Luận văn thạc sĩ đánh giá thực trạng quản lý và xử lý chất thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình trên địa bàn huyện ba chẽ tỉnh quảng ninh

Bài viết đánh giá thực trạng quản lý và xử lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình ở huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh.

• Tác giả: Nguyễn Đức Mạnh
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Thế Hùng
• Trường học: Đại học Thái Nguyên - Trường Đại học Nông Lâm
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh giá thực trạng quản lý và xử lý chất thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• Mục tiêu nghiên cứu đề tài
• Ý nghĩa khoa học của đề tài
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Một số khái niệm cơ bản
• 1.2. Các văn bản có liên quan
• 1.3. Cơ sở thực tiễn
• 1.3.1. Một số vấn đề môi trường nảy sinh trong hoạt động chăn nuôi ở nước ta
• 1.3.2. Nguồn gốc phát sinh và thành phần ô nhiễm môi trường do chăn nuôi
• 1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong nước và trên thế giới
• 1.5. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn
• 1.5.1. Phương pháp xử lý cơ học
• 1.5.2. Phương pháp xử lý hóa lý
• 1.5.3. Phương pháp xử lý sinh học
• 2. Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu
• 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu tại huyện Ba Chẽ
• 2.2.2. Thời gian nghiên cứu
• 2.3. Nội dung nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 2.4.2. Phương pháp điều tra, phỏng vấn
• 2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 2.4.4. Phương pháp tổng hợp, xử lý số liệu và viết báo cáo
• 3. Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá tình hình phát triển và công tác quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.1.1. Tình hình phát triển chăn nuôi của huyện
• 3.1.2. Áp lực của việc phát triển chăn nuôi đến môi trường tại huyện Ba Chẽ
• 3.1.3. Công tác quản lý chất thải chăn nuôi tại các hộ gia đình trên địa bàn
• 3.2. Đánh giá hiện trạng và hiệu quả công tác xử lý chất thải tại một số trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.2.1. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi lợn chưa qua xử lý tại một số trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.2.2. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi đã qua xử lý tại một số trang trại chăn nuôi trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.2.3. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn tại một số trang trại trên địa bàn huyện Ba Chẽ
• 3.2.4. Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn chăn nuôi lợn tại một số trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.3. Đánh giá nhận thức của người dân về việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ
• 3.3.1. Nhận thức của người dân về vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi
• 3.3.2. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng các biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi tại các trang trại chăn nuôi
• 3.4. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi lợn nhằm bảo vệ môi trường trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh
• 3.4.1. Giải pháp về quản lý nhà nước trong chăn nuôi và bảo vệ môi trường
• 3.4.2. Giải pháp về công nghệ
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Quản lý chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn

Nghiên cứu đánh giá thực trạng quản lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình ở huyện Ba Chẽ, Quảng Ninh. Kết quả cho thấy, phần lớn các hộ chăn nuôi chưa có hệ thống quản lý môi trường hiệu quả. Chất thải từ chăn nuôi lợn bao gồm phân, nước tiểu, thức ăn thừa thường được xử lý sơ bộ hoặc thải trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Việc thiếu hệ thống xử lý chất thải phù hợp đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nguồn nước, đất và không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

1.1. Hiện trạng quản lý chất thải rắn

Chất thải rắn từ chăn nuôi lợn chủ yếu là phân và thức ăn thừa. Nghiên cứu chỉ ra rằng, chỉ khoảng 10% hộ gia đình có chuồng trại hợp vệ sinh. Phần lớn chất thải rắn được thu gom và ủ làm phân bón, nhưng quy trình này chưa đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh. Việc xử lý không triệt để đã tạo điều kiện cho vi khuẩn và mầm bệnh phát triển, gây nguy cơ dịch bệnh cho cả vật nuôi và con người.

1.2. Hiện trạng quản lý chất thải lỏng

Nước thải chăn nuôi lợn chứa nhiều hợp chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hầu hết các hộ chăn nuôi không có hệ thống xử lý nước thải hiệu quả. Nước thải thường được thải trực tiếp ra kênh mương, ao hồ, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm. Điều này đặc biệt nghiêm trọng ở các khu vực dân cư đông đúc, nơi nguồn nước sinh hoạt bị ảnh hưởng trực tiếp.

