NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC PHÂN HEO CỦA CÂY CÙ NÈO (Limnocharis flava) TRÊN MÔ HÌNH ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC PHÂN HEO CỦA CÂY CÙ NÈO Limnocharis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC PHÂN HEO CỦA CÂY CÙ NÈO (Limnocharis flava) TRÊN MÔ HÌNH

ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND)

Ngành học: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện: PHAN MINH TIẾN

Niên khóa: 2006 – 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC PHÂN HEO CỦA CÂY CÙ NÈO (Limnocharis flava) TRÊN MÔ HÌNH

ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO (CONSTRUCTED WETLAND)

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

PGS.TS BÙI XUÂN AN PHAN MINH TIẾN

Tháng 7/2010

LỜI CẢM ƠN

Bài khóa luận này được hoàn thành với sự nổ lực của bản thân em cùng sự giúp

đỡ quý báo tận tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình Qua đây em xin gửi lời cảm

ơn chân thành đến

Con xin gửi lòng biết ơn chân thành đến cha mẹ đã sinh thành, nuôi dưỡng, dạy

dỗ con nên người Luôn dìu dắt và ở bên con, tạo cho con nghị lực, quyết tâm, niềm tin

để con vững bước trên con đường đời

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Xuân An đã tận tình truyền đạt, hướng dẫn và giúp đỡ để em hoàn thành tốt khóa luận

Em xin cảm ơn thầy Lê Đình Đôn trưởng Bộ môn Công nghệ Sinh học đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành khóa luận một cách tốt nhất

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố

Hồ Chí Minh Ban chủ nhiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học, các thầy cô trong bộ môn Cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho em trong suốt quá trình học tập

Các anh chị Trung tâm Phân tích Môi trường- Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình phân tích tại đây

Cám ơn các bạn bè của lớp Công nghệ Sinh học khóa 32 đã chia sẽ cùng tôi vui buồn trong thời gian học, cũng như hết lòng hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện khóa luận

TPHCM, ngày 14 tháng 7 năm 2010

Sinh viên thực hiện PHAN MINH TIẾN

TÓM TẮT

Hiện nay, chăn nuôi phát triển mạnh Điều này làm cho lượng chất thải chăn nuôi thải ra môi trường ngày một lớn Do đó, nó tạo nên vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt rất dễ lây lan bệnh tật với quy mô rộng Vì thế em thực hiện đề

tài “Nghiên cứu khả năng xử lý nước phân heo bằng cây cù nèo (Limnocharis flava) trên mô hình đất ngập nước kiến tạo(constructed wetland)”

Mô hình được xây dựng trong trại thực nghiệm của Bộ môn Công nghệ Sinh học và được bố trí gồm hai mô hình đất ngập nước kiến tạo có trồng cây và hai mô hình đất ngập nước kiến tạo không trồng cây Mô hình được tưới nước phân heo nồng

Photpho, kim loại năng (Fe, Cu, Zn)

Kết quả: cây cù nèo phát triển tốt trong mô hình đất ngập nước kiến tạo, sinh khối

và 90%, Nitơ đạt 45% và 51%, Photpho đạt 83% và 44%, sắt đạt 77% và 94% tương ứng với mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy đứng và mô hình đất ngập nước kiến tạo dòng chảy bề mặt

of the project

The model was built in the experimental farm of Department of Biotechnology and the model includes two built Constructed Wetland tree model and two models Constructed Wetland not in trees The model was watering pig concentration is 1.5%

phosphorus, heavy metals (Fe, Cu, Zn)

Results: limnocharis flava model developed in constructed wetland, biomass

reached 87% and 90%, reached Nitrogen 45% and 51%, reached phosphorus 83% and 44%, reached 77% and 94% respectively with the model constructed Wetland flow and vertical flow models constructed Wetland surface Plants grow well Limnocharis flava in constructed wetland model, plant biomass was collected after a great experiment

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Summary iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vii

Danh sách các bảng viii

Danh sách các hình ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Yêu cầu đề tài 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.3.2 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về cây cù nèo 3

