BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Môn học: Công nghệ xử lý phụ phẩm nông nghiệp sinh học PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP GVHD: PGS TS Dương Nguyên Khang Nhóm sinh viên thực hiện: Hồ Chí Minh4/2014 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH BẢNG I ĐẶT VẤN ĐỀ Nông nghiệp chuyển mạnh sang cấu sản xuất hiệu đạt tốc độ tăng trưởng cao, an ninh lương thực bảo đảm Cơ cấu hộ nông dân theo ngành nghề chuyển dịch theo hướng tăng dần số lượng tỷ trọng nhóm hộ tham gia sản xuất phi nông nghiệp công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp dịch vụ Tỷ trọng phát triển ngành nghề công nghiệp, dịch vụ tăng lên rõ rệt, góp phần tạo việc làm, tăng thu nhập, xóa đói, giảm nghèo cho nông dân II Song song với chuyển biến tích cực, nông thôn Việt Nam bộc lộ hạnchế,yếukém:pháttriểnthiếuquy hoạch, tự phát, có khoảng 23% xã có quy hoạch chất lượng quy hoạch chưa cao Kết cấu hạ tầng kỹ thuật hạ tầng xã hội lạc hậu, vệ sinh môi trường nông thôn nhiều vấn đề bất cập Cả nước 400 nghìn nhà tạm bợ Hầu hết nhà nông thôn xây quy hoạch, quy chuẩn Chính hạn chế, yếu kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trường nông thôn mức báo động nhiều nơi III Một nguyên nhân ô nhiễm môi trường nông thôn chất thảitừ hoạt động nông nghiệp, chăn nuôi, lạm dụng thuốc bảo vệthực vật, phân bón sản xuất nông nghiệp IV V TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP V.1 Các khái niệm Chất thải toàn loại vật chất người loại bỏ hoạt động kinh tế- xã hội, bao gồm hoạt động sản xuất hoạt động sống trì tồn cộng đồng Chất thải sản phẩm phát sinh trình sinh hoạt người, sản xuất công nghiệp, xây dựng, nông nghiệp, thương mại, du lịch, giao thông, sinh hoạt gia đình, trường học, khu dân cư, nhà hàng, khách sạn VI VII Chất thải nông nghiệp chất thải phát sinh trình hoạt động nông nghiệp VII.1 Phân loại chất thải nông nghiệp VII.1.1 Chất thải rắn nông nghiệp Chất thải rắn nông nghiệp thông thường chất thải rắn phát sinh từ hoạt động sản xuất nông nghiệp như: trồng trọt (thực vật chết, tỉa cành, làm cỏ, ), thu hoạch nông sản (rơm, rạ, trấu, cám, lõi ngô, thân ngô), bao bì đựng phân bón, thuốc BVTV, chất thải từ chăn nuôi, giết mổ động vật, chế biến thuỷ sản, VIII Chất thải rắn nông nghiệp nguy hại chủ yếu phát sinh từ hoạt động nông nghiệp (chai lọ đựng hoá chất BVTV thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng), hoạt động chăm sóc thú y (chai lọ đựng thuốc thú y, dụng cụ tiêm, mổ) Chất thải rắn nông nghiệp gồm nhiều chủng loại khác nhau, phần lớn thành phần phân hủy sinh học phân gia súc, rơm rạ, trấu, chất thải từ chăn nuôi, phần chất thải khó phân hủy độc hại bao bì chất bảo vệ thực vật IX IX.1.1.1 Bao bì hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón Trong hoạt động trồng trọt, tình trạng sử dụng hóa chất nông nghiệp phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật diễn tràn lan, thiếu kiểm soát Do đó, CTR chai lọ, bao bì đựng hóa chất bảo vệ thực vật, vỏ bình phun hóa chất: thuốc trừ sâu; thuốc trừ nấm; thuốc trừ chuột; thuốc trừ bệnh; thuốc trừ cỏ tăng lên đáng kể kiểm soát X Theo số liệu thống kê Tổng cục Môi trường, Tổng cục Thống kê, Tổng cục Hải quan từ năm 2000 đến năm 2005, năm Việt Nam sử dụng khoảng 35.000 đến 37.000 hoá chất bảo vệ thực vật, đến năm 2006, tăng đột biến lên tới 71.345 đến năm 2008 tăng lên xấp xỉ 110.000 Thông thường, lượng bao bì chiếm khoảng 10% so với lượng thuốc tiêu thụ, năm 2008 thải môi trường 11.000 bao bì loại XI Lượng phân bón hoá học sử dụng nước ta, bình quân 80 - 90 kg/ha (cho lúa 150 - 180kg/ha) Việc sử dụng phân bón phát sinh bao bì, túi chứa đựng Năm 2008, tổng lượng phân bón vô loại sử dụng 2,4 triệu tấn/năm Như năm thải môi trường khoảng 240 thải lượng bao bì loại XII XII.1.1.1 Phế phẩm từ trồng trọt Vào ngày thu hoạch, lượng rơm, rạ, phụ phẩm nông nghiệp khác phát sinh nhiều chiếm thành phần chủ yếu chất thải rắn nông nghiệp Tại vùng đồng bằng, diện tích canh tác lớn lượng chất thải nông nghiệp từ trồng trọt lớn, thành phần chất thải khác so với vùng