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

1. Lý do chọn đề tài: Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống. Ngày nay do nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, một lượng lớn nước thải xả vào nguồn nước mặt. Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước sạch là vô cùng quan trọng. Đồng thời với việc bảo vệ và cung cấp nước sạch, việc thải và xử lý nước thải trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người.

Bài báo cáo

Trong môi trường sống nói

chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước sạch là vô cùng quan trọng Đồng thời với việc bảo vệ

và cung cấp nước sạch, việc thải

và xử lý nước thải trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức

xúc đối với toàn thể loài người.

Quá trình công nghiêp hóa, hiện đại hóa làm cho đời sống của người dân ngày càng cải thiện và qui mô dân số ngày càng lớn Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm thì ngành chăn nuôi ngày càng phát triển, đồng thời sẽ có một lượng lớn nước thải từ

hoạt động chăn nuôi thải ra làm cho môi trường làm cho môi trường ngày càng ô nhiễm hơn.

Chính vì thế, việc tìm kiếm những giải pháp thích hợp nhằm kiểm soát , hạn chế và xử lý ô nhiễm là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu hiện nay Và một trong những biện pháp xử lý môi trường có hiệu quả là biện pháp sinh học,trong đó có biện pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh.Đây là một trong những

biện pháp xử lý môi trường nước thải thân thiện với môi

trường, có hiệu quả kinh tế cao,giá thành xử lý thấp và thao tác tiến hành đơn giản dễ áp dụng…

Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử

lý nước thải, là tác nhân làm sạch nước tự nhiên Cây thủy sinh có trong nước sẽ làm thay đổi đặc điểm hóa học của nước thải, có tác dụng làm các chất dinh

dưỡng trong nước chuyển đổi

Nhờ có thể hô hấp bình thường, lại có “thức ăn để ăn”, nên thực vật thuỷ sinh có thể sống lâu dài trong nước mà không bị thối rữa

Chính vì những lý do trên, mà nhóm đã chọn “ Xử

lý nước chải Chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh ’’

làm Đề tài nghiên cứu

2 Tổng quan tài liệu:

Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: nước thải là nước đã thải ra sau khi

đã được sử dụng hoặc được tạo ra trong một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó nữa

Nước thải là nước đã dùng trong sinh hoạt, sản xuất hoặc chảy qua vùng đất bị ô nhiễm

Phụ thuộc vào điều kiện hình thành nước thải được chia thành: nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải tự nhiên và

nước thải đô thị.

Nước thải sinh hoạt là nước

thải từ các khu dân cư, khu hoạt

đông thương mại, công sở, trường

học hay các cơ sở khác Chúng

chứa 58% chất hữu cơ và 42%

chất khoáng Đặc điểm cơ bản của

nước thải là có hàm lượng cao các

chất hữu cơ khong bền sinh học

(cacbonhydrat, protêin, mỡ),chất

dinh dưỡng(nitơ, phot pho), vi

trùng, các chất rắn và mùi

Nước thải công nghiệp là

nước thải từ các nhà máy dang hoạt động sản xuất

Trong quá trình công nghệ các nguồn nước thải được phân chia thành:

- Nước rửa nguyên liệu, sản

phẩm thiềt bị.

- Nước hấp thụ, nước làm

nguội.

• Nước thải chăn nuôi là nước thải được thải ra từ hoạt động chăn nuôi.

• Nước thải phát sinh từ

trại chăn nuôi chủ yếu là

từ khâu vệ sinh và chuồng trại chứa phân, nước tiểu, thức ăn thừa,…

• Đặc trưng của nước thải chăn nuôi là ô nhiễm hữu

cơ, N, P cao và chứa nhiều

vi sinh gây bệnh

Thành phần lý hóa học của nứơc thải:

a) Tính chất vật lí của nước thải dựa trên các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, nhiệt độ, lưu lượng

b) Tính chất hóa học của nước thải: Các thông

số thể hiện tính chất hóa học thường là số lượg các chất hữu cơ, vô cơ: độ kiềm,COD, BOD,

các chất khí hòa tan, các hợp chất N,P các chất rắn và nước

Vi khuẩn và các sinh vật trong nước thải:

Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm: vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo, nguyên sinh

động vật, các loài động và thực vật bậc cao

Tổng quan về thực vật thủy sinh:

Thực vật thủy sinh là nhóm thực vật thuộc loài thảo mộc, thân mềm Quá trình quang hợp của thực vật thủy sinh hoàn toàn giống với các loài thực vật trên cạn Vật chất có trong

nước sẽ được chuyển qua hệ rễ của thưc vật nước và đi lên lá

Lá nhận ánh sáng mặt trời tổng hợp thành chất hữu cơ Các

chất hữu cơ này cùng với các chất khác tổng hợp nên tế bào và tạo ra sinh khối.

Thực vật chỉ tiêu thụ các chất vô cơ hòa tan Vi sinh vật sẽ phân hủy các chất hữu cơ và chuyển chúng thành các chất và hợp chất vô cơ hòa tan để thực vât có thể sử dụng chúng để tiến hành trao đổi chất.Quá trình vô cơ hóa bởi vi sinh vật

trong nước và quá trình hấp thu chât vô cơ hòa tan bởi thực vật nướctạo ra hiện tượng giảm vật chất có trong nước Vì vậy người ta ứng dụng thực vật nước để xử lí nước thải

trưởng nhanh nhất, khả năng

cạnh tranh dinh dưỡng và các

yếu tố cần thiết cho sự sống của lục bình cao hơn hẳn so với các thực vật nước khác Trong một

thời gian ngắn, lục bình phát

triển sinh khối làm kín cả mặt hồ

b Bèo cám:

Bèo cám thuộc họ

Lemnaceae là loài thuỷ

sinh sống trôi nổi trên mặt nước với mật độ cao, dày đặc trong môi trường nước ngọt giàu dinh dưỡng hoặc nước hơi mặn Đặc điểm của bèo cám là lá nhỏ

không cuống, úp sát vào nhau, có khả năng cố định nitơ tự do trong không khí

c Rau ngổ

Cây thảo sống nổi hay

ngập nước, dài hàng mét, phân cành nhiều, có đốt

Thân hình trụ, có rãnh Lá mọc đối, không cuống, gốc hơi rộng và ôm lấy thân,

mép có răng cưa Cụm hoa dạng đầu, không cuống bao bởi hai lá bắc hình trái xoan

tù, màu lục Hoa cái và hoa lưỡng tính đều sinh sản

Quả bế không có mào

Cây ra hoa từ tháng 11-12 đến tháng 4 năm sau

3 Phương pháp thí nghiệm.

Thí nghiệm một nhân tố là những thí

nghiệm chỉ có một nhân tố thay đổi trong lúc các nhân tố khác được giữ nguyên Như vậy, trong thí nghiệm này loại cây trồng trong nước thải chăn nuôi là nhân tố thay đổi, tất cả các

nhân tố khác được áp dụng chung như nhau (ở cùng một mức bắt buộc) cho tất cả các cây.

Thí nghiệm thiết kế theo kiểu

hoàn toàn ngẫu nhiên:

Một thí nghiệm được thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên khi các công thức (loại cây thủy sinh trồng trong thí nghiệm) được chỉ định một cách hoàn toàn ngẫu nhiên

vào các ô thí nghiệm sao cho mỗi ô thí nghiệm đều có cơ hội như nhau để nhận được bất kì một công thức nào

Theo kiểu sắp xếp này thì bất kì sự khác nhau nào (ngoài nhân tố thí nghiệm) giữa các ô thí nghiệm đều đều được coi là sai số thí nghiệm Kiểu sắp xếp này chỉ phù hợp khi các ô thí nghiệm hoàn toàn đồng nhất Trong thí nghiệm này, nhóm tạo các ô thí nghiệm là các thau nhựa có cùng kích thước, thế tích, đổ cùng một lượng nước thải chăn

nuôi Các ô thí nghiệm được đặt trong môi trường đồng nhất

3.2 Xác định tổng số ô thí nghiệm: N = r * t

• N: tổng số ô thí nghiệm

• r: số lần nhắc lại của mỗi loại cây trồng (công thức)

