CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Một số vấn đề môi trường làng nghề Việt Nam Làng nghề là một trong những đặc thù của nông thôn Việt Nam. Nhiều sản phẩm được làm ra trực tiếp từ các làng nghề đã trở thành thương phẩm trao đổi, góp phần cải thiện đời sống gia đình và tận dụng những lao động nhàn rỗi lúc nông nhàn. Đa số các làng nghề đã trãi qua lịch sử phát triển hàng trăm năm song song với quá trình phát triển KT - XH, văn hóa và nông nghiệp của đất nước.
Làng đúc đồng Đại Bái – Bắc Ninh với hơn 900 năm phát triển, làng nghề gốm Bát Tràng có gần 500 năm tồn tại. Trong vài năm gần đây, làng nghề đang thay đổi nhanh chóng theo nền kinh tế thị trường, các hoạt động sản xuất tiểu thủ công phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu được tạo điều kiện phát triển. Được hỗ trợ về chính sách, các làng nghề mới và cụm làng nghề không ngừng được khuyến khích phát triển nhằm đạt được sự tăng trưởng, tạo công ăn việc làm và thu nhập ổn định ở khu vực nông thôn. Do ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên của vùng miền, truyền thống lịch sử, sự phân bố và phát triển của các làng nghề giữa các vùng trong cả nước là không đồng đều, đồng bằng Sông Hồng (chiếm khoảng 60% tổng số làng nghề trên cả nước), miền Trung (chiếm khoảng 30%), còn lại miền Nam (chiếm khoảng 10%) [6].
Dựa theo các yếu tố tương đồng về ngành sản xuất, sản phẩm, thị trường nguyên vật liệu và tiêu thụ sản phẩm có thể chia hoạt động làng nghề nước ta thành 6 nhóm ngành chính như bảng 1.1 sau: 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sĩ 2012 Bảng 1.1: Các nhóm làng nghề Việt Nam STT Làng nghề Tỉ lệ (%) Làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và 1 20 giết mổ 2 Làng nghề dệt nhuộm, ươm tơ, thuộc da 17 3 Làng nghề sản xuất vật liệu xây dựng và khai thác đá 5 4 Làng nghề tái chế phế liệu 4 5 Làng nghề thủ công mỹ nghệ 39 Các nhóm ngành khác (chế tạo nông cụ thơ sơ như cày, 6 15 bừa, cuốc, xẻng, liềm hái, đan lát.) (Nguồn: Tổng cục Môi trường Việt Nam, 2008) Khối lượng và đặc trưng nước thải sản xuất ở các làng nghề phụ thuộc chủ yếu vào công nghệ và nguyên liệu dùng trong sản xuất. Chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi, giết mổ gia súc, gia cầm, ươm tơ, dệt nhuộm. là những ngành sản xuất có nhu cầu nước rất lớn và cũng xả một lượng lớn nước thải với mức ô nhiễm hữu cơ ở mức rất cao. Tái chế, chế tác kim loại, đúc đồng, nhôm.
nhu cầu nước không lớn nhưng nước thải nhiễm các chất rất độc hại như axit, muối kim loại, xyanua và các kim loại nặng như Hg, Cu, Pb, Zn. Kết quả khảo sát chất lượng nước thải của các làng nghề những năm gần đây cho thấy mức độ ô nhiễm hầu như không giảm, thậm chí còn tăng cao hơn trước [6]. Các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và giết mổ có lượng nước thải rất lớn, có nơi lên tới 7000 m3/ngày (Cát Quế và Dương Liễu). Thải lượng các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải sản xuất của các làng nghề thuộc nhóm này cũng khá cao.
Các số liệu cho thấy, các làng nghề tinh bột có thải lượng các chất ô nhiễm lớn nhất. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sĩ 2012 Bảng 1.2: Thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của một số làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm Sản phẩm COD BOD5 SS Làng nghề (tấn/năm) (tấn/năm) (tấn/năm) (tấn/năm) 1. Bún bánh Ninh 4 380 15,08 10,42 1,84 Hồng 4. Rượu Tân Độ 450 000 lit 2 250 13,01 11,55 5.
Tinh bột Dương 52 000 13 050 934 2 133 Liễu (Nguồn: Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, 2005) Đáng chú ý là thông số coliform trong nước thải của các làng nghề chế biến lương thực, thực phẩm, chăn nuôi và giết mổ rất cao. Đây là vấn đề cần được quan tâm đúng mức vì nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng. Theo số liệu điều tra của đề tài KC 08 – 09, 2005, trên cả nước có khoảng 98 làng nghề chế biến nông sản thực phẩm, trong đó có 43 làng nghề chế biến bún, bánh, 30 làng nghề chế biến nông sản và còn lại là làng nghề chế biến hoa quả và thủy sản. Quá trình chế biến bún, bánh tạo ra lượng phế liệu lớn, người dân thường sử dụng nguồn phế liệu này cho chăn nuôi.
Vì vậy, nước thải cũng như phân rác từ chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể. Ở các làng nghề chế biến bún, bánh, lượng nước sử dụng trong toàn bộ quá trình sản xuất không được tuần hoàn, tái sử dụng, tất cả các loại nước thải đều thải thẳng ra môi trường, gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng. Để sản xuất được 1 tấn bún tươi cần sử dụng 10 m3 nước, tuy nhu cầu sử dụng nước không lớn nhưng với sản lượng khá lớn (hàng chục nghìn tấn/năm) thì lượng nước thải ra môi trường cũng không nhỏ. Sản xuất bún không phát sinh nhiều chất thải rắn (ngoài xỉ than), rất ít khí thải mà chất thải chủ yếu là nước.