trung du, miền núi Với khoảng 7.5 triệu hecta đất trồng lúa nước ta, hàng năm lượng rơm rạ thải lên tới 76 triệu XIII XIII.1.1.1 Phế phẩm từ chăn nuôi Chất thải rắn chăn nuôi nguồn thải lớn nông thôn, bao gồm phân chất độn chuồng, thức ăn thừa, xác gia súc, gia cầm chết, chất thải lò mổ So sánh khối lượng CTR chăn nuôi Việt Nam năm vừa qua cho XIV thấy tổng khối lượng chất thải chăn nuôi tương đối ổn định, tổng số loài vật nuôi biến động Theo ước tính, có khoảng 40 - 70% (tuỳ theo vùng) chất thải rắn chăn nuôi xử lý, số lại thải trực tiếp ao, hồ, kênh, rạch XV XVI Bảng 2.1 Khối lượng chất thải rắn chăn nuôi Việt Nam XVI.1.1 Chất thải lỏng sản xuất nông nghiệp Chất thải lỏng sản xuất nông nghiệp chủ yếu nước thải từ hoạt động chăn nuôi Nước thải chăn nuôi bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước tắm vật nuôi với khối lượng nước thải lớn Nước thải chăn nuôi có khả gây ô nhiễm môi tường cao chứa hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, hàm lượng N, P, vi sinh vật gây bệnh cao XVII Chất hữu cơ: Trong thành phần chất rắn nước thải thành phần hữu chiếm 70-80 % gồm hợp chất hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo dẫn xuất cuả chúng có phân thức ăn thừa Chất vô chiếm 20-30 % gồm cát, đất, muối clorua, SO4 • Nito phot pho: Hàm lượng N, P nước thải tương đối cao khả hấp thụ vật nuôi Theo Jongbloes Lenis (1992), lượng nitơ vật nuôi ăn vào 100% có 30% lượng nitơ tạo thành sản phẩm cho thể, 70% tiết goài Theo thời gian có mặt oxy mà lượng nitơ nước thải tồn dạng khác NH4+,NO2-, NO3-, • phot tồn dạng orthophotphate (HPO42-, H2PO4,PO43-), metaphotphate(hay polyphotphate PO43-) photphate hữu • Vi sinh vật: Nước thải từ trình chăn nuôi chứa nhiều vi trùng virus gây bệnh Theo nghiên cứu Nanxera vi trùng gây bệnh đóng dấu Erisipelothris insidiosa tồn 92 ngày, Brucella 74 – 108 ngày, samonella – tháng Ngoài nước thải chứa môt lượng lớn trứng giun sáng với loại điển Fasciotahepatica, Fasciola, Fasico losis buski, Ascaris suum, Cesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus phát triển giai đoạn lây nhiễm sau – 28 ngày – tháng XVII.1.1 Khí thải Chăn nuôi làmột ngànhsản xuấttạo nhiều loạikhí thải nhất.Theo Hobbs vàcộng (1995), cótới 170 chất khí sinh ratừ chăn nuôi, điển hình khí CO2, CH4, NH3, NO2,N2O, NO,H2S, indol, schatol mecaptan…và hàng loạt khí gây mùi khác.Hầuhết khí thải chăn nuôi gây độc cho gia súc, cho người môi trường Ở khuvực chăn nuôi có chuồng trại thông thóang thườngdễtạo khí độcảnhhưởngtrựctiếp,gâycácbệnhnghềnghiệpchocôngnhânchănnuôivàảnh hưởngtớisứckhỏecủangườidânxungquanhkhuvựcchănnuôi.Trừkhichấtthải chăn nuôiđượcthugomsớm,lữutrữvàxửlýhợp quycách,ởđiềukiệnbìnhthường,cácchất bàitiếttừgiasúc,giacầmnhưphânvànướctiểunhanhchóngbịphângiảitạo hàng lọat chấtkhí có khả gây độc cho người vàvật nuôi cácbệnhvề đường hôhấp, bệnhvềmắt,tổn thương cácniêmmạc, gâyngạt thở,xẩy thaivà ởtrườnghợpnặng gây tử vong XVIII XIX PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP XIX.1 nghiệp Các phương pháp quy trình xử lý chất thải rắn nông XIX.1.1 Phương pháp vật lý Các phương pháp vật lý thường dùng để tách chất thải rắn khỏi chất thải lỏng để xử lý theo cách khác Chất thải rắn sau tách xử lý phương pháp ủ hay đốt trước làm phân bón Đốt chất thải rắn, phương pháp có độ an toàn vệ sinh dịch bệnh cao nhất, đảm bảo diệt bào tử vi khuẩn Phương pháp đơn giản cần đào hố, lót rơm hay mùn cưa đáy Sau để xác động vật, phân hay chất thải rắn khác lên, đậy lại gỗ đổ nhiên liệu lên đốt XX XX.1.1 Phương pháp hóa học Chất thải nông nghiệp sinh trình trồng trọt, chăn nuôi, chế biến nông sản trước sau thu hoạch Phương pháp hóa học áp dụng để lý chất thải nông nghiệp nguy hại bao gồm chất thải chủ yếu phát sinh từ hoạt động nông nghiệp (bao bì hoá chất BVTV & phân bón hoá học, chai lọ đựng hoá chất BVTV thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng), hoạt động chăm sóc thú y (chai lọ đựng thuốc thú y, dụng cụ tiêm, mổ) XXI Hiện địa phương chưa có công nghệ xử lý bao bì thuốc bảo vệ thực vật, bao bì sau thu gom với bao bì phân bón