Từ đặc tính nước thải ngành chăn nuôi và thực tế có nhiều giải pháp đã được áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau quá trình biogas, trong đó giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi sa
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
- -
LUẬN VĂN THẠC SỸ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH: 60420201
Ô NHIỄM NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN SAU XỬ LÝ BIOGAS
BIỆN PHÁP XỬ LÝ
Hà Nội - 2015
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: 1 TS ĐÀO THỊ HỒNG VÂN
2 TS LƯƠNG HỮU THÀNH NGƯỜI THỰC HIỆN : NGUYỄN TRUNG MINH
Trang 2MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
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 người dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập quan trọng của hàng triệu người dân hiện nay Đặc biệt nông nghiệp lại có ý nghĩa quan trọng đối với nước ta khi có tới hơn 70% dân cư sống dựa vào nông nghiệp [4]
Theo kết quả điều tra 1/4/2014 của Tổng cục Thống kê, cả nước hiện có 26,39 triệu con lợn tăng nhẹ (0,3%) so với cùng kỳ; đàn lợn nái có 3,9 triệu con bằng 98% so với cùng kỳ năm trước Sản lượng thịt hơi xuất chuồng đạt 3,3 triệu tấn tăng 2,1% so với cùng kỳ năm trước Trong những tháng đầu năm do giá thịt lợn hơi giảm, chi phí con giống và thức ăn tăng nên người chăn nuôi đã hạn chế đầu tư
mở rộng đàn
Lĩnh vực chăn nuôi nước ta đang phát triển nhanh chóng và tăng dần tỷ trọng trong ngành nông nghiệp Năm 2013, Việt Nam đã vươn lên đứng thứ 3 Châu Á sau Trung Quốc, Philipin về sản lượng thịt lợn [8] Trên thế giới chăn nuôi hiện chiếm khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không kể diện tích
bị băng bao phủ) Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông nghiệp toàn cầu, giải quyết việc làm cho 1,3 tỉ dân [9]
Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp tích cực cho sự phát triển kinh tế - xã hội, việc phát triển chăn nuôi lợn đã để lại những tác động tiêu cực đến môi trường, làm suy thoái chất lượng đất, chất lượng nước và không khí xung quanh các khu vực nuôi lợn Nguyên nhân là do ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi lợn, cụ thể ; phân, nước tiểu và nước rửa chuồng trại Sản lượng thịt lợn cung cấp ra thị trường ngày càng tăng tỷ lệ thuận với lượng chất thải ra môi trường
Chất thải chăn nuôi lợn đã gây ra những ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh, đến sức khỏe con người và đặc biệt đóng góp một phần lớn khí gây hiệu ứng
Trang 3nhà kính, biến đổi khí hậu Ngoài chất thải rắn và chất thải lỏng, chăn nuôi hiện đóng góp khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất (global warming) do thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính Theo báo cáo của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra 65% lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển Đây là loại khí có khảng năng hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần
so với khí CO2 Động vật nuôi còn thải ra 9% lượng khí CO2 toàn cầu, 37% lượng khí Methane (CH4) – loại khí có khả năng giữ nhiệt cao gấp 21 lần khí CO2 Chăn nuôi gia súc đóng góp tới 64% lượng khí Amoniac (NH3) – là thủ phạm của những trận mưa axit Điều này có nghĩa là chăn nuôi gia súc, gia cầm đã được khẳng định
là một tác nhân chính làm tăng hiệu ứng nhà kính Ngoài ra nhu cầu về thức ăn, nước uống, tập tính bầy đàn, nhu cầu về bãi chăn thả v.v… của gia súc cũng đang được coi là một trong những tác nhân chính gây thoái hóa đất nông nghiệp, ô nhiễm nguồn nước và mất cân bằng hệ sinh thái [4]
Hà Nội là một trong những tỉnh, thành có tốc độ chăn nuôi đứng đầu cả nước với tổng đàn lợn 1,53 triệu con, đàn gia cầm 19 triệu con, đàn trâu bò gần 20 ngàn con [28] tập trung chủ yếu ở các quận, huyện ngoại thành, trong đó huyện Thạch Thất – Hà Nội là khu vực chăn nuôi lợn tương đối lớn của thành phố Hà Nội, cùng với sự gia tăng dân số, gia tăng các nhu cầu về lương thực, thực phẩm, ngành chăn nuôi càng được đầu tư phát triển mạnh Trước đây, chúng ta chỉ có chăn nuôi nhỏ lẻ tại các hộ gia đình Hiện nay, trong bối cảnh thức ăn chăn nuôi, vật tư chăn nuôi đều tăng, cùng với đó là sức cạnh tranh, vấn đề kiểm soát dịch bệnh nên việc chăn nuôi trong các hộ gia đình có xu hướng giảm trong khi chăn nuôi gia trại, trang trại tăng nhanh và tạo được khả năng cạnh tranh trên thị trường Do vậy, vấn đề chất thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi lợn cần phải được quản lý tốt Chất thải của các trang trại chăn nuôi lợn với thành phần chủ yếu là phân lợn và nước thải hiện đang
là vấn đề lo lắng của các nhà quản lý Nước thải (phân, nước) có độ ô nhiễm rất cao
do (COD, BOD, Nitơ, Amoni và VK gây bệnh) Việc sử dụng bể Biogas tại các trại chăn nuôi thuận tiện cho sử dụng chất thải và khai thác nguồn năng lượng, tuy nhiên do công tác lắp đặt hệ thống biogas rất tốn kém và do nhận thức về
Trang 4ứng dụng của công nghệ biogas trong các trang trại còn nhiều hạn chế cho nên nước thải sau bể Biogas vẫn còn nhiều chất gây ô nhiễm môi trường cần được xử
lý trước khi thải vào môi trường
Từ đặc tính nước thải ngành chăn nuôi và thực tế có nhiều giải pháp đã được
áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau quá trình biogas, trong đó giải pháp
xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas bằng chế phẩm vi sinh vật (EM) và thực vật thủy sinh (Bèo lục bình) dễ dàng đáp ứng các yêu cầu của xử lý nước thải chăn nuôi
Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài: “Ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn sau
xử lý biogas tại huyện Thạch Thất - `Hà Nội và đề xuất biện pháp xử lý” được
thực hiện nhằm đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi sau khi xử lý biogas và đề xuất một số giải pháp để cải thiện chất lượng nước thải chăn nuôi lợn sau xử lý biogas
2 Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải chăn nuôi sau xử lý biogas ở huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội
- Hiệu quả các biện pháp cải thiện chất lượng nước thải sau xử lý biogas bằng chế phẩm vi sinh vật (EM) và thực vật thủy sinh (bèo lục bình) nhằm giảm thiểu tác động môi trường xung quanh
3 Nội dung nghiên cứu:
- Đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi lợn trước và sau xử lý bằng biogas của một số cơ sở chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội
- Đánh giá hiệu quả của chề phẩm vi sinh vật (EM) và thực vật thủy sinh (bèo lục bình) trong xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas
Trang 5Phần 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình chăn nuôi lợn ở Việt Nam
1.1.1 Hiện trạng về chăn nuôi lợn tại Việt Nam
Hiện cả nước có 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình, 18.000 trang trại chăn nuôi tập trung, nhưng mới chỉ có 8,7% số hộ xây dựng công trình khí sinh học (hầm biogas) Tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh cũng chỉ chiếm 10%