II. Xử lý chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn

Nghiên cứu tập trung vào đánh giá hiệu quả của các phương pháp xử lý chất thải hiện có tại các trang trại chăn nuôi lợn. Phương pháp hầm Biogas được áp dụng phổ biến nhất, nhưng hiệu quả xử lý chưa triệt để. Các chỉ tiêu như BOD, COD, và TSS trong nước thải sau xử lý vẫn vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Ngoài ra, việc thiếu vốn và kiến thức kỹ thuật đã hạn chế khả năng áp dụng các công nghệ xử lý tiên tiến hơn.

2.1. Hiệu quả của hầm Biogas

Hầm Biogas được xem là giải pháp chính trong xử lý chất thải tại các trang trại chăn nuôi lợn. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ ra rằng, hiệu suất xử lý của hầm Biogas chỉ đạt khoảng 60-70%. Các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD và COD trong nước thải sau xử lý vẫn còn cao, chưa đáp ứng được tiêu chuẩn môi trường. Nguyên nhân chính là do thiết kế và vận hành hầm Biogas chưa đúng kỹ thuật.

2.2. Các phương pháp xử lý khác

Ngoài hầm Biogas, một số hộ gia đình áp dụng phương pháp tái chế chất thải làm phân bón hoặc sử dụng đệm lót sinh học. Tuy nhiên, các phương pháp này chưa được nhân rộng do chi phí cao và thiếu hướng dẫn kỹ thuật. Việc xử lý chất thải bằng sinh vật thủy sinh như bèo lục bình cũng được thử nghiệm, nhưng hiệu quả chưa được đánh giá đầy đủ.

III. Nhận thức và giải pháp nâng cao quản lý chất thải

Nghiên cứu đánh giá nhận thức của người dân về bảo vệ môi trường trong chăn nuôi lợn. Kết quả cho thấy, đa số người dân chưa nhận thức đầy đủ về tác hại của ô nhiễm môi trường từ chất thải chăn nuôi. Các yếu tố như thiếu vốn, thiếu kiến thức kỹ thuật và chính sách hỗ trợ chưa đầy đủ đã hạn chế việc áp dụng các biện pháp xử lý chất thải hiệu quả.

3.1. Nhận thức của người dân

Phần lớn người dân tại huyện Ba Chẽ chưa nhận thức rõ về tác động của chất thải nông nghiệp đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. Nhiều hộ gia đình cho rằng việc xử lý chất thải là không cần thiết hoặc quá tốn kém. Điều này dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt là ở các khu vực chăn nuôi tập trung.

3.2. Giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý

Để cải thiện tình hình, nghiên cứu đề xuất các giải pháp như tăng cường hỗ trợ tài chính và kỹ thuật cho các hộ chăn nuôi, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường, và áp dụng các công nghệ xử lý chất thải tiên tiến. Các chính sách hỗ trợ từ chính quyền địa phương và các tổ chức liên quan cũng cần được tăng cường để thúc đẩy việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường hiệu quả.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ngành chăn nuôi đóng vai trò then chốt trong chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, đóng góp đáng kể vào tổng sản phẩm quốc nội khu vực nông thôn. Theo thống kê của ngành chăn nuôi, cả nước phát sinh trên 84,45 triệu tấn chất thải rắn mỗi năm, trong đó chất thải từ chăn nuôi lợn chiếm tới 24,96 triệu tấn. Tại huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh – một địa bàn miền núi với hơn 80% đồng bào dân tộc thiểu số, chăn nuôi lợn chiếm vị trí chủ lực với sản lượng thịt lợn hơi chiếm khoảng 75% tổng sản lượng thịt xuất chuồng toàn huyện. Tuy nhiên, phương thức chăn nuôi tại đây chủ yếu mang tính tự phát, quy mô nhỏ lẻ, tạo ra lượng chất thải rắn ước tính trên 86.000 tấn/năm và trên 2.000.000 m³ chất thải lỏng/năm, gây áp lực nặng nề lên môi trường sinh thái lưu vực sông Ba Chẽ.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm là sự thiếu hụt các biện pháp xử lý chất thải đồng bộ tại các hộ gia đình, dẫn đến ô nhiễm cục bộ nguồn nước mặt, đất và không khí do các hợp chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và khí độc hại. Mục tiêu của đề tài là đánh giá toàn diện thực trạng phát sinh, công tác quản lý chất thải chăn nuôi lợn; kiểm định hiệu quả xử lý thực tế của mô hình hầm khí sinh học Biogas; phân tích nhận thức cộng đồng và đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật, quản lý khả thi. Nghiên cứu được thực hiện tại 08 xã, thị trấn thuộc huyện Ba Chẽ trong giai đoạn 2017 - 2018. Kết quả nghiên cứu mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn, cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học giúp chính quyền địa phương hoàn thiện chính sách hỗ trợ môi trường, giảm thiểu tỷ lệ ô nhiễm nguồn nước mặt và hướng tới phát triển nông nghiệp bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết phân hủy sinh học chất thải hữu cơ và khung quản lý chất thải chăn nuôi nông nghiệp bền vững. Trọng tâm là công nghệ xử lý kỵ khí thông qua quá trình lên men yếm khí trong hầm Biogas, diễn ra qua bốn giai đoạn sinh hóa liên hoàn: thủy phân (hydrolysis), axit hóa (acidogenesis), axetic hóa (acetogenesis) và mêtan hóa (methanogenesis). Quá trình này chuyển hóa các hợp chất hữu cơ cao phân tử (protein, lipid, carbohydrate chiếm 70% - 80% chất khô) thành sinh khối vi sinh vật và hỗn hợp khí sinh học chứa 50% - 70% khí CH4 cùng các thành phần CO2, H2S, NH3.