2.1.1 Giới thiệu sơ lược 3

2.1.2 Đặc tính thực vật 3

2.2 Tổng quan về nước thải chăn nuôi 5

2.2.1 Thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi 5

2.2.2 Tính chất của nước thải chăn nuôi 6

2.2.3 Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng 7

2.2.3.1 Chất rắn tổng cộng 7

2.2.3.2 Tổng Nitơ 7

2.2.3.3 Tổng Photpho 8

2.2.3.4 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 8

2.2.3.5 Nhu cầu oxy sinh học (BOD) 8

2.3 Tổng quan về đất ngập nước 8

2.3.1 Định nghĩa đất ngập nước (ĐNN) 8

2.3.2 Đất ngập nước kiến tạo (ĐNNKT) 9

2.3.3 Phân loại đất ngập nước kiến tạo 9

2.3.3.1 ĐNNKT có dòng chảy tự do trên bề mặt 9

2.2.3.2 ĐNNKT có dòng chảy ngầm 9

2.3.4 Vai trò của thực vật trong bãi lọc 11

2.3.5 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm của ĐNNKT 11

2.3.6 Tiềm năng ứng dụng ĐNNKT xử lý nước thải ở Việt Nam 13

2.4 Khả năng xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh (TVTS) 13

2.4.1 Các nhóm thực vật thủy sinh 14

2.4.2 Khả năng chuyển hóa một số chỉ tiêu trong nước thải của TVTS 15

2.4.2.1 Nhu cầu oxy sinh học 15

2.4.2.2 Chuyển hóa Nitơ 15

2.4.2.3 Chuyển hóa Photpho 15

2.5 Năng suất sinh khối của thực vật thủy sinh 16

2.6 Ưu và nhược điểm khi sử dụng thực vật thủy sinh 16

2.6.1 Ưu điểm 16

2.6.2 Nhược điểm 17

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm 18

3.2 Chuẩn bị cây và vật liệu thí nghiệm 18

3.2.1 Chuẩn bị cây 18

3.2.2 Vật liệu thí nghiệm 18

3.2.2.1 Vật liệu dựng mô hình 18

3.2.2.2 Vật liệu đựng nước thải 18

3.2.2.3 Dụng cụ pha loãng nước thải và đo lượng nước thải thất thoát 19

3.3 Phân và cách pha loãng nước thải 19

3.4 Mô hình thí nghiệm 19

3.4.1 Mô hình 1 (mô hình VFS) 19

3.4.2 Mô hình 2 (mô hình FWS) 20

3.5 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 20

3.5.1 Các giai đoạn thí nghiệm 20

3.5.2 Bố trí thí nghiệm 21

3.5.3 Phương pháp thí nghiệm 21

3.6 Phương pháp phân tích số liệu 22

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Kết quả 23

4.1.1 Hàm lượng các chỉ tiêu nước phân heo đầu vào 23

4.1.2 Sự tăng trưởng chiều cao cây cù nèo 23

4.1.3 Chiều dài và trọng lượng cây sau thí nghiệm 24

4.1.4 Sự bốc hơi nước 25

4.1.5 Nhu cầu oxy hóa học 27

4.1.6 Nhu cầu oxy sinh học 29

4.1.7 Tổng Nitơ 31

4.1.8 Tổng Photpho 34

4.1.9 Sắt 36

4.2 Thảo luận 37

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40

5.1 Kết luận 40

5.2 Đề nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

COD: Nhu cầu oxy sinh học

Cu: đồng

ĐNN: Đất ngập nước

ĐNNKT: Đất ngập nước kiến tạo

Fe: sắt

NS không có ý nghĩa về mặt thống kê

MH1: Mô hình ĐNNKT dòng chảy đứng có trồng cây cù nèo

MH2: Mô hình ĐNNKT có dòng chảy bề mặt có trồng cây cù nèo TVTS: Thực vật thủy sinh

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần cơ bản các loại phân gia súc 5

Bảng 2.2 Tính chất của nước thải chăn nuôi 7

Bảng 2.3 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi 12

Bảng 2.4 Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật 15

Bảng 3.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm 22

Bảng 4.1 Hàm lượng các chỉ tiêu của nước phân heo đầu vào 23

Bảng 4.2 So sánh thống kê chiều cao tăng của cây cù nèo trên 2 mô hình 24

Bảng 4.3 Chiều dài rễ và trọng lượng cây cù nèo sau thí nghiệm 24

Bảng 4.4 So sánh thống kê lượng nước bốc hơi giữa 2 mô hình 26

Bảng 4.5 So sánh thống kê lượng nước bốc hơi giữa MH1 và DC1 26

Bảng 4.6 So sánh thống kê lượng nước bốc hơi ở MH2 và DC2 26

Bảng 4.7 So sánh thống kê hàm lượng COD đầu ra giữa 2 mô hinh 28

Bảng 4.8 So sánh thống kê hàm lượng COD đầu ra giữa MH1 và DC1 28

Bảng 4.9 So sánh thống kê hàm lượng COD đầu ra giữa MH2 và DC2 28

Bảng 4.10 So sánh thống kê hàm lượng BOD5 đầu ra giữa 2 mô hình 30

Bảng 4.11 So sánh thống kê hàm lượng BOD5 đầu ra giữa MH1 và DC1 30

Bảng 4.12 So sánh hàm thống kê lượng BOD5 đầu ra giữa MH2 và DC2 30

Bảng 4.13 So sánh hàm thống kê lượng tổng Nitơ đầu ra giữa 2 mô hình 32

Bảng 4.14 So sánh hàm thống kê lượng tổng Nitơ đầu ra giữa MH1 và DC1 32

Bảng 4.15 So sánh thống kê tổng Nitơ đầu ra giữa MH2 và DC2 32

Bảng 4.16 So sánh thống kê tổng Photpho đầu ra giữa 2 mô hình 35

Bảng 4.17 So sánh thống kê tổng photpho đầu ra giữa MH1 và DC1 35

Bảng 4.18 So sánh thống kê tổng Photpho đầu ra giũa MH2 và DC2 35

Bảng 4.19 Hiệu suất xử lý trên mô hình ĐNNKT dòng chảy đứng 38

Bảng 4.20 Hiệu suất xử lý trên mô hình ĐNNKT dòng chảy bề mặt 38

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cây cù nèo 4

Hình 2.2 Hình thái thực vật của cây cù nèo 4

Hình 2.3 Mô hình ĐNNKT có dòng chảy thẳng đứng 10

Hình 2.4 Mô hình ĐNNKT có dòng chảy bề mặt 11

Hình 3.1 Mặt cắt ngang của mô hình VFS 19

Hình 3.2 Mặt cắt ngang của mô hình FWS 20

Hình 3.3 Sơ đồ cách bố trí thí nghiệm 21

Hình 4.1 Biểu đồ sự tăng trưởng chiều cao cây trên 2 mô hình 23

Hình 4.2 Đồ thị lượng nước bốc hơi ở 2 mô hình và đối chứng 25

Hình 4.3 Đồ thị hiệu suất bốc hơi nước ở 2 mô hình và đối chứng 25

Hinh 4.4 Đồ thị khả năng xử lý COD của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 27

Hình 4.5 Đồ thị hiệu suất xử lý COD của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 27

Hình 4.6 Đồ thị khả năng xử lý BOD5 của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 29

Hình 4.7 Đồ thị hiệu suất xử lý BOD5 của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 30

Hình 4.8 Đồ thị khả năng xử lý tổng Nitơ của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 31

Hình 4.9 Đồ thị hiệu suất xử lý tổng Nitơ của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 32

Hình 4.10 Đồ thị khả năng xử lý tổng Photpho của mô hình ĐNNKT thí nghiêm 34

Hình 4.11 Đồ thị hiệu suất xử lý tổng Photpho của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 34

Hình 4.12 Biểu đồ hiệu suất xử lý Fe của mô hình ĐNNKT thí nghiệm 36

Chương 1 MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Như chúng ta đã biết ngành chăn nuôi có nguồn gốc rất lâu đời và cũng góp phần quan trọng trong sự phát triển của đất nước nói chung và đáp ứng cho nhu cầu thực phẩm nói riêng Để đảm bảo về nguồn thực phẩm cung cấp cho nhu cầu tiêu thụ của người dân, ngành chăn nuôi đã không ngừng phát triển Cụ thể là chuyển từ một ngành chăn nuôi lạc hậu, thô sơ, chỉ phát triển rãi rác theo từng hộ gia đình thành một nền chăn nuôi công nghiệp với quy mô, mật độ lớn hơn và các kỹ thuật trong chăn

nuôi tiến bộ hơn

Xét về khu vực thì điạ bàn thành phố Hồ Chí Minh cũng là một trong những nơi phát triển mạnh về nền chăn nuôi công nghiệp, cụ thể như các khu vực ngoài trung tâm thành phố như Thủ Đức, Hóc Môn, Quận 9, Củ Chi…… và tại đây nhiều xí nghiệp, trại chăn nuôi mọc lên rất nhiều Song song đó thì hoạt động chăn nuôi đã gây ra tình trạng ô nhiễm, ảnh hưởng đến môi trường sống của cộng đồng Do đó, việc tìm ra phương pháp thích hợp để xử lý chất thải chăn nuôi đang là vấn đề quan trọng trong giai đoạn hiện nay Một trong những phương pháp được các nhà khoa học đánh giá cao, kinh phí thấp, có thể áp dụng kết hợp với các phương pháp khác, đặc biệt rất thích hợp khi kết hợp với phương pháp biogas và có thể tận thu sinh khối thực vật sau khi

xử lý đang được áp dụng khá phổ biến ở các trại chăn nuôi là phương pháp ứng dụng thực vật thủy sinh để xử lý trên mô hình bãi lọc trồng cây Các loại thực vật thừơng được sử dụng: sậy, bèo lục bình, vertiver,… Tuy nhiên, ở Việt Nam, những ứng dụng này chỉ mang tính tự phát, chưa có nghiên cứu cụ thể về khả năng, mức độ xử lý của từng loại cũng như hiệu quả kết hợp với các phương pháp xử lý khác Mặc dù đã có những nghiên cứu cơ bản về khả năng xử lý của cỏ lông, bồn bồn, cù nèo… của các anh chị khóa trước đã làm nhưng chỉ thực hiện trên quy mô nhỏ

Đề tài « Nghiên cứu khả năng xử lý nước phân heo bằng cây cù nèo

(Limnocharis flava) trên mô hình Đất ngập nước kiến tạo (constructed wetland)» nhằm

đánh giá khả năng xử lý cuả cây cù nèo trên 2 mô hình thí nghiệm để xem xét khả năng ứng dụng vào thực tế của đề tài

1.2 Yêu cầu đề tài

ĐNNKT trồng cây trong điều kiện Việt Nam

chăn nuôi heo

1.3 Nội dung nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Nước thải chăn nuôi

1.3.2 Nội dung nghiên cứu

Thu thập tài liệu có liên quan đến đối tượng nghiên cứu

Xây dựng mô hình bãi lọc sử dụng cây cù nèo, xác định các thông số thiết kế và vận hành mô hình, quy trình vận hành

Đánh giá hiệu quả xử lý ô nhiễm của mô hình

Nghiên cứu khả năng sử dụng bãi lọc thực vật để xử lý nước thải chăn nuôi heo

ở các trại chăn nuôi heo

1.4 Phạm vi nghiên cứu đề tài

Thí nghiệm trên mô hình ĐNNKT (constructed wetland) với tải trọng

Kiểm tra các chỉ tiêu : nhiệt độ, pH, BOD, COD, tổng Nitơ, tổng Photpho, lượng nước thất thoát, sinh khối, kim loại (Fe, Cu, Zn)

Thực hiện trong mùa khô

Tuổi cây là 60 ngày

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về cây cù nèo

2.1.1 Giới thiệu sơ lược

Tên Việt: Cù nèo, Kèo nèo, Nê thảo, Tai tượng

Tên khoa học: Limnocharis flava (L.) Buchenau, họ Limnocharitaceae, bộ

Alismatales

Tên Anh: sawah – flower rush, sawah – letuce, velvetleaf, yellow burrhead,

yellow sawah letuce, lymophyte

Phân bố: Đông Nam Á, Châu Mỹ

Nguồn gốc: có nguồn gốc Châu Mỹ nhập vào Đông Nam Á từ thế kỷ 20 và trở thành cỏ dại trong ruộng lúa Đông Nam Á (trích dẫn bởi Pham Thị Thúy Phương,

2008)

2.1.2 Đặc tính thực vật

Nê thực vật (sống trên đất sình, bùn ẩm, mương cạn) Cây đơn tử diệp, đa niên, dạng bụi (cao 20 – 100 cm)

Rễ chùm mọc trong bùn, mang nhiều chồi để mọc cây mới

Lá có phiến dạng xoan, tròn (5 -30 x 4 – 25 cm), màu xanh lục tươi, gân chính cong, cuống lá dạng bẹ lá, dài 5 – 75 cm, xốp (chứa không khí) có 3 khía

Phát hoa (tán) có cuống dài (10 – 90 cm) mang 5 – 15 hoa Hoa (1,5 – 3 x 0,7 –

2 cm) có cuống ngắn (3 – 7 cm), lá đài xanh Cánh hoa vàng nhạt đến vàng tươi, mang

15 – 20 tiểu nhụy (dài 1,2 cm) và rất nhiều tiểu noãn

Trái nhỏ (đường kính 1,5 – 2 cm), được đài hoa bao bọc

Lá non, ngó, hoa có thể dùng làm thức ăn cho người và gia súc

Có khả năng hấp thụ kim loại nặng như lục bình (trích dẫn bởi Phạm Thị Thúy Phương, 2008).

Hình2.1 Cây cù nèo

2.2 Tổng quan về nước thải chăn nuôi

2.2.1 Thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi gia súc

Chất thải trong chăn nuôi gia súc, gia cầm bao gồm phân gia súc, gia cầm, các thành phần thức ăn thừa, các chất độn chuồng (rơm, rạ, mạt cưa, trấu) và nước tiểu Tùy theo chuồng, trại và phương thức chăn nuôi, các loại chất thải này có thành phần vật lý và tính chất hoá học rất khác nhau (xem bảng 2.2)

Bảng 2.1 Thành phần cơ bản của các loại phân gia súc

Nguồn: Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương, 2003

Hàm lượng các chất hoá học cơ bản trên được tính theo khối lượng vật chất có

độ ẩm 35%.Phân các loại gia súc, gia cầm có chung một số tính chất như sau: Các loại phân gia súc như trâu, bò, heo ở các trại chăn nuôi hiện nay chứa nồng độ nước rất cao Trước đây người dân nuôi trâu, bò, heo theo quy mô từng hộ gia đình, việc dọn dẹp chuồng chăn nuôi hàng ngày Người ta thường dọn phân ra khỏi những tạp chất chăn nuôi khác nên phân thường mang tính chất thuần nhất hơn Hiện nay, việc chăn nuôi phần lớn mang tính chất tập trung và mang dáng dấp của quy mô công nghiệp, nên việc dọn dẹp chuồng trại cũng hoàn toàn khác trước Phân gia súc tại các

cơ sở chăn nuôi này thường chứa nhiều nước và các phần dư thừa của thức ăn công nghiệp Ở nhiều chuồng trại người ta xối nước rửa chuồng trại kéo theo cả phân gia súc xuống cống thoát, khi đó phân gia súc như một chất lỏng đậm đặc

Phân gia súc, gia cầm thường chứa cả những vi sinh vật gây bệnh và các loại trứng giun sán, là những mầm bệnh cho người và gia súc Do đó, khi tiến hành xử lý cần đặc biệt quan tâm đến những công việc có khả năng tự tiêu diệt chúng để bảo đảm

chúng có vệ sinh môi trường và sức khoẻ của người sử dụng chúng (Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương, 2003)

2.2.2 Tính chất của nước thải chăn nuôi

Nước thải chăn nuôi heo bao gồm nước tiểu, nước vệ sinh chuồng trại, nước tắm heo chứa các chất hữu cơ và vô cơ có trong phân, nước tiểu, thức ăn gia súc Thành phần của nước thải thay đổi tùy theo phương thức thu gom chất thải (có hốt phân hay không hốt phân trước khi tắm heo), số lần tắm heo và vệ sinh chuồng trại trong ngày, chế độ dinh dưỡng cho heo Trong thành phần nước thải chứa một lượng lớn chất ô nhiễm ở nồng độ cao (xem bảng 2.2) Do đó, nước thải chăn nuôi phải xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận để tránh ô nhiễm đến môi trường

Trong nước thải chăn nuôi hợp chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm cellulose, protein, acid amin, lipid, hydrocarbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân và thức

ăn thừa Các chất vô cơ chiếm 20 – 30% gồm cát, đất, muối, u rê, amonium, muối

kiện hiếu khí hay kỵ khí mà quá trình phân hủy tạo thành các sản phẩm khác nhau

kiện thiếu oxy, sự phân hủy các hợp chất hữu cơ theo con đường kỵ khí tạo ra các sản

vực nuôi, ảnh hưởng xấu tới môi trường không khí

Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải công nghiệp (acid, kiềm, kim loại nặng, chất oxy hóa, hóa chất công nghiệp) nhưng chứa nhiều loại

ấu trùng, vi trùng, trứng giun sán có trong phân gia súc Đây là những mầm bệnh có thể tồn tại rất lâu trong nước và gây bệnh cho người và gia súc (Phạm Thị Thu Lan, 2000)

Bảng 2.2 Tính chất nước thải chăn nuôi heo

Nguồn: Phạm Thị Thu Lan, 2000

2.2.3 Các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng)

2.2.3.2 Tổng nitơ

sự phát triển của tảo, thực vật nước Trong thành phần nước thải chăn nuôi thì Nitơ tổng cộng chiếm tỷ lệ cao nhất (70%), chúng tồn tại dưới dạng các hạt có kích thước rất nhỏ (<0,01mm) (Lâm Quang Ngà, 2005)

2.2.3.3 Tổng Photpho

Trong nước thải chăn nuôi Photpho hầu hết ở dạng muối phosphate Phosphate

là chỉ tiêu để giám sát mức độ chuyển hóa chất ô nhiễm từ các công trình xử lý bằng

hồ sinh học, thực vật thủy sinh Phosphate thường tồn tại ở hai dạng hữu cơ, vô cơ và

có nhiều trong nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nông nghiệp…Với mức độ thích hợp thì trong nước có phosphate sẽ được cây trồng tảo, rong rêu hấp thụ…nhưng khi vượt quá yêu cầu sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa (Lâm Quang Ngà, 2005)

2.2.3.4 Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD)

COD là một trong những chỉ tiêu đặc trưng dùng để kiểm tra mức độ ô nhiễm của nguồn thải, nước mặt, cũng như các công trình xử lý nước thải Chỉ số COD càng cao chứng tỏ các hợp chất hữu cơ trong nước thải càng lớn gây nên sự thiếu hụt oxy

Quang Ngà, 2005).

2.2.3.5 Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD 5 )

Thông qua chỉ số oxy dùng để khoáng hóa các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học,

oxy tiêu thụ do VSV khi phân hủy chất hữu cơ có trong nước thải (Lâm Quang Ngà, 2005)

2.3 Tổng quan về đất ngập nước

2.3.1 Định nghĩa đất ngập nước (ĐNN)

ĐNN bao gồm: Những vùng đầm lầy, đầm lầy than bùn, những vực nước bất kể

là tự nhiên hay nhân tạo, những vùng ngập nước tạm thời hay thường xuyên, những vực nước đứng hay chảy, là nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, kể cả những vực nước biển có độ sâu không quá 6m khi triều thấp

ĐNN được hiểu theo nghĩa khoa học môi trường trên thế giới và Việt Nam thì

có thể phân loại vĩ mô như sau: ĐNN nước ngọt (ao, hồ) và vùng cửa sông; ĐNN ven

sông, ven rìa rừng, vùng đất lõm và vùng đất bùn; biển, cửa sông, ven sông, hồ và đầm lầy (Đỗ Hồng Lan Chi, 2004).