và chỉ có 0,6% số hộ có cam kết bảo vệ môi trường Vẫn còn khoảng 23% số hộ chăn nuôi không xử lý chất thải bằng bất kỳ phương pháp nào mà xả thẳng ra môi trường bên ngoài…gây sức ép đến môi trường [26]
Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người trên nhiều khía cạnh: Gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, môi trường khí, môi trường đất và các sản phẩm nông nghiệp Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh
về hô hấp, tiêu hóa, do trong chất thải chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh 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 hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như: lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người Theo Báo cáo tổng kết của Viện Chăn nuôi (Bộ NN&PTNT), nồng độ khí H2S và NH3 trong chất thải chăn nuôi cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần Tổng số vi sinh vật và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần Ngoài ra, nước thải chăn nuôi còn chứa
Coliforms, E.coli, COD và trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn
cho phép [30]
Các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long là những địa phương có ngành chăn nuôi phát triển Tại tỉnh Bến Tre, tính đến thời điểm tháng 6/2013 đã có đàn lợn trên 424.000 con, đàn bò gần 148.000 con, là địa phương có
Trang 6đàn gia súc đứng đầu khu vực đồng bằng sông Cửu Long Tuy nhiên, việc đảm bảo
vệ sinh môi trường ở đây mới chỉ chú trọng ở các doanh nghiệp chăn nuôi, còn các
hộ chăn nuôi nhỏ chưa được quan tâm Trong khi, các hộ chăn nuôi nhỏ chiếm tỷ lệ khá lớn, nhưng việc chăn nuôi của các hộ dân phần lớn theo tập quán, thói quen xả chất thải xuống kênh, rạch dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường, tăng nguy cơ dịch bệnh cho vật nuôi, con người và ảnh hưởng lớn đến sự phát triển bền vững của ngành Chăn nuôi
Theo dự báo của ngành Tài nguyên và Môi trường (TN&MT), với tốc độ phát triển mạnh của ngành Chăn nuôi như hiện nay dự tính đến năm 2020, lượng chất thải rắn trong chăn nuôi phát sinh khoảng gần 1.212.000 tấn/năm, tăng 14,05% so với năm 2010 Để phát triển bền vững và đảm bảo môi trường tại các trang trại, gia trại, các địa phương cần quan tâm hơn nữa đến việc tạo điều kiện, hỗ trợ các hộ chăn nuôi quy mô lớn đầu tư xây dựng mô hình xử lý chất thải theo công nghệ hiện đại Ngành TN&MT chủ động phối hợp với ngành NN&PTNT tăng cường kiểm tra,
xử lý, đình chỉ sản xuất đối với các trang trại gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng; đôn đốc các trang trại, gia trại gây ô nhiễm môi trường, thực hiện các biện pháp xử
lý triệt để tình trạng ô nhiễm; yêu cầu các trang trại phải có đầy đủ công trình, biện pháp bảo vệ môi trường đáp ứng yêu cầu về xử lý ô nhiễm; khẩn trương quy hoạch vùng chăn nuôi cho từng loại vật nuôi, từng bước hạn chế, không cho phép chăn nuôi gia trại, chăn nuôi quy mô nhỏ trong khu dân cư; triển khai ứng dụng mô hình
xử lý nước thải sau bể biogas, làm cơ sở hướng dẫn, nhân rộng áp dụng cho các trang trại chăn nuôi [29]
Tính đến giữa năm 2015 cả nước có 23.558 trang trại chăn nuôi (tăng 42%
so với năm 2007) Quy mô đàn lợn tăng nhanh từ 26,85 triệu con năm 2011 lên 27,37 triệu con năm 2015 Định hướng phát triển đến năm 2020 cơ bản chuyển sang trang trại, công nghiệp
Trang 71.1.2 Định hướng và triển vọng phát triển chăn nuôi lợn ở Việt Nam
Tốc độ tăng dân số và quá trình đô thị hóa đã làm giảm diện tích đất nông nghiệp Để đảm bảo an toàn về lương thực và 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
Theo quyết định số 10/2008/QĐ - TTg ngày 16 tháng 1 năm 2008 của Thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020 thì định hướng phát triển như sau:
+ Đến năm 2020 ngành chăn nuôi cơ bản chuyển sang sản xuất phương thức trang trại, công nghiệp, đáp ứng phần lớn nhu cầu thực phẩm đảm bảo chất lượng cho tiêu dùng và xuất khẩu;
+ Tỷ trọng chăn nuôi trong nông nghiệp đến năm 2020 đạt trên 42%, trong đó năm 2010 đạt khoảng 32% và năm 2015 đạt 38%;
+ Đảm bảo an toàn dịch bệnh và vệ sinh an toàn thực phẩm, khống chế có hiệu quả các bệnh nguy hiểm trong chăn nuôi;
Trang 8+ Các cơ sở chăn nuôi, nhất là chăn nuôi theo phương thức trang trại, công nghiệp và cơ sở giết mổ, chế biến gia súc, gia cầm phải có hệ thống xử lý chất thải, bảo vệ và giảm ô nhiễm môi trường
+ Mức tăng trưởng bình quân: giai đoạn 2008 - 2010 đạt khoảng 8 - 9% năm; giai đoạn 2010 - 2015 đạt khoảng 6 - 7% năm và giai đoạn 2015 - 2020 đạt khoảng
5 - 6% năm
1.2 Đặc trưng của nước thải chăn nuôi lợn và hiện trạng quản lý
1.2.1 Đặc trưng của nước thải chăn nuôi lợn
Nước thải chăn nuôi lợn là một trong những loại nước thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do có chứa hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, tổng N, tổng
P và vi sinh vật gây bệnh cao Nước thải chăn nuôi, nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường
Tổng 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 nước tiểu Trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N và P rất cao Hàm lượng N - tổng trong nước thải chăn nuôi lợn 200 - 350 mg/L, trong đó N -
NH4 chiếm khoảng 80 - 90% Photpho từ 60 - 100 mg/L
Trang 9Vi sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, vi khuẩn
E.coli, vi khuẩn, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh
Nước thải trong chăn nuôi lợn (nước tiểu vật nuôi, nước tắm, nước rửa chuồng, vệ
sinh dụng cụ, ) ước tính khoảng và chục nghìn tỷ m3/năm
Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải có nồng độ ô nhiễm cao, đặc biệt là BOD, COD, nitơ, photpho và sinh vật gây bệnh Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải chăn nuôi lợn được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1: Nồng độ của nước thải chăn nuôi lợn đâu vào
Thông số Nồng độ nước
thải đầu vào Đơn vị
Yêu cầu chất lượng nước đầu ra (QCVN 24- 2009, cột A)
(Ngu ồn: Điều tra đánh giá hiện trạng MT trại chăn nuôi lợn – Viện Chăn nuôi, 2010)
Theo kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trường của viện chăn nuôi (2010) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung thuộc Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình,
Trang 10Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy đặc trưng của nước thải
Trại lợn Tam Điệp
Trại Cty Gia Nam
Trại Hồng Điệp
Khoảng dao động
Đây là loại chất thải ít được sử dụng và khó quản lý do:
Lượng nước thải lớn, lượng nước sử dụng cho nhu cầu uống, rửa chuồng
và tắm cho lợn là 30 - 50 lít nước/1con/ngày đêm
Nước thải có mùi hôi thối, khó vận chuyển đi xa để sử dụng cho các mục
đích nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản;
Lượng nước thải quá lớn, không thể sử dụng hết cho diện tích đất canh
tác xung quanh
Việc quản lý nước thải trong chăn nuôi lợn là vấn đề nan giải, nước thải chăn
nuôi lợn chứa chất hữu cơ và nitơ cao Lưu lượng nước thải khá cao do số lượng