Hệ thống đánh giá chất lượng môi trường được chuẩn hóa qua các chỉ tiêu cốt lõi: Nhu cầu oxy hóa học (COD), Nhu cầu oxy sinh hóa 5 ngày (BOD5), Tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Nitơ tổng số (T-N), Phốt pho tổng số (T-P) và mật độ vi sinh vật chỉ thị Coliform. Khung pháp lý điều chỉnh nghiên cứu bao gồm Điều 69 Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 62-MT:2016/BTNMT, Quyết định số 50/2014/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Quyết định số 3197/2016/QĐ-UBND của Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh về chính sách hỗ trợ nâng cao hiệu quả chăn nuôi nông hộ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp phương pháp điều tra xã hội học và phương pháp quan trắc, phân tích thực nghiệm trong phòng thí nghiệm:

• Phương pháp điều tra xã hội học: Cỡ mẫu khảo sát gồm 83 hộ gia đình chăn nuôi lợn được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên trên địa bàn 08 xã, thị trấn (Thị trấn Ba Chẽ, Nam Sơn, Đồn Đạc, Thanh Sơn, Thanh Lâm, Đạp Thanh, Minh Cầm, Lương Mông). Cơ cấu mẫu gồm 57 hộ chăn nuôi nhỏ lẻ dưới 20 con (chiếm 68,67%), 24 hộ quy mô gia trại từ 20 đến 50 con (chiếm 28,92%) và 02 hộ trang trại trên 50 con (chiếm 2,41%).
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích phòng thí nghiệm: Nghiên cứu chọn ngẫu nhiên 03 gia trại điển hình quy mô 20 - 50 con (hộ ông Chíu Sinh Thắng, bà Nguyễn Thị Huế, bà Phạm Thị Huệ) đang vận hành hầm Biogas hai ngăn dung tích từ 12 m³/hầm. Quy trình lấy mẫu nước thải trước và sau xử lý được tiến hành theo tiêu chuẩn TCVN 5999:1995 vào khung giờ xả thải cao điểm từ 15h00 đến 16h00 ngày 28/02/2018.
• Lý do lựa chọn phương pháp: Phân tích hóa lý theo các tiêu chuẩn quốc gia (BOD5 theo TCVN 6001-1:2008, COD theo SMEWW 5220C:2012, TSS theo TCVN 6625:2000, T-N theo TCVN 6638:2000) đảm bảo độ tin cậy cao, định lượng chính xác tải lượng ô nhiễm để đối chiếu với QCVN 62-MT:2016/BTNMT. Tiến trình nghiên cứu kéo dài liên tục 12 tháng từ tháng 06/2017 đến tháng 06/2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực tế tại huyện Ba Chẽ mang lại 4 phát hiện quan trọng:

