BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
-------------------

ĐẶNG THỊ HỒNG PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN SAU QUÁ
TRÌNH XỬ LÝ YẾM KHÍ BẰNG PHƯƠNG PHÁP SBR

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành:
Mã số:
Hướng dẫn khoa học:

Khoa học môi trường
60.44.03.01
TS. Phan Đỗ Hùng

THÁI NGUYÊN - 2012


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ
một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện
luận văn này đã được cảm ơn.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước Khoa
và Nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn!


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 3
3. Yêu cầu của đề tài ......................................................................................... 4
4. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 4
4.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học ................................................... 4
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn ...................................................................... 4
Chương 1 ........................................................................................................... 5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................. 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài .......................................................................... 5
1.1.1. Cơ sở lý luận ................................................................................... 5
1.1.1.1. Quá trình oxy hóa amoni.......................................................... 8
1.1.1.2. Quá trình khử nitrat................................................................ 11
1.1.2. Cơ sở thực tiễn .............................................................................. 14
1.2. Tổng quan về tình hình chăn nuôi lợn ..................................................... 17
1.3. Tổng quan về chất thải chăn nuôi lợn và hiện trạng quản lý chất thải chăn
nuôi lợn trên thế giới và ở Việt Nam ............................................ 19
1.3.1. Đặc điểm chất thải chăn nuôi lợn.................................................. 19
1.3.1.1. Chất thải rắn - Phân................................................................ 19
1.3.1.2. Nước tiểu................................................................................ 22
1.3.1.3. Nước thải................................................................................ 22
1.3.1.4. Khí thải................................................................................... 24
1.3.2. Tổng quan về quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới ......... 24
1.3.3 Tình hình về quản lý chất thải chăn nuôi lợn tại Việt Nam........... 26
1.3.3.1. Chất thải rắn ........................................................................... 26
1.3.3.2. Chất thải lỏng ......................................................................... 27
1.4. Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi ...................................... 28
1.4.1 Xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp cơ học và hóa lý ... 28

2.2.2. Địa điểm nghiên cứu ..................................................................... 43
2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 43
2.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 44
2.4.1. Phương pháp khảo sát hiện trường .............................................. 44
2.4.2. Xây dựng mô hình thí nghiệm ...................................................... 44
2.4.3. Các chế độ thí nghiệm................................................................... 46
2.4.3.1. Các chế độ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sục
khí đến hiệu quả hoạt động của hệ thống SBR ................................... 46
2.4.3.2. Các chế độ thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cấp
nước thải đến hiệu quả hoạt động của hệ thống SBR ......................... 47
2.4.4. Phương pháp phân tích.................................................................. 48
2.4.5. Phương pháp tính toán .................................................................. 48
Chương 3 ......................................................................................................... 50
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................................. 50
3.1. Đặc trưng nước thải thí nghiệm ............................................................... 50
3.2. Sự thay đổi của các thông số vận hành trong chu trình xử lý và các chế độ
thí nghiệm...................................................................................... 50
3.2.1. Sự thay đổi của nồng độ oxy hòa tan (DO), pH và khả năng khử
oxy hóa (ORP)......................................................................................... 50
3.2.2. Sự thay đổi của các thông số vận hành khác ................................ 53
3.3. Ảnh hưởng của tải lượng COD, T-N đến hiệu suất xử lý COD và Nitơ . 55
3.3.1. Hiệu quả xử lý COD ..................................................................... 55


v
3.3.2. Hiệu quả xử lý Nitơ....................................................................... 56
3.4. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu suất xử lý COD, Nitơ............... 58
3.4.1. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu quả xử lý COD.............. 58
3.4.2. Ảnh hưởng của chế độ sục khí đến hiệu quả xử lý Nitơ............... 59
3.4.2.1. Hiệu quả xử lý N-NH4+ .......................................................... 59


COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa hóa học

DO

Dissolved Oxygen

Oxy hòa tan

JICA

Japanes International Cooperation
Agency

Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản

FAO

Food and Agriculture
Organization of the United
Nations

BTNMT

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp
Liên Hiệp Quốc


Tổng chất rắn hòa tan

TSS

Total Suspended Solids

Tổng hàm lượng cặn

SS

Suspended Solids

Chất rắn lơ lửng

T-N

Tổng Nitơ

T-P

Tổng Phốt pho

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Blanket Bể với lớp bùn kỵ khí dòng hướng
lên