hóa học thường đem đốt chôn lấp xa khu dân cư Phương pháp đốt lò tiêu chuẩn có khả xử lý triệt để ô nhiễm lò chi phí xây dựng vận hành cao, xa cụm dân cư khó yêu cầu người nông dân vận chuyển rác bao bì đến để đốt thường xuyên lượng bao bì không lớn Nếu địa phương có thu gom tập trung phải thu gom lượng đủ lớn tổ chức đem tiêu hủy, số lò đủ tiêu chuẩn Việt Nam ít, chi phí vận chuyển tới nơi tiêu hủy cao Như việc xử lý chỗ để làm bao bì phục vụ cho tái sử dụng lưu giữ trước đem tái chế tiêu hủy cần thiết Xử lý chất thải sản xuất nông nghiệp nguy hại phương pháp hoá học nhằm thay đổi tính chất hoá học chất thải để chuyển dạng không nguy hại XXII Phương pháp xử lý tác nhân oxy hóa với loại hóa chất xử lý như: NaOH, CaO, Fenton loại hóa chất sẵn có, dễ kiếm, trình xử lý không phức tạp, xảy điều kiện, áp suất thường, phù hợp để xử lý bao bì nguồn thải XXIII XXIV Quy trình: + Khi bể thu gom chứa đủ lượng bao bì định, tiến hành xử lý bể xử lý vòng ngày, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật bao bì làm XXV + Sau xử lý phân loại xem loại bao bì tái chế, loại đem tiêu hủy Khi đem tiêu hủy tiêu hủy tập trung tiêu hủy rác thải sinh hoạt XXVI XXVI.1.1 Phương pháp xử lý kị khí XXVI.1.1.1 Phương pháp sử dụng hầm biogas XXVII Quá trình xử lý chất thải hầm biogas tạo khí biogas gọi khí sinh học hỗn hợp khí sản sinh từ phân huỷ hợp chất hữu tác động vi khuẩn môi trường yếm khí Khí biogas có CH4 chiếm từ 6070%, CO2 chiếm từ 30-40% phần lại lượng nhỏ khí N2, H2, CO2, CO, Trong hỗn hợp khí biogas khí CH4 chiếm tỉ lệ lớn, loại khí sử dụng chủ yếu để tạo lượng khí đốt Lượng CH4 chịu ảnh hưởng trình sinh học loại phân sử dụng XXVII.1.1.1 Các giai đoạn trình phân hủy kỵ khí XXVIII Quá trình phân hủy kỵ khí chia thành giai đoạn không hoàn toàn tách biệt mà đan xen lẫn XXIX XXX Hình 3.1 Quá trình sinh khí metan - Giai đoạn thủy phân: XXXI Ở giai đoạn vi khuẩn tiết men hidrolaza phân hủy chất hữu phức tạp, không tan bên thể chúng thành chất hữu đơn giản tan chất hydratcacbon (chủ yếu xenluloza tinh bột), chất béo, axit amin dễ tan nước Như chất cao phân tử chuyển hóa thành chất đơn phân tử dễ tan nước Các chất tiếp tục lên men thành chất trung gian 10 Bể Biogas tích tùy quy mô chăn nuôi, loai hình chăn nuôi Gồm ngăn chính: tiếp nhận lắng cát, phân hủy, áp lực Trong hỗn hợp khí Biogas có nước, CO2, H2S, số khí khác Để làm giàu khí sinh học, tránh ô nhiễm tứ cấp ta cần loại bỏ tạp chất khí nước, CO2, H2S… • Bể UASB: vận tốc nước tha trì bể khoảng 0,6-0,9m/h; CXLII pH trì khoảng 6,6-7,6; thời gian lưu ngày cho vùng khí hậu nhiệt đới, chiều cao bể 4-6m • Bể lắng 2: sau mương oxy hóa thiết kế với tiêu: tải trọng bề mặt 8-12m3/m3bể Chiều sâu bể lắng 3-4m, thời gian lắng 6-12h • Hồ sinh học: gồm hồ tùy tiện hồ hiếu khí • CXLIII CXLIV CXLV 36 Hình 3.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ VD: Ở vài sở sản xuất chăn nuôi với quy mô lớn người ta cần phải đầu tư nhiều vào xử lý kết hợp tận dụng sản phẩm từ trìnhxử lý Cụ thể như: CXLVI CXLVII CXLVIII CXLIX CL CLI CLII CLIII CLIV.Hinh 3.6 Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi sở chăn nuôi Tam Hà I.1.2 Một số phương pháp quản lý xử lý chất thải trênđồng ruộng CLV - Chất thải đồng ruộng đáng bao gồm hai loại sau đây: Bao bì hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón hóa học: Chất thải rắn từ trồng trọt 37 Chất thải từ hoạt động canh tác nông nghiệp tái sử dụng cho nhiều mục đích khác Tuy nhiên, tính chất việc tái sử dụng phế thải nông nghiệp vùng khác Sau giới thiệu số quy trình, hệ thống cho sửlý chất thải đồng ruộng này: CLVI - Những năm gần đây, rơm rạ không chất đốt chủ yếu nông thôn có nhiên liệu khác thay điện, khí gas, than Vì vậy, sau mùa gặt, phần lớn rơm rạ không thu gom mà đốt ruộng gây ô nhiễm môi trường đồng thời lãng phí lượng hữu lớn đất trồng bị nghèo kiệt hữu thâm canh tăng vụ Phần rơm, rạ không bị đốt xả bừa bãi đường giao thông, đổ lấp xuống kênh mương, ao hồ xung quanh Tuy nhiên, có lượng rơm, rạ sở trồng nấm thu mua, hay số nhà máy thu mua vỏ trấu để làm nguyên liệu đốt lò hay biện pháp thu gom tái chế phế thải đồng ruộng thành phân hữu bón cho trồng trở nên có ý nghĩa góp phần hạn chế tình trạng đót rơm rạ tràn lan, làm môi trường đồng ruộng, tiêu diệt ổ bệnh, dịch hại trồng, bảo vệ độ phì nhiêu đất Đây hướng phát triển quan tâm nhân rộng CLVII CLVIII - Hình 3.7 Quy trình công nghệ xử lý rơm rạ ruộng làm phân bón sinh học Trong đó, phương pháp sinh học theo hướng an toàn thường sử dụng xử lý phế phụ phẩm trồng trọt việc xử lý tái chế phế thải đồng ruộng 38 - chế phẩm sinh học Tàn dư thực vật (rơm, rạ, thân ngô, thân đậu đỗ, rau, mía…) thu gom thành đỗng ủ Nếu đống ủ có nhiều loại tàn dư chứa hàm lượng xơ lớn, cần bổ sung thêm chất phụ gia cám gạo, phân gia súc, gia cầm để xưc tiến nhanh trình phân hủy chuyên hóa Trong năm gần đây, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam triển khai thực số mô hình xử lý nước thải cho vùng nông thôn với đặc trưng nước thải khác đạt kết định việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý • Sơ đồ công nghệ ABR xử lý nước thải vùng chế biến nông, thủy sản CLIX CLX Hình 3.8 Mô hình xử lý nước thải bể ABR Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải công nghệ bãi lọc trồng kết hợp hồ sinh học tái sử dụng cho nông nghiệp CLXI • CLXII 39 CLXIII CLXIV Hình 3.9 Mô hình xử lý nước thải làng nghề Phong Khê CLXV • Xử lý nước thải khu dân cư ven đô tái sử dụng nông nghiệp công nghệ yếm khí cải tiến ABR hồ sinh học CLXVI CLXVII Hình 3.10 Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt ven đô thị trấn Lim – Tiên Du – Bắc Ninh • Xử lý nước thải làng nghề nông thôn công nghệ DEWATS kết hợp hồ sinh học 40 CLXVIII CLXIX Hình 3.11 Mô hình xử lý nước thải làng nghề chế biến bún Khắc Niệm – TP Bắc Ninh II CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN CLXX Tại Việt Nam, rơm rạ dạng sinh khối có thành phần lignocellulose phổ biến số phụ phẩm nông nghiệp mang lại nhiều dinh dưỡng cho đồng ruộng Theo số liệu thống kê, 70% dân số Việt Nam làm nông nghiệp lúa trồng chính, lượng rơm rạ sau thu hoạch lớn Nhóm nghiên cứu PGS.TS Lê Mai Hương, Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên làm chủ nhiệm, áp dụng quy trình phân hủy rơm rạ ứng dụng kinh nghiệm xử lý sản phẩm, tận thu nâng cấp nguồn nguyên liệu phế thải nông nghiệp công nghệ vi sinh vật, phương pháp thâm canh đối tác Hungary vào nông thôn Việt Nam Phương pháp áp dụng thử nghiệm huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên, thu kết tích cực nhận ủng hộ nhiệt tình từ người nông dân Theo phương pháp mới, sau thu hoạch lúa vụ Hè Thu, thay đốt rơm rạ, để nguyên gốc rạ tiến hành cày lật Sau đó, xử lý rơm rạ phân hủy đồng ruộng chế phẩm vi sinh tạo nguồn dinh dưỡng cho đất, trồng xen hoa màu, có khoai tây diện tích xử lý rơm rạ bổ sung sản phẩm vi sinh Việt Nam Hungary để tăng cường phát triển củ CLXXI Kết thu cho thấy, diện tích trồng thử nghiệm, khoai tây cho củ to đạt suất cao so với hình thức canh tác khoai tây truyền thống, người nông dân giảm chi phí 25% lượng phân N, P, K không cần sử dụng phân chuồng Mặt khác, phương pháp canh tác không mang lại cho người CLXXII 41 nông dân thêm vụ thu hoạch nông sản năm, mà trả lại độ phì nhiêu cho đất, thông qua trình phân hủy rơm rạ phụ phẩm nông nghiệp CLXXIII CLXXIV Hình 4.2 Đất trồng khoai tây Hình 4.1 Đất bỏ hoang Trồng nấm coi phương pháp sinh học tận dụng nguồn rơm rạ có hiệu nguồn đầu mẩu rơm rạ dùng quay vòng lại Nấm giàu protein loại thực phẩm ăn ngon Sản lượng trồng nấm nước trồng lúa liên tục gia tăng năm gần Việc trồng nấm từ rơm rạ giới khuyến cáo phương pháp thay để giảm nhẹ vấn đề ô nhiễm môi trường liên quan đến phương pháp xử lý đốt trời hay cầy xới với đất Trồng nấm rơm rạ mang lại biện pháp khuyến khích kinh tế nghề nông, coi nguồn phế thải nguồn nguyên liệu có giá trị phát triển sở kinh doanh sử dụng chúng để sản xuất loại nấm giàu chất dinh dưỡng giúp toán loại phế thải theo cách thân thiện môi trường Tuy nhiên phương pháp tận dụng với số lượng lớn nguồn phế thải rơm rạ phát sinh CLXXV 42 CLXXVI CLXXVII Hình 4.3 Quy trình trồng nấm