Đang tải... (xem toàn văn)
Vấn đề ô nhiễm môi trường giờ đây đã trở thành một chủ đề nóng trên toàn thế giới và ngay cả ở Việt Nam. Sự phát triển kinh tế và dân số luôn tăng không ngừng đã trở thành một gánh nặng đến môi trường. Một trong những loại môi trường chịu tác động lớn nhất của sự phát triển ấy là môi trường nước. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường nước ở các đô thị tại Việt Nam là quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa quá nhanh cộng thêm với sự gia tăng dân số, hệ thống xử lý nước thải còn chưa triệt để, lạc hậu và nhiều bất cập. Còn ở nông thôn, hiện nay Việt Nam có hơn 70% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao. Việc xử lý nước thải vùng nông thôn, đặc biệt là nước thải chăn nuôi hiện nay chưa được chú trọng bởi vì do địa phương thiếu kinh phí, vấn đề môi trường ở đây chưa được quan tâm đúng mức và do nguồn phát thải của các nông hộ chăn nuôi này nhỏ lẻ rất khó kiểm soát. Mặt khác, việc xây dựng và duy trì các nhà máy xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học, cơ học rất tốn kém. Vì vậy, xử lý nước thải bằng thực vật thủy sinh là một phương án khá tối ưu vì phương pháp này đang được phát triển mạnh mẽ vì sự thân thiện với môi trường và điều kiên tự nhiên, kinh tế xã hội ở nông thôn. Xuất phát từ thực tế trên, chúng em đề xuất ra ý tưởng sử dụng cây thủy trúc (Cyperusinvolucratus) để xử lý nước thải chăn nuôi của các hộ gia đình. Cây thủy trúc thường được biết đến thủy sinh để trang trí nhà cửa, sân vườn, hồ nước; và gần đây là công dụng lọc và làm sạch môi trường nước của nó. Trong những chậu cảnh, bể cá,… trồng thủy trúc thì độ đục trong nước giảm hẳn nước không có mùi hôi. Điều đó đã mở ra một hướng nghiên cứu mới về khả năng của cây thủy trúc có thể xử lý nước thải được hay không? Nhóm nghiên cứu chúng em muốn đi theo một hướng đó là khả năng hấp thụ tổng Nitơ, tổng Photphot, Photphat, Amoni, CODcủa loại cây này. Và địa điểm thực hiện lấy mẫu để trồng thử nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm ao nước thải chăn nuôi của của Công ty TNHH MVT Trọng Khôi trên địa bàn Ấp 1, xã Hiếu Liêm, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai.
Cuộc thi sáng tạo Khoa học – Kĩ thuật dành cho học sinh Trung học XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG CÂY THỦY TRÚC Lĩnh vực : Kỹ thuật môi trường Học sinh thực hiện: MỤC LỤC MỞ ĐẦU .2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Nước thải chăn nuôi gia súc, gia cầm yêu cầu xử lý 1.2 Khả làm nước thực vật thủy sinh .3 1.3 Một số nghiên cứu khả xử lý nước thải thực vật thủy sinh 1.4 Cây trúc thủy 1.4.1 Giới thiệu .3 1.4.2 Một số nghiên cứu thủy trúc khả xử lý nước thải CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Phương pháp cứu .5 nghiên 2.3 Cách bố trí thí nghiệm 2.3.1 Các bước tiến hành 2.3.2 Phương pháp lấy mẫu 2.3.3 Phương pháp xử lý mẫu .6 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 10 3.1 Kết yếu tố trúc 10 ảnh hưởng đến phát triển 3.2 Kết tích 10 3.3 Nhận xét kết cứu 11 thủy phân nghiên 3.3.1 Xử lý 11 kết 3.3.2 xét .13 Nhận CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .14 TÀI LIỆU THAM KHẢO .15 MỞ ĐẦU Vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành chủ đề nóng toàn giới Việt Nam Sự phát triển kinh tế dân số tăng không ngừng trở thành gánh nặng đến môi trường Một loại môi trường chịu tác động lớn phát triển môi trường nước Ngun nhân gây nhiễm mơi trường nước thị Việt Nam q trình cơng nghiệp hóa thị hóa q nhanh cộng thêm với gia tăng dân số, hệ thống xử lý nước thải chưa triệt để, lạc hậu nhiều bất cập Cịn nơng thơn, Việt Nam có 70% dân số sinh sống nơng thơn nơi sở hạ tầng cịn lạc hậu, phần lớn chất thải người gia súc không xử lý nên thấm xuống đất bị rửa trơi, làm cho tình trạng nhiễm nguồn nước mặt hữu vi sinh vật ngày cao Việc xử lý nước thải vùng nông thôn, đặc biệt nước thải chăn nuôi chưa trọng địa phương thiếu kinh phí, vấn đề mơi trường chưa quan tâm mức nguồn phát thải nơng hộ chăn ni nhỏ lẻ khó kiểm sốt Mặt khác, việc xây dựng trì nhà máy xử lý nước thải phương pháp hóa học, học tốn Vì vậy, xử lý nước thải thực vật thủy sinh phương án tối ưu phương pháp phát triển mạnh mẽ thân thiện với môi trường điều kiên tự nhiên, kinh tế xã hội nông thôn Xuất phát từ thực tế trên, chúng em đề xuất ý tưởng sử dụng thủy trúc (Cyperusinvolucratus) để xử lý nước thải chăn nuôi hộ gia đình Cây thủy trúc thường biết đến thủy sinh để trang trí nhà cửa, sân vườn, hồ nước; gần công dụng lọc làm mơi trường nước Trong chậu cảnh, bể cá,… trồng thủy trúc độ đục nước giảm hẳn nước khơng có mùi Điều mở hướng nghiên cứu khả thủy trúc xử lý nước thải hay khơng? Nhóm nghiên cứu chúng em muốn theo hướng khả hấp thụ tổng Nitơ, tổng Photphot, Photphat, Amoni, CODcủa loại Và địa điểm thực lấy mẫu để trồng thử nghiệm quy mơ phịng thí nghiệm ao nước thải chăn nuôi của Công ty TNHH MVT Trọng Khôi địa bàn Ấp 1, xã Hiếu Liêm, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Nước thải chăn nuôi gia súc, gia cầm yêu cầu xử lý Chất thải chăn nuôi tồn dạng rắn dạng lỏng, bao gồm: phân, thức ăn rơi vãi, nước tiểu, nước rửa chuồng trại… khí thải chăn ni thải Lượng thải phụ thuộc vào điều kiện khác chủng loại, giống, chế độ dinh dưỡng, cách vệ sinh chuồng trại… Bảng 1.1: Lượng phân gia súc, gia cầm thải ngày phần trăm tỷ trọng thể [7] Loại gia súc Khối lượng phân (% tỉ trọng) Heo 6–8 Bò sữa 7–8 Bò thịt 5–8 Gà, vịt Bởi chất thải chăn ni chứa nhiều thành phần hữu nên thải vào môi trường nước, sinh vật hiếu khí phải sử dụng oxi để hòa tan phân tử dẫn đến làm nồng độ oxi hòa tan nước (DO) bị giảm, gây suy giảm chất lượng nước Đồng thời, nước môi trường lý tưởng cho sinh sống tồn nhiều loại vi sinh vật gây bệnh tồn nước thải chăn nuôi phát triển phân tán Vì thế, việc xử lý nước thải chăn ni vơ cần thiết cấp bách, khơng gây nhiễm nguồn nước mà cịn có khả môi trường trung gian lây bệnh cho người sinh vật sống quanh 1.2 Khả làm nước thực vật thủy sinh Xử lý nước thải thực vật thủy sinh áp dụng nhiều nơi giới với ưu điểm rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan mơi trường, hệ sinh thái địa phương Ngồi sinh khối thực vật, bùn phân hủy, nước thải sau xử lý cịn có giá trị kinh tế 1.3 Một số