VSV


Bảng 1.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ BOD/T-N đến (%) VSV tự dưỡng trong hệ
hiếu khí.............................................................................................. 7
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật
nitrat hóa........................................................................................ 10
Bảng 1.4. Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra/1 ngày đêm...... 20
Bảng 1.5. Thành phần (%) của phân gia súc gia cầm .................................... 21
Bảng 1.6. Một số thành phần vi sinh vật trong chất thải rắn chăn nuôi lợn .. 21
Bảng 1.7. Thành phần trung bình của nước tiểu các lọai gia súc .................. 22
Bảng 1.8. Chất lượng nước thải theo điều tra tại các trại chăn nuôi tập trung23
Bảng 1.9: Thành phần khí trong hỗn hợp khí Biogas ................................... 32
Bảng 2.1: Chi tiết thiết bị thí nghiệm ............................................................ 45
Bảng 2.2. Các chế độ vận hành ...................................................................... 46
Bảng 2.3: Các chế độ cấp nước thải cho hệ thống SBR................................. 47
Bảng 3.1: Đặc trưng nước thải chăn nuôi lợn sau xử lý yếm khí .................. 50
Bảng 3.2. Tổng kết hiệu quả xử lý COD, N-NH4+ và T-N ở các chế độ vận
hành hệ thống SBR ...................................................................... 69
Bảng 3.3. So sánh hiệu quả xử lý COD, N-NH4+, T-N................................. 70


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ quá trình khử hợp chất ................................................................4

Hình 1.2. Mô hình quản lý chất thải rắn chăn nuôi trên thế giới ................... 25
Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo bể UASB ................................................................. 34
Hình 1.4. Sơ đồ hoạt động của bể SBR.......................................................... 38
Hình 2.1: Sơ đồ hệ thiết bị thí nghiệm SBR .................................................. 44
Hình 3.1. Sự biến đổi của DO, pH, ORP theo thời gian trong 1 chu trình tại

cửa, thúc đẩy phát triển kinh tế của nước ta, lĩnh vực chăn nuôi đã đạt được
rất nhiều tiến bộ. Chăn nuôi nước ta đang dần phát triển mạnh theo hướng
chăn nuôi tập trung trang trại.
Tại thời điểm ngày 1/10/2009, tổng đàn lợn cả nước ta đạt 27627 triệu
con, tăng 3,47% so với cùng kỳ năm 2008. Sản lượng thịt lợn xuất chuồng cả
nước ước đạt 2931 triệu tấn, tăng 4,45% so với cùng kỳ năm 2008. Lĩnh vực
chăn nuôi nước ta đang phát triển nhanh chóng và tăng dần tỷ trọng trong
ngành nông nghiệp. Năm 2009, Việt Nam đã vươn lên đứng thứ 2 Châu Á sau
Trung Quốc về sản lượng thịt lợn [2]. Trên thế giới chăn nuôi hiện chiếm
khoảng 70% đất nông nghiệp và 30% tổng diện tích đất tự nhiên (không kể
diện tích bị băng bao phủ). Chăn nuôi đóng góp khoảng 40% tổng GDP nông
nghiệp toàn cầu, giải quyết việc làm cho 1,3 tỉ dân [1].
Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp tích cực cho sự phát triển kinh tế
- xã hội, việc phát triển chăn nuôi lợn đã để lại những tác động tiêu cực đến
môi trường, làm suy thoái chất lượng đất, chất lượng nước và không khí xung
quanh các khu vực nuôi lợn. Nguyên nhân là do ảnh hưởng của chất thải chăn
nuôi lợn, cụ thể: là phân, nước tiểu và nước rửa chuồng trại. Sản lượng thịt
lợn cung cấp ra thị trường ngày càng tăng, lượng chất thải ra môi trường cũng
ngày càng tăng theo.
Chất thải chăn nuôi lợn đã gây ra những ảnh hưởng xấu đến môi trường
xung quanh, đến sức khỏe con người và đặc biệt, chúng đóng góp một phần
lớn khí gây hiệu ứng nhà kính, biến đổi khí hậu. Ngoài chất thải rắn và chất
thải lỏng, chăn nuôi hiện đóng góp khoảng 18% hiệu ứng nóng lên của trái đất


2
(global warming) do thải ra các khí gây hiệu ứng nhà kính. Theo báo cáo của
Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO), chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra
65% lượng Nitơ oxit (N2O) trong khí quyển. Đây là loại khí có khảng năng
hấp thụ năng lượng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO2. Động vật nuôi