bào ngư rơm Theo thống kê tỉnh Hải Dương có 259 trang trại chăn nuôi lợn với tổng quy mô đàn lợn 556.927 Nước thải trình chăn nuôi trang trại, gia trại, hộ chăn nuôi chủ yếu thải trực tiếp môi trường, không qua xử lý gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, không khí, đất sản phẩm nông nghiệp Trước thực trạng đó, Hải Dương thử nghiệm mô hình xử lý nước thải sau chăn nuôi công nghệ Saibon Nhật Bản trang trại nuôi lợn gia đình ông Bùi Huy Hạnh (xã Thái Sơn, huyện Tứ Kỳ) Hàng ngày trang trại thải môi trường khoảng 60m nước thải Trước xây dựng hệ thống xử lý nước thải sau chăn nuôi công nghệ Saibon, trang trại xử lý nước thải công nghệ hầm khí Biogas Tuy nhiên việc xử lý nước thải hầm Biogas cho thấy môi trường trang trại khu vực xung quanh bị ô nhiễm nặng, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống, sinh hoạt người dân CLXXIX Công nghệ Saibon mô hình xử lý nước thải sau chăn nuôi lợn gồm: xử lý học thu nước, tưới nước, bãi lọc…và kết hợp xử lý sinh học nuôi giun đất, trồng lau sậy…Nước thải chăn nuôi thu gom vào bể chứa tập chung, sử dụng máy bơm nước thải bơm trực tiếp vào bể chứa có lắp đặt thiết bị Saibon Nước từ bể chứa chảy tới bể điều tiết phụ sau chảy trực tiếp vào bãi lọc thông qua van điều tiết nước Phần bãi lọc có đặt ống có lỗ thu nước để thu toàn nước CLXXVIII 43 thải sau lọc Nước thải thu từ bãi lọc thứ tiếp tục bơm vào bể Saibon vào bãi lọc đến bãi lọc cuối Phía lớp vật liệu lọc trồng lau sậy nuôi giun, trình xử lý vi sinh diễn Các trình xử lý vi sinh xảy tất bề mặt bãi lọc Nước thải sau xử lý qua bãi lọc, đầu bãi lọc cuối đảm bảo yêu cầu xả thải sông ngòi theo tiêu chuẩn Việt Nam CLXXX Với chi phí vận hành thấp, quy trình vận hành bảo trì đơn giản, sử dụng công nghệ sinh học mà không dùng hóa chất, chất lượng nước thải đảm bảo yêu cầu xả thải sông ngòi theo tiêu chuẩn Việt Nam CLXXXI CLXXXII Hình 4.4 Sơ đồ hệ thống bãi lọc SAIBON kiểu chảy ngầm III KẾT LUẬN Việc tận dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp giúp cải tạo đất, giúp đất tơi xốp, giảm lưu lượng phân hóa học, thuốc bảo vệ thực vật đất, làm giảm giá thành sản xuất, tăng lợi nhuận, cải thiện đời sống cho người nông dân CLXXXIII 44 Quy trình công nghệ đơn giản dễ sử dụng, giá thành sản xuất thấp, phù hợp với vùng sâu, vùng xa tỉnh Theo đánh giá, việc ứng dụng chế phẩm vi sinh sản xuất nông nghiệp giúp nông dân giảm từ 20 – 25% chi phí đầu tư Vì vậy, xu hướng mang lại hiệu kinh tế lâu dài người dân đồng tình hưởng ứng CLXXXIV CLXXXV Để tạo lợi ích lâu dài cần phải: Tính bền vững dựa nguyên tắc phải đáp ứng nhu cầu mà không ảnh hưởng khả hệ tương lai, quản lý tốt tài nguyên thiên nhiên yếu tố người quan trọng hàng đầu Cần phát triển đa dạng sinh học sản xuất nông nghiệp, góp phần tích cực cân sinh thái, lưu giữ hay thay môi trường sinh thái bị mai một, ý cây, hữu ích để bảo vệ môi trường cân sinh thái o Đa dạng trang trại, đa dạng thu nhập sinh thái qua lại; độc canh dễ quản lý, có lượng hàng hóa lớn, phá hoại nghiêm trọng ổn định cộng đồng, phụ thuộc trồng dễ bị rủi ro cung cầu giá Tiếp tục củng cố hệ thống canh tác theo mô hình VAC, VRAC, lúa - cá… sở tái tạo lại nguyên trạng đất, nước, không khí cân sinh thái, thực đảm bảo vệ sinh môi trường an toàn vệ sinh thực phẩm theo hướng HACCP, SQF, GAP Ưu tiên ứng dụng công nghệ sinh học sản xuất nông nghiệp góp phần tích cực bổ sung sinh thực vật hữu ích vào môi trường, làm cho môi trường bị hủy hoại (như sử dụng thuốc BVTV sinh học, phân hữu vi sinh, sử dụng vi sinh vật hữu ích; chương trình giảm tăng lúa; áp dụng chương trình IPM trồng họ đậu, đậu bắp, hoa cúc… bờ bảo vệ thực vật; trồng ổi xen có múi; sử dụng giống trồng vật nuôi kháng bệnh…) Nhà nước có kế hoạch sản xuất lớn, chuyên canh, cần phải đặc biệt ý đến liên kết nhà bao tiêu sản phẩm, đảm bảo giá đầu vào, đầu ra, tài nguyên đất, nước bảo vệ, phúc lợi xã hội tăng cường…, có tính bền vững nông nghiệp tốt o Quản lý tốt đất, nước không khí không bị xói mòn bị ô nhiễm, chất lượng không bị suy thoái Quy hoạch vùng sản xuất, đào tạo người, đầu tư kết cấu hạ tầng nông thôn, định hướng sản xuất sở phát triển nông nghiệp bền vững, mở rộng nhiều chợ nông thôn để tự sản tự tiêu sở hình thành chợ đầu mối tham gia bán nội địa xuất o Trong sản xuất nông nghiệp (phát triển trồng vật nuôi) phát triển theo quy hoạch, sở có sách phát triển kinh tế hộ, thành phần góp phần quan trọng sản xuất thập kỷ qua, sở bước hình o 45 thành kinh tế hợp tác, ứng dụng tốt quy trình “Phân tích mối nguy, kiểm tra điểm giới hạn tới hạn (HACCP)” việc sử dụng giống, bón phân vô cơ, sử dụng thuốc BVTV, thuốc kháng sinh, quy trình sản xuất, sản phẩm sau thu hoạch, nhằm mục đích hạn chế tối đa dư lượng chất độc hại nguy hiểm; gây ô nhiễm môi trường tác động xấu tính bền vững sản xuất nông nghiệp Có định hướng sản xuất nông nghiệp (cả trồng trọt, chăn nuôi, thủy sản) gắn liền xử lý chất thải nông nghiệp tái tạo nguồn tài nguyên thiên nhiên o Về chăn nuôi, ý phát triển thành phần, thúc đẩy ưu tiên kinh tế hộ, sở khuyến khích phát triển kinh tế vừa lớn, sở đảm bảo vệ sinh môi trường (tối thiểu phải có hầm biogas bể lắng lọc) ưu tiên cho chăn nuôi truyền thống nông hộ phát triển theo mô hình VAC, VRAC, tập trung mức việc khai thác chất thải thành nhiều sản phẩm khác, đảm bảo vệ sinh an toàn không tổn hại đến chất lượng sản phẩm khác hệ thống canh tác Tập trung tổ chức tiêm phòng vaccin bệnh heo, gà vịt, trâu bò thường xảy huyện với tỷ lệ tiêm phòng khá, đạt 70% tổng đàn trở lên, đủ sức khống chế dịch xảy ra, đặc biệt bệnh gây thiệt hại nặng cho nông dân thời gian qua o Xem xét mục tiêu nông dân lựa chọn lối sống tốt Quản lý thúc đẩy tính bền vững, nuôi dưỡng môi trường, cộng đồng cá nhân o Tuyên truyền, giáo dục người dân có ý thức phân loại rác nguồn, tái sử dụng số chất thải rắn, loại bỏ chất thải độc hại, biến rác thải sinh họat có nguồn gốc hữu phụ phẩm nông nghiệp thành loại phân bón sạch, chất lượng cao phục vụ sản xuất nông nghiệp hữu công nghệ ủ kỵ khí với chế phẩm vi sinh vật đa chủng triển khai nhiều địa phương nước o Dự án tập hợp sức mạnh toàn dân, nhà nước nhân dân làm, tạo việc làm cho người dân đặc biệt số đối tượng nghèo xã o Tổ chức tổ dịch vụ môi trường xã Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường người dân, tiến tới xây dựng hương ước bảo vệ môi trường quyền xã quy định sau lấy ý kiến rộng rãi nhân dân bao gồm: nông hộ, dòng tộc, quan đoàn thể, trường học… Đây kế thừa phát huy truyền thống tốt đẹp làng xã Việt Nam kết hợp với tư khoa học đại bảo vệ môi trường Tạo mô hình điểm nhân rộng xã huyện, tỉnh nước IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 - PGS TS Nguyễn Xuân Thành, giáo trình Công nghệ Sinh học Xử lý môi trường, NXB Lao động-Xã hội, 2011 http://baonamdinh.vn/channel/5092/201308/bien-phap-xu-ly-chat-thai-tu-cactrang-trai-gia-trai-2261121/ http://sonongnghiepkiengiang.gov.vn/news.php?id=1630 http://www.congnghemoitruong.net/so-luoc-nuoc-thai-chan-nuoi-va-qua-trinhxu-ly.html http://luanvan.co/luan-van/de-tai-giai-phap-cong-nghe-xu-ly-nuoc-thai-channuoi-lon-bang-phuong-phap-sinh-hoc-phu-hop-voi-dieu-kien-viet-nam-17407/ http://www.doko.vn/luan-van/chat-thai-ran-nong-thon-232823 http://mttd.tnus.edu.vn/_editor/assets/chuong%203.pdf http://www.doko.vn/luan-van/cong-nghe-che-bien-phan-compost-154720 http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-xu-ly-chat-thai-ran-bang-phuong-phaphieu-khi-cac-he-thong-san-xuat-phan-compost-53302/ http://prezi.com/r8lwputhz1ia/phan-compost/ CLXXXVI TRẢ LỜI CÂU HỎI Cơ chế xử lý hiếu khí • Trong xử lý chất thải rắn Trong ủ phân, vi sinh vật tiến hành phân hủy chất cellulose, glucose, protein, lipit có thành phần phân chuồng Trong ủ có hai trình xảy trình phá vỡ hợp chất không chứa N trình khoáng hóa hợp chất có chứa N Chính phân hủy mà thành phần phân chuồng thay đổi, có nhiều loại khí H 2, CH4, CO2, NH3,… nước thoát làm cho đống phân ngày giảm khối lượng CLXXXVIII Quá trình ủ phân gồm có giai đoạn biến đổi: - Giai đoạn phân tươi - Giai đoạn phân hoai dang dở - Giai đoạn phân hoai - Giai đoạn phân chuyển sang dạng mùn • Trong xử lý chất thải lỏng CLXXXVII