nghiên cứu khả xử lý nước thải thực vật thủy sinh Một số đề tài nghiên cứu tổng nitơ loại thủy sinh như: rau ngổ,cây lục bình… Nghiên cứu Trương Thị Nga Võ Thị Kim Hằng (Đại học Cần Thơ) cịn tìm thêm hai lồi lục bình rau ngổ Kết cho thấy, hiệu suất xử lý nước thải rau ngổ độ đục 96,94%; COD 44,97%; Nitơ tổng 53,60%, tổng phốt 33,56% Kết đặc điểm sinh học cho thấy rau ngổ có khả thích nghi phát triển tốt môi trường nước thải Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt mơ hình hồ thủy sinh ni bèo lục bình” nhóm nghiên cứu Trường Đại học Bách khoa Hà Nội (Phạm Khánh Huy, Nguyễn Phạm Hồng Liên) Hiệu xử lý nước thải sinh hoạt bèo lục bình: chất rắn lơ lửng đạt 90 – 95%; COD, BOD5 đạt 70%, phốt tổng giảm tới 75%, nitơ tổng giảm tới 88% chất lượng nước sau xử lý đạt mức A theo QCVN 14: 2008/BTNMT QCVN 40: 2011/BTNMT 1.4 Cây thủy trúc 1.4.1 Giới thiệu - Tên khoa học: thủy trúc hay gọi lác dù có tên khoa học Cyperusinvolucratus / Cyperusalternifolius, họCói (Cyperaceae) - Nguồn gốc: xuất xứ từ Madagasca nhiên phân bố rộng rãi Việt Nam Hình 1.1 Cây thủy trúc(Cyperusinvolucratus) - Đặc điểm chính: + Thủy trúc thuộc dạng thân thảo, thường mọc thành bụi, rễ chùm, bám sâu vàc chắc, sống tốt mơi trường bùn lầy, có hình dáng độc đáo đặc sắc, cao trung bình khoảng 50 - 70 cm có phát triển 1,5m + Thân bóng, trịn cứng cáp, mọc dài từ gốc lên, có màu xanh đậm, thân dài nhỏ nên yếu, gió mạnh gãy cúp lại + Lá mọc đầu thân, ngồi khơng mọc chổ khác, tán xòe rộng dài rũ xuống, mỏng gân rõ, màu xanh có long nhỏ + Hoa thủy trúc có cuống chung dài thẳng, tập trung xếp tỏa điều xung quanh, lúc hoa có màu trắng già chuyển nâu đậm tàn + Rễ dạng rễ chùm bám khỏe, rễ ăn sâu môi trường bùn nước + Thủy trúc phát triển nhanh, sống bóng râm, trời, hay nước điều phát triển khỏe, thích hợp làm thủy sinh + Thủy trúc lồi sinh sản vơ tính (sinh sản chồi: nhân giống thủy trúc dễ dàng cách tách bụi), ngồi chắt đoạn đỉnh thân nơi mọc để ươm thành + Cách trồng điều kiện phát triển thích hợp: Cây thủy trúc thuộc loại thủy sinh khỏe mạnh, phát triển nhanh, chịu úng hạn tốt, khơng cầu kỳ trồng chăm sóc + Ánh sáng: thủy trúc vừa ưa sáng, lại chịu bóng râm 1.4.2 Một số nghiên cứu thủy trúc khả xử lý nước thải Năm 2007, nhóm nghiên cứu Phân viện cơng nghệ bảo vệ môi trường (Đỗ Ngọc Khuê, Tơ Văn Thiệp, Phạm Kiên Cường, Đỗ Bình Minh) Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam (Nguyễn Hồi Nam) nghiên cứu thành công đề tài “Nghiên cứu khả sử dụng số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị nhiễm nitroglyxerin sở sản xuất thuốc phóng xạ” Hồn thành thí nghiệm, thu kết khả khử độc cói thủy trúc cho nước thải bị ô nhiễm Năm 2014, để cải tạo môi trường cảnh quan TP, đồng ý UBND TP Hà Nội Sở TN&MT, Cơng ty Thốt nước Hà Nội triển khai thí điểm trồng thủy sinh có thủy trúc sơng Tơ Lịch để cải tạo chất lượng nước hỗ trợ trình tự làm nước sơng phần thân dễ nước đóng vai trị lọc nước cung cấp bổ sung ôxy vào nước, chất ô nhiễm chuyển thành sinh khối Hiện thủy trúc ứng dụng rộng rãi việc xử lý nước thải cơng nghệ sinh học (cơng nghệ Wetland) đem lại hiệu tích