2.3.2 Đất ngập nước kiến tạo (Constructed wetland)

Các vùng ĐNN tự nhiên cũng có thể được sử dụng để làm sạch nước thải, nhưng có một số hạn chế trong quá trình vận hành do khó kiểm soát được chế độ thủy lực và có khả năng gây ảnh hưởng xấu bởi thành phần nước thải tới môi trường sống của động vật hoang dã và hệ sinh thái

ĐNNKT gần đây đã được biết đến trên thế giới như một giải pháp công nghệ mới, xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên với hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định ĐNNKT được xây dựng nhằm khắc phục những nhược điểm của ĐNN tự nhiên mà vẫn

có được những ưu điểm của bãi lọc tự nhiên Các nghiên cứu cho thấy, ĐNNKT hoạt động tốt hơn so với ĐNN tự nhiên cùng diện tích, nhờ đáy của ĐNNKT có độ dốc hợp

lý và chế độ thủy lực được kiểm soát Độ tin cậy trong hoạt động của ĐNNKT cũng được nâng cao do thực vật và những thành phần khác trong ĐNNKT có thể quản lý được như mong muốn ĐNNKT là một thành phần trong hệ thống các công trình xử lý nước thải sau bể tự hoại hay sau xử lý bậc hai Ở Việt Nam, công nghệ trên thực chất còn

là mới (Đỗ Hồng Lan Chi, 2004)

2.3.3 Phân loại ĐNNKT: có thể phân ĐNNKT thành 2 nhóm chính

2.3.3.1 ĐNNKT có dòng chảy tự do trên bề mặt (Free water surface – FWS)

Hệ thống này giống như những đầm lầy tự nhiên Nó có 1 lớp đất sét tự nhiên hoặc nhân tạo hoặc lớp chống thấm dưới đáy để chống rò rỉ Trên lớp chống thấm là lớp đất hoặc chất liệu phù hợp cho việc sinh trưởng của các loài thực vật đầm lầy Nước thải với độ sâu tương đối nhỏ chảy theo phương ngang qua bề mặt lớp đất Cấu tạo của hệ thống thường được sử dụng, với dạng kênh hẹp và dài, độ sâu của nước nhỏ, vận tốc chảy nhỏ cùng với sự có mặt của các loài thực vật, tạo điều kiện cần thiết

2.3.3.2 ĐNNKT có dòng chảy ngầm (Subsurface flow constructed wetland -SSF)

Loại này bao gồm cả các loại bãi lọc có dòng chảy nằm ngang hay dòng chảy thẳng đứng từ dưới lên, từ trên xuống Lớp bảo đảm sự sinh trưởng cho thực vật bao

gồm đất, cát, sỏi, đá, được xếp theo thứ tự đó từ trên xuống nhằm tạo độ xốp tốt hơn Kiểu dòng chảy của nước thải có thể là hướng lên trên, hướng xuống dưới, ngang, kiểu dòng chảy ngang là phổ biến nhất Hầu hết các SSF được thiết kế với độ dốc 1% hay

hơn một chút (Lê Anh Tuấn, 2008)

ĐNNKT dòng chảy thẳng đứng (Vertical subsurface flow - VSF)

Nước thải được đưa vào hệ thống qua ống dẫn trên bề mặt Nước sẽ chảy xuống dưới theo chiều thẳng đứng Ở gần dưới đáy có ống thu nước đã xử lý để đưa ra ngoài (xem hình 2.2)

Hình 2.3 Mô hình ĐNNKT có dòng chảy thẳng đứng (Nguyễn Thiện, 2001).

ĐNNKT dòng chảy ngang (Horizontal subsurface flow -HSF)

Hệ thống này được gọi là dòng chảy ngang vì nước thải được đưa vào và chảy chậm qua tầng lọc xốp dưới bề mặt của nền trên một đường ngang cho tới khi nó tới được nơi dòng chảy ra Trong suốt thời gian này, nước thải sẽ tiếp xúc với một mạng lưới hoạt động của các đới hiếu khí, tùy nghi và kỵ khí Các đới hiếu khí ở xung quanh

bởi quá trình cơ học, sự phân hủy sinh học của vi sinh vật, sự hấp thụ của cây

Hệ thống này có cấu tạo khá đơn giản Ngăn phân phối nước thải, hệ thống phân phối bãi lọc và hệ thống thu nước Dưới đáy có lớp chống thấm là lớp đất sét tự nhiên hay nhân tạo, hoặc một lớp vải nhựa chống thấm với chiều cao tối thiểu hơn mực nước ngầm 0,5 m Bên trên là lớp vật liệu lọc, chiều cao phụ thuộc vào loại rễ cây

phối vào sẽ thấm qua lớp vật liệu lọc và vùng rễ của thực vật trồng trong khu đất, qua

đó các vi sinh vật sống trong vật liệu lọc và sống bám vào hệ thống rễ cây trồng sẽ tiêu thụ các chất hữu cơ trong nước thải phục vụ cho quá trình sinh sản và phát triển của chúng Hệ thống rễ cũng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải qua việc hấp thu chất dinh dưỡng có trong nước thải cũng như chất giữ lại trong quá trình lọc, cung

Hình 2.4 Mô hình ĐNNKT có dòng chảy bề mặt (Nguyễn Thiện, 2001).

2.3.4 Vai trò của thực vật trong bãi lọc

Ổn định đất, bùn cặn và giúp tăng lượng bùn cặn mới

Loại bỏ chất dinh dưỡng ra khỏi nước mặt, các nhân tố vết, các hợp chất hữu cơ

trong nước nhờ quá trình hấp thụ sinh học và hút bám trên bề mặt

Tạo môi trường cần thiết cho nhiều chủng loại vi sinh vật sinh sống thông qua việc cung cấp oxi, chất dinh dưỡng cho lớp đất và lớp bùn cặn Từ đó, các sinh vật tự

2.3.5 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải của ĐNNKT

Đặc điểm nổi bật của các loài thực vật kể trên là phần thân cây có độ xốp lớn, bộ

rễ mọc kiểu chùm chứa nhiều sợi rất nhỏ Với cấu trúc như vậy, việc vận chuyển oxy từ

lá qua thân đến rễ rất thuận lợi, từ rễ oxy thâm nhập vào môi trường đất, nước xung

quanh nó Môi trường đất quanh rễ chứa nhiều oxy tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, vùng đất xa rễ ít oxy là điều kiện cho vi sinh vật kỵ khí tồn tại Kết quả là vùng đất trồng loại thực vật trên tồn tại đồng thời các điều kiện môi trường: Hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí, trong môi trường đó các quá trình xử lý hợp chất hữu cơ, nitơ, photpho xảy ra Rễ cây phát triển tạo điều kiện tăng độ thấm nước của đất Phía trên mặt đất, mật độ cây rất lớn, đóng vai trò lớp lọc khi nước chảy qua và đóng vai trò chất

Với những đặc điểm đã nêu, bãi lọc trồng cây có tác dụng xử lý nước thải trên nhiều phương diện, kể cả tách loại các vi khuẩn gây bệnh thông qua các cơ chế xảy ra

trong hệ (xem bảng 2.1)

Bảng 2.3 Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm trong nước thải của ĐNNKT

Thành phần tạp chất Cơ chế xử lý

vi sinh vật bám trên cây và lớp đệm

Hợp chất N

Chủ yếu do nitrat hóa - khử nitrat

Oxy hóa amoniac bởi vi sinh trong vùng hiếu khí

Khử nitrat, nitrit trong vùng thiếu khí

2.3.6 Tiềm năng ứng dụng ĐNNKT xử lý nước thải ở Việt Nam

Ở Việt Nam, bãi lọc rất đa dạng và phong phú về kiểu loại, phân bố rộng khắp các vùng sinh thái, có giá trị và vai trò to lớn đối với phát triển kinh tế, xã hội, bảo vệ đất nước, xóa đói giảm nghèo, duy trì và phát triển văn hóa, hạn chế tai biến, bảo vệ môi trường, duy trì và phát triển đa dạng sinh học

Phương pháp sử dụng ĐNN xử lý nước thải là một phương pháp có nhiều ưu điểm Đặc biệt, nó rất phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay do chi phí xây dựng

và vận hành thấp Các hệ thống ĐNNKT được xây dựng để xử lý nước thải trong nông nghiệp, công nghiệp hoặc phục vụ cho nuôi trồng thủy sản, được phỏng theo các quá trình sinh học, hóa học và lý học của các vùng ĐNN tự nhiên Các vùng ĐNN có thể loại bỏ các chất ô nhiễm từ nước thải hoặc chuyển chúng thành các dạng vật chất ít

ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường

Sử dụng ĐNN tự nhiên để xử lý nước thải có nồng độ BOD thấp Ngoài ra sử

dụng hệ thống ĐNNKT để xử lý nước thải là quá trình xử lý được thực hiện liên tục trong điều kiện tự nhiên và với một giá thành rẻ vì chi phí xây dựng và bảo quản thấp

Do vậy, cần được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm Đồng thời có thể áp dụng để nghiên cứu sâu hơn, mở rộng hơn về bãi lọc trồng cây xử lý nước thải, đặc biệt là đối với các loại nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao như nước thải nhà máy chế biến cà phê, giấy, chế biến thực phẩm và các cơ sở giết mổ (Đinh Văn Tôn, 2008)

2.4 Khả năng xử lý nước thải băng thực vật thủy sinh

Thực vật thủy sinh là các loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, thuộc loài thảo mộc thân mềm, quá trình quang hợp của nó hoàn toàn giống với thực vật trên cạn và nó luôn đồng hành cùng VSV Thực vật thủy sinh có thể gây nên một

số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng (hiện tượng phú dưỡng hóa) Tuy nhiên lợi dụng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức

ăn cho người, gia súc có thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thu được lợi nhuận Khả năng xử lý nước thải của các loại thực vật thủy sinh đã được khẳng định bằng quan sát, bằng các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, trên các công

trình thử nghiệm và trong áp dụng thực tế ở hồ sinh học tương ứng

có các loại như: bèo tai tượng, rau ngỗ, Salvinia (Salvinia spp.),… Chúng phát triển

không phụ thuộc vào chiều sâu của lớp nước Rễ của chúng là giá thể tốt cho nhiều sinh vật sống trong nước, tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào để phân hủy các chất thải

Thực vật thủy sinh loại nửa chìm nửa nổi (emergent plant): chúng có rễ mọc trong lớp bùn ở đáy ao hồ, một phần thân ngập trong nước, phần còn lại và lá vươn lên trong không khí Nhóm này chủ yếu là các loài cỏ nước và các loài lúa nước như: cỏ đuôi mèo, cỏ lõi bấc, các loại sậy thường, lau mưa hè, các loại cỏ lác,… Loại này thường sống ở vùng nước không sâu (0,5 – 1,6m) và có chế độ thủy triều ổn định Việc làm sạch môi trường chủ yếu ở phần lắng ở đáy lưu vực nước, những vật chất lơ lửng thường ít hoặc không được chuyển hóa

Thực vật thủy sinh loại chìm (submerged plant): loại này chìm trong nước, mềm Một số loài tiêu biểu: rong đuôi chó, rong xương cá, Hydrilla, Water milfoil (Myriophyllum spicatum), Blyxa Có 2 dạng: rễ bám vào đất hút chất dinh dưỡng trong đất, thân và lá ngập trong nước); rễ, thân và lá lơ lửng trong nước Chúng thường sống ở lớp nước mà ánh sáng mặt trời có khả năng xuyên suốt lớp nước (phát triển tốt nhất ở độ sâu khoảng 50cm) Chúng gây nên các tác hại như làm tăng độ đục của nguồn nước, ngăn cản sự khuyếch tán của ánh sáng vào nước Do đó các loài thủy sinh

1992)

Bảng 2.4 Nhiệm vụ của thuỷ sinh thực vật trong các hệ thống xử lý

các chất hữu cơ

Nguồn: Trung tâm năng lượng mới, 2008

2.4.2 Khả năng chuyển hóa một số chỉ tiêu trong nước thải của thực vật thủy sinh

Các loài thực vật thủy sinh thường nhạy cảm với pH, chất độc, nồng độ các chất hữu cơ cao Do vậy nếu trong nước thải chứa nhiều chất hữu cơ với nồng độ cao, độc

tố, pH quá kiềm hoặc quá axit đều ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của chúng (Hồ

Thanh Bá, 2006)

2.4.2.1 Nhu cầu ozy sinh học (BOD 5 )Sự tạo ra BOD5 trong hệ thống thực vật thủy sinh có thể là kết quả của: Các thành phần hữu cơ được tách ra từ các tế bào thực vật trong quá trình sinh trưởng của chúng, các thành phần hữu cơ được tách ra từ quá trình

hiện bởi VSV bám vào rễ.(Hồ Thanh Bá, 2006)

2.4.2.2 Chuyển hóa Nitơ: Nitơ được chuyển hóa trong môi trường nước do một số

nguyên nhân cơ bản sau: thực vật sử dụng các hợp chất chứa nitơ để tạo ra sinh khối,

bị mất theo dạng amoniac và nitơ tự do bởi quá trình nitrat hóa và phản nitrat thực hiện

2.4.2.3 Chuyển hóa Photpho

Photpho trong nước thải được chuyển hóa bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó 2 quá trình chuyển hóa quan trọng được thực hiện bởi VSV và thực vật thủy sinh Cả hai quá trình đều giống nhau ở chỗ là khi được chuyển vào tế bào sẽ tham gia

vào thành phần của AND, ARN, ADP, AMP, các hợp chất khác chứa photpho và cả trong thành phần của các enzym oxy hóa có trong tế bào (Hồ Thanh Bá, 2006)

2.5 Năng suất sinh khối của thực vật thủy sinh

Những số liệu về năng suất sinh khối cho phép ta có số liệu để so sánh năng suất sinh khối giữa các loài thực vật với nhau và cho phép ta dự đoán hoặc tính toán khả năng sử dụng chúng trong xử lý nước ô nhiễm cũng như sử dụng sinh khối này cho mục đích làm thức ăn gia súc, thực phẩm cho người hoặc làm phân bón Đánh giá khả năng làm bền vững sinh thái hay làm thay đổi hệ sinh thái do chúng gây ra Giúp

ta nhận biết được mức độ ô nhiễm của nước, khả năng làm sạch của chúng, từ đó giúp

ta thiết lập công nghệ xử lý

Ở điều kiện nước không bị ô nhiễm, năng suất sinh khối của thực vật thủy sinh rất cao Tại vì ở đó thực vật thủy sinh không bị tác động xấu của các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học.Một vài con số minh họa: thực vật thủy sinh ngập nước: 3 – 18 tấn chất khô/ha.năm, nửa ngập nước: 27 – 77 tấn chất khô/ha.năm, lục bình : 135 – 199 tấn

2.6 Ưu và nhược điểm khi sử dung thực vật thủy sinh

2.6.1.Ưu điểm

không có độc tố Một số loại có khả năng hấp thu kim loại năng như lục bình, cù nèo Chi phí xử lý khi sử dụng thực vât thủy sinh không cao và quá trình công nghệ không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp

Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý dễ thu hoạch và được ứng dụng vào nhiều mục đích khác nhau: làm nguyên liệu cho thủ cống mỹ nghê (cây bàng), làm thực phẩm cho người và gia súc (cỏ para), làm phân bón cải tạo đất (Sinh khối có thể thu hoạch, chế biến thành phân hữu cơ, phụ gia cải tạo đất, bón trên rễ cây mới trồng, đốt thành tro hay làm phân Compost), tái tạo năng lượng (Sinh khối sử dụng sản xuất Ethanol, đốt trực tiếp thành củi), nguyên liệu sản xuất bột giấy, giấy và sợi

Bộ rễ, thân cây ngập nước là giá thể rất tốt đối với VSV, sự vận chuyển của cây đưa VSV đi theo Chúng dịch chuyển từ vị trí này đến vị trí khác ở khu vực nước ô

nhiễm, làm tăng khả năng chuyển hóa vật chất trong nước, quan hệ giữa VSV và thực vật thủy sinh là quan hệ cộng sinh

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 việc cung cấp năng lượng (trích

Lê Thị Cúc, 2008)

2.6.2 Nhược điểm

Diện tích cần dùng để xử lý chất thải lớn, chúng luôn đòi hỏi phải có đủ ánh sáng Sự tiếp xúc giữa thực vật và ánh sáng trong điều kiện có đủ chất dinh dưỡng càng nhiều thì quá trình chuyển hóa càng tốt Do vậy diện tích bề mặt càng nhiều càng tốt Nó rất thích hợp cho những vùng nông thôn, những vùng không được cấp điện

Trong trường hợp không có thực vật thủy sinh, VSV không có nơi bám vào Chúng dễ dàng trôi theo dòng nước hoặc lắng xuống đáy Rễ thực vật có thể là nơi các VSV gây hại định cư, chúng là tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi trường mạnh Ngoài ra, thực vật chiếm không gian lớn, ngăn cản ánh sáng chiếu sâu vào nước Thảm thực vật thủy sinh phủ kín bề mặt, tác dụng này tạo điều kiện cho các VSV phát triển bao gồm có ích và có hại (trích Lê Thị Cúc, 2008)

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm

Thời gian tiến hành thí nghiệm: từ tháng 01/2010 đến tháng 06/2010

Địa điểm: Khoa Công nghệ môi trường, Trường ĐH Nông Lâm

Vườn ươm Bộ môn Công nghệ sinh học, Trường ĐH Nông Lâm

Các chỉ tiêu nước thải được phân tích tại trung tâm phân tích môi trường, Công nghệ môi trường, Trường ĐH Nông Lâm

Điều kiện thí nghiệm:

Thùng nhựa 100L: để pha loãng nước thải

Thùng nhựa 35L: để đựng nước thải ở đầu ra

3.2.2.3 Dụng cụ pha loãng nước thải và đo lượng nước thải thất thoát

Ống đong 1L

Xô nhựa 10L

3.3 Phân và cách pha nước thải đầu vào

Phân dùng để pha nước thải đầu vào được lấy từ Trại heo_ Trường ĐH Nông Lâm và pha loãng phân heo với tỉ lệ 1,5% (1,5kg phân pha 98,5L nước)

3.4 Mô hình thí nghiệm

3.4.1 Mô hình 1 (mô hình VFS)

Hình 3.1 Mặt cắt ngang của mô hình VFS

Mô hình có cấu trúc vật liệu gồm: lớp đá 1x2 dày 12cm, lớp đá mi dày 8cm, lớp cát xây dựng dày 20cm và khoảng cách giữa lớp cát với lớp nước được giữ ở trong bể

là 10cm Độ dốc của mô hình là 1%

3.4.2 Mô hình 2 (mô hình FWS)

Hình 3.2 Mặt cắt ngang của mô hình FWS

Mô hình có cấu trúc vật liệu gồm : lớp đá 1x2 dày 12cm, lớp nước cách lớp đá

là 38cm Độ dốc của mô hình này cũng là 1%

3.5 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Các giai đoạn thí nghiệm

