VŨ THỊ NGUYT
NGHIÊN CUNG DNG THC VT THY SINH
TRONG X LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN
Chuyên ngành: K thuật môi tng
Mã số : 62 52 03 20
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Hà Nội - 2017
B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HC
VÀ CÔNG NGHỆ VIT NAM
HC VIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
---------------------------
Công trình được hoàn thành tại Hc vin Khoa học và Công nghệ,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Vit Nam
Người hưng dn khoa hc:
1. TS. Trần Văn Tựa - Vin Công nghệ môi trường
2. GS.TS. Đặng Đình Kim - Viện Công nghệ môi trưng
Phn bin 1:
Phn bin 2:
Phn bin 3:
Luận án sẽ đưc bo v trưc Hi đồng đánh giá luận án tiến cấp
Hc vin, hp ti Hc vin Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ …’,
ngày … tháng … năm 201….
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Hc vin Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quc gia Vit Nam
1
GII THIU LUẬN ÁN
1.Tính cấp thiết của đề tài:
Trong thời gian qua, cùng với s phát triển mnh m của đất nước, b
mặt nông thôn ng nhiều đổi mi. Hoạt động chăn nuôi đã đang to
ngun thu nhập chính cho nhiều h nông dân. Tuy nhiên, cùng với s gia tăng
đàn vật nuôi thì tình trạng ô nhiễm môi trường do cht thi chăn nuôi cũng đang
gia tăng. Theo ước tính, khong 40 - 50% lượng cht thải chăn nuôi được x
lý, số còn lại thi trc tiếp thng ra ao, hồ, kênh, rạch.
Để gii quyết vấn đề trên rất nhiều công nghệ x chất thải chăn
nuôi như xử lý bằng phương pháp vật lý đ tách chất thi rn lng, x bằng
phương pháp sinh học k khí, xử bằng phương pháp sinh hc hiếu khí,...Hin
nay ng nghệ biogas đã được s dng k rộng rãi. Tuy nhiên, công ngh
biogas cũng đã bộc l những nhược điểm, nưc thi sau khi x lý không đạt tiêu
chun, chưa x lý được nitơ và phôtpho... Vì vậy nước thải chăn nuôi lợn sau x
lý biogas cần phải được x lý tiếp trước khi thải ra môi trường.
Để x bổ sung cht hữu cơ, nitơ phôtpho trưc khi thải vào nguồn
tiếp nhận, công nghệ sinh thái (CNST) s dng thc vt thu sinh (TVTS) được
cho nhiều ưu đim so vi h thng x nước thải thông thường. CNST
thân thiện với môi trường, chi phí thp, d vận hành, đng thời ng đạt hiu
qu x cao ổn định, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu s dng
phương pháp này.
Việt Nam quốc gia triển vng cho vic ng dng CNST s dng
TVTS trong x ô nhiễm ớc. Tuy nhiên, các nghiên cứu, ng dng công
ngh này hiện nay còn ít được quan m thiếu tính h thng, mi dng li
nghiên cứu th nghiệm qui nhỏ, chưa nghiên cứu v la chọn công ngh
xây dựng hình triển khai vào thực tiễn đ độ tin cậy để đưa công ngh
vào thực tế. vậy đề tài: Nghiên cứu ng dng thc vt thy sinh trong x
nước thi chăn nuôi lợn đưc thc hin nhằm góp phần tìm kiếm phương
pháp x nước thải chăn nuôi hiệu quả, phù hp với điều kin ca Vit Nam
giảm thiểu ô nhiễm môi trường xung quanh một cách hiệu quả. Đây con
đường đi khả thi trong phát triển chăn nuôi bền vng gn vi bo v môi trường
và nâng cao chất lượng sng của người dân.
2. Mục tiêu nghiên cu
Xây dựng được CNST s dụng TVTS để x nước thải chăn nuôi lợn
sau công đoạn x vi sinh, nhm gim thiểu ô nhiễm môi trường. Công nghệ
có tính khả thi khi ng dụng vào thực tin.
2
3. Nội dung nghiên cứu:
Nội dung 1: Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm nước thải chăn nuôi lợn và
công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn; tổng quan về CNST sử dụng TVTS
sinh trong xử lý nước thải nói chung bao gồm nước thải chăn nuôi lợn.
Ni dung 2: Đánh giá khả năng chống chu (COD, NH4+, NO3-, pH)
x COD, nitơ, phôtpho trong nước thải chăn nuôi ln sau công đon x vi
sinh vật qui mô phòng thí nghiệm ca mt s TVTS tuyn chn.
Nội dung 3: Đánh giá hiệu quả xử nước thải chăn nuôi lợn sau công
đọan xử lý vi sinh vật của các loại hình công nghệ sử dụng TVTS với lưu lượng
nước thải khác nhau.
