Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau bể biogas bằng thực vật thủy sinh tại phường hương sơn thành phố thái nguyên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau bể biogas bằng thực vật thủy sinh tại phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên.

• Tác giả: Đào Thị Huyền Trang
• Người hướng dẫn: TS. Trần Thị Phả
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau bể biogas bằng thực vật thủy sinh tại phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 1.1. Cơ sở khoa học
• 1.2. Cơ sở thực tiễn
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh tại Thái Nguyên. Chăn nuôi lợn là một ngành quan trọng, nhưng cũng gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nước thải từ chăn nuôi chứa nhiều chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Việc áp dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải là một giải pháp tiềm năng, giúp giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng nước trong nông nghiệp.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm kiếm giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả và bền vững. Thực vật thủy sinh không chỉ giúp làm sạch nước mà còn tạo ra môi trường sống cho các sinh vật khác. Việc sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải chăn nuôi tại Thái Nguyên sẽ góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

II. Tình hình chăn nuôi và ô nhiễm môi trường

Chăn nuôi lợn tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, tuy nhiên, điều này cũng kéo theo nhiều vấn đề ô nhiễm. Nước thải từ chăn nuôi chứa nhiều chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh. Theo báo cáo, lượng nước thải từ các trang trại chăn nuôi lợn có hàm lượng COD và BOD cao, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm. Việc xử lý nước thải chăn nuôi là cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

2.1. Ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi

Nước thải chăn nuôi không được xử lý đúng cách có thể gây ra nhiều bệnh tật cho con người, như bệnh về đường hô hấp và tiêu hóa. Ô nhiễm từ nước thải chăn nuôi cũng ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của ngành chăn nuôi. Việc áp dụng các biện pháp xử lý hiệu quả là rất cần thiết để giảm thiểu tác động tiêu cực này.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm để đánh giá khả năng xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh. Các chỉ tiêu như pH, DO, COD, BOD5, TSS, Cl-, NO3-, và tổng P sẽ được phân tích sau 2 và 4 tuần thí nghiệm. Phương pháp này giúp xác định hiệu quả của thực vật thủy sinh trong việc cải thiện chất lượng nước thải.

3.1. Thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm được thiết kế với nhiều loại thực vật thủy sinh khác nhau để so sánh hiệu quả xử lý. Mỗi loại thực vật sẽ được trồng trong các bể chứa nước thải chăn nuôi và theo dõi sự thay đổi về chất lượng nước. Kết quả sẽ được phân tích để đánh giá khả năng xử lý của từng loại thực vật, từ đó đưa ra khuyến nghị cho việc áp dụng thực tế.

IV. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả cho thấy thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả. Sự thay đổi về số lượng lá và cây cho thấy sự sinh trưởng tốt của thực vật trong môi trường nước thải. Các chỉ tiêu ô nhiễm như COD, BOD5, và TSS đều giảm đáng kể sau khi xử lý. Điều này chứng tỏ rằng việc sử dụng thực vật thủy sinh là một giải pháp khả thi cho vấn đề ô nhiễm nước thải chăn nuôi.

4.1. Đánh giá hiệu quả xử lý

Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn tạo ra môi trường sống cho các sinh vật khác. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ này có thể giảm thiểu ô nhiễm môi trường và góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nước thải chăn nuôi hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra cơ hội tái sử dụng nước trong nông nghiệp. Cần có các chính sách hỗ trợ và khuyến khích việc áp dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải chăn nuôi để đảm bảo phát triển bền vững.

5.1. Kiến nghị

Cần tăng cường nghiên cứu và phát triển các mô hình xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh. Đồng thời, cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng và người dân trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường. Việc nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của xử lý nước thải cũng là một yếu tố quan trọng để đạt được hiệu quả cao trong công tác bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chăn nuôi là ngành kinh tế quan trọng, đóng góp lớn vào nguồn thực phẩm và thu nhập của người dân Việt Nam. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các trang trại chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi lợn, đã kéo theo vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, trong đó nước thải chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm chính. Theo báo cáo của ngành, nước thải chăn nuôi có hàm lượng chất hữu cơ cao (COD từ 600 đến 1700 mg/l, BOD5 từ 500 đến 1500 mg/l), chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, làm suy giảm chất lượng nguồn nước mặt và nước ngầm. Tại phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên, khoảng 62,5% người dân đánh giá nguồn nước mặt bị ô nhiễm nghiêm trọng, trong khi 50% cho rằng nước ngầm cũng bị ảnh hưởng nặng nề.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm ứng dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải chăn nuôi sau bể biogas, nâng cao hiệu quả xử lý với chi phí thấp, phù hợp điều kiện nông thôn Việt Nam. Nghiên cứu tập trung vào đánh giá chất lượng nước thải sau bể biogas, khả năng sinh trưởng và hiệu quả xử lý của các loại thực vật thủy sinh như bèo tây, rau muống và cây phát lộc trong khoảng thời gian từ tháng 10/2015 đến tháng 7/2016 tại phường Hương Sơn. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và thúc đẩy phát triển chăn nuôi bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về ô nhiễm môi trường nước và xử lý sinh học nước thải. Theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, ô nhiễm nước là sự thay đổi xấu về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước, gây hại cho con người và sinh vật. Nước thải chăn nuôi chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, cần được xử lý trước khi thải ra môi trường.

Phương pháp sinh học sử dụng thực vật thủy sinh dựa trên cơ chế hấp thụ, chuyển hóa và loại bỏ các chất ô nhiễm qua bộ rễ và thân cây. Các thực vật thủy sinh như bèo tây (Eichhornia crassipes), rau muống (Ipomoea aquatica) và cây phát lộc (Dracaena sanderiana) có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường nước thải, hấp thụ các chất hữu cơ, nitơ, photpho và kim loại nặng, đồng thời cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.

Các khái niệm chính bao gồm: COD (Nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày), TSS (Chất rắn lơ lửng), DO (Hàm lượng oxy hòa tan), và các chỉ tiêu dinh dưỡng như NO3- (Nitrat) và P tổng (Photpho tổng).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là mẫu nước thải chăn nuôi sau bể biogas lấy từ 3 hộ gia đình tại tổ 52, phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên. Mẫu nước được thu thập theo TCVN 5995-1995, bảo quản và phân tích các chỉ tiêu: pH, DO, COD, BOD5, TSS, Cl-, NO3-, P tổng số theo tiêu chuẩn Việt Nam và ISO tương ứng.

Phương pháp bố trí thí nghiệm gồm 4 công thức với 3 lần lặp lại: đối chứng (không trồng cây), xử lý bằng bèo tây, rau muống và cây phát lộc. Mỗi thùng xốp chứa 5 lít nước thải và 5 cây thực vật thủy sinh, được đặt dưới mái che để tránh mưa nhưng vẫn nhận ánh sáng tự nhiên. Thí nghiệm kéo dài 4 tuần, theo dõi sự sinh trưởng (số lá, số cây) và phân tích chất lượng nước sau 2 và 4 tuần.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Excel và SAS, so sánh với các quy chuẩn Việt Nam QCVN 62:2016/BTNMT, QCVN 08:2015 và QCVN 01-39:2011 để đánh giá hiệu quả xử lý. Cỡ mẫu gồm 3 mẫu nước thải từ 3 hộ gia đình, lựa chọn phương pháp phân tích định lượng nhằm đảm bảo độ chính xác và tin cậy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng nước thải sau bể biogas: pH dao động từ 7,7 đến 8,3, nằm trong giới hạn cho phép. DO ở 2 mẫu đạt ≥4 mg/l, mẫu còn lại thấp hơn (2,10 mg/l). COD và BOD5 vượt tiêu chuẩn QCVN 01-39:2011 và QCVN 08:2015, với COD từ 22,4 đến 51,2 mg/l và BOD5 từ 28 đến 64 mg/l, cho thấy bể biogas chưa xử lý triệt để các chất hữu cơ trong nước thải.

2. Khả năng sinh trưởng của thực vật thủy sinh: Rau muống có sự tăng trưởng mạnh nhất với số lá tăng từ 186,67 lên 360 lá sau 4 tuần, cao hơn đáng kể so với bèo tây và cây phát lộc (tăng lần lượt 45,7% và 33,3%). Tỉ lệ sống của các cây đều trên 90%, chứng tỏ khả năng thích nghi tốt với môi trường nước thải.

3. Hiệu quả xử lý nước thải: Sau 4 tuần, các loại thực vật thủy sinh giảm COD trung bình 40-60%, BOD5 giảm 35-55%, TSS giảm 30-50%, NO3- và P tổng giảm 25-45%. Rau muống thể hiện hiệu suất xử lý cao nhất, giảm COD đến 60%, BOD5 55%, vượt trội so với bèo tây và cây phát lộc.

4. Thuận lợi và khó khăn: Thực vật thủy sinh dễ trồng, chi phí thấp, thân thiện môi trường. Tuy nhiên, cần kiểm soát mật độ cây và điều kiện ánh sáng để tránh phát triển quá mức gây tắc nghẽn. Ngoài ra, việc thu hoạch và xử lý sinh khối sau xử lý cũng là thách thức cần giải quyết.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy nước thải chăn nuôi sau bể biogas vẫn chứa hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng vượt mức cho phép, phù hợp với nhận định của các nghiên cứu trong nước và quốc tế về ô nhiễm nước thải chăn nuôi. Việc sử dụng thực vật thủy sinh như rau muống, bèo tây và cây phát lộc đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm các chỉ tiêu ô nhiễm chính, phù hợp với cơ chế hấp thụ và chuyển hóa chất ô nhiễm qua bộ rễ và thân cây.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, hiệu suất xử lý COD và BOD5 của rau muống trong nghiên cứu này tương đương hoặc cao hơn các mô hình xử lý sinh học khác tại Việt Nam và Thái Lan. Biểu đồ thể hiện sự giảm dần các chỉ tiêu ô nhiễm theo thời gian xử lý sẽ minh họa rõ nét hiệu quả của từng loại thực vật.

Việc áp dụng thực vật thủy sinh không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn góp phần giảm thiểu chi phí vận hành so với các công nghệ xử lý hiện đại. Tuy nhiên, cần lưu ý đến việc quản lý sinh khối và duy trì điều kiện môi trường phù hợp để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mô hình xử lý nước thải bằng rau muống tại các trang trại chăn nuôi nhằm giảm COD và BOD5 xuống dưới ngưỡng quy chuẩn trong vòng 4 tuần, do UBND phường Hương Sơn phối hợp với các hộ chăn nuôi thực hiện.

2. Tổ chức đào tạo kỹ thuật trồng và quản lý thực vật thủy sinh cho người dân và cán bộ kỹ thuật trong 3 tháng đầu triển khai, nhằm đảm bảo mật độ cây và điều kiện ánh sáng phù hợp, tránh phát triển quá mức gây tắc nghẽn.

3. Xây dựng quy trình thu hoạch và xử lý sinh khối thực vật thủy sinh định kỳ mỗi 4 tuần để tránh tích tụ gây ô nhiễm thứ cấp, đồng thời tận dụng làm phân bón hữu cơ hoặc thức ăn gia súc.

4. Tăng cường giám sát chất lượng nước thải sau xử lý định kỳ hàng tháng, sử dụng các chỉ tiêu COD, BOD5, TSS, NO3-, P tổng để đánh giá hiệu quả và điều chỉnh kịp thời, do phòng môi trường thành phố Thái Nguyên thực hiện.

5. Khuyến khích nghiên cứu mở rộng ứng dụng các loại thực vật thủy sinh khác phù hợp với điều kiện khí hậu và đặc điểm nước thải địa phương nhằm nâng cao hiệu quả xử lý và đa dạng hóa giải pháp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các hộ chăn nuôi quy mô nhỏ và vừa: Nắm bắt phương pháp xử lý nước thải chi phí thấp, thân thiện môi trường, giúp cải thiện điều kiện chăn nuôi và bảo vệ nguồn nước sinh hoạt.

2. Cán bộ quản lý môi trường địa phương: Áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, hướng dẫn kỹ thuật và giám sát chất lượng nước thải chăn nuôi trên địa bàn.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, phân tích số liệu và ứng dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải chăn nuôi.

4. Doanh nghiệp công nghệ môi trường: Phát triển và thương mại hóa các mô hình xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh phù hợp với điều kiện Việt Nam, mở rộng thị trường công nghệ xanh.

Câu hỏi thường gặp

1. Thực vật thủy sinh nào hiệu quả nhất trong xử lý nước thải chăn nuôi?
   Rau muống cho hiệu quả xử lý cao nhất với khả năng giảm COD đến 60% và BOD5 đến 55% sau 4 tuần, nhờ khả năng sinh trưởng nhanh và hấp thụ chất ô nhiễm tốt.

2. Nước thải sau bể biogas có cần xử lý thêm không?
   Có, nước thải sau bể biogas vẫn chứa hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng vượt mức quy chuẩn, cần xử lý tiếp bằng phương pháp sinh học như thực vật thủy sinh để đạt tiêu chuẩn thải.

3. Chi phí áp dụng phương pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh có cao không?
   Phương pháp này có chi phí thấp, tận dụng nguồn cây dễ kiếm, không cần thiết bị phức tạp, phù hợp với điều kiện kinh tế nông thôn và các hộ chăn nuôi nhỏ.

4. Làm thế nào để duy trì hiệu quả xử lý lâu dài?
   Cần quản lý mật độ cây, thu hoạch sinh khối định kỳ, đảm bảo điều kiện ánh sáng và không gian phù hợp, đồng thời giám sát chất lượng nước thường xuyên.

5. Phương pháp này có thể áp dụng ở những vùng khác không?
   Có, với điều kiện khí hậu tương tự và nguồn nước thải có đặc tính tương đương, phương pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh có thể được điều chỉnh và áp dụng rộng rãi.

Kết luận

• Nước thải chăn nuôi sau bể biogas tại phường Hương Sơn còn chứa hàm lượng COD, BOD5 vượt mức quy chuẩn, cần xử lý tiếp.
• Thực vật thủy sinh như rau muống, bèo tây và cây phát lộc có khả năng sinh trưởng tốt và hiệu quả xử lý nước thải cao, đặc biệt rau muống.
• Sau 4 tuần xử lý, các chỉ tiêu ô nhiễm giảm đáng kể, góp phần cải thiện chất lượng nước và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Phương pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh có chi phí thấp, thân thiện môi trường, phù hợp với điều kiện nông thôn Việt Nam.
• Đề xuất triển khai mô hình xử lý, đào tạo kỹ thuật và giám sát chất lượng nước để đảm bảo hiệu quả và bền vững.

Các cơ quan quản lý và hộ chăn nuôi nên phối hợp triển khai mô hình xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh, đồng thời nghiên cứu mở rộng ứng dụng để bảo vệ môi trường và phát triển chăn nuôi bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Chăn nuôi là một lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp, nó không những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng ngày của mọi ngƣời dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập của hàng triệu ngƣời dân hiện nay. Chăn nuôi lợn không chỉ cung cấp phần lớn thịt mà còn là nguồn cung cấp phân hữu cơ cho cây trồng, tận dụng thức ăn và thu hút lao động dƣ thừa trong nông nghiệp. Trong những năm gần đây đời sống của nhân dân ta không ngừng đƣợc cải thiện và nâng cao, nhu cầu tiêu thụ thịt trong đó chủ yếu là thịt lợn ngày một tăng cả về số lƣợng và chất lƣợng đã thúc đẩy ngành chăn nuôi lợn bƣớc sang bƣớc phát triển mới. Tuy nhiên, việc phát triển các trang trại chăn nuôi với quy mô ngày càng tăng kéo theo những vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, trong đó phân và nƣớc thải từ các trang trại chính là nguồn gây ô nhiễm lớn, ảnh hƣởng tới sức khỏe của ngƣời và vật nuôi nếu nhƣ không có biện pháp xử lý.

Chất thải từ chăn nuôi do không đƣợc xử lý hay xử lý không triệt để đã làm ô nhiễm môi trƣờng không khí, đất và nguồn nƣớc. Từ nguồn ô nhiễm này đã ảnh hƣởng xấu đến sức khỏe con ngƣời gây nên các bệnh về đƣờng hô hấp và đƣờng tiêu hoá, bệnh về da, ngứa mắt, viêm gan, ảnh hƣởng đến sức khoẻ, đời sống của con ngƣời. Không chỉ làm ô nhiễm môi trƣờng xung quanh, chất thải của vật nuôi không đƣợc xử lý còn đe dọa sự phát triển bền vững và ổn định của chính những trang trại này. Ở các nƣớc có nền chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh nhƣ Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc thì đây là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất.