Giai đoạn trước khi tiến hành thí nghiệm:

Chuẩn bị cây: cây được lấy từ ấp Tân Qưới xã Tân Hoà Thành huyện Tân Phước tỉnh Tiền Giang và ươm trong vườn ươm của trường đại học Nông Lâm TP Hồ

Chí Minh từ tháng 1/2010 đến cuối tháng 2/2010

Chuẩn bị các vật liệu thí nghiệm như : thùng đựng nước phân, xây bể thí

nghiệm, dụng cụ pha loãng nước thải Từ đầu tháng 2/2010 đến cuối tháng 2/2010

Ủ phân bắt đầu từ ngày 01/0 2/2010 Mỗi tuần ủ phân một lần

Giai đoạn tiến hành thí nghiệm:

Cho cây vào bể thí nghiệm vào ngày 06/03/2010 Cây cho vào bể với mật độ 20

Ngày 10/03/2010 cho cây thích nghi với nước phân nồng độ 1%

Đến ngày 16/04/2010 thì cho nước phân nồng độ 1,5% với thể tích là 50L/ngày

và bắt đầu tiến hành thí nghiệm

3.5.2 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm kiểm tra và đánh giá khả năng xử lý của cây cù nèo trên hai mô hình và so sánh với đối chứng: mô hình dòng chảy bề mặt và mô hình dòng chảy đứng

Mô hình được bố trí gồm 2 bề nằm đối diện nhau Trong đó :

Nghiệm thức 1 là mô hình ĐNNKT dòng chảy đứng (MH1) có trồng cây cù nèo Đối chứng 1 là mô hình ĐNNKT dòng chảy đứng (DC1) không có trông cây Nghiệm thức 2 là mô hình ĐNNKT dòng chảy bề mặt (MH2) có trồng cây cù nèo

Đối chứng 2 là mô hình ĐNNKT dòng chảy bề mặt (DC2) không có trồng cây

Hình 3.3 Sơ đồ cách bố trí thí nghiệm

3.5.3 Phương pháp thí nghiệm

Trên mô hình thí nghiệm, tiến hành đo các chỉ tiêu ô nhiễm để xác định hiệu quả xử lý (dựa vào nồng độ đầu vào, đầu ra, thời gian lưu nước) Từ đó xác định được hiệu quả xử lý của cù nèo cho từng chỉ tiêu ô nhiễm Đồng thời cũng xác định các điều kiện môi trường có khả năng ảnh hưởng đến kết quả (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, mưa)

So sánh hiệu quả xử lý của 2 mô hình với nhau và so sánh với mô hình đối chứng

Bảng 3.1 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu thí nghiệm

01 Sự tăng trưởng chiều

cao cây

(ml)

Hàng ngày

Kjeldahl

Khi lấy mẫu nước

nguyên tử

Khi lấy mẫu nước

3.6 Phương pháp phân tích số liệu

Sử dụng chương trình TTEST trong Exel để xử lý thống kê với mô hình 1, mô

nhau không có ý nghĩa, khác nhau có ý nghĩa, khác nhau rất có ý nghĩa, khác nhau

hoàn toàn có ý nghĩa

Hiệu suất=((Đầu vào-Đầu ra)/Đầu vào)x100

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 KẾT QUẢ

4.1.1 Hàm lượng các chỉ tiêu của nước phân heo đầu vào

Bảng 4.1 Hàm lượng các chỉ tiêu của nước phân heo đầu vào

Tổng Photpho (mg/L)

Fe (mg/L) Cu (mg/L) Zn (mg/L)

Ta thấy các chỉ tiêu trên điều cao hơn tiêu chuẩn xả thải chỉ riêng chỉ tiêu Cu và

Zn là thấp hơn Nên trong quá trình thí nghiệm không phân tích chỉ tiêu Cu và Zn vì

nó đã đủ tiêu chuẩn xả thải

4.1.2 Sự tăng trưởng chiều cao của cây cù nèo

Hình 4.1 Biểu đồ sự tăng trưởng chiều cao của cây trên 2 mô hình

Quả biểu đồ 4.1 ta thấy, chiều cao cây cù nèo tăng trưởng nhanh từ tuần thứ 3

đến tuần thứ 5 và tăng trưởng chậm lại từ tuần thứ 6 đến tuần thứ 8 ở 2 mô hình

ĐNNKT Tăng trưởng nhanh nhất là tuần thứ 4 và chậm nhất là tuần thứ 8

Bảng 4.2 So sánh thống kê chiều cao tăng của cây cù nèo trên 2 mô hình

0,0149(*)

Sự tăng trưởng chiều cao cây ở MH2 cao hơn MH1 có ý nghĩa về mặt thống kê

(P<0,05) Điều này cho thấy mô hình dòng chảy bề mặt thích hợp cho sự phát triển và

tăng trưởng của cây cù nèo hơn mô hình dòng chảy đứng Qua biểu đồ ta cũng thấy,

cây cù nèo phát triển mạnh từ tuần thứ 3 đến tuần thứ 5 Càng về sau thì cây cù nèo

càng phát triển chậm lại

4.1.3 Chiều dài rễ và trọng lượng cây sau thí nghiệm

Bảng 4.3 Chiều dài rễ và trọng lượng cây cù nèo trên 2 mô hình sau thí nghiệm

2) Trọng lượng tươi Trọng lượng khô MH1 25 9,5 0,35 MH2 32 13,4 0,45

Trọng lượng thu được ở 2 nghiệm thức rất nhiều Trọng lượng thu được ở MH2

nhiều hơn MH1 Ngoài ra chiều dài bộ rễ ở cuối thí nghiệm của MH1 là 25cm còn ở

MH2 là 32cm Điều này lại một lần nữa chứng minh thì MH2 rất thích hợp để cây cù

nèo sinh trưởng và phát triển