Ởphươngthức này,trongcáchệthốngxửlýdiễn raquátrìnhoxyhóacáchợpchấthữucơhòatan hay cáchợpchấtcaophântửsinhhọchòatanngọaibàonhưcarbohy drate,protein,chấtbéohay lipittrongnướcthải chăn nuôi hay trongkhốibùnhoạttính đếnsảnphẩmcuốicùnglàCO2,H2O,vàmộtlượngđángkểbùndư.Bùnhọattínhlàtậphợpcủacácvi sinhvậtkhoánghóacókhảnănghấpphụbềmặt cácchấthữucơcótrongnước thải.Bùndưtừ quátrìnhxửlýhiếu khínước thải chăn nuôicó thểlàmộtlọaiphânvisinh có giátrị Ngòaira cómộtlượngnhỏ NH3 vàH2S hìnhthành quátrình phânhủy axitamin chứalưu huỳnhhayaxitamin cócấu trúcmạch vòng.Trongcáchệthốngxửlýhiếukhí,oxycó CLXXXIX 47 thểđượccungcấpbằngphươngpháp bơmsụckhíhoặckhuấysụckhí.Tuynhiêntrongthựctếxửlýnướcthảichănnuôingười ta thườngdùngphươngphápbơmsụckhímàítkhisửdụngphươngphápkhuấy.Nguyên nhânlà dobểhiếu khí thườnglàbể kín để tránhsựbốchơi khítạo mùi vào môi trường không khí Nguyên lý cánh đồng tưới Cánh đồng tưới khu đất qui hoạch cẩn thận để vừa xử lý nước thải, vừa trồng nông nghiệp rau CXC Nguyên tắc xử lý: nước thải qua đất qua lọc, cặn nước giữ lại mặt đất, nhờ có oxy lổ hổng mao quản lớp đất mặt, vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân huỷ chất hữu ô nhiễm Càng sâu xuống, oxy trình oxy hoá chất bẩn giảm dần Cuối đến độ sâu diễn trình khử nitrat Các nhà nghiên cứu xác định trình oxy hoá nước thải diễn lớp đất mặt đến độ sâu 1.5m.Kỹ thuật tận dụng được: CXCI - Đặc tính hoá lý đất: lọc, hấp phụ, trao đổi ion, khả thấm nước giữ nước, giữ cặn cá thể sinh vật nhỏ Đặc tính sinh học đất: tác động vi sinh vật cỏ.Hiệu làm cánh đồng lọc cao: hiệu xử lý BOD lớn 90%, Coliform 95%, nước thải sau xử lý CXCII Với nguồn nước thải có chứa nhiều chất hữu dễ phân huỷ sinh học nước thải chăn nuôi, sử dụng cánh đồng tưới để xử lý Cây trồng hấp thụ chất hữu đẩy nhanh tốc độ phân hủy Bộ rễ có tác dụng vận chuyển oxy xuống tầng đất sâu mặt đất để oxy hoá chất hữu thấm xuống Phân loại phương pháp xử lý CXCIII CXCIV CXCV Ng CXCVI Phương pháp vật lý CXCVII Để CXCVIII Và CXCIX Phương pháp hóa học CC Xử CCI Phương pháp xử lý kị khí (hầm ủ biogas) 48 CCII Xử CCIII CCIV CCV Các CCVI Phương pháp học CCVII Tác CCVIII Phương pháp hóa học CCIX Dù CCX Phương pháp xử lý kị khí CCXI Xử CCXII Phương pháp xử lý Aerotank: trình xử lý hiếu khí lơ lửng, hiếu khí vi sinh bám phát triển bùn cấp dưỡng khí, bùn lớn dần nhờ hấp phụ chất rắn lơ lửng, vi sinh, chất độc… làm nước thải Lọc sinh học hiếu khí xử lý nhờ họt động sinh thái sinh vật ao hồ sinh học (hay ao hồ ổn định nước thải) gồm: • Ao hồ hiếu khí • Ao hồ kị khí • Ao hồ tuỳ nghi Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc: có tác dụng nhưu màng lọc với lỗ hổng mao quản lớp đất mặt, vi sinh hiếu khí, hoạt động thực vật đặc điểm: tiết kiệm chi phí, an toàn sinh học, qui mô lớn, xử lý với ô nhiễm đầu vào thấp… CCXIII Kiểm soát ô nhiễm mùi Khống chế mùi theo hướng chính: chăn nuôi - ức chế hình thành mùi: giảm tạo khí sinh mùi (kiểm soát điều kiện môi trường, sử dụng chất ức chế) - giảm phát tán mùi vào không khí: gom nhanh chóng, triệt để, tránh ứ đọng, che kín, giảm bề mặt thoáng chất thải lỏng 49 CCXIV CCXV Kiểm soát ô nhiễm không khí chuồng nuôi phương pháp điều chỉnh phần thức ăn gia súc làm khí, loại bỏ chất gây mùi, dùng kỹ thuật: hấp phụ, hấp thụ hóa lỏng khí Xử lý mùi: tăng trình phân giải hiếu khí, hạn chế phân giải yếm khí tạo mùi hôi: - tăng oxy hóa chất hữu hầm chứa phân (cho thêm (NH4)2S2O8, KMnO4…) - chiếu tia ozone hay tia tử ngoại vào không khí - hút xử lý không khí qua màng carbon hoạt tính, silica gel, sinh học, vi sinh sử dụng…trong chuồng kín - Giảm mùi hôi từ chuồng: vệ sinh, chế phẩm vi sinh, thiết khế chuồng thông thoáng, thông gió kiểm soát không khí - Hấp phụ khí, lọc khí sinh học, cô lập khí, pha loãng khí - Sử dụng “thức ănsạch” - Điều chỉnh nito phần ăn - Điều chỉnh lượng carbohydrate phần - Tăng cường họat động hệ vi sinh vật đường tiêu hóa CCXVI CCXVII CCXVIII CCXIX 50 [...]