Luận văn thạc sĩ: Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ dòng chảy kết hợp bèo tây và cỏ vetiver

• Tác giả: Lê Thị Phượng
• Người hướng dẫn: TS. Hồ Tú Cường
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ dòng chảy phối hợp sử dụng bèo tây và cỏ Vetiver
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa của nghiên cứu
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Đặc điểm của nước thải chăn nuôi lợn
• 2.1.1. Nguồn phát sinh
• 2.1.2. Thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi
• 2.2. Tổng quan xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh
• 2.2.1. Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải
• 2.2.2. Cơ chế loại bỏ chất ô nhiễm của thực vật thủy sinh
• 2.2.3. Ưu và nhược điểm khi sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp bố trí và vận hành thí nghiệm
• 3.3.2. Phương pháp phân tích nước thải
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đánh giá khả năng xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 8 lít/ngày
• 4.1.1. Đánh giá hiệu quả xử lý N-NH4+ của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.2. Đánh giá khả năng xử lý NO2- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.3. Đánh giá khả năng xử lý NO3- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.4. Đánh giá khả năng xử lý T-N của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.5. Đánh giá hiệu quả xử lý PO43- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.6. Đánh giá khả năng xử lý T-P của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.7. Đánh giá khả năng xử lý COD của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.1.8. Đánh giá chung hiệu quả xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 8 lít/ngày
• 4.2. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 15 lít/ngày
• 4.2.1. Đánh giá khả năng xử lý N-NH4+ của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.2. Đánh giá khả năng xử lý NO2- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.3. Đánh giá hiệu quả xử lý NO3- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.4. Đánh giá khả năng xử lý T-N của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.5. Đánh giá khả năng xử lý PO43- của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.6. Đánh giá khả năng xử lý T-P của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.7. Đánh giá hiệu quả xử lý COD của bèo tây và cỏ Vetiver
• 4.2.8. Đánh giá chung hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của bèo tây và cỏ Vetiver ở tải lượng 15 lít/ngày
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Xử lý nước thải chăn nuôi lợn

Xử lý nước thải chăn nuôi lợn là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ngành chăn nuôi phát triển mạnh tại Việt Nam. Nước thải từ các trang trại chăn nuôi lợn chứa nhiều chất hữu cơ, vi khuẩn, và các hợp chất dinh dưỡng như Nitơ (N) và Phospho (P), gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải hiệu quả không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn góp phần vào chăn nuôi bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng bèo tây và cỏ vetiver trong công nghệ dòng chảy để xử lý nước thải chăn nuôi lợn.

1.1. Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi lợn

Nước thải chăn nuôi lợn chứa nhiều chất hữu cơ như protein, chất béo, và carbohydrate, cùng với các hợp chất vô cơ như Nitơ và Phospho. Các chất này có khả năng gây ô nhiễm cao nếu không được xử lý đúng cách. Ngoài ra, nước thải còn chứa các vi khuẩn gây bệnh như Salmonella và Clostridium, gây nguy hiểm cho sức khỏe con người và vật nuôi. Việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn đòi hỏi các phương pháp hiệu quả để loại bỏ các chất ô nhiễm này.

1.2. Công nghệ xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh

Công nghệ xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh là một phương pháp sinh học hiệu quả, sử dụng các loại thực vật như bèo tây và cỏ vetiver để hấp thụ các chất dinh dưỡng và loại bỏ chất ô nhiễm. Bèo tây và cỏ vetiver có khả năng hấp thụ Nitơ và Phospho từ nước thải, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, giúp phân hủy các chất hữu cơ. Phương pháp này không chỉ hiệu quả mà còn thân thiện với môi trường và có chi phí thấp.

II. Hiệu quả của bèo tây và cỏ vetiver trong xử lý nước thải

Bèo tây và cỏ vetiver đã được chứng minh là có hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn. Cả hai loại thực vật này đều có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng như Nitơ và Phospho, đồng thời tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, giúp phân hủy các chất hữu cơ. Nghiên cứu này đánh giá hiệu suất xử lý của hệ thống kết hợp bèo tây và cỏ vetiver ở các tải lượng khác nhau, từ đó đề xuất mô hình xử lý phù hợp cho quy mô lớn hơn.

2.1. Khả năng xử lý Nitơ và Phospho

Bèo tây và cỏ vetiver có khả năng hấp thụ Nitơ và Phospho từ nước thải chăn nuôi lợn. Nitơ được loại bỏ thông qua quá trình nitrat hóa và khử nitrat, trong khi Phospho được hấp thụ trực tiếp bởi thực vật và vi sinh vật. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất xử lý Nitơ và Phospho của hệ thống kết hợp bèo tây và cỏ vetiver đạt mức cao, đặc biệt ở tải lượng 8 lít/ngày và 15 lít/ngày.

2.2. Hiệu quả xử lý COD

Chỉ số COD (Chemical Oxygen Demand) là một thông số quan trọng đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước thải. Bèo tây và cỏ vetiver đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm COD thông qua quá trình phân hủy sinh học. Các vi sinh vật phát triển trên rễ của thực vật thủy sinh đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy các chất hữu cơ, giúp giảm đáng kể chỉ số COD trong nước thải chăn nuôi lợn.

III. Ứng dụng và ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu về xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng công nghệ dòng chảy kết hợp bèo tây và cỏ vetiver không chỉ mang lại hiệu quả cao trong việc giảm thiểu ô nhiễm mà còn góp phần vào chăn nuôi bền vững. Phương pháp này có chi phí thấp, dễ áp dụng và thân thiện với môi trường, phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật của Việt Nam. Nghiên cứu cũng đề xuất các thông số vận hành hệ thống để áp dụng ở quy mô lớn hơn, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong ngành chăn nuôi.

3.1. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh trong ngành chăn nuôi lợn. Việc sử dụng bèo tây và cỏ vetiver không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm mà còn tạo ra sinh khối có thể tái sử dụng trong các mục đích khác như làm thức ăn chăn nuôi hoặc nguyên liệu thủ công mỹ nghệ.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, nghiên cứu cần tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất xử lý của hệ thống kết hợp bèo tây và cỏ vetiver ở các quy mô lớn hơn. Đồng thời, cần nghiên cứu thêm về khả năng xử lý các chất ô nhiễm khác như kim loại nặng và vi sinh vật gây bệnh để mở rộng ứng dụng của phương pháp này trong thực tế.