Ni dung 4: Xây dựng đánh giá hiu qu x của hình sinh thái
s dụng TVTS để gim thiu nitơ (N), photpho (P) chất hữu từ c thi
chăn nuôi lợn trang trại sau công đon x lý vi sinh quy mô pilot.
4. Những đóng góp mới ca luận án
- La chọn được các loài TVTS thích hợp cho x nước thải chăn nuôi
ln sau công ngh vi sinh vt trên cơ sở loi b COD, N, P hiu qu cao.
- La chọn được loại hình CNST sử dụng TVTS phù hợp ng dng trong
x lý nước thải chăn nuôi lợn.
- Tích hợp CNST đã lựa chọn vào hệ thng x quy 30 m 3/ngày
đêm, x b sung COD, N P trong c thải chăn nuôi lợn một cách
hiu qu với chí phí thấp, vận hành đơn giản, khả năng nhân rộng thích
ứng trong điều kiện chăn nuôi trang tri ti Vit Nam.
5. Cấu trúc luận án:
Luận án được trình bày trong 131 trang vi 25 bng biu, 54 hình, 166 tài
liu tham kho. Luận án gồm: M đu 3 trang, tổng quan tài liệu 41 trang, thc
nghiệm phương pháp nghiên cứu 11 trang, kết qu nghiên cứu và thảo lun 74
trang, kết lun kiến ngh 2 trang.
NI DUNG CA LUẬN ÁN
Chương 1. Tổng quan tài liệu
1.1. Vài nét về tình hình chăn nuôi lợn trang tri
Chăn nuôi trang trại định hướng phát triển của ngành chăn nuôi. Theo
thống năm 2016, c ớc 29 triệu lợn, trong đó vùng đng bằng Sông
Hồng s ng ln ln nhất 7,4 triệu ln (26 %), theo thơi gian mỗi năm
đàn lợn lại tăng lên. Tuy nhiên, cùng vi s gia tăng đàn vật nuôi thì tình trạng ô
nhiễm môi trường do cht thải chăn nuôi cũng đang gia tăng.
3
1.2. Kết qu khảo sát ô nhiễm cht thải do chăn nuôi lợn trang trại và công
ngh x
1.2.1. Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi lợn gây ra
Tng s 20 trang trại chăn nuôi lợn đã được khảo sát tại 05 địa phương là
Hà Nội, Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Thái Bình và Hòa Bình. Lượng nước tiêu thụ
s biến động lớn, dao động t 15 đến 60 lít/đầu lợn/ngày đêm, lượng nước thi
ra một năm là con số đáng kể.
V thành phần mức độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi ln: Trước
biogas lượng COD, TN, TP trong nước thi rt cao với các số liệu tương ứng
3587 mg/l, 343 mg/l và 92 mg/l. Sau khi đưc x lý k khí bằng hầm biogas các
thông s trên giảm còn 800 mg/l, 307 mg/l và 62 mg/l. Lượng ôxy hòa tan trong
c thải trước biogas hầu như không có, sau xử biogas cũng không đáng k,
ợng coliform trong nước thải vượt tiêu chuẩn cho phép nhiu ln. Như vậy ô
nhim c thi t chăn nuôi lợn trang trại một thc tế gây bức xúc trong
hi.
1.2.2. Hin trng công nghệ x lý nước thải chăn nuôi lợn
Hiện 4 loại hình công nghệ điển hình được các trang trại áp dụng để
x lý nước thải chăn nuôi.
1 - c thải chăn nuôi được x bằng h k khí phủ bạt sau đó qua
ao sinh thái rồi thi ra môi trường (8,3%).
2 - c thải chăn nuôi được x qua hầm biogas, sau đó đưc thi ra
kênh mương (50%).
3 - c thải chăn nuôi được x bằng hầm biogas, sau đó x tiếp
bng ao/h sinh hc (25%).
4 - c thải chăn nuôi được x bng ổn đnh k khí, sau đó được x
lý bằng phương pháp lọc sinh hc k khí hoặc aeroten, cuối cùng qua h thc vt
thy sinh ri thải ra ngoài (8,3%).
Còn lại 8,3% trang trại không xử thải trc tiếp ra kênh mương
làm ô nhiễm môi trường xung quanh một cách nghiêm trọng.
1.3. Công nghệ sinh thái trong x lý nước thải chăn nuôi
- Các loại TVTS trong ng đất ngập nước thể được phân ra làm 3
nhóm chính sau: TVTS na ngập nước, TVTS nổi và TVTS sống chìm
i mặt nước.
- Các loại hình công ngh s dng TVTS trong x nước thi: ng
ngh dòng chảy b mt, công nghệ dòng chy ngm, h thng TVTS ni.
- chế loi b chất ô nhiễm: Nitơ được loi b theo 3 chế, nitrat
hóa/khử nitrat, bay hơi amoniac và cây hp thu. Vi P, vic loi b bao gm: