Đặt vấn đề Nước là nguồn tài nguyên rất cần thiết cho sự sống. Ngày nay do nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, một lượng lớn nước thải xả vào nguồn nước mặt. Trong môi trường sống nói chung, vấn đề bảo vệ và cung cấp nước sạch là vô cùng quan trọng. Đồng thời với việc bảo vệ và cung cấp nước sạch, việc thải và xử lý nước thải trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người.
Quá trình công nghiêp hóa, hiện đại hóa làm cho đời sống của người dân ngày càng cải thiện và qui mô dân số ngày càng lớn. Để đáp ứng nhu cầu thực phẩm thì ngành chăn nuôi ngày càng phát triển, đồng thời sẽ có một lượng lớn nước thải từ hoạt động chăn nuôi thải ra làm cho môi trường ngày càng ô nhiễm hơn. Chính vì thế, việc tìm kiếm những giải pháp thích hợp nhằm kiểm soát, hạn chế và xử lý ô nhiễm là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu hiện nay. Và một trong những biện pháp xử lý môi trường có hiệu quả là biện pháp sinh học, trong đó có biện pháp xử lý bằng thực vật thủy sinh.
Đây là một trong những biện pháp xử lý môi trường nước thải thân thiện với môi trường, có hiệu quả kinh tế cao, giá thành xử lý thấp và thao tác tiến hành đơn giản dễ áp dụng. Thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, là tác nhân làm sạch nước tự nhiên. Cây thủy sinh có trong nước sẽ làm thay đổi đặc điểm hóa học của nước thải, có tác dụng làm các chất dinh dưỡng trong nước chuyển đổi. Nhờ có thể hô hấp bình thường, lại có “thức ăn để ăn”, nên thực vật thuỷ sinh có thể sống lâu dài trong nước mà không bị thối rữa.
Chính vì vậy việc nghiên cứu mô ̣t phương pháp phù hơ ̣p với điề u kiê ̣n hiện nay của nghành chăn nuôi là hế t sức cầ n thiế t. Mặt khác, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu n 2 nóng ẩm, rất thích hợp cho sự phát triển của các loại thực vật thủy sinh nổi trên mặt nước như bèo tây, rau ngổ, rau muống,… Từ những cơ sở trên em lựa chọn thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh tại xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang”. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 1. Mục tiêu của đề tài * Mục tiêu tổng quát - Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn.
- Làm giảm thiểu mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi. * Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng mô hình Biogas. - Đánh giá được hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas của một số loài thực vật thủy sinh. - Cải tạo các hệ sinh thái, làm sạch môi trường nước.
- Đánh giá được khó khăn và thuận lợi của việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau Biogas bằng các loài thực vật thủy sinh. Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu thập được phải chính xác, trung thực khách quan. - Đưa ra các nhận định ban đầu về nước thải chăn nuôi sau Biogas. - Kết quả phân tích các chỉ tiêu môi trường phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường của Việt Nam.
- Nắm chắc được phương pháp lấy mẫu nước thải. - Nghiên cứu và xây dựng giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước thải chăn nuôi. Ý nghĩa của đề tài * Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu - Áp dụng các kiến thức đã học vào điều kiện thực tế. - Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này.
- Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học vào nghiên cứu. * Ý nghĩa thực tiễn - Hướng tới công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi bằng sinh học đơn giản dễ áp dụng. - Đề xuất giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas trong điều kiện tự nhiên, đạt hiệu xuất cao, chi phí đầu tư thấp và ổn định. - Góp phần cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường đang gây bức xúc hiện nay.
Đồng thời góp phần làm tăng giá trị sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2. Khái niệm cơ bản về chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như phân, nước tiểu, xác xúc vật,.
Chất thải trong chăn nuôi được chia làm 3 loại: Chất thải rắn, chất thải lỏng và chất thải khí. Trong chất thải chăn nuôi có nhiều các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người. Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi trang trại là sự thay đổi bất lợi cho môi trường không khí, môi trường đất và môi trường nước hay đại bộ phận do hoạt động chăn nuôi, các hoạt động nuôi trồng thủy sản của con người tạo nên. Những hoạt động này gây tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sự thay đổi về mặt năng lượng, mức độ bức xạ, về thành phần hóa học, tính chất vật lý.