cực[11] CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Đối tượng nghiên cứu - Thực vật sử dụng để nghiên cứu: thủy trúc(Cyperusinvolucratus) - Mẫu nước sử dụng: Nước thải chăn nuôi - Địa điểm lấy mẫu: ao chứa nước thải chăn nuôi lợn sau xử lý biogas Công ty TNHH MVT Trọng Khôi địa bàn ấp 1, xã Hiếu Liêm, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai - Các thông số nghiên cứu: hàm lượng COD, amoni, photphat, tổng nitơ, tổng photpho - Địa điểm nghiên cứu: Phịng thí nghiệm trường Hình 2.1: Mẫu nước thải 2.2 Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp lấy mẫu, bảo quản phân tích + Phương pháp lấy mẫu bảo quản theo : TCVN 6663-1:2011 ISO 5667-1: 2006 TCVN 5994 – 1995 * Phương pháp xác định tiêu nước thải ô nhiễm COD: Xác định COD phương pháp chuẩn độ đicromat (TCVN 6491:1999) Amoni: Xác định NH4+ nước phương pháp trắc quang (4500 NH – F, SMWW, 1999) Tổng Nitơ: Xác định tổng nitơ phương pháp Kendan (TCVN 6498: 1999 (ISO 11261: 1995)) Tổng photpho: Xác định tổng Photpho theo TCVN 6202:2008 Photphat: Xác định PO43- phương pháp trắc quang (TCVN 6202: 2008) 2.3 Cách bố trí thí nghiệm 2.3.1 Các bước tiến hành Điều kiện thời tiết: - Nhiệt độ trung bình 27oC – 33oC - Độ ẩm trung bình: 60% - 90% Chuẩn bị: - thùng xốp với kích thước: 55cm x 40cm x 35cm - Cây thủy trúc giống: cao trung bình từ 55 – 75 cm Bố trí trồng cây: - Bố trí thùng trồng với thùng khoảng 80 – 100 cây: trồng theo khóm lớn khoảng 20 cây/khóm - thùng mẫu đối chứng - Lượng nước thải: 33 lít/thùng - Mơi trường ni trồng: ngồi trời có mái tơn che, thống khí, tránh ánh nắng gay gắt, tránh mưa Theo dõi phát triển cây: - Cây phát triển tốt, không bị chết, nhánh rễ - Chiều cao khơng có thay đổi rõ ràng có khoảng – nhánh con/khóm mọc lên thùng - Lượng nước thùng giảm: thùng đối chứng giảm lít (3cm), thùng trồng giảm khoảng 26 lít (12 – 13cm) Hình 2.2 Hình ảnh trồng thùng đối chứng sau 41 ngày 2.3.2 Phương pháp lấy mẫu - Chuẩn bị dụng cụ: Xi lanh, chai nhựa rửa sạch, nhãn mác - Sử dụng xi lanh lấy mẫu cho vào chai PE để bảo quản - Bảo quản mẫu tủ lạnh – 60C 24h 2.3.3 Phương pháp xử lý mẫu: 2.3.3.1: Xác định tổng nitơ phương pháp Kendan Nguyên tắc Sử dụng phương pháp phá mẫu lị vi sóng K 2S2O8, chuyển hết dạng hợp chất Nitơ (các dạng hợp chất vô hữu có chứa nitơ) thành nitrat để dễ dàng phân tích sau dùng kiềm mạnh (NaOH) để đẩy NH từ muối (NH4)2SO4 hình thành thể tự Định lượng NH3 HCl 0,1N Dụng cụ - Các dụng cụ thơng thường phịng thí nghiệm - Bình Kendan, máy cất đạm Hóa chất - K2S2O8/ NaOH: cân ( 5gK2S2O8 + 4g NaOH ) / 100ml H2O - EDTA / NaOH: ( 20g NaOH + 5g EDTA) /100ml - H2SO4 đặc - Natrisalyxylat: 10 g/l - Dung dịch NO3- chuẩn gốc (100mg/l) pha từ KNO khan cân 0,325g KNO3 pha vào 250ml HNO3 - Dung dịch NO3- làm việc (2mg/l) pha từ dung dịch chuẩn gốc * Dung dịch kiểm tra - Dung dịch NO3- (2mg/l) - Các hóa cần để phân tích NO 3- phương pháp trắc quang thuốc thử axit sufosalixylic Tính kết quả: Hàm lượng nito mẫu tính theo cơng thức: CN= (V MT −V trắng) ×14 × 1000 (mg/l) V mẫu 2.3.3.2 Xác định PO43- phương pháp trắc quang Nguyên tắc: - Phản ứng ion PO43- dd hỗ hợp muối molipdat