Nước thải từ sản xuất bún có chứa hàm 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sĩ 2012 lượng chất ô nhiễm cao, chủ yếu là tinh bột, dễ phân hủy sinh học, gây mùi hôi thối. Hơn nữa, đi kèm với sản xuất bún các hộ gia đình còn kết hợp chăn nuôi lợn để tận dụng các chất thải, nước thải từ các chuồng trại chăn nuôi đang là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất đối với môi trường làng nghề. Ước tính lượng nước thải khi sản xuất 1 tấn sản phẩm như bảng 1.3: Khối lượng nước thải từ sản xuất bún tại làng nghề (định mức cho 1 tấn sản phẩm) STT Loại nước thải Lượng nước thải (m3) 1 Nước thải đãi gạo 3,0 2 Nước thải ngâm gạo 0,9 3 Nước tách bột sau ủ chua 2,6 4 Nước làm chín bún 0,5 5 Nước rửa bún 1,5 6 Nước vệ sinh dụng cụ 1,0 (Nguồn: đề tài KC 08 – 09, 2005) Các làng nghề chế biến bún, bánh cũng có chất thải giàu chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học. Chất thải rắn của làng bún giàu chất hữu cơ dễ gây mùi xú uế, khó chịu.
Do sản xuất phân tán nên việc thống kê khối lượng chất thải rắn gặp nhiều khó khăn, nhưng hầu hết chất thải rắn của các làng nghề chưa được quan tâm xử lý, phần không được tận thu thì thải bừa bãi ra môi trường. Các làng nghề chế biến tinh bột, dong giềng là những làng tạo ra khối lượng lớn chất thải rắn dễ bị phân hủy sinh học, như làng nghề Dương Liễu mỗi năm tạo ra khoảng 105 nghìn tấn bã thải, một phần được tận thu làm thức ăn và một phần cuốn theo nước thải làm tắc nghẽn hệ thống thu gom cũng như ao hồ trong khu vực và gây ô nhiễm nghiêm trọng nước mặt. Hàm lượng các chât ô nhiễm trong nước thải sản xuất của những làng nghề này thường rất cao, đặc biệt COD, BOD5, TSS, tổng N, tổng P vượt QCVN 14: 2008/BTNMT hàng chục lần. Hiện nay, hầu hết các làng nghề đang phải chịu cảnh sống chung với ô nhiễm vì nước thải sản xuất bún chưa được xử lý; ở một số làng 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sĩ 2012 nghề đang triển khai xây dựng các hệ thống xử lý nước thải nhưng cho đến nay, rất ít công trình đi vào hoạt động [6].
Công nghệ sinh học trong xử lý nguồn nước ô nhiễm 1. Một số phương pháp sinh học xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên Thực chất là sử dụng khu hệ sinh vật tự nhiên có sẵn trong nước để làm sạch nước, vì vốn đầu tư ít nên loại hồ này được áp dụng khá rộng rãi. Ngoài chức năng xử lý nước thải, hồ còn mang lại những lợi ích khác như: nuôi trồng thuỷ sản, chứa và điều hòa lưu lượng nước mưa và cải thiện vi khí hậu vùng. Căn cứ vào nguyên tắc hoạt động của hồ sinh học, có thể chia thành ba loại là hồ hiếu khí, hồ yếm khí và hồ tùy tiện.
Hồ hiếu khí Là hồ ở đó các chất ô nhiễm được oxy hoá nhờ các vi sinh vật (VSV) hiếu khí. Hồ hiếu khí lại được chia thành hai loại khác nhau tùy vào phương thức cấp khí: Hồ hiếu khí làm thoáng tự nhiên Oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá chủ yếu do sự khuếch tán không khí qua mặt nước và quá trình quang hợp của các thuỷ thực vật như Rong, Tảo, Sậy, Thủy trúc, Bèo tây,…Để quá trình oxy hoá diễn ra tốt nhất cần đảm bảo chiều sâu của hồ từ 0,6– 1,0 m, tải trọng loại bỏ BOD đạt 250 - 300 kg/ha, ngày và thời gian lưu của nước trong hồ 3 - 12 ngày. Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo Nguồn ôxy cung cấp cho quá trình sinh hoá chủ yếu bằng các thiết bị bơm khí hoặc khuấy cơ học. Vì được cấp khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ có thể từ 2 - 2,5m.
Tải trọng BOD5 400 kg/ha,ngày. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn Thạc sĩ 2012 b. Hồ kị khí Dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng dựa trên hoạt động sống của các VSV yếm khí. Hồ thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn, ít dùng để xử lý nước thải sinh hoạt.
Khi quy hoạch và thiết kế một hồ kị khí cần đảm bảo yêu cầu yếm khí cao, giữ nhiệt vào mùa đông, thường các hồ yếm khí có độ sâu lớn từ 2,5 – 4,5m. Thời gian lưu nước trong hồ kị khí biến động từ 5 - 50 ngày, tải trọng BOD có thể đạt tới 280 - 1500 kg/ha,ngày. Tuy nhiên, hiệu suất thông thường chỉ đạt 50 - 80%. Đáy hồ nên gia cố để tránh thấm, ngấm.
Hồ tuỳ tiện (hay hồ tùy nghi) Hồ tuỳ tiện còn được gọi là hồ hiếu – kỵ khí. Phần lớn các ao, hồ ở nước ta là những hồ hiếu kị khí. Hồ tùy tiện thường có độ sâu trung bình từ 1,5 đến 2m, có khu hệ sinh vật nước rất đa dạng như các vi khuẩn yếm khí, hiếu khí, thuỷ nấm, tảo và nguyên sinh vật. Khả năng khử BOD được tính theo công thức E = S/So = 1/(1 + KT.