... quátrìnhhóahọccó thểáp dung là:trunghòa,sửdụngcácchấtoxy hóakhử,kếttủahaytuyểnnổihóahọc,hấpphụhóa học,táchbằng màng và khử trùng hóahọc….X lý hóahọc thườnggắnvới phương pháp xửlývậtlý hayx lý sinhhọc Phương phápx lý hóa thườnghạn chếsửdụng trong thực tế do cómộtsốbấtlợi: - - Việc sử dụng hóa chất trong quá trình xử lý có thể tạo ra các ô nhiễm thứ cấp, đặc biệt là trong thành phần bùn thải sau xử lý, ... Xử lý nước thải chăn nuôi bằng biện pháp sinh học là phổ biến ở hầu hết các trại chăn nuôi công nghiệp nhờ tính khả thi và tính kinh tế cao của nó LXXXV.1.1.1 Phương pháp xử lý kị khí LXXXV.1.1.1.1 Cơ chế xử lý kị khí LXXXVI Phươngphápsinhhọckỵ khílàphươngphápxửl chất nhiễmtrongnướcthải nhờcácvisinhvậtkịkhí,khôngcósự thamgiacủaoxynhưmột tác nhân oxy hóa các chấthữucơ Ở điềukiệnkỵkhí hoàntoàn, các chất. .. tiêu:xửlýnướcthải,tướinướccho cây,sửdụngcácchấtdinhdưỡngcótrongnướcthảivànạplạinước cho cáctúinước ngầm Sovớicáchệthốngnhântạothìviệcxửlýnướcthảibằngcánhđồnglọchaytưới rẻtiềnhơn,íttiêutốnnănglượngdoítsửdụngcácthiếtbịcơkhí.Việcvậnhànhvàbảo quảnhệthốngxửlýnước thảibằngcánh đồnglọcdễ dàngvàíttốnkém.Xửlýnướcthải bằng cánh đồnglọc chỉcầnnănglượng đểvận chuyểnvàtướinước thảilên đất,trongkhi xửlýnước thảibằng... toàn • LXXXI.2 Các phương pháp và quy trình xử lý chất thải lỏng nông nghiệp LXXXI.2.1 Phương pháp cơ học LXXXII Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom, phân riêng Có thể dùng song chắn rác, bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng tạo điều kiện thuận lợi và giảm khối tích của các công trình xử lý tiếp theo.Ngoài ra ,có thể dùng phương pháp ly tâm hoặc lọc... môitrườngkhôngkhí, có thểápdụng phương pháp đơngiảnlà côlập khígâymùi Cácbể ủ phân hay bể chứa chất thải phảiđậy kínnhằmhạnchếsựpháttáncáckhísinhratrongquátrìnhphângiảichấtthải Hệ thốngxửlýnước thải chăn nuôi phải đảmbảovận hànhtốt và đủ dunglượng chứa toàn bộ chất thảitừsố 27 giasúc nuôi, nhằm đảmbảoviệcx lý chất thải ạthiệu quả vàtriệt để Các khí ô nhiễmcần được thu gom vàx lý CXXIII Khoảngcáchgiữacáctrạinêncóhàngràohay... nước thải chăn nuôi khá cao (khoảng vài ngàn mg/l) và dễ lắng nên có thể lắng sơ bộ trước rồi mới đưa sang các công trình xử lý phía sau.Sau khi tách, nước thải được đưa vào các công trình xử lý phía sau, còn chất rắn tách được có thể đem đi ủ để làm phân bón LXXXII.1.1 Phương pháp hóa học LXXXIII Làphươngphápdùngcáctácnhânhóahọcđểloạibỏhoặcchuyển hóa làm thay đổibản chất chất ônhiễmtrongnước thải. .. khu chăn nuôi và khu dân cư ngày càng bị thu hẹp) thì hệ thống xử lý chất thải chăn nuôi phải được thiết kế đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, phải có thiết bị xử lý phế thải rắn và lỏng ở công đoạn cuối cùng trước khi được thải vào môi trường Tùy theo điều kiện kinh tế của từng cơ sở chăn nuôi và hộ chăn nuôi mà áp dụng các phương pháp xử lý khác nhau Thường thì đòi hỏi phải kết hợp các phương pháp loại lại... đề xử lý chất thải phù hợp bởi chưa có cơ quan thường xuyên kiểm tra vấn đề xử lý chất thải tại đây mà họ thường cho thải trực tiếp ra môi trường ngoài hoặc một số hộ sẽ có các phương pháp xử lý kết hợp tái chế để phục vụ cho sản xuất, hoạt động sinh hoạt như: - - - Chất thải từ chăn nuôi heo, bò, gà, vịt… thường sẽ được thải xuống ao nuôi cá có thêm một số loài thực vật dưới nước có khả năng xử lý. .. xử lý BOD lớn hơn 90%, Coliform hơn 95%, nước thải sau xử lý khá trong Với nguồn nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học như nước thải chăn nuôi, có thể sử dụng cánh đồng tưới để xử lý Cây trồng hấp thụ các chất hữu cơ sẽ đẩy nhanh tốc độ phân hủy Bộ rễ của cây còn có tác dụng vận chuyển oxy xuống tầng đất sâu dưới mặt đất để oxy hoá các chất hữu cơ thấm xuống CXI Biệnphápxửlýnướcthảibằngcánhđồnglọcđồngthờicó... là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh .Phương pháp xử lý sinh học có ưu điểm lớn so với các phương pháp xử lý khác ở chổ chi phí thấp và tính ổn định cao, đặc biệt hiệu quả xử lý rất cao ở thời gian lưu ngắn đối với các loại nước thải chứa các chất hữu cơ dễ phân huỷ sinh học.Nước thải chăn nuôi được xác định là loại nước thải dễ phân huỷ sinh học vì chứa chủ yếu là các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ như carbon