ion antimon tạo phức chất antimon photpho molipdat màu vàng Axit ascobic {Molipdat Antimon PO43- + phức màu xanh đậm pH = ~ 10 ↓ Đo Abs λ =880nm - Các yếu tốt cản trở: Silic với nồng độ > 5mg/l gây ảnh hưởng Silic loại bỏ dd Kali antimontatrat Asenat tạo với hỗn hợp thuốc thử phức có mà tương tự màu phức PO43- với thuốc thử Cản trở loại bỏ cách khử asenat với dd Na2S2O3 Một số kim loại nặng Hóa chất: - Pha 100ml dd PO43- chuẩn gốc 100mg/l C PO =100 =3,23 mg/ l ¿ ¿ 31 mK H P O =3,23 10−3 - 100 136=0,044 ( g ) 1000 Cân xác 0,044g KH2PO4khanhịatan vào bình định mức chứa khoảng 80ml nước cất, thêm 1ml H2SO4 4,5M, định mức nước cất tới vạch 100ml Pha 100ml dd PO43- chuẩn làm việc 2mg/l từ dd chuẩn gốc trên: 10 f= V 100 = =50 lần V1 - Hút 2ml dd PO43- chuẩn gốc định mức lên 100ml nước cất - Dd H2SO4 4,5M: lấy 25ml H2SO4 đặc d=1,98 g/ml pha với 75ml nước cất - Dd H2SO4 9M: lấy 50ml H2SO4 đặc d=1,98 g/ml pha với 50ml nước cất - Thuốc thử hỗn hợp molipdat axit Hòa tan 3,25g Amoni Heptamolipdat 25ml nước (dd 1) Hòa tan 0,0875g K(SbO)C4H4O6.0,5H2O 25ml nước cất (dd2) Cho dd1 vào 75ml axit H 2SO4 9M Khuấy liên tục Thêm dd2 vào hỗn hợp trộn Dd axit ascobic 10% Hòa tan 10g axit ascobic C 6H8O6 100ml nước cất giữ lạnh 40C dd bền tuần Tính kết quả: Hàm lượng photphat mẫu mơi trường: |−b| (mg/l) a C mẫu =Cđo × f (mg/l) C đo= 2.3.3.4: Xác định hàm lượng tổng Photpho phương pháp trắc quang: Nguyên tắc Phá mẫu để chuyển poliphotphat photpho hưu dạng PO43- hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 đặc Xác định ion PO43- tạo theo quy trình xác định PO 43- phương pháp trắc quang Hóa chất: - Gồm hóa chất tương tự phần xác định PO43- Tính kết quả: Hàm lượng tổng photpho mẫu môi trường: |−b| (mg/l) a C mẫu =Cđo × f (mg/l) C đo= 2.3.3.4: Xác định hàm lượng Amoni phương pháp trắc quang Nguyên tắc: Ion amoni phản ứng với hypochlorite phenol tạo phức màu xanh đậm môi trường kiềm Đo quang bước sóng 640nm Yếu tố cản trở: - Các ion Ca2+ Mg2+ tạo kết tủa chúng có mặt nồng độ cao, loại trừ cách thêm lượng nhỏ natricitrat - Độ đục mẫu loại trừ cách lọc mẫu trước phân tích Hóa chất: - Chuẩn bị dung dịch chuẩn Pha dung dịch chuẩn có nồng độ N-NH4+ 100 mg/L của: cân 0,3821 (g) NH4Cl tinh khiết, hoà tan L nước đe-ion ta thu dung dịch chuẩn có nồng độ N-NH 4+ 100 mg/L Pha loãng 100 lần ta thu dung dịch chuẩn N-NH4+ có nồng độ mg/L - Chuẩn bị thuốc thử: 11 Dung dịch phenol: lấy 10g phenol cho vào bát sứ cốc đun nóng chảy Lấy 2,8ml phenol cho vào 22,5ml cồn etylic 95 o (chú ý: cần pha phenol tủ hút bảo vệ tay, mắt) Dung dịch hypochlorite: hoà tan 15 g NaOH hạt, 500 mL NaOCl 0,1% sau định mức lên 1000 mL nước deion Dung dịch xúc tác natri nitroprusside (Na2[Fe(CN)5NO].2H2O) 0,5%: 0,5g/100ml nước cất Dung dịch natri citrat: 20g natri citrate + 1g NaOH/100ml nước Dung dịch hỗn hợp: trộn lẫn 100ml dung dịch natri citrate (đã pha trên) với 25ml dung dịch NaClO 5% Dung dịch pha ngày Tính kết quả: Hàm lượng Amoni mẫu môi trường: C đo= |−b| a C mẫu =Cđo × f (mg/l) 2.3.3.5 Xác định hàm lượng COD phương pháp chuẩn độ đicromat Nguyên tắc Các phương trình phản ứng xảy ra: - Phá mẫu: A + O2 →CO2 + H2O 2− - Ag2 SO A + Cr O7 + H+ ⃗ CO2 + H2O Chuẩn độ: sử dụng muối Morh với thị feroin Tại điểm cuối chuẩn độ, dung dịch chuyển từ màu xanh sang màu đỏ nâu Cr O2− + Fe2+ + H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O Hóa chất dụng cụ (pha 100 ml dung dịch) Hóa chất: + Ag2SO4/H2SO4: cho 1g Ag2SO4 vào 3,5ml nước Cho từ từ 96,5ml H2SO4 đặc Để 1-2 ngày cho tan hết + Dung dịch K2Cr2O7 (0,04M, chứa muối thủy ngân): hòa tan 8g Hg 2SO4 vào 80ml nước Thêm cách cẩn thận 10ml H 2SO4 đặc Để nguội hịa tan 1,1768g K 2Cr2O7 sấy khơ 105oC 2h vào dung dịch Chuyển toàn dung dịch vào bình định mức định mức tới 100ml + Chỉ thị feroin + Muối Morh Dụng cụ, thiết bị: Bộ phá mẫu COD, pipet, cốc thủy tinh, bình định mức, ống nghiệm có nắp đậy, Tính kết quả: Hàm lượng COD mẫu môi trường: COD= (V trắng−V MT )× C Morh ×8 ×1000 (mg/l) V Mẫu 12 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết yếu tố ảnh hưởng đến phát triển thủy trúc: Yếu tố ảnh hưởng: - Khi thời tiết lạnh phát triển - Khi trồng khơng để nơi có ánh sáng thấp, cần thơng thống khí - Cây dễ chết rễ bị yếu Vì khơng nên rửa lớp đất rễ chuyển trồng từ đất vào nước đặc biệt nên trồng theo khóm 3.2 Kết phân tích Sau đợt trồng chúng em định lấy mẫu nước đợt thứ để phân tích chia làm lần: lần đầu phân tích mẫu đầu vào, lần phân tích mẫu sau 20 ngày trồng thủy trúc, lần phân tích mẫu sau 41 ngày trồng thủy trúc Kết phân tích tổng hợp lại sau: - Hàm lượng tổng nito: - Kết hàm lượng amoni mẫu nước sau phân tích: Lần (mẫu đầu vào) Lần (sau 20 ngày Lần (sau 41 ngày trồng cây) trồng cây) Thùng 83,1 mgN/l 56,45 mgN/l Thùng 260,8 mgN/l 85,07 mgN/l 63 mgN/l Thùng đối chứng 187,25 mgN/l 150, 21 mgN/l - Hàm lượng NH4+: Kết đường chuẩn: - Kết hàm lượng amoni mẫu nước sau phân tích: Lần (mẫu đầu Lần (sau 20 vào) ngày trồng cây) Thùng 2,25 mg/l Thùng mg/l 9,625 mg/l Thùng đối 6,625 mg/l chứng - Hàm lượng PO43- Kết đường chuẩn: 13 Lần (sau 41 ngày trồng cây) KPH KPH KPH Kết hàm lượng PO43- mẫu nước sau phân tích: Lần (mẫu đầu vào) Lần (sau 20 ngày Lần (sau 41 ngày trồng cây) trồng cây) Thùng 18,475 mg/l 11,55 mg/l Thùng 21,335 mg/l 19,392 mg/l 14,75 mg/l Thùng đối chứng 20,688 mg/l 19,02mg/l - Hàm lượng tổng P: - Kết hàm lượng tổng P mẫu nước sau phân tích: Lần (mẫu đầu vào) Lần (sau 20 ngày Lần (sau 41 ngày trồng cây) trồng cây) Thùng 19,878 mg/l 13,6 mg/l Thùng 85,114 mg/l 21,011 mg/l 17,5 mg/l Thùng đối chứng 33,313 mg/l 27,1 mg/l - Hàm lượng COD - Kết hàm lượng COD mẫu nước sau phân tích: Lần (mẫu đầu vào) Lần (sau 20 ngày Lần (sau 41 ngày trồng cây) trồng cây) Thùng 176 mg/l 135,87 mg/l Thùng 424 mg/l 240 mg/l 141,44 mg/l Thùng đối chứng 360 mg/l 79,09 mg/l 3.3 Nhận xét kết nghiên cứu 3.3.1 Xử lý kết Sau thu kết chúng em sử dung với QCVN 62-MT: 2016/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải chăn nuôi để xử lý kết sau phân tích: Giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi xả nguồn tiếp nhận nước thải tính theo cơng thức sau: Cmax = C ×Kq× Kf Trong đó: - Cmax giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi xả nguồn tiếp nhận nước thải; - C giá trị thông