nhưng nước vẫn có thành phần gây ô nhiễm (COD, Nitơ khá lớn) [14]. Vì vậy
trong thời gian ngắn, các hồ bị quá tải không còn đủ khả năng tự làm sạch.
Nước thải ra môi trường bị ô nhiễm trầm trọng.
Việc sử dụng bể Biogas tại các trại chăn nuôi thuận tiện cho sử dụng
chất thải và khai thác nguồn năng lượng nhưng nước thải sau bể Biogas
vẫn còn nhiều chất gây ô nhiễm môi trường cần được xử lý trước khi thải
vào môi trường. Hiện tại đã có một số công nghệ xử lý nước sau Biogas tại
các trại chăn nuôi bằng công nghệ lọc sinh học (Đồng Tâm – Vĩnh Phúc),
công nghệ Aeroten (Vũ Thư – Thái Bình).
Từ đặc tính nước thải ngành chăn nuôi và thực tế các công nghệ đã áp
dụng để xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau quá trình xử lý yếm khí (biogas),
công nghệ SBR (các quá trình xử lý chất hữu cơ và nitơ được thực hiện trong
một bể) dễ dàng đáp ứng các yêu cầu của xử lý nước thải chăn nuôi. Trong
khuôn khổ Luận văn thạc sĩ ngành Khoa học Môi trường, đề tài “Nghiên cứu
xử nước thải chăn nuôi lợn sau quá trình xử lý yếm khí bằng phương pháp
SBR” được thực hiện, nhằm mục đích tìm ra khả năng ứng dụng của phương
pháp SBR trong nỗ lực đảm bảo nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn môi
trường, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá khả năng loại COD, N trong nước thải chăn nuôi lợn sau
quá trình xử lý yếm khí của công nghệ SBR;
- Nghiên cứu đưa ra chế độ vận hành tối ưu cho hệ thiết bị SBR


4
3. Yêu cầu của đề tài
- Lắp đặt hệ thí nghiệm xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau quá trình xử
lý yếm khí bằng phương pháp SBR
- Lấy mẫu, phân tích hàm lượng hữu cơ, tổng N, COD, NO3-, NO2-,
NH4+ trong nước thải đầu vào và nước thải sau khi qua hệ thống thí nghiệm,

nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật
về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi. Do đó, năng suất chăn nuôi thấp và gây
ô nhiễm môi trường một cách trầm trọng. Ô nhiễm môi trường không những
ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn ảnh hưởng rất
lớn đến sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh. Mỗi năm ngành
chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra khoảng 75 - 85 triệu tấn phân, với phương
thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua
xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng [3].
Cho đến nay, chưa có một báo cáo nào đánh giá chi tiết và đầy đủ về ô
nhiễm môi trường do ngành chăn nuôi gây ra. Theo báo cáo tổng kết của Viện
Chăn nuôi, hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nước thải chảy tự do ra môi


6
trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là vào những ngày oi
bức. Nồng độ khí H2S và NH3 cao hơn mức cho phép khoảng 30 - 40 lần.
Tổng số vi sinh vật và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần.
Ngoài ra nước thải chăn nuôi còn có chứa COD, coliform, e.coli, v.v., và
trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép.
Khả năng hấp thụ Nitơ và Photpho của gia súc, gia cầm rất kém, nên khi
thức ăn có chứa Nitơ và Photpho vào thì chúng sẽ bị bài tiết theo phân và
nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi thường chứa hàm lượng Nitơ và
Photpho rất cao. [14]
Theo Jongbloed và Lenis (1992), đối với lợn trưởng thành, khi ăn vào
100g Nitơ thì: 30g giữ lại cơ thể, 50g bài tiết ra ngoài theo nước tiểu dưới
dạng ure, còn 20g ở dạng phân Nitơ vi sinh khó phân hủy và an toàn cho môi
trường.
Nitơ bài tiết ra ngoài theo nước tiểu và phân dưới dạng ure, sau đó ure
sẽ tiết ra enzime ureaza chuyển hóa ure thành NH3, NH3 phát tán vào không
khí gây mùi hôi hoặc khuếch tán vào nước làm ô nhiễm nguồn nước. Nồng độ

Khử Nitrat
Hồ oxy hóa

ít
ít

Hiệu quả xử lý (%)
N-NH4+
N-NO3NO3Bay hơi

ít
ít
80-90
ít nitrat

Tổng N
5 – 10
10 - 30
3-70
5-20
70-95
20-90

(Nguồn: Trần Thanh Hải (2009). Giải pháp công nghệ xử lý nước thải
chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học phù hợp với điều kiện Việt Nam)
Trong quá trình xử lý nước thải luôn tồn tại nhiều chủng loại VSV có
khả năng cùng sống trong một môi trường. Tỷ lệ của các loại VSV trong quần

2,9
(Nguồn: Mecalf & Eddy. Wastewater engineering, Treatment, disposal and reuse.)
Tỷ lệ BOD/TKN


8
Cơ sở lý thuyết loại bỏ hợp chất N trong nước thải: Quá trình khử hợp
chất N có thể được sơ đồ hóa như sau:
NH4+
Nước

NH4+

nước

Amôn
hoá

( → NO2- → NO3-)

(→ NO2 → N2 )

Nitrat hóa

Khử nitrat

N-hữu cơ

Hình 1.1: Sơ đồ quá trình khử hợp chất N
1.1.1.1. Quá trình oxy hóa amoni


9
số liên quan đến vi khuẩn Nitrosomonas để đặc trưng cho quá trình oxy hóa
amoni.
Tốc độ phát