảo sát. Hàm lượng
vật chất bị đào thải trong quá trình sinh trưởng của cây rau mác khá nhiều nên
trong bể xuất hiện nhiều cặn lắng.
Với tính chất nước thải sau biogas thì các chất hữu cơ đã được giảm đi
khá nhiều, thành phần giảm cao nhất là tổng nito có trong nước thải. Kết quả

sau xử lý như sau:
Trước xử lý

Sau xử lý

Độ đục

142

2,7

Độ pH

7,5

7,5

11


Nhu cầu oxy hóa học
(COD)

1,24x103

106

Hàm lượng tổng chất
rắn lơ lửng (TSS)

97,6

2,0

Hàm lượng nito tổng

425

28,6

Tổng phospho

48,5

7,28

Hàm lượng oxy hòa
tan (DO)

1,5

5,3

Nhận xét: Qua kết quả phân tích tại trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo
lường chất lượng 3 cho thấy, xử lý bổ sung bằng trồng cây rau mác đã làm
giảm thiểu độ đục, COD, hàm lượng nito tổng, tổng photpho, hàm lượng oxy
hoà tan nhiều so với mẫu nước thải trước khi xử lý, hiệu quả xử lý cao. Trong
các chỉ số đo được, hàm lượng oxy hòa tan là chỉ số duy nhất tăng so với ban
đầu. Tuy nhiên, chỉ số DO thấp thì đồng nghĩa với việc nước có nhiều chất
hữu cơ, dẫn đến nhu cầu oxy sinh hóa tăng lên nên việc tiêu thụ oxy trong

nước cũng tăng lên. Trái lại, nếu chỉ số DO cao chứng tỏ rằng trong nước có
nhiều rong, tảo tham gia q trình quang hợp góp phần giải phóng oxy và
nước khơng bị ơ nhiễm. Chính vì vậy, kết quả đo được đã chứng minh rằng
hiệu quả xử lí nước thải từ cây rau mác là hoàn toàn tốt.

12


KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận

- Tiến hành nghiên cứu xử lý nước thải trên mơ hình thí nghiệm với phần
xử lý chính là lọc sinh học, thời gian xử lý bằng bể kị khí cho kết quả tối ưu
với độ đục, COD, hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS), hàm lượng nito
tổng, tổng phôtpho, hàm lượng oxi hoà tan (DO) với hiệu quả xử lý cao.
- Phương pháp xử lý lọc sử dụng cây rau mác có ưu điểm là đơn giản và

tiết kiệm, lượng bùn dư sinh ra ít do đó chi phí xử lý bùn cũng ít hơn. Mở ra
triển vọng ứng dụng rộng rãi, đặc biệt có thể áp dụng cho quy mơ hộ gia đình.
2. Đề nghị
- Việc xử lý nước thải chăn nuôi bằng cây rau mác cho hiệu quả xử lý
khá tốt. Ưu điểm của phương pháp là có thể tận dụng những khoảng đất nhỏ
hoặc ngay bên hồ xử lý nước thải để trồng cây thuỷ canh hoặc dùng nước đã
xử lý để tưới cây.

3. Hướng phát triển:

B. NỘI DUNG
- Để khắc phục vấn đề bể lắng chiếm diện tích lớn thì chúng tôi đã đưa
ra một ý tưởng phát triển. Đó chính là sử dụng hệ thống đường ống nước

ngầm với kích thước đường ống lớn (có thể là từ D250 trở lên) và sắp xếp
các vật liệu sử dụng lọc theo thứ tự: bông thấm, sứ lọc, nham thạch được
dẫn từ trang trại chăn nuôi bắt đầu từ khóa van đầu đường ống được dẫn
qua đường ống lọc nước dưới lòng đất đến bể lọc. Bể được chia thành ba
phần để nước thải sau khi lọc các chất rắn lơ lửng sẽ tràn vào bể được xử
13


lý, đặt cây rau mác ở ba ngăn, nước thải ở ngăn đầu được lọc ở một ngày
sau đó nước tràn đến ngăn hai do lượng nước được thải thêm sẽ đẩy nước
đã lọc ngăn đầu sang ngăn hai, tương tự như vậy, nước sẽ tràn qua ngăn ba
và được lọc thành nước sạch.

14


- TÀI LIỆU THAM KHẢO
- [1]. Hoàng Kim Cơ, Trần Hữu Uyển, Lương Đức Phẩm, Dương Đức
Hồng. Kỹ thuật môi trường – NXB “Khoa học – kỹ thuật”, Hà Nội, 2000.
- [2]. Lê Văn Cát. Cơ sở hóa học và kỹ thuật xử lý nước – NXB “ Thanh
niên”, Hà Nội, 1999.
- [3]. Đặng Kim Chi. Hóa học mơi trường – NXB “ Khoa học – kỹ
thuật”, Hà Nội, 1999.
- [4]. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự và nhiều tác giả khác. Phương
pháp phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng – NXB “Giáo dục”, Hà Nội,
2000.
- [5]. Trần Văn Nhân và Ngơ Thị Nga. Giáo trình cơng nghệ xử lý nước
thải – NXB “Khoa học – kỹ thuật”, Hà Nội, 1999.

15

PHỤ LỤC

i


ii


iii


iv