1. Cơ cấu chăn nuôi phân tán và tỷ lệ xử lý chất thải thấp: Hình thức chăn nuôi nông hộ nhỏ lẻ (<20 con) chiếm ưu thế áp đảo với 68,67% tổng số hộ khảo sát. Trong đó, khoảng 60% lượng chất thải rắn (phân tươi phát sinh trung bình 1,5 - 3,3 kg/con/ngày) được sử dụng trực tiếp bón cho cây trồng mà không qua ủ hoai mục hoặc thải thẳng ra môi trường.
2. Hạ tầng xử lý nước thải thiếu đồng bộ: Toàn huyện mới chỉ có 49 công trình hầm Biogas composite hoặc nắp cố định dung tích ≥10 m³ được hỗ trợ xây dựng đúng quy chuẩn kỹ thuật từ Dự án Khí sinh học. Số lượng này là quá nhỏ so với tổng đàn vật nuôi phát sinh hơn 2.000.000 m³ nước thải mỗi năm, dẫn đến tình trạng xả thải tự do ra mương rãnh công cộng.
3. Nồng độ ô nhiễm trong nước thải thô ở mức báo động: Nước thải chăn nuôi đầu vào chưa qua xử lý có tải lượng ô nhiễm cực cao: COD dao động từ 5.000 đến 12.000 mg/L (vượt chuẩn cho phép từ 12 đến 30 lần), BOD5 từ 3.500 đến 8.900 mg/L, TSS từ 680 đến 1.200 mg/L, và Nitơ tổng số đạt từ 220 đến 460 mg/L.
4. Hiệu suất khử ô nhiễm của hầm Biogas chưa triệt để: Công trình Biogas giúp giảm từ 65% đến 80% nồng độ COD, BOD5 và TSS. Tuy nhiên, nước thải đầu ra sau hầm Biogas vẫn có nồng độ COD ở mức 400 - 850 mg/L và Nitơ tổng số ở mức 150 - 280 mg/L, vượt giới hạn xả thải Cột B của QCVN 62-MT:2016/BTNMT.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi khiến nước thải sau Biogas vẫn vượt ngưỡng quy chuẩn bắt nguồn từ việc lưu lượng nước xả chuồng quá lớn (trung bình 15 - 30 lít/con/ngày), làm giảm thời gian lưu nước trong bể kỵ khí xuống dưới mức tối thiểu cần thiết (dưới 20 - 30 ngày). Ngoài ra, các hộ gia đình chưa xây dựng hệ thống xử lý bậc hai như bể lắng thứ cấp, bãi lọc ngập nước hay hồ sinh học hiếu khí để oxy hóa triệt để lượng amoni và chất hữu cơ hòa tan còn sót lại.

Về phương thức trực quan hóa, toàn bộ chuỗi dữ liệu thực nghiệm được minh họa rõ nét thông qua biểu đồ cột kép so sánh nồng độ các thông số BOD5, COD, TSS trước và sau xử lý của 03 hộ gia trại đối chiếu với đường giới hạn chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột B. Đồng thời, bảng tổng hợp hiệu suất xử lý phần trăm (%) phản ánh chính xác khả năng phân hủy kỵ khí của từng công trình. Kết quả này tương đồng với báo cáo môi trường tỉnh Quảng Ninh năm 2016 khi chỉ có khoảng 53% số hộ chăn nuôi trên toàn tỉnh áp dụng các biện pháp xử lý đạt yêu cầu. Điều này chứng minh rằng việc áp dụng đơn lẻ một hầm Biogas hộ gia đình là chưa đủ để giải quyết bài toán xả thải an toàn tại vùng nông thôn miền núi.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi lợn tại huyện Ba Chẽ, hệ thống 4 nhóm giải pháp trọng tâm cần được triển khai:

• Hoàn thiện quy hoạch và tăng cường kiểm tra môi trường: Ủy ban nhân dân huyện Ba Chẽ cùng Phòng Tài nguyên và Môi trường cần rà soát, quy hoạch vùng chăn nuôi tập trung cách xa khu dân cư tối thiểu 200 m. Đặt mục tiêu đến năm 2022, 100% các cơ sở chăn nuôi quy mô từ 20 con trở lên phải thực hiện cam kết bảo vệ môi trường và định kỳ kiểm tra xả thải theo Nghị định 155/2016/NĐ-CP.
• Nâng cấp công nghệ xử lý nước thải sau Biogas: Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp hướng dẫn các gia trại (20 - 50 con) triển khai mô hình xử lý chuỗi: Hầm Biogas → Bể lắng sơ cấp → Bãi lọc thực vật thủy sinh (sử dụng bèo lục bình hoặc cỏ vetiver). Giải pháp này đặt mục tiêu khử trên 90% COD và 85% Nitơ tổng số, bảo đảm nước thải đạt chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột B trong giai đoạn 2019 - 2021.
• Nhân rộng công nghệ đệm lót sinh học cho nông hộ nhỏ lẻ: Trung tâm Dịch vụ Kỹ thuật Nông nghiệp huyện chủ trì chuyển giao quy trình đệm lót sinh học bằng chế phẩm Balasa N01 kết hợp mùn cưa, trấu cho 57 hộ chăn nuôi dưới 20 con. Target metric là giảm 75% - 80% mùi hôi phát tán (khí NH3, H2S) và tiết kiệm 80% lượng nước vệ sinh chuồng trại, hoàn thành trước quý IV/2020.
• Tối ưu hóa chính sách hỗ trợ tài chính và tập huấn kỹ thuật: Phòng Tài chính - Kế hoạch phối hợp các xã giải ngân nguồn kinh phí theo Quyết định 50/2014/QĐ-TTg và Quyết định 3197/2016/QĐ-UBND tỉnh Quảng Ninh, hỗ trợ trực tiếp tối đa 5 triệu đồng/công trình Biogas hoặc đệm lót sinh học. Tổ chức ít nhất 10 lớp tập huấn kỹ thuật vận hành hầm ủ và ủ phân compost cho 500 lượt hộ dân trên địa bàn 08 xã.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cán bộ quản lý nhà nước cấp cơ sở: Cán bộ Phòng Tài nguyên và Môi trường, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Ủy ban nhân dân các xã vùng cao có thể sử dụng số liệu phát sinh chất thải và thực trạng xử lý để xây dựng đề án bảo vệ môi trường nông thôn, đồng thời lập dự toán hỗ trợ chính sách cho người dân địa phương.
2. Chủ trang trại và hộ gia đình chăn nuôi: Các hộ chăn nuôi quy mô từ 20 đến trên 50 con lợn tìm thấy hướng dẫn kỹ thuật chi tiết về tính toán dung tích hầm Biogas (≥12 m³), cách khắc phục hiện tượng quá tải và quy trình phối hợp chế phẩm sinh học xử lý mùi hôi chuồng trại.
3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành môi trường: Đây là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp luận nghiên cứu thực địa, kỹ thuật chọn mẫu phân tầng xã hội học và quy trình phân tích các chỉ tiêu nước thải ô nhiễm hữu cơ cao (BOD5, COD, TSS, Nitơ, Phốt pho) theo tiêu chuẩn TCVN.
4. Các tổ chức phát triển nông thôn và doanh nghiệp công nghệ môi trường: Các đơn vị tư vấn chuyển giao công nghệ có thể ứng dụng mô hình kết hợp Biogas với bãi lọc thực vật để thiết kế các giải pháp xử lý chất thải chi phí thấp, phù hợp với đặc thù địa hình chia cắt tại vùng trung du và miền núi phía Bắc.

Câu hỏi thường gặp

Nước thải sau khi qua hầm Biogas hộ gia đình tại Ba Chẽ có thể xả trực tiếp ra môi trường không?
Không. Dù hầm Biogas dung tích 12 m³ giảm được 65% - 80% tải lượng ô nhiễm hữu cơ, nồng độ COD (400 - 850 mg/L) và Nitơ tổng số đầu ra vẫn vượt ngưỡng cho phép theo QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột B. Do đó, nước thải bắt buộc phải qua thêm bể lắng hoặc hồ sinh học thực vật trước khi xả ra mương rãnh.

Chi phí xây dựng một hầm Biogas đạt chuẩn kỹ thuật cho đàn lợn 20 - 50 con là bao nhiêu?
Chi phí xây dựng hoàn thiện một hầm Biogas composite hoặc gạch xây dung tích 12 - 15 m³ dao động từ 10 đến 15 triệu đồng. Người dân tại Quảng Ninh được nhà nước hỗ trợ trực tiếp 5 triệu đồng/công trình theo Quyết định số 50/2014/QĐ-TTg, giúp giảm đáng kể gánh nặng tài chính đầu tư ban đầu.

Công nghệ đệm lót sinh học có ưu điểm gì vượt trội đối với các hộ nuôi dưới 20 con?
Đệm lót sinh học sử dụng trấu, mùn cưa và men vi sinh giúp phân hủy phân và nước tiểu ngay tại nền chuồng, giảm tới 80% khí độc NH3, H2S, không phát sinh nước thải rửa chuồng và tiết kiệm chi phí xây dựng công trình phụ trợ, rất phù hợp với 68,67% hộ nuôi nhỏ lẻ tại địa phương.

Huyện Ba Chẽ hiện phát sinh bao nhiêu lượng chất thải chăn nuôi mỗi năm?
Ước tính hàng năm tổng đàn vật nuôi của huyện phát sinh trên 86.000 tấn chất thải rắn và hơn 2.000.000 m³ chất thải lỏng. Trong đó, khoảng 60% chất thải rắn chưa được xử lý triệt để trước khi sử dụng hoặc thải bỏ, tạo ra áp lực ô nhiễm rất lớn đối với môi trường nước mặt.

Chính sách hỗ trợ của tỉnh Quảng Ninh đối với xử lý chất thải chăn nuôi nông hộ quy định những gì?
Theo Quyết định số 3197/2016/QĐ-UBND tỉnh Quảng Ninh, các hộ chăn nuôi xây dựng công trình khí sinh học hoặc làm đệm lót sinh học xử lý chất thải được ngân sách nhà nước hỗ trợ một lần đến 50% giá trị công trình với mức trần tối đa không quá 5 triệu đồng/hộ.

Kết luận

• Chăn nuôi lợn tại huyện Ba Chẽ đóng góp 75% sản lượng thịt hơi nhưng chủ yếu phân tán với 68,67% số hộ nuôi quy mô nhỏ lẻ dưới 20 con.
• Toàn huyện phát sinh hơn 86.000 tấn chất thải rắn và 2.000.000 m³ chất thải lỏng/năm, trong khi chỉ có 49 hầm Biogas đạt chuẩn kỹ thuật.
• Nước thải chăn nuôi thô có nồng độ COD cực cao (5.000 - 12.000 mg/L), vượt quy chuẩn hàng chục lần.
• Công trình Biogas giúp giảm 65% - 80% chất ô nhiễm nhưng nước thải sau xử lý vẫn vượt chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột B do thiếu hệ thống xử lý thứ cấp.
• Giải pháp đột phá là kết hợp Biogas với hồ sinh học thực vật cho gia trại và ứng dụng đệm lót sinh học cho nông hộ nhỏ lẻ.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp bức tranh định lượng chân thực về hiện trạng ô nhiễm và hiệu quả công nghệ xử lý kỵ khí tại vùng miền núi Ba Chẽ. Kế hoạch hành động giai đoạn 2019 - 2022 đòi hỏi sự vào cuộc đồng bộ của chính quyền và cộng đồng nhằm phổ biến mô hình xử lý sinh học kết hợp. Hãy chủ động tham khảo chi tiết toàn văn đề tài và ứng dụng các giải pháp kỹ thuật sinh học ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước và phát triển kinh tế chăn nuôi an toàn, bền vững!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Một số khái niệm cơ bản * Môi trường là gì? - Môi trường là tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh, có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật. - Theo UNESCO (1981) [22], môi trường được hiểu là “Toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra xung quanh mình, trong đó con người sinh sống và bằng lao động của mình đã khai thác các tài nguyên thiên nhiên hoặc nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của con người”. - Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Bộ TN&MT, 2015 [3]).

* Ô nhiễm môi trường: - Là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với Quy chuẩn kĩ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Bộ TN&MT, 2015 [3]). - Ô nhiễm môi trường chăn nuôi là khái niệm để chỉ môi trường chăn nuôi và môi trường xung quanh bởi những sản phẩm thải của quá trình chăn nuôi. - Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi về chất lượng và làm nhiễm bẩn nguồn nước gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí và ảnh hưởng mạnh đến các sinh vật (Bộ TN&MT, 2015 [3]). 5 - Nước bị ô nhiễm vi sinh vật: Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phân rác, nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước thải bệnh viện… Để đánh giá chất lượng nước dưới góc độ ô nhiễm sinh học thì người ta sử dụng chỉ số Coliform.

Đây là chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn Coliform có trong nước, thường không gây bệnh cho người và sinh vật, nhưng để biểu hiện sự ô nhiễm nước bởi tác nhân sinh học. Ô nhiễm nước được xác định theo các giá trị tiêu chuẩn môi trường. - Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho nông nghiệp, công nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã (Hiến chương Châu Âu, 1999 [11]). - Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: Nước thải là nước được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra qua một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó.

Các văn bản có liên quan - Điều 69 Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 quy định việc bảo vệ môi trường trong sản xuất nông nghiệp. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21/6/2012. - Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Quyết định số 50/2014/QĐ-TTg ngày 04/9/2014 của Thủ tướng chính phủ về chính sách hỗ trợ nâng cao hiệu quả chăn nuôi nông hộ giai đoạn 2015-2020.

Trong đó về xử lý chất thải chăn nuôi, các hộ sẽ được hỗ trợ một lần đến 50% giá trị xây công trình khí sinh học xử lý chất thải chăn nuôi với mức hỗ trợ không quá 5 triệu đồng/1 công trình/1 hộ. Được hỗ trợ một lần đến 50% giá trị làm đệm lót sinh học xử lý chất thải chăn nuôi, mức hỗ trợ không quá 5 triệu đồng/1 hộ. 6 - Quyết định số 3194/QĐ-BNN-CN ngày 11/8/2015 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và PTNT hướng dẫn kỹ thuật lắp đặt, sử dụng công trình khí sinh học nắp cố định, công trình khí sinh học bằng vật liệu composite và quy trình kỹ thuật sử dụng chế phẩm sinh học làm đệm lót sinh học chăn nuôi lợn, gà. - Thông tư số 04/2010/TT-BNN&PTNT ngày 15/01/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Quy định về ban hành Quy chuẩn quốc gia về điều kiện trang trại chăn nuôi lợn, chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học.

Ban hành kèm theo QCVN 01- 14:2010/BNNPTNT Quy chuẩn quốc gia về điều kiện nuôi lợn an toàn sinh học, QCVN 01- 15: 2010/BNNPTNT Quy chuẩn quốc gia về điều kiện chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học. - Thông tư số 04/2016/TT-BTNMT ngày 29/4/2016 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi. Ký hiệu: QCVN 62-MT:2016/BTNMT. - Thông tư số 40/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.

Ký hiệu: QCVN 40:2011/BTNMT. - Quyết định số 3197/2016/QĐ-UBND ngày 30/9/2016 của UBND tỉnh Quảng Ninh ban hành quy định chi tiết một số nội dung và mức hỗ trợ nâng cao hiệu quả chăn nuôi nông hộ trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2016-2020 theo Quyết định số 50/2014/QĐ-TTG ngày 04/9/2014 của Thủ tướng Chính phủ và Quyết định số 2309/2017/QĐ-UBND ngày 16/6/2017 về việc sử đổi, bổ sung một số nội dung Quyết định số 3197/2016/QĐ- UBND ngày 30/9/2016. Cơ sở thực tiễn 1. Một số vấn đề môi trường nảy sinh trong hoạt động chăn nuôi ở nước ta Những năm qua, chăn nuôi có sự tăng trưởng nhanh cả về quy mô và giá trị.

Bên cạnh lợi ích kinh tế mang lại, thì chăn nuôi cũng đang nảy sinh rất 7 nhiều vấn đề về chất lượng môi trường, đe dọa sức khỏe của cộng đồng dân cư địa phương và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái tự nhiên. Số lượng lợn phân theo các vùng của Việt Nam (Đơn vị: 1000 con) Năm 2012 2013 2014 2015 2016 Cả nước 26.075,3 Đồng bằng sông Hồng 6.414,4 Trung du và miền núi phía Bắc 6.175,5 Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 5.420,6 Đồng bằng sông Cửu Long 3.803,0 Quảng Ninh 330,5 332,0 340,7 356,9 374,5 (Nguồn: Tổng cục thống kê, 2018)[20] Theo thống kê năm 2010 của Cục Chăn nuôi, cả nước có khoảng 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình và 18.000 trang trại chăn nuôi tập trung. Với tổng đàn 300 triệu con gia cầm và hơn 37 triệu con gia súc, nguồn chất thải từ chăn nuôi ra môi trường lên tới 84,45 triệu tấn. Trong đó, nhiều nhất là chất thải từ lợn (24,96 triệu tấn), tiếp đến gia cầm (21,96 triệu tấn) và bò (21,61 triệu tấn).

Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi STT Loại vật nuôi Lượng phân thải mỗi ngày (% thể trọng) 1 Lợn 6,00 - 7,00 2 Bò sữa 7,00 - 8,00 3 Bò thịt 5,00 - 8,00 4 Gà 5,00 (Nguồn: Nguyễn Thanh Sơn và cs, 2006)[19] 8 Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều. Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay. Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi lại chưa được quan tâm đúng mức. Hiện mới khoảng 70% hộ chăn nuôi có chuồng trại, tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh cũng chỉ chiếm khoảng 10%; hộ có công trình khí sinh học (hầm Biogas) chỉ đạt 8,7%; khoảng 23% số hộ chăn nuôi không xử lý chất thải vật nuôi.

Tuy nhiên, tỷ lệ hộ có cam kết bảo vệ môi trường chỉ chiếm 0,6%. Về phía các trang trại chăn nuôi tập trung, mặc dù phần lớn đã có hệ thống xử lý chất thải nhưng hiệu quả xử lý chưa triệt để, số trang trại chăn nuôi có hệ thống xử lý chất thải bằng Biogas khoảng 67%; số trang trại có đánh giá tác động môi trường chiếm chưa đầy 14%; 37,2% hộ chăn nuôi thâm canh và 36,2% chăn nuôi thời vụ không có biện pháp xử lý chất thải. Tình trạng trên đã gây ra ô nhiễm nghiêm trọng môi trường đất, nước, không khí ở nông thôn. Ước tính, hiện có tới 80% các bệnh nhiễm trùng ở nông thôn có liên quan tới nguồn nước bị nhiễm vi sinh vật như giun sán, tả, bệnh ngoài da, mắt… Nguyên nhân chủ yếu do hầu hết người chăn nuôi chưa có biện pháp xử lý chất thải lỏng trong chăn nuôi, vứt xác gia cầm, gia súc bừa bãi và hệ thống thoát nước đơn giản làm cho tình trạng ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi vẫn chưa được khắc phục triệt để và có chiều hướng gia tăng.

Nhiều năm qua, chất thải vật nuôi trong nông hộ được xử lý bằng 3 biện pháp chủ yếu là: thải trực tiếp ra kênh mương, ao, hồ; được ủ làm phân bón cho cây trồng; và được xử lý bằng công nghệ khí sinh học (Biogas). Ngoài ra, còn có một số phương pháp khác như xử lý chất thải bằng sinh vật thủy sinh (cây muỗi nước, bèo lục bình…), xử lý bằng hồ sinh học nhưng chưa được nhân rộng (Nguyễn Tuấn Dũng, 2012 [6]). 9 * Trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh Nguồn gây ô nhiễm nước lớn nhất trong khu vực nông thôn tỉnh Quảng Ninh là nước thải chăn nuôi gia súc bao gồm chất thải hữu cơ và các hợp chất Nitơ nồng độ cao. Tính đến tháng 5/2013, có khoảng 62,4% hộ gia đình nông thôn tỉnh Quảng Ninh có chuồng chăn nuôi gia súc hợp vệ sinh, còn lại 37,6% số hộ chỉ có chuồng chăn nuôi gia súc thông thường.

Đến tháng 4/2015, có 70,88% hộ gia đình trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh đã có chuồng trại gia súc hợp vệ sinh. Gần 30% hộ còn lại chưa có chuồng trại hợp vệ sinh là một trong những nguồn gây ô nhiễm nước mặt cho khu vực nông thôn trên địa bàn tỉnh. Do đó, điều cần thiết là phải xây dựng chuồng trại chăn nuôi gia súc hợp vệ sinh cho toàn bộ số hộ gia đình có hoạt động chăn nuôi nhằm giải quyết vấn đề nghiêm trọng nhất cho khu vực nông thôn ở tỉnh Quảng Ninh (Sở TN&MT tỉnh Quảng Ninh, 2015 [18]. Với tổng số đàn lợn là 374.916 con, đàn gia cầm là 2,77 triệu con (năm 2014 theo Báo cáo kinh tế - xã hội 5 năm của tỉnh), tạo ra nguồn chất thải từ chăn nuôi rất lớn ra môi trường.

Hoạt động chăn nuôi gia súc quy mô hộ gia đình còn rất phổ biến tại Quảng Ninh. Các cơ sở này đa số chưa có hệ thống xử lý nước thải, chất thải rắn (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, 2015 [17]. Theo số liệu thống kê có khoảng 88 triệu tấn chất thải chăn nuôi; trong đó chất thải từ lợn, gia cầm và gia súc tương ứng 30,1%, 30% và 38,4% và chất thải từ các động vật khác chiếm 1,5%. Số hộ áp dụng các biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi năm 2016 mới chỉ đạt khoảng 53% (2,2 triệu hộ).

Do đó 10 đây là một trong những nguồn chất thải lớn, có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trường vùng nông thôn và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người dân (Trần Hằng, 2017 [10]).