Ở Việt Nam, khía cạnh môi trƣờng của ngành chăn nuôi chỉ đƣợc quan tâm trong vài năm trở lại đây khi tốc độ phát triển chăn nuôi ngày càng tăng, lƣợng chất thải do chăn nuôi đƣa vào môi trƣờng ngày càng nhiều. Theo báo cáo tổng kết của Viện chăn nuôi [17], hầu hết các hộ chăn nuôi đều n 2 để nƣớc thải chảy tự do ra môi trƣờng xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là vào những ngày oi bức; Nồng độ khí H2S và NH3 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. Đến nay phần lớn trang trại chăn nuôi lợn đã có hệ thống xử lý nƣớc thải đơn giản (hầm biogas) nhƣng hầu hết đều không đạt tiêu chuẩn thải. Tùy thuộc vào loại hình chăn nuôi mà số lƣợng và đặc tính các chất thải có khác nhau, loại hình trang trại gây ô nhiễm lớn nhất đƣợc đánh giá là các trang trại chăn nuôi lợn do sử dụng nƣớc thƣờng xuyên để vệ sinh chuồng trại, trung bình là từ 8 - 10 m3/ngày/trang trại 2000 con.

Nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cơ cao, giàu nitơ (COD = 600 -1700 mg/l, BOD5 = 500-1500 mg/l) và có chứa lƣợng vi khuẩn gây bệnh lớn nhƣ E. Bên cạnh đó, lƣợng chất thải rắn phát sinh trong chăn nuôi cũng rất lớn, trung bình từ 5-18 tấn/năm tùy thuộc vào từng loại hình chăn nuôi, chủ yếu là phân vật nuôi và chất độn. Việc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải hậu biogas chi phí thấp phù hợp với điều kiện nông thôn là rất cần thiết. Đó chính là lý do tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau bể biogas bằng thực vật thủy sinh tại phường Hương Sơn, thành phố Thái Nguyên” nhằm đảm bảo nƣớc thải sau xử lý đạt quy chuẩn nƣớc thải Việt Nam, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng xung quanh.

Mục tiêu nghiên cứu 2. Mục tiêu chung Ứng dụng xử lý nƣớc thải chăn nuôi bằng thủy sinh vật nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nƣớc thải bằng công nghệ rẻ tiền, có chi phí thấp, phù hợp với điều kiện Việt Nam, đảm bảo giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng và cho phép tái sử dụng nƣớc thải sau xử lý trong nông nghiệp. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi sau bể biogas n 3 - Ứng dụng thực vật thủy sinh để xử lý nƣớc thải chăn nuôi. - Đánh giá đƣợc khả năng sinh trƣởng của thực vật thủy sinh trong nƣớc thải chăn nuôi sau bể biogas.

- Đánh giá đƣợc hiệu quả xử lý nƣớc thải của thực vật thủy sinh. - Xác định ngƣỡng nồng độ thích hợp của các cây trồng tham gia thí nghiệm. Yêu cầu của đề tài - Nắm chắc phƣơng pháp lấy mẫu nƣớc thải. - Nắm chắc quy trình làm thí nghiệm với thực vật thủy sinh.

- Nắm chắc phƣơng pháp phân tích số liệu để đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải chăn nuôi sau bể biogas của thực vật thủy sinh thông qua khả năng xử lý nƣớc thải sau 2 tuần và 4 tuần của các chỉ tiêu: PH, DO, COD, BOD5, TSS, Cl-, NO3-, Tổng P. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ xác định đƣợc khả năng xử lý nƣớc thải chăn nuôi của một số thực vật thủy sinh tham gia thí nghiệm. Ý nghĩa thực tiễn Ngăn ngừa nguy cơ ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm, nƣớc mặt từ chăn nuôi, giúp cho chăn nuôi ngày càng phát triển hơn.

Đây là một giải pháp công nghệ xử lý nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trƣờng, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời góp phần đảm bảo giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng và cho phép tái sử dụng nƣớc thải sau xử lý trong nông nghiệp. n 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học 1. Khái niệm về môi trường Theo Khoản 1 Điều 3 luật Bảo vệ Môi trƣờng Việt Nam năm 2005, môi trƣờng đƣợc định nghĩa nhƣ sau: " Môi trƣờng bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con ngƣời, có ảnh hƣởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con ngƣời và sinh vật".

Khái niệm ô nhiễm môi trường nước và nước thải - Khái niệm ô nhiễm môi trường nước: "Ô nhiễm nƣớc là sự thay đổi theo chiều xấu đi và các tính chất vật lý- hóa học- sinh học của nƣớc, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nƣớc trở nên độc hại với con ngƣời và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nƣớc. Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hƣởng thì ô nhiễm nƣớc là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất".[5] - Khái niệm về nƣớc thải: Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: Nƣớc thải là nƣớc đƣợc thải ra sau khi đã sử dụng hoặc đƣợc tạo ra qua một quá trình công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó. Cơ sở pháp lý Công tác quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng phải đƣợc dựa trên các văn bản pháp luật, pháp quy của các cơ quan quản lý nhà nƣớc.

Từ năm 1993 đến nay đã có các văn bản hành chính sau trong lĩnh vực quản lý nhà nƣớc về môi trƣờng (BVMT): - Thông tƣ liên tịch số 69/2000/TTLT- BNN - TCTK ngày 26/3/2000 của Bộ Nông Nghiệp và Tổng Cục Thống Kê. Quy định về chỉ tiêu đánh giá qui mô một số trạng thái chăn nuôi. n 5 - Nghị định 25/2013/NĐ-CP ngày 29 tháng 3 năm 2013 của Chính phủ và các Thông tƣ hƣớng dẫn về thu phí bảo vệ môi trƣờng đối với nƣớc thải. - Nghị quyết số 41/NQ - TW của Bộ Chính trị về Bảo vệ Môi trƣờng trong thời kì đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc.

- Luật Bảo vệ Môi trƣờng số 55/2014/QH13;do Quốc hội nƣớc CHXHCN Việt Nam thông qua ngày ngày 01/1/2015. - Luật Tài nguyên nƣớc số 17/2012/QH 13 do Quốc hội nƣớc CHXHCN Việt Nam thông qua ngày ngày 21/6/2012. - Nghị định 19/2015/NĐ - CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trƣờng. - Nghị định số 117/2009/NĐ-CP ngày 31/12/2009 của Chính phủ về xử lý vi phạm pháp luật trong lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng.

- Nghị quyết liên tịch số 01/2005 NQLT - HPN - BTNMT ngày 07/01/2005 về việc phối hợp hành động bảo vệ môi trƣờng phục vụ phát triển bền vững. - Nghị định số 179/2013/NĐ-CP ngày 14/11/2013 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trƣờng. - Nghị định số 80/2014/NĐ-CP về thoát nƣớc và xử lý nƣớc thải đối với các tổ chức, cá nhân và hộ gia đình trên phạm vi cả nƣớc. - Quyết định số 22/2006/QĐ - BTNMT Về việc bắt buộc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam về môi trƣờng.

- Thông tƣ số 07/2007/TT - BTNMT ngày 03 tháng 07 của Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng hƣớng dẫn phân loại và quyết định danh mục cơ sở gây ô nhiễm môi trƣờng cần phải xử lý. - QCVN 08: 2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt. - Quy chuẩn Việt Nam QCVN 40: 2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nƣớc thải sinh hoạt. n 6 - QCVN 62-MT:2016/BTNMT do Tổ soạn thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi biên soạn, Tổng cục Môi trƣờng, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Pháp chế trình duyệt và đƣợc ban hành theo Thông tƣ số 04/2016/TT-BTNMT ngày 29 tháng 4 năm 2016 của Bộ trƣởng Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng.

Cơ sở thực tiễn 1. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam 1. Hiện trạng chăn nuôi lợn Theo đánh giá của Tổ chức Nông Lƣơng Thế giới (FAO): Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất. Chăn nuôi Việt Nam, giống nhƣ các nƣớc trong khu vực phải duy trì mức tăng trƣởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nƣớc và từng bƣớc hƣớng tới xuất khẩu.

Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi của nƣớc ta phát triển với tốc độ nhanh (Bình quân giai đoạn 2001-2006 đạt 8,9%).[2] Trong những năm gần đây xu hƣớng chăn nuôi nhỏ lẻ đã giảm đi đáng kể. Tỷ lệ số hộ nuôi 1 con lợn giảm đi rõ rệt. Quy mô phát triển chăn nuôi của các hộ đã lớn hơn nhƣng vẫn còn nhỏ, tính chuyên môn hoá chƣa cao. Trong xu thế chuyên môn hóa sản xuất, hình thức chăn nuôi tập trung ngày càng phổ biến ở Việt Nam cũng nhƣ các nƣớc trên thế giới.

Hiện nay, số lƣợng trại chăn nuôi quy mô lớn ngày càng tăng. Các trại chăn nuôi lợn tập trung có trên 400 - 500 đầu lợn có mặt thƣờng xuyên trong chuồng nuôi.