lợn nuôi nhiều và lợn được tắm nhiều lần trong ngày, nhất là lúc trời nóng (lưu
lượng nước sử dụng đối với lợn trưởng 30 - 50 lít/1 con/ngày)
Trang 11Theo điều tra năm 2013 của Viện Chăn nuôi về tình hình quản lý nước thải chăn nuôi ở một số huyện thuộc TP HCM và một số tỉnh lân cận cho thấy: Nước thải dùng cho mục đích nông nghiệp (15%) Đối với các trang trại không có đất trồng trọt thì nước thải phần lớn chỉ xử lý sơ bộ sau đó thải ra môi trường (45%)
Có khoảng 40% số trang trại sử dụng bể Biogas để xử lý nước thải (Hình 1.2)
Hình 1.2: Mục đích sử dụng nước thải trong quá trình chăn nuôi lợn theo
điều tra tại một số huyên thuộc TP Hồ Chí Minh
Kết quả điều tra đánh giá hiện trạng môi trường của Viện chăn nuôi (2013) tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung thuộc Hà Nội, Hà Tây, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy: nước thải của các cơ sở chăn nuôi lợn bao gồm nước tiểu, rửa chuồng, máng ăn, máng uống và nước tắm rửa cho lợn Cả 10 cơ sở chăn nuôi lợn được 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 nước thải tại các trang trại trên là: Nước thải bể Biogas hồ sinh học thải ra môi trường, hầu hết các trang trại chăn nuôi lợn khác cũng có sơ đồ xử lý chất thải như trên
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
Xö lý s¬ bé, th¶i ra MT 45%
Biogas 40%
T-íi c©y 15%
Trang 12có nhiều biện pháp tích cực kết hợp để giải quyết vấn đề quản lý và khắc phục sự ô nhiễm môi trường do một lượng chất thải chăn nuôi gây ra
1.3 Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn
Nước thải chăn nuôi lợn được xác định là loại nước thải dễ phân hủy sinh học vì chứa chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy như cacbonhydrat Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng biện pháp sinh học là phổ biến ở hầu hết các trại chăn nuôi công nghiệp nhờ tính khả thi và tính kinh tế cao của nó Bên cạnh đó, phương pháp xử lý sinh học có ưu điểm lớn so với các phương pháp xử lý khác ở chỗ chi phí thấp và tính ổn định cao đối với các loại nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học
1.3.1 Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp cơ học và hóa lý
1.3.1.1 X ử lý bằng phương pháp cơ học
Phương pháp này, mục đích là tách cặn rắn ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom, lắng cặn Có thể dùng song chắn rác, bể lắng để loại bỏ cặn dễ lắng tạo điều kiện xử lý và giảm khối tích các công trình phía sau Sau khi tách cặn nước thải được đưa vào các công trình xử lý phía sau, còn chất rắn tách được có thể đem
đi ủ để làm phân bón
1.3.1.2 X ử lý bằng phương pháp hóa lý
Mục đích của phương pháp này là: sau khi xử lý cơ học, nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ dưới dạng các hạt có kích thước nhỏ, khó lắng, khó có thể tách ra được bằng các phương pháp cơ học vì tốn nhiều thời gian
và hiệu quả không cao Nhưng có thể áp dụng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng Các chất kẹo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, phèn bùn kết hợp với sử dụng polymer trợ keo tụ để tăng hiệu quả quá trình keo tụ
Trong nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (2001) với nước thải chăn nuôi lợn: Phương pháp cơ học và keo tụ có thể tách được 80 - 90% hàm lượng cặn trong nước thải chăn nuôi lợn Tuy nhiên, phương pháp hóa lý này đòi hỏi chi phí, kỹ
Trang 13thuật cao không phù hợp với các cơ sở chăn nuôi Ngoài ra, tuyển nổi cũng là một phương pháp để loại cặn trong nước thải chăn nuôi lợn, nhưng chi phí đầu tư và vận hành cao vì vậy, không phù hợp với các cơ sở chăn nuôi
1.3.2 Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học kỵ khí
Ưu và nhược điểm
Quá trình xử lý sinh học kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học chất hữu cơ thành những sản phẩm cuối cùng là CH4 và CO2 nhờ vi sinh vật trong điều kiện không có ôxy Quá trình phân hủy sinh học kỵ khí các hợp chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp, bao gồm hàng trăm phản ứng và hợp chất trung gian, mỗi phản ứng được xúc tác bởi những enzym đặc biệt
Vào những năm 1970 quá trình phân hủy kỵ khí được ứng dụng rông rãi trong xử lý bùn và thải phân, sau đó phương pháp này được áp dụng cho xử lý nước thải nhờ có những ưu điểm sau:
- Khả năng chịu tải trọng cao so với quá trình xử lý hiếu khí;
- Thời gian lưu bùn không phụ thuộc vào thời gian lưu nước Một lượng sinh khối lớn được giữ lại trong bể;
- Chi phí xử lý thấp (không phải cung cấp oxy như quá trình xử lý hiếu khí);
- Tạo ra một nguồn năng lượng mới có thể sử dụng (khí sinh học- Biogas);
- Hệ thống công trình xử lý đa dạng: UASB, lọc kỵ khí, kỵ khí xáo trộn hoàn toàn, kỵ khí tiếp xúc
Quá trình x ử lý kỵ khí, bên cạnh các ưu điểm, ngoài ra còn có một số các
nh ược điểm sau:
- Nhạy cảm với môi trường (nhiệt độ, PH, nồng độ kim loại nặng );
- Phát sinh mùi;
- Tốc độ phát triển sinh khối chậm;
Trang 14Trong công nghệ kỵ khí, cần lưu ý đến 2 yếu tố quan trọng:
+ Duy trì sinh khối càng nhiều càng tốt;
+ Tạo tiếp xúc đủ giữa nước thải và sinh khối vi khuẩn
Quá trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp, bao gồm hàng trăm phản ứng và hợp chất trung gian, mỗi phản ứng được xúc tác bởi những enzym đặc biệt
Bể Biogas
Đây là phương pháp xử lý kỵ khí khá đơn giản, chi phí đầu tư thấp, thường thấy ở hầu hết các cơ sở chăn nuôi quy mô trang trại, kể cả quy mô hộ gia đình Nước thải từ hệ thống chuồng trại được dẫn trực tiếp vào bể kín với thời gian lưu nước trong bể khoảng 15 - 30 ngày, tận dụng hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí trong bể và trong lớp bùn đáy để khoáng hóa các chất hữu cơ Mực nước trong bể, thông thường được thiết kế chiếm 2/3 chiều cao bể, còn 1/3 chiều cao ở phía trên bể
bị khí CH4, CO2 và các khí khác sinh ra do phân hủy kỵ khí chiếm chỗ Phía trên có đặt hệ thống thu khí để thu hồi các khí sinh ra (Biogas) tận dụng làm khí đốt hoặc chạy máy phát điện dưới cùng là lớp bùn đáy tương đối ổn định
Ưu điểm của bể Biogas là có thể sản xuất được nguồn năng lượng khí sinh học để thay thế được một phần các nguồn năng lượng khác
Trong bể Biogas các chất hữu cơ được phân hủy một phần, do đó sau Biogas nước thải có hàm lượng chất hữu cơ thấp và ít mùi hơn Bùn cặn trong bể biogas có thể sử dụng để cải tạo đất nông nghiệp Cùng với việc có nguồn năng lượng mới sử dụng, còn góp phần giảm thiểu hiện tượng chặt phá rừng và bảo vệ môi trường Khí Biogas là một nguồn năng lượng có triển vọng trong tương lai đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên
Trang 15Bảng 1.3: Kết quả phân tích chất lượng nước thải trước và sau Biogas
TT Thông số Đơn vị
Kết quả phân tích
QCVN 24/2009 (Loại A) Trước
Biogas
Sau Biogas
( Ngu ồn: Điều tra đánh giá hiện trạng NT trại chăn nuôi lợn – Viện chăn nuôi, 2010)
Nhận xét: Nước thải sau xử lý Biogas ở đây cũng có các chỉ tiêu ô nhiễm
đặc trưng của nước thải chăn nuôi, thể hiện qua các chỉ tiêu TSS, COD, BOD, ∑N,
∑P và cần tiếp tục xử lý trước khi có thể thải ra môi trường
Hồ kỵ khí
Chiều sâu hồ khoảng 3 - 5m, lớp nước trong hồ được khuấy đảo nhờ các bọt khí sinh ra từ quá trình kỵ khí ở đáy và các yếu tố khác như gió, chuyển động đối lưu Hiệu quả xử lý của hồ kỵ khí phụ thuộc vào thời gian lưu và tải lượng chất hữu cơ, tải trọng BOD của hồ kỵ khí tương đối cao, từ 200 - 500 kg BOD/ha.ngày Hiệu quả khử BOD từ 50 - 85% Hàm lượng chất lơ lửng khi ra khỏi hồ 80 - 160 mg/L
Quá trình kỵ khí trong UASB
Hệ thống này được nghiên cứu và ứng dụng bởi Gatze Lettinga và các cộng
sự của trường đại học Wageningen ở Hà Lan từ những năm 1970, nó thích hợp cho
Trang 16việc xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ từ thấp tới cao tại các vùng nhiệt đới Trong quá trình xử lý, UASB làm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải
và sinh ra một lượng khí Biogas đáng kể
Đây là quá trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng Nước thải được đưa từ dưới lên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng hạt Quá trình sinh hóa diễn ra khi nước thải tiếp xúc với lớp hạt bùn này Một phần khí sinh ra trong quá trình phân hủy kỵ khí (CH4, CO2 và một số khí khác) sẽ kết dính các bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bể tạo ra sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước Khi lên đến đỉnh các bọt khí sẽ va chạm với các tấm chắn nghiêng hình nón, các bọt khí được giái phóng tự do còn bùn được rơi xuống theo trọng lực Tấm chắn được đặt nghiêng trong vùng tách pha để tăng tiết diện, tiết diện dòng chảy tăng do đó làm giảm tốc
độ lắng của pha rắn tại vùng này, bùn được tích tụ trên bề mặt tấm chắn nghiêng khi
đủ lớn tách ra và rơi xuống vùng lắng
Bể EGSB (Expanded Granular Slugde Bed):
Một trong những yếu tố quan trọng của hệ UASB là dạng tập hợp sinh khối, sinh khối keo tụ thành hạt bùn: kích thước 1 - 5mm, khối lượng riêng lớn, độ bền cơ học cao, tốc độ sa lắng lớn và hoạt tính metan hóa cao Một hệ UASB thông thường không có khả năng tạo ra các hạt bùn có tính chất như trên mặc dù có hiệu quả xử lý cao, chứng tỏ chúng không phải là điều kiện tiên quyết cho hiệu quả xử lý của hệ, chính từ quan điểm trên người ta đã biến thể hệ UASB thành hệ EGSB Năm 1983 Lettinga và cs, đã phát minh ra hệ thống EGSB - Expanded Granular Sludge Bed (lớp bùn hạt mở rộng)
Dòng nước thải đi vào hệ thống theo chiều từ dưới lên, qua một lớp bùn hạt
mở rộng, chứa những vi sinh vật kỵ khí để phân huỷ chất hữu cơ chứa trong bùn thải Vận tốc dòng lên của hệ thống có thể đạt trên 9 m/h, cao hơn nhiều hệ thống UASB (0,6 - 0,9 m/h) Nước thải ra khỏi hệ thống có thể được tuần hoàn trở lại một phần, do tải lượng của bể EGSB (2 – 4 kg COD/m3.ngày [8]) thấp hơn so với bể UASB
Trang 17+ Ưu điểm:
- Giảm được chi phí xây dựng (do tải trọng xử lý cao);
- Độ ổn định cao ngay cả với những điều kiện hoạt động không thuận lợi, có thể hoạt động được ở nhiệt độ thấp: 8 – 12 oC; có thể xử lý nhiều chất độc hại
và nhiều loại acid béo có cấu tạo bền vững;
- Vận tốc nước dâng lớn: 9 - 12m/h (trong bể UASB là 0,6 - 0,9m/h)
+ Nhược điểm:
- Tốn năng lượng do dòng tuần hoàn;
- Bùn dư có khả năng phân tách kém hơn bùn trong hệ UASB;
- Do tốc độ dâng nước lớn nên rất khó tạo bùn hạt (loại bùn có hoạt tính cao)
Từ các ưu nhược điểm trên cho thấy hệ thống EGSB nên áp dụng cho nước thải có tải lượng COD thấp và chứa các chất hữu cơ dạng hòa tan
1.3.3 Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học hiếu khí
Aerotank:
Đây là quá trình xử lý hiếu khí lơ lửng, hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính được phát minh bởi Arden và Lockett năm 1914 tại Anh Vi sinh vật dính bám lên các bông cặn có trong nước thải và phát triển sinh khối tạo thành bông bùn có hoạt tính phân hủy chất hữu cơ Các bông bùn này được cấp khí cưỡng bức đảm bảo lượng oxy cần thiết cho hoạt động phân hủy và giữ cho bông bùn ở trạng thái lơ lửng Các bông bùn lớn dần lên do hấp phụ các chất rắn lơ lửng, tế bào VSV, động vật nguyên sinh qua đó nước thải được làm sạch
Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng bể Aerotank có ưu điểm:
- Tiết kiệm được diện tích;
- Hiệu quả xử lý cao;
Trang 18- Ổn định nhưng chi phí đầu tư xây dựng và chi phí vận hành khá lớn so với các phương pháp xử lý hiếu khí khác như: ao hồ sinh học, mương oxy hóa Do đó tùy điều kiện kinh tế, quỹ đất mà lựa chọn hình thức xử lý phù hợp
Lọc sinh học hiếu khí
Sử dụng hệ vi sinh vật dính bám trên các vật liệu lọc để xử lý các chất hữu
cơ trong nước thải Vi sinh vật có thể dính bám lên giá thể vì có nhiều loại VSV có khả năng tiết ra các polyme sinh học giống như keo dính vào giá thể, tạo thành màng Lớp màng này dày lên và có khả năng oxy hóa, hấp phụ: chất hữu cơ, cặn lơ lửng hoặc trứng giun sán
Sự phân loại màng sinh học kỵ khí và màng sinh học hiếu khí chỉ mang tính tương đối, vì trong quá trình màng hiếu khí vẫn luôn tồn tại các chủng vi sinh vật kỵ khí ở lớp màng phí trong tùy thuộc vào điều kiện cấp khí
Hồ sinh học
Các quá trình diễn ra trong hồ sinh học tương như quá trình tự làm sạch ở sông hồ nhưng tốc độ nhanh hơn và hiệu quả cao hơn Trong hồ có thể nuôi trồng thủy thực vật, tảo, vi sinh vật, cá để tăng hiệu quả xử lý Quần thể động thực vật trong hồ đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ của nước thải Đầu tiên vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản, đồng thời trong quá trình quang hợp chúng lại giải phóng ra oxy cung cấp cho động thực vật Cá bơi khuấy trộn nước có tác dụng tăng sự tiếp xúc của oxy với nước, thúc đẩy sự họat động, phân hủy của vi sinh vật
Ngoài nhiệm vụ xử lý nước thải, hồ sinh học còn có các lợi ích: nuôi trồng thủy sản và cây trồng, điều hòa lưu lượng, dự trữ nước cho các mục đích sử dụng nước khác
Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng thuỷ sinh thực vật
Trong xử lý nước thải, thực vật thủy sinh (TVTS) có vai trò rất quan trọng TVTS tham gia loại bỏ các chất bẩn hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nitơ, phốtpho, kim
Trang 19loại nặng và VSV gây bệnh Trong quá trình xử lý nước thải thì sự phối hợp chặt chẽ giữa thực vật thủy sinh và các sinh vật khác (động vật phù du, tảo, vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, nhuyễn thể, ấu trùng, côn trùng…) có ý nghĩa quan trọng Vi sinh vật tham gia trực tiếp vào quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ và tạo nguyên liệu dinh dưỡng (N, P và các khoáng chất khác…) cho thực vật sử dụng Đây chính là cơ chế quan trọng để TVTS loại bỏ các hợp chất vô cơ N, P Hiện nay việc sử dụng TVTS trong công tác bảo vệ môi trường ngày càng dược chú ý hơn vì chúng có những ưu điểm nổi bật:
- Xử lý được nhiều tác nhân gây ô nhiễm;
- Thân thiện với môi trường;
- Tốc độ tăng trưởng sinh khối nhanh: sinh khối của TVTS sau xử lý có thể sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, sản xuất khí mêtan, phân bón…;
- Giá thành xử lý thấp hơn so với các phương pháp sinh học khác
1.3.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3.4.1 Ngoài n ước
Tác động của môi trường do nước thải chăn nuôi lợn đang là vấn đề chung cho các nước có ngành chăn nuôi gia súc phát triển như ở Châu Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc, Thái Lan… Tuy nhiên, ở các nước phát triển, sự phát triển của ngành nông nghiệp nói chung và chăn nuôi nói riêng được quy hoạch và có kiểm soát chặt chẽ cả về kỹ thuật và môi trường Trên thế giới, việc nghiên cứu đánh giá tác động môi trường của ngành chăn nuôi được thực hiện định kỳ trên phạm vi rộng lớn, có khi trong cả một quốc gia hoặc vài nước cận kề
Tại các nước phát triển việc ứng dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước thải chăn nuôi đã được nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến trong nhiều năm qua
Tại Hà Lan, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng công nghệ sục khí luân phiên qua 2 giai đoạn: giai đoạn hiếu khí chuyển hóa thành phần hữu cơ thành CO2, nhiệt năng và nước, amoni được nitrat hóa thành nitrit và/hoặc khí Nitơ; giai đoạn
Trang 20kỵ khí xảy ra quá trình phản nitrat thành khí Nitơ, Phốtphat được loại bỏ từ pha lỏng bằng định lượng vôi vào bể sục khí (Willers et al, 1994)
Tại Tây Ban Nha, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng quy trình VALPUREN (được cấp bằng sáng chế Tây Ban Nha số P9900761) Đây là quy trình xử lý kết hợp phân hủy kỵ khí, hiếu khí tạo hơi nước và làm khô bùn bằng nhiệt năng được cấp bởi hỗ hợp khí sinh học và khí tự nhiên
Hay tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là UASB Đây là công trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng Nước thải được đưa vào từ dưới 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 nước 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 nước Khi lên đến đỉnh bể, các bọt khí được giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống Để tăng tiếp xúc giữa nước thải với các bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể được tuần hoàn trở lại hệ thống
Hay ở các nước châu Âu và Mỹ, nhất là ở Anh, để xử lý nước thải chăn nuôi,
kỹ thuật yếm khí luôn là sự lựa chọn đầu tiên Nước và chất thải chăn nuôi được coi
là nguồn nguyên liệu để sản xuất biogas thu hồi năng lượng Ở Đức biogas từ chất thải chăn nuôi và các nguồn thải 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 2020
Có thể nói, để xử lí nước thải chăn nuôi người ta đã sử dụng đủ các phương tiện, từ các hệ ao hồ tự nhiên, đất ngập nước, hệ phân hủy yếm khí đơn giản cho tới các hệ
xử lí yếm khí hiện đại như IC
Trong việc giảm chi phí xử lí nước thải chăn nuôi, nhiều tác giả đã quan tâm đến kĩ thuật ABR, một kĩ thuật đơn giản nhưng khá hiệu quả cho phép xử lí nước thải với chi phí thấp, trong đó tác giả Yang và ctv từ khoa nông nghiệp, trường Tổng hợp Hawai đã nghiên cứu sử dụng hệ ABR, hệ thống làm việc với thời gian lưu bùn kéo dài tới 15 - 300 ngày, thời gian lưu nước HRT = 0,25 - 5 ngày Kết quả
Trang 21cho thấy với tải hữu cơ OLR đầu vào = 2,5 - 8,5 kg/m3/ngày thì hiệu quả xử lí COD tối đa đạt 81%, tốc độ sinh metan tối đa = 0,8 L/ngày
1.3.4.2 Trong n ước
Ở nước ta việc xử lý nước thải chăn nuôi cho đến nay chỉ phổ biến áp dụng rộng rãi một số loại hầm Biogas cỡ nhỏ phù hợp với chăn nuôi phân tán Một số trang trại quy mô lớn được xây dựng trong thời gian gần đây đã có sử dụng các hầm Biogas
có thể tích tới hàng trăm, hàng ngàn mét khối kết hợp với các hồ sinh học để xử lý nước thải Hoặc nước thải sau Biogas được tiếp tục qua hệ xử lý sinh học (Biofiml, Aeroten) UASB Hầm Biogas chỉ xử lý được chất hữu cơ còn hồ sinh học có thể xử lý
N và P nhưng thời gian lưu lâu Nước thải sau xử lý bằng các biện pháp trên chưa đáp ứng các tiêu chuẩn thải của QCVN 40/2011 về COD, BOD, tổng N [12]
Các phương pháp xử lý khác như phương pháp kỵ khí UASB, kỵ khí tiếp xúc, lọc sinh học, xử lý hiếu khí Aeroten đã được một số tác giả quan tâm nghiên cứu và tỏ ra có hiệu quả nhưng hầu hết mới chỉ dừng lại ở thực nghiệm, đề xuất về
lý thuyết hoặc ứng dụng nếu có chỉ ở qui mô nhỏ lẻ Đặc biệt, việc xử lý chất ô nhiễm N và P hầu như chưa được quan tâm trong khi đây là yếu tố gây phú dưỡng môi trường nước các thuỷ vực tiếp nhận dẫn đến “nở hoa nước” do vi tảo bao gồm
vi khuẩn lam độc phát triển mạnh, làm mất cân bằng sinh thái và suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng xấu đến môi trường sống và sức khỏe cộng đồng Chất thải rắn, bùn thải trong chăn nuôi chưa được xử lý triệt để, chưa tạo ra được sản phẩm hữu ích cho thị trường
Một số nghiên cứu của Viện Chăn nuôi, Dự án liên minh Châu Âu – chương trình Asia proEco mới chỉ dừng lại ở việc điều tra, khảo sát, đánh giá thực trạng ô nhiễm và đề xuất ra các mô hình xử lý nước thải chăn nuôi mà chưa có các thực nghiệm thực tế Bên cạnh đó, các cơ quan quản lý như Bộ Nông nghiệp, Bộ Tài Nguyên & Môi Trường cũng mới chỉ dừng lại ở việc ban hành ra các bộ tiêu chuẩn
mà chưa có các hướng dẫn biện pháp xử lý cụ thể
Trang 22Theo ông Phùng Đức Tiến và cơ sở đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi đã kết luận: Tình hình xử lý chất thải trong chăn nuôi còn chưa được quan tâm đúng mức Tỷ lệ cơ sở chăn nuôi có khu xử lý chất thải rất thấp Phương thức xử lý còn rất thô xơ chủ yếu là ủ phân tươi và phân nhỏ xử lý bằng biogas Còn lại một tỷ lệ lớn chất thải đổ trực tiếp ra môi trường Môi trường chăn nuôi bị ô nhiễm nặng Nước thải chăn nuôi không được xử lý gây ô nhiễm nặng nề môi trường xung quanh, đặc biệt là các chỉ tiêu vi sinh vật Đây là một nguồn lây lan dịch bệnh Hàm lượng Coliforms cao hơn mức cho phép là 78,1 - 630,43 lần Mức độ ô nhiễm có xu hướng tăng theo qui mô chăn nuôi Chăn nuôi trang trại với mức tập trung cao, không có biện pháp xử lý chất thải có mức độ ô nhiễm cao hơn Trong ba đối tượng vật nuôi (lợn, bò và gia cầm) thì chăn nuôi lợn có mức độ ô nhiễm cao nhất
Có thể nói rằng, ở nước ta hiện nay chưa có mô hình công nghệ đồng bộ nào giải quyết tốt vấn đề chất thải chăn nuôi lợn qui mô trang trại cả về chất hữu cơ, N,
P và vi sinh vật gây bệnh
Năm 2008, Viện Chăn nuôi thực hiện Dự án “Xây dựng mô hình chăn nuôi lợn kết hợp với bảo vệ môi trường cho năng suất cao” đã đạt kết quả tốt trong việc ứng dụng các giải pháp kỹ thuật tổng hợp vào xây dựng mô hình chăn nuôi nông hộ, kết quả đã giảm thiểu hàm lượng một số chỉ tiêu đặc trưng cho ô nhiễm môi trường
từ 27,0- 63,45%; giảm tỷ lệ viêm phổi và tiêu chảy ở lợn con, viêm tử cung ở lợn nái, góp phần nâng cao năng suất chăn nuôi và giảm giá thành/1 kg lợn con 2 tháng tuổi từ 5,83- 6,34%; mức giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong khu vực chuồng nuôi và cải thiện năng suất chăn nuôi; nâng cao thu nhập cho người chăn nuôi