số ô nhiễm nước thải chăn nuôi - Kq hệ số nguồn tiếp nhận nước thải Kq = 0,6 ( V ≤ 10 x 106(m3)) - 14 - Kf hệ số lưu lượng nguồn thải ứng với tổng lưu lượng nước thải sở chăn nuôi xả nguồn tiếp nhận nước thải.Kf = 1,3 (vì lưu lượng nguồn thải F: ≤ F ≤ 50(m3/ngày)) Ao nước thải nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nên lấy giá trị C quy định cột B Bảng Bảng 3.1: Giá trị C max COD tổng nito tính theo cột B (các thông số NH4+, PO43, tổng Phốt không quy định quy chuẩn này) Thông số C (mg/l) Kq Kf Cmax (mg/l) COD 300 0,6 1,3 234 Tổng ni tơ 150 0,6 1,3 117 → Các biểu đồ tổng hợp kết phân tích: Hình 3.1: Biểu đồ thay đổi hàm lượng tổng nitơ sau trồng thủy trúc so với giới hạn theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT Hình 3.2: Biểu đồ thay đổi hàm lượng CODsau trồng thủy trúc so với giới hạn theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT Biểu đồ thay đổi hàm lượng NH4+ sau trồng thủy trúc 12 10 9.639.639.63 C (mg/l) 6.63 4 2.25 Ngày đầu Sau 20 ngày Sau0 410 ngày Thùng Thùng Thùng đối chứng Hình 3.3: Biểu đồ thay đổi hàm lượng NH4+ sau trồng thủy trúc 15 Hình 3.4: Biểu đồ thay đổi hàm lượng PO43-sau trồng thủy trúc Hình 3.5: Biểu đồ thay đổi hàm lượng P tổngsau trồng thủy trúc 3.3.2 Nhận xét Qua kết chúng em tổng hợp bảng hiệu xuất xử lý nước thải chăn nuôi thủy trúc qua thông số tổng Nitơ, tổng Photphot, Photphat, Amoni, COD sau: Phần trăm xử lý so với nguồn Phần trăm xử lý so với nước nước đầu vào (%) thùng đối chứng (%) Thông số Lần Lần Lần Lần (sau 20 ngày) (sau 41 ngày) (sau 20 ngày) (sau 41 ngày) Tổng Nitơ 67,76 % 77,1 % 55,1 % 60,24 % NH4+ 67,53 % 100% 52,83 % (*) 3PO4 11,26 % 38,36 % 8,48 % 30,86 % Tổng P 75,98 % 81,73 % 38,63 % 42,62 % COD 50,94 % 67,3 % 42,22 % (**) Bảng 3.2: Hiệu xuất xử lý nước thải chăn nuôi thủy trúc (*): Sau 41 ngày hàm lượng amoni mẫu nước không phát (**): Hàm lượng COD thùng đối chứng giảm nhiều so với thùng có trồng Từ kết phân tích cụ thể chúng em nhận thấy rằng: - Kết chất lượng nước đầu thông số COD tổng nitơ thỏa mãn yêu cầu chất lượng nước thải chăn nuôi theo QCVN 62-MT: 2016/BTNMT -Hàm lượng tiêu NH4+, PO43-, tổng P, tổng N, COD nước thải sau đợt nghiên cứu giảm so với thùng đối chứng không trồng thủy trúc, kết luận 16 nồng độ tiêu thủy trúc hấp thụ làm cho hàm lượng NH 4+, PO43-, tổng P, tổng N, COD nước giảm, nồng độ thùng đối chứng có thay đổi nhỏ - Trong điều kiện thí nghiệm chúng em nhận thấy có giảm dần hàm lượng tiêu COD, NH4+, PO43-, tổng P, tổng N … theo thời gian - Nhóm nghiên cứu phát ảnh hưởng nhiều yếu tố đến hiệu suất làm giảm tiêu nước thải như: Càng tăng lượng sinh khối thủy trúc tốc độ hiệu suất làm giảm tiêu tăng Hàm lượng chất nhiễm nhỏ thời gian xử lý ngắn ngược lại Sau đợt nghiên cứu chúng em nhận thấy bước đầu nghiên cứu thời gian hạn chế nên chúng em chưa thể đánh giá hết khả xử lý nước thải câythủy trúc mùa Xuân Hạ Thu Đông khoảng thời gian xử lý nước thải tốt khoảng thời gian CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu thực bước đầu chúng em nhận thấy thủy trúc có khả xử lý cải thiện tốt nguồn nước thải chăn nuôi, sau gần tháng