• t: số loại cây thực vậy thủy sinh được trồng trong thí nghiệm cho mỗi lần nhắc lại

Trong thí nghiệm này nhóm chọn 3 loại thực vật thủy sinh, và mỗi loại được nhắc lại 4 lần

Tổng số thau thí nghiệm: N=4*3= 12 thau (ô thí nghiệm)

3.3 Chỉ định các công thức vào ô:

Chuẩn bị N (12) mẫu giấy, chia mẫu giấy thành t (3) nhóm, các mẫu giấy trong mỗi nhóm có cùng kí hiệu một công thức Như vậy, trong thí nghiệm này có 4 mẫu mang chữ A, 4 mẫu mang chữ B và 4 mẫu mang chữ C Trộn lẫn 20 mẫu giấy đã gấp kín trong một hộp.

Rút ra mỗi lần một mẫu giấy, đặt vào các ô theo thứ tự từ đầu đến cuối Mở mảnh giấy ra ta có công thức được chỉ định vào các

Sơ đồ bố trí thí nghiệm

3.4 Chọn thông số phân tích:

Đánh giá chất lượng nước thải cần dựa vào một số thông số cơ bản, so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần hóa học và sinh học đối với từng loại

nước sử dụng cho mục đích khác nhau Các thông số

cơ bản để đánh giá chất lượng nước là: độ pH, màu sắc, độ đục, hàm lượng chất rắn, các chất lơ lửng, các kim loại nặng, oxy hòa tan… và đặc biệt là BOD và COD Ngoài các chỉ tiêu hóa học cần quan tâm tới chỉ tiêu sinh học, đặc biệt là E.coli

3.5 Tiến hành thí nghiệm:

Nước thải chăn nuôi được lấy về sau đó khuấy trộn để đảm bảo tính đồng nhất của nước thải Tiến hành phân tích các chỉ tiêu vật lý- hóa học của nước thải Sau đó cho vào 12 ô thí nghiệm một thể tích

nước thải chăn nuôi bằng nhau (3lít)

Cho vào mỗi ô thí nghiệm một loại cây thủy sinh

đã được xác định ở bước chỉ định công thức vào các ô

Để yên trong môi trường 5 ngày, sau đó vớt thực vật thủy sinh ra khỏi ô thí nghiệm, tiến hành phân

tích nước trong các ô thí nghiệm và ghi nhận kết quả

3.6 Xử lý số liệu

Từ các kết quả ghi nhận được, tiến hành ước lượng khả năng xử lý nước thải của từng loại thực vật thủy sinh (khả năng xử lý được bao nhiêu %) trong trường hợp n<30 bằng công thức:

đưa ra nhận xét nên dùng loại thực vật nào để xử lý

nước thải chăn nuôi để đạt được hiệu quả xử lý cao

4 Dự kiến kết quả

• Nước thải sau khi được các loại thực vật thủy sinh xử

lí ước tính hàm lượng các chất ô nhiễm sẽ giảm đáng kể

• Các chất ô nhiễm trong nước sẽ được các vi sinh vật phân hủy về dạng các chất vô cơ hòa tan giúp các loài thủy sinh hấp thụ để tổng hợp sinh khối làm giảm

đáng kể hàm lượng các chất ô nhiễm trong chăn nuôi

• Do thực vật thủy sinh sử dụng các chất dinh dưỡng trong nước thải nên sẽ cạnh tranh dinh dưỡng với

nhóm vi khuẩn ecoli, colifom làm cho mật số của

chúng suy giảm do thiếu thức ăn

• Sau quá trình xử lí nước thải sẽ trở nên trong hơn và hàm lượng COD,BOD, Nitơ, Phot pho giảm so với ban đầu