- Cục Chăn nuôi, thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Tổ chức hợp tác phát triển Hà Lan (SNV) thực hiện dự án “Chương trình Khí sinh học cho Ngành Chăn nuôi Việt Nam 2008 – 2012” Mục tiêu tổng thể của Dự án là góp phần phát triển nông thôn thông qua việc sử dụng công nghệ khí sinh học, xử lý chất thải chăn nuôi, cung cấp năng lượng sạch và rẻ tiền cho bà con nông dân, góp phần bảo vệ
Trang 23sức khoẻ cộng đồng, tạo thêm công ăn việc làm ở nông thôn và giảm thiểu sử dụng nguyên liệu hoá thạch, giảm hiện tượng phá rừng và giảm phát thải khí nhà kính
Dự án góp phần khuyến khích và tạo điều kiện thuận lợi cho các hộ gia đình phát triển kinh tế trang trại, mở rộng chăn nuôi ở nhiều loại hình và quy mô, trong đó công nghệ khí sinh học có thể giúp xử lý phân chuồng và chất thải, đồng thời sản xuất
ra nguồn năng lượng tái tạo từ quá trình xử lý chất thải Ngoài ra, bã thải khí sinh học khi sử dụng đúng cách sẽ loại “phân hữu cơ” sạch và giàu dinh dưỡng giúp nâng cao năng suất, chất lượng rau, quả và cải tạo đất, kiểm soát sâu bệnh Dự án gián tiếp góp phần vào xoá đói giảm nghèo, giảm chi phí lao động nội trợ và tạo việc làm hữu ích cho lao động nông thôn như thợ xây dựng, bảo hành, lắp đặt công trình, chăn nuôi và làm vườn
Đến cuối năm 2009, dự án đã hỗ trợ xây dựng trên 37.000 công trình khí sinh học, đào tạo hơn 300 kỹ thuật viên tỉnh và huyện, 600 đội thợ xây khí sinh học và tổ chức hàng ngàn hội thảo tuyên truyền và tập huấn người sử dụng khí sinh học
Hiện nay chỉ có 0,3% trong số 17.000 các trang trại lớn, nhỏ đã sử dụng khí sinh học Chiến lược quốc gia của Chính phủ về Cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường đặt mục tiêu là đến năm 2020 sẽ có khoảng 45% trang trại sử dụng hệ thống quản lý chất thải, đặc biệt là bể biogas để xử lý và quản lý chất thải
Tại huyện Thạch Thất trước tháng 5/2010 tất cả các hầm biogas tại các xã đều do người dân tự xây dựng không có chương trình trợ giúp nào Hầu hết hầm biogas đều là loại túi plastic, ống bê tông và hầm chữ nhật, do thợ xây dựng trong
xã tự làm Tỷ lệ người dân lắp đặt khoảng 10% tổng số hộ chăn nuôi do chi phí lắp đặt còn cao, người dân cũng chưa hiểu rõ lợi ích của mô hình xử lý chất thải bằng hầm biogas nên còn chưa tin tưởng lắp đặt Các hộ dân thường đống ý lắp đặt hầm biogas khi được người quen đã sử dụng công trình giới thiệu lại Với họ thông tin tiếp nhận về lợi ích biogas qua sách, báo, đài không đủ thuyết phục để họ chi một khoản tiền lớn mà chưa biết có thu hồi vốn được hay không Để giải quyết vấn đề này phòng Tài nguyên môi trường huyện đã có biện pháp tuyên truyền, tập huấn, xử
Trang 24phạt với các hộ chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường, với chương trình mở lớp tập huấn về mô hình biogas của UBND huyện Thạch Thất, nhiều hộ dân ở đây đã đăng
ký tham gia chương trình và đã đâu tư xây dựng công trình biogas đưa vào sử dụng theo đúng mô hình tập huấn Kết quả người dân hài lòng về chất lượng công trình,
có gas đều, chất lượng gas tốt, chất lượng nước thải gây ô nhiễm môi trường giảm
đi rõ rệt
Hiệu quả tích cực về môi trường mà bioagas mang lại là không thể phủ nhận
“quá trình phân hủy sinh học kỵ khí được xem là giải pháp thích hợp để xử lý chất thải có nồng độ chất hữu cơ và chất rắn cao như nước thải chăn nuôi lợn Sản xuất khí sinh học (biogas) từ chất thải chăn nuôi là giải pháp tạo ra lợi ích kép nhằm làm giảm thiểu ô nhiễm và biến chất thải thành nguồn năng lượng sạch hữu ích” Tuy nhiên nồng độ các chất sau xử lý vẫn còn khá cao, Biogas vẫn chưa là biện pháp cuối cùng để xử lý chất thải chăn nuôi “Trung bình mỗi một trang trại có lượng chất thải rắn và chất thải lỏng được thải ra hàng ngày tương đối lớn (1000-5000kg chất thải rắn, 100-200m3 nước thải)
1.4 Hiện trạng mức độ ô nhiễm của nước thải sau xử lý biogas hiện nay
Theo báo cáo của Viện Công nghệ môi trường (trong khuôn khổ dự án Dự án tăng cường năng lực Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nước - Giai đoạn II giữa Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và tổ chức JICA), hiện nay thì hiện trạng xử lý nước thải chăn nuôi tại các trang trại có các phương pháp xử lý nước thải phổ biến như sau:
Nước thải Thải ra Ao nuôi cá/kênh mương
Trang 25Hình 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn đang áp dụng tại các trang trại
Theo kết quả báo cáo thì hiện có 5 loại công nghệ điển hình được các trang trại áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi Thứ nhất nước thải chăn nuôi được thải trực tiếp ra kênh mương làm ô nhiễm môi trường xung quanh một cách nghiêm trọng, trong số các trang trại Viện Công nghệ môi trường khảo sát thì biện pháp thứ nhất này chiếm 8,3% trên tổng số trang trại khảo sát (2/24 trang trại) Thứ hai, nước thải chăn nuôi (có thể lẫn phân hoặc đã được tách phân) được xử lý bằng hồ kị khí
có phủ bạt sau đó qua áo sinh thái rồi thải ra môi trường, có khoảng 8,3% trang trại
sử dụng biện pháp này (2/24 trang trại) Thứ ba, nước thải chăn nuôi được xử lý qua hầm biogas, sau đó được thải ra kênh mương, chiếm 50% số trang trại khảo sát (12/24 trang trại) Thứ tư, là nước thải chăn nuôi (có thể lẫn phân hoặc đã được tách phân) được xử lý bằng hầm biogas, sau đó được xử lý tiếp bằng ao/hồ sinh học, chiếm 25% số trang trại khảo sát (6/24 trang trại) Thứ năm, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng ổn định kỵ khí, sau đó được xử lý bằng phương pháp lọc sinh học
Nước thải, phân Bể Biogas
Hồ thực vật thủy sinh Thải
Trang 26kị khí hoặc aeroten, cuối cùng qua hồ thực vật thủy sinh rồi thải, chiếm 8,3% số trang trại khảo sát (2/24 trang trại)
Theo kết quả khảo sát hiện trạng xử lý nước thải chăn nuôi của Viện Công nghệ môi trường cho thấy phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi phổ biến nhất hiện nay là sử dụng bể biogas và thải ra kênh mương để xử lý nước thải chăn nuôi Tuy nhiên nước thải ra không đạt tiêu chuẩn xả thải Mặt khác, nguồn năng lượng thu được từ hầm biogas hầu như chưa được sử dụng triệt để, có trang trại thải thẳng khí ra môi trường, có trang trại sử dụng vào mục đích đun nấu và thắp sáng, còn lại hầu như chưa sử dụng để chạy máy phát điện
Mặc dù hầu hết các trang trại được khảo sát đều đã có áp dụng một hoặc một vài phương pháp kết hợp để xử lý nước thải tuy nhiên chất lượng nước thải ra cũng chưa đạt tiêu chuẩn xả thải, kể cả một vài trang trại có hệ xử lý nước thải hoàn chỉnh hơn là đã áp dụng cả biện pháp hiếu khí vào trong quy trình xử lý nước thải Kết quả phân tích chất lượng nước (bảng 1.4) cho thấy, nước thải ra sau xử lý bằng hầm biogas có độ ô nhiễm rất cao về COD, T-N, N-NH4+ gấp từ vài lần đến vài chục lần so với QC 40/2011/BTNMT
Từ kết quả khảo sát về hiện trạng công nghệ xử lý nước thải, cũng như phân tích chất lượng nước thải nhận thấy nước thải thải ra môi trường có độ ô nhiễm rất cao, gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Bởi vì kỹ thuật xử lý tiếp theo sau quá trình xử lý yếm khí chưa đạt được những điều kiện cơ bản để có thể xử lý triệt