nghiên cứu thủy trúc nghiên cứu có khả xử lý cải thiện nguồn nước tối đa cho phép với nguồn nước thải chăn ni Trong q trình nghiên cứu chúng em nhận thấy thủy trúc xử lý nồng độ nitơ tổng, NH 4+, PO43-, COD, tổng photpho nước thải mà xử lý mùi hôi nên ứng dụng mang lại cao - Thực nghiệm cho thấy kết hàm lượng tổng nitơ, NH 4+, COD, PO43-, tổng photpho nước thải giảm theo thời gian So sánh hiệu xử lý nước thủy trúc với rau ngổ lục bình: Hiệu xuất xử lý Hiệu xuất xử lý Hiệu xuất xử lý Thông số rau ngổ lục bình thủy trúc (*) (*) Tổng nitơ 53,60% 64,36% 77,1 % Tổng photpho 33,56% 42,54% 81,73 % COD 44,97% 66,10% 67,3 % (*): Đề tài nghiên cứu “Hiệu xử lý nước thải chăn nuôi rau ngổ (Enydra fluctuans Lour) lục bình (Eichhoria crassipes)”, đăng Tạp chí Khoa học Đất số 34/2010 Có thể thấy rằng, với phương pháp xử lý nước thải thực vật thủy sinh khả xử lý thủy trúc cao so với số loại thủy sinh khác (rau ngổ, lục bình…) - 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lý Kim Bảnh- Hoàng Văn Cơ - Trần Hữu Uyễn - Dương Đức Hồng - Lương Đức Phẩm 2005 “KỹThuật Môi Trường” Nhà xuất Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ Hà Nội Lê Văn Cát 2007 “Xử Lý Nước Thải”, Nhà xuất Khoa Học Tự Nhiên Và Công Nghệ Hà Nội Ths.Trần Khưu Tiến 2008 Bài giảng “Hóa Kỹ Thuật Mơi Trường” Trường ĐH Cần Thơ APHA, AWWA, WPCF (1995), standard methods for the examination of water and wastewater (19ed) WashingtonDC, USA: Americar Public Health Association Nghiên cứu khản ứng dụng số loại thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị nhiễm NITROGLYXERIN sở sản xuất thuộc phịng – Tạp chí khoa học công nghệ -2007 Phạm Khánh Huy, Nguyễn Phạm Hồng Liên, Đỗ Cao Cường, Nguyễn Mai Hoa Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni mơ hình hồ thủy sinh Tạp chí KTKT Mỏ Địa chất, số 40/10-2012, tr 16-22 Trương Thanh Cảnh, 2010 Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi công nghệ sinh học kết hợp lọc dịng bùn ngược Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ, M1/2010(13): 48-58 Tài hoa trẻ, 2006 Dùng thủy trúc, rau chai xử lý nước thải chăn nuôi Báo Tuổi trẻ số ngày30-6-2006) Triệu Tiến Chuẩn, đề án "Dùng hệ thực vật - chủ yếu ngổ dại làm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước thôn La Dương",200 10.Hiền Mai, 2006 Trồng cỏ hến biển để cải tạo môi trường ao ni tơm Báo Bình Định số ngày 08-06-2006 11.Cỏ hút nước thải, Bộ tài nguyên môi trường, 2011 online: http://nawapi.gov.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=1283%3Acocay-hut-nuoc-thai-&catid=4%3Athong-tin-khcn&Itemid=136&lang=vi (14/12/2011) 12 Đỗ Ngọc Khuê, 2007 Nghiên cứu khả sử dụng số loài thực vật thủy sinh để khử độc cho nước thải bị nhiễm nitroglyxerin sở sản xuất thuốc phóng xạ Tạp chí Khoa học Cơng nghệ (Tập 45, số 4, 2007) Tr:125 – 132 13 KTĐT, 2014 Thí điểm trồng bè thủy sinh cải thiện môi trường sông Tô Lịch Cơng ty TNHH thành viên nước Hà Nội Online: http://thoatnuochanoi.vn/tin-tuc/toadam-ve-the-che-chinh-sach-trong-linh-vuc-thoat-nuoc-va-xu-ly-nuoc-thai/473/thidiem-trong-be-thuy-sinh-cai-thien-moi-truong-song-to-lich.html (14/11/2014) 18