Những thay đổi đó đã tác động có hại đến con người và sinh vật trên Trái đất (Nguyễn Thiện, Trần Đình Miện, 2001) [11]. Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trường nước trong hoạt động chăn nuôi Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trường nước trong hoạt động chăn nuôi chủ yếu được gây ra do nước thải trong khi rửa chuồng, nước tiểu của lợn, ô nhiễm chất thải rắn là do phân, thức ăn thừa của lợn vương vãi ra nền chuồng mà không được thu gom kịp thời. Các chất này đều là những chất dễ phân hủy sinh học như: Cacbonhydrate, protein, chất béo dẫn đến các vi sinh vật phân hủy làm phát tán mùi hôi thối ra môi trường. Đây là các chất gây ô n 5 nhiễm nặng nhất và thường thấy nhất trong các trại chăn nuôi tập trung (Phạm Thị Phương Lan, 2007) [6].
Mức độ ô nhiễm nguồn nước từ hoạt động chăn nuôi là nặng hay nhẹ tùy thuộc vào lượng thải ngoài môi trường là bao nhiêu và phụ thuộc vào việc xử lý hay không xử lý lượng nước thải trước khi thải ra ngoài môi trường. Thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi chủ yếu từ các nguồn chất thải rắn, bụi, tiếng ồn, xác gia súc, gia cầm chết chôn lấp không đúng kỹ thuật. Chất thải rắn * Phân và nước tiểu gia súc Phân heo nói chung được xếp vào dạng lỏng hoặc hơi lỏng, thành phần phân lợn chủ yếu gồm nước và các chất hữu cơ. Ngoài ra, trong phân chứa một lượng lớn các chất như nito, phospho, kali, kẽm.
Thành phần hóa học của phân phụ thuộc vào dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, loại gia súc, gia cầm,… Trong thành phần phân gia súc nói chung và lợn nói riêng còn chứa các virus, vi trùng, trứng giun sán,…chúng có thể tồn tại vài ngày, vài tháng trong phân, nước tiểu của vật nuôi và môi trường. * Xác súc vật chết Xác súc vật chết do bệnh là nguyên nhân chính cần phải xử lý triệt để nhằm tránh lây bệnh cho vật nuôi và con người. * Thức ăn dư thừa và vật liệu lót chuồng Các loại chất thải này bao gồm: Cám, bột ngũ cốc, tấm thảm lót,…nếu không được xử lý tốt hoăc xử lý không đúng phương pháp thì nó sẽ là tác nhân gây ô nhiễm môi trường, tác động xấu đến sức khỏe con người. Chất thải lỏng n 6 Trong các loại chất thải chăn nuôi, chất thải lỏng là loại chất thải có khối lượng lớn nhất.
Đặc biệt khi lượng nước thải rửa chuồng được hòa lẫn với nước tiểu của gia súc. Đây cũng là loại chất thải khóa quản lý, khó sử dụng. Nước thải chăn nuôi là một trong những loại chất thải đặc trưng, có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao như hàm lượng các chất hữu cơ, vô cơ, các chất dinh dưỡng (N, P), các vi sinh vật gây bệnh (vi trùng, virus, trứng ấu trùng giun sán gây bệnh). Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường.
Chất thải khí * Mùi hôi của chuồng nuôi Là do hỗn hợp khí được tạo ra từ quá trình lên men phân hủy phân, nước tiểu gia súc, thức ăn dư thừa, xác vật nuôi chết, rau lợn,. Các khí thường gặp là NH3, H2S, CH4 và CO2. Cường độ của mùi phụ thuộc mức độ thông thoáng của chuồng nuôi, tình trạng vệ sinh, điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, ẩm độ, mật độ nuôi. Thành phần các chất khí trong chuồng nuôi cũng biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy các chất hữu cơ, thành phần thức ăn, hệ thống vi sinh vật và sức khỏe của gia súc.
* Ảnh hưởng của bụi Bụi trong hoạt động chăn nuôi cũng ảnh hưởng đến sức khỏe con người và gia súc. Bụi bắt nguồn từ thức ăn, phân và các mô biểu bì của da. Bụi mang theo các chất độc, chất lơ lửng và nhiều vi sinh vật gây bệnh. Khi người tiếp xúc với bụi sẽ bị viêm đường hô hấp, đặc biệt khi hít phải các bụi có kích thước < 5 µm (vì hạt bụi nhỏ nên mũi không lọc được) sẽ kích thích tiết dịch và ho, rối lọan hô hấp và tổn thương niêm mạc, tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh vào cơ thể con người.
Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 1/1/2015. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 26/12/2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2013. - Nghị định số 108/2006/NĐ-CP ngày 22/9/2006 của Chính phủ quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Đầu tư về việc thi hành một số điều luật đầu tư để có chính sách hỗ trợ cơ sở hạ tầng cho các khu chăn nuôi tập trung có hiệu lực ngày 2/10/2006. - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường.
- Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 cảu Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực BVMT. - Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT ngày 18/12/2006 của Bộ Tài nguyên và môi trường về bắt buộc áp dụng TCVN về môi trường.