để chất hữu cơ và N trong nước thải Nước thải chăn nuôi chứa nồng độ chất ô nhiễm, nito và photpho cao, do đó không thể áp dụng một phương pháp đơn giản
mà có thể xử lý triệt để được
Trang 27Bảng 1.4 Bảng kết quả phân tích nước của một số trang trại chăn nuôi lợn
Tên trang trại
COD (mg/l)
T-N (mg/l)
SS (mg/l) VP5
Trang trại 1, thôn
Trang trại 2 Đồi
Cây Đa, Xã Hoàng
Lâu, huyện Tam
Trang 28(A Nguyễn Văn
Trang 29Trang trại 1 tại
thôn Nhân Nội –
Trang trại 2 tại
thôn Đại Tài – xã
Nghĩa Trụ - huyện
Văn Giang – Hưng
Yên (A Tô Ngọc
Kiên)
Nước thải trước Biogas 7,78 29,4 0 1254 167 130 0 0 37,5 520 Nước thải sau biogas 7,89 30,1 0 739 300 267 0 0 33,8 1280 Nước thải ao điều hòa 7,55 29,6 6,39 125 4 3 0 0
HY1
Trang trại 3 tại
thôn Đại Tài – xã
Nghĩa Trụ - huyện
Nước thải trước biogas 7,87 30,5 0 3584 202 158 0 0 54,9 1880 Nước thải sau biogas 7,76 29,8 0 1792 261 225 0 0 68,8 3280
Trang 30Văn Giang – Hưng
Yên (A Phạm Văn
Trang 31HN1
Trang trại 1 tại
thôn Vệ Sơn Đoài,
HN2
Trang trại 2 tại
thôn Xuân Sơn- xã
Trung Giã, huyện
Trang 32Qua số liệu khảo sát có thể nhận thấy nước thải sau quá trình xử lý hầm biogas chứa hàm lượng cao các chất gây ô nhiễm môi trường, hàm lượng COD, BOD5, SS, tổng N, tổng P vượt rất nhiều lần quy định theo QCVN 40/2011/BTNMT Vì vậy, nếu thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và đời sống của thực vật thủy sinh
1.5 Vai trò của chế phẩm vi sinh vật (EM) và Bèo lục bình trong việc cải thiện chất lượng nước thải nuôi lợn sau xử lý biogas
1.5.1 Chế phẩm EM
Khái niệm
Chế phẩm Effective Microoganisms (EM) là tập hợp các loài vi sinh vật có ích (vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn, nấm mốc ) sống cộng sinh trong cùng một môi trường Có thể sử dụng chúng như là một chất cấy nhằm tăng cường tính đa dạng vi sinh vật đất, bổ sung các vi sinh vật có ích vào môi trường tự nhiên, giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường do các vi sinh vật có hại gây ra Kết quả là có thể cải thiện chất lượng và làm tốt đất, chống bệnh do vi sinh vật và tăng cường hiệu quả của việc sử dụng chất hữu cơ của cây trồng Công nghệ EM do Giáo sư - Tiến sĩ Teruo Higa - Trường Đại học tổng hợp Ruykyus, Okinawa, Nhật Bản sáng tạo ra và được áp dụng vào thực tiễn đầu năm 1980
Dung dịch EM gốc (EM1): Là chất lỏng có mầu nâu vàng với mùi dễ chịu, nếm có vị chua ngọt Độ pH <3,5 Bảo quản EM1 ở nhiệt độ bình thường, ổn định, tránh ánh sáng trực tiếp của mặt trời Thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 12 tháng Dung dịch EM gốc thường được dùng để sử dụng, chế tạo ra các chế phẩm dẫn xuất khác
Dung dịch EM thứ cấp: Là chế phẩm được tạo bằng quá trình lên men kỵ khí từ EM1
Thành phần và quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong chế phẩm EM
Trang 33Trong chế phẩm EM có khoảng 80 loài vi sinh vật cả kỵ khí và hiếu khí thuộc
10 chi khác nhau Chúng bao gồm các vi khuẩn quang hợp (tổng hợp ra chất hữu cơ
từ CO2 và H2O) vi khuẩn cố định Nitơ (sử dụng chất hữu cơ của vi khuẩn quang hợp để chuyển hóa N2 trong không khí thành các hợp chất của Nitơ, xạ khuẩn (sản sinh chất kháng sinh ức chế vi sinh vật gây bệnh và phân giải chất hữu cơ), vi khuẩn lactic (chuyển hóa thức ăn khó tiêu thành thức ăn dễ tiêu), nấm men (sản sinh vitamin và các axit amin) Các vi sinh vật trong chế phẩm EM tạo ra một hệ thống sinh thái, chúng hỗ trợ lẫn nhau, cùng sinh trưởng và phát triển
Vi khu ẩn quang hợp: Vi khuẩn quang hợp là nhóm vi khuẩn tự dưỡng quang năng có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời chuyển thành năng lượng hoá học trong các liên kết cao năng của cơ thể Năng lượng này được dùng để đồng hoá CO2 trong không khí tạo nên chất hữu cơ Vi khuẩn quang hợp có sắc tố quang hợp trong tế bào nhưng sắc tố quang hợp ở vi khuẩn không phải Clorofil như ở cây xanh mà bao gồm nhiều loại khác nhau như Bacteriochlorofil a, b, c, e, g…mỗi loại
có một phổ hấp thụ ánh sáng riêng
Vi khuẩn quang hợp chiếm tỉ lệ lớn nhất trong chế phẩm EM và nó cũng giữ vai trò chủ đạo trong quá trình hoạt động Vi khuẩn quang hợp tổng hợp nên các chất có lợi như axit amin, hormon sinh trưởng, đường và các chất hoạt động sinh học khác Tất cả chúng thúc đẩy cho sự sinh trưởng, phát triển của thực vật do quá trình hấp thụ trực tiếp vào cơ thể Mặt khác các sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp đồng thời cũng là chất dinh dưỡng cho các vi sinh vật khác
Vi khu ẩn Lactic: Vi khuẩn Lactic thuộc vi khuẩn Gram (+) không tạo bào tử, hầu hết không di động, có hình thái khác nhau Vi khuẩn lactic lên men kị khí bắt buộc, tuy nhiên chúng cũng có thể sinh trưởng được là khi có mặt O2 đó là vi khuẩn sống từ kị khí tới vi hiếu khí Vi khuẩn lactic thu nhận năng lượng nhờ quá trình phân giải kị khí đường hydrat cacbon với sự tích luỹ axit lactic trong môi trường Người ta đã ứng dụng quá trình lên men lactic rất rộng rãi để chế biến thức ăn chua,
ủ chua thức ăn cho gia súc, sản xuất axit lactic Chính vì vậy vi khuẩn lactic được
Trang 34đưa vào chế phẩm EM với mục đích chủ yếu để chuyển hoá các chất khó tiêu thành
các chất dễ tiêu Những hoạt động của vi khuẩn lactic trong chế phẩm EM như sau:
+ Chuyển hoá các chất khó tiêu thành chất dễ tiêu;
+ Vi khuẩn lactic sinh axit lactic, nó có thể tiêu diệt các vi sinh vật có hại và làm tăng sự phân huỷ của các chất hữu cơ;
+ Vi khuẩn lactic làm tăng sự phân cắt các hợp chất hữu cơ như xenluloza sau
đó lên men chúng mà không gây ảnh hưởng có hại nào từ các chất hữu cơ không phân huỷ;
+ Vi khuẩn lactic có khả năng tiêu diệt sự hoạt động của Fusarium, là loài gây bệnh cho mùa màng (như làm yếu cây trồng, gia tăng mầm bệnh)
X ạ khuẩn: Xạ khuẩn là loài trung gian giữa vi khuẩn và nấm thuộc nhóm Prokaryota Đa số xạ khuẩn có cấu tạo dạng sợi, sợi liên kết với nhau tạo thành khuẩn lạc phân nhánh phức tạp nhưng toàn bộ hệ sợi chỉ là một tế bào có nhiều nhánh, không có vách ngăn ngang Xạ khuẩn là nhóm vi sinh vật phân bố rộng rãi trong đất và trong chế phẩm EM (sau vi khuẩn và nấm) Chúng tham gia vào quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất như xenlluloza, tinh bột, góp phần khép kín vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên Do đặc tính này nên chế phẩm EM còn được ứng dụng trong quá trình chế biến phân huỷ rác Xạ khuẩn còn sản sinh ra các chất kháng sinh từ quá trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp và các chất hữu cơ trong môi trường Chất kháng sinh này có tác dụng diệt nấm và vi khuẩn gây
hại
N ấm men: Nấm men thuộc vi nấm, có cấu trúc đơn bào Nấm men tham gia vào các quá trình chuyển hoá vật chất, phân huỷ các chất hữu cơ trong đất Nấm men còn tổng hợp các chất kháng sinh có ích cho sự sinh trưởng của cây trồng từ axit amin và đường được tạo thành trong quá trình trao đổi chất của vi khuẩn quang hợp Các chất có hoạt tính sinh học như hormon và enzyme do nấm men tạo ra thúc đẩy tế bào hoạt động và phân nhánh rễ cây Những chất được tạo thành trong quá
Trang 35trình trao đổi chất thì lại là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật hữu hiệu khác như vi
khuẩn lactic và xạ khuẩn
Ngoài các hoạt tính sinh lí, bản thân tế bào nấm men có rất nhiều loại vitamin
và các axitamin, đặc biệt là các axit amin không thay thế Do đặc tính này nên chế phẩm EM còn dùng để bổ sung cùng với thức ăn cho gia súc tạo năng cao
N ấm sợi: Cơ thể nấm sợi đa bào có cấu tạo hình sợi phân nhánh, tạo thành một
hệ sợi chằng chịt phát triển rất nhanh gọi là khuẩn ti thể hay hệ sợi nấm Nấm sợi còn gọi là nấm sản sinh men cũng tham gia vào quá trình chuyển hoá vật chất ở
trong đất cùng với các vi sinh vật khác Nấm sản sinh men như Aspergillus, Pennicillium nhanh chóng phân huỷ các chất hữu cơ tạo alcol, este và chất kháng sinh Do vậy chúng có thể khử được mùi hôi của rác, phân, nước thải, khử được chất độc và bảo vệ khỏi sự phá hoại của sâu bọ và ruồi nhặng
Hiệu quả tác dụng của EM đối với nước thải chăn nuôi
Mỗi loại vi sinh vật trong chế phẩm EM có một chức năng hoạt động riêng của chúng Các vi sinh vật này là các vi sinh vật có lợi cùng chung sống trong một môi trường, chúng sống cộng sinh với nhau, cùng hỗ trợ nhau do vậy hiệu quả hoạt động tổng hợp của chế phẩm EM được tăng lên rất nhiều
Trong chế phẩm EM, loài vi sinh vật hoạt động chủ chốt đó là vi khuẩn quang hợp Sản phẩm của quá trình trao đổi ở vi khuẩn quang hợp lại là nguồn dinh dưỡng cho các vi sinh vật khác như vi khuẩn lactic và xạ khuẩn Mặt khác vi khuẩn quang hợp cũng sử dụng các chất do vi sinh vật khác sản sinh ra
EM được thử nghiệm tại nhiều quốc gia: Mỹ, Nam Phi, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Braxin, Nhật Bản, Singapore, Indonexia, Srilanca, Nepal, Việt Nam, Triều Tiên, Belarus và cho thấy những kết quả khả quan: Do có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật gây thối (sinh ra các loại khí H2S, SO2, NH3…) nên khi phun EM vào rác thải, nước thải ở cống rãnh, toalet, chuồng trại chăn nuôi…sẽ khử mùi hôi một cách nhanh chóng Đồng thời số lượng ruồi, muỗi, ve, các loại côn trùng bay khác giảm hẳn số lượng Rác hữu cơ được xử lý EM chỉ sau một ngày có thể hết
Trang 36mùi và tốc độ mùn hoá diễn ra rất nhanh Trong các kho bảo quản nông sản, sử dụng EM có tác dụng ngăn chặn được quá trình gây thối, mốc Đồng thời giúp cải thiện chất lượng nước thải chăn nuôi
Các nghiên cứu cho biết chế phẩm EM có thể giúp cho hệ vi sinh vật tiết ra các enzym phân huỷ như lignin peroxidase Các enzym này có khả năng phân huỷ một số hoá chất nông nghiệp tồn dư, thậm chí cả dioxin
Như vậy, có thể thấy rằng EM có tác dụng rất tốt ở nhiều lĩnh vực của đời sống và sản xuất Nhiều nhà khoa học cho rằng EM với tính năng đa dạng, hiệu quả cao, an toàn với môi trường và giá thành rẻ có thể làm lên một cuôc cách mạng lớn về cải tạo môi sinh
Theo nghiên cứu của TS Trịnh Quang Tuyên và cộng sự năm 2010 về khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng EM thứ cấp tại các trang trại cho thấy sau khi
xử lý nước thải bằng EM thứ cấp, các mô hình chăn nuôi lợn đã giảm thiểu được ô nhiễm môi trường, nước thải khi chảy ra môi trường đều nằm trong giới hạn cho phép của nước thải loại B theo QCVN 24/2009 [10]
1.5.2 Bèo lục bình
Hình dáng:
Lục bình là cây thân thảo sống trôi nổi trên mặt nước hoặc bám trên đất bùn Thân gồm 1 trục mang nhiều lông ngắn và những đốt mang rễ và lá (Nguyễn Đăng Khôi, 1985 Được trích từ Nguyễn Văn Tùng, 2004.)
Nhiệm vụ của bèo lục bình trong xử lý nước thải
Lọc và hấp thu chất rắn Thân hoặc lá ở mặt nước
hoặc phía trên mặt nước
Hấp thu ánh mặt trời do đó ngăn cản sự Làm giảm ảnh hưởng của gió lên bề mặt xử lý Làm giảm sự trao đổi của nước và khí quyển Chuyển oxy từ lá xuống rễ
Trang 37Thành phần hoá học của lục bình
Thành phần hoá học
(%)
Nước 92.6Protid 2.9Glucid 0.9
Calcium 40.8Phosphor 0.8Caroten 0.66Vitamin C 20
(Ngu ồn: Võ Văn Chi, 1997 Được trích từ Dương Thuý Hoa, 2004)
Theo nghiên cứu của TS Trịnh Quang Tuyên và cộng sự năm 2010 về khả năng xử lý nước thải chăn nuôi Bèo lục bình trại các trang trại cho thấy sau khi xử
lý nước thải chăn nuôi bằng bèo lục bình đã giảm được ô nhiễm môi trường, nước thải khi chảy ra môi trường đều nằm trong giới hạn cho phép của nước thải loại B theo QCVN 24/2009 [10]
Trang 38Phần 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu
2.1.1 Đối tượng nghiên cứu
- Nước thải chăn nuôi lợn tại các trang trại chăn nuôi:
Trang trại 1: Ông Đinh Xuân Thủy, xã Lại Thượng, huyện Thạch Thất
Trang trại 2: Ông Trịnh Văn Kim, xã Lại Thượng, huyện Thạch Thất
Trang trại 3: Ông Nguyễn Văn Thuận, xã Lại Thượng, huyện Thạch Thất
- Chể phẩm vi sinh vật (EM) và thủy sinh thực vật (Bèo lục bình)
2.1.2 Hóa chất, thiết bị
2.1.2.1.Hoá ch ất thí nghiệm
- Hoá chất xác định các chỉ tiêu trong nước: K2Cr2O7, H2SO4, Ag2SO4, (NH4)2Fe(SO4)2.6H2O, KH2PO4, NaOH, KH2PO4, SnCl2.H2O, NH3, Na2HPO4, CaCl2, FeCl3, NH4Cl, HCl, Na2SO3, (Trung Quốc)
- Hoá chất pha dung dịch chỉ thị, chuẩn độ: (NH4)Mo7O24.4H2O, KNO3,
H3BO3, phenolphthalein, xanh metylen, I2, KI, phenol, NaNO2, α-naphtyamin,
CH3COOH, phenantrolin (Trung Quốc)…
2.1.2.2 Thi ết bị
Thiết bị và dụng cụ được sử dụng trong quá trình nghiên cứu là của Phòng Tài nguyên môi trường huyện Thạch Thất, khoa Công nghệ sinh học - Viện Đại học
Mở Hà Nội, phòng phân tích của Viện Môi trường Nông nghiệp
- Nuôi cấy và giữ giống vi sinh vật: tủ cấy (Đức); tủ ấm, máy lắc ổn nhiệt (Trung Quốc); tủ lạnh thường (liên doanh Việt Nam); tủ lạnh sâu (Nhật)
- Nghiên cứu đặc điểm hình thái vi sinh vật: kính hiển vi (Nhật)
Trang 39- Khử trùng: nồi hấp áp lực (Đức), tủ sấy (Trung Quốc)
- Xác định các chỉ tiêu trong nước: máy ly tâm, máy so màu, máy đo nồng độ oxy hoà tan (Đức); buồng ủ, bình kendan, máy chưng cất đạm, sensor, bơm chân không (Mỹ)
- Máy đo quang Spectro 2000 Spectrophotometer (Thụy Sỹ)
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp lấy mẫu
Phương pháp lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản mẫu để phân tích các tính chất hóa lý cho nước thải theo TCVN 4556 – 88
2.2.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu
2.2.2.1 Xác định BOD 5 [16]
Kiểm tra pH, nếu pH 5,5 – 9,0 thì tiến hành xác định ngay, còn nếu ngoài khoảng pH này thì phải tiến hành trung hoà về giới hạn này
Lấy 250 ml mẫu cho vào các chai nâu (để tránh ánh sáng) và tiến hành khuấy
từ trong 30 phút Sau 30 phút, lấy mẫu ra, sau đó cho thêm một ít NaOH vào nút cao
su của chai, đậy chai và điều chỉnh sensor Sau đó cho mẫu vào thiết bị ổn nhiệt để
ổn định nhiệt độ 20oC trong 5 ngày Sau 5 ngày, chỉ số hiện trên sensor là chỉ số BOD5 của mẫu nước thải
2.2.2.2 Xác định COD [12]
Lấy 3 ml mẫu nước thải cần đo + 1,5ml K2Cr2O7 2,5N + 4,5 ml hỗn hợp
H2SO4–Ag2SO4 cho vào ống đo COD, đậy kín và trộn đều mẫu
Công phá mẫu ở 150oC, đun lưu kín trong 2 giờ trên bếp
Sau 2 giờ, để nguội và đổ mẫu vào bình tam giác (dùng nước cất tráng ống đo), thêm nước cất vào bình tam giác rồi nhỏ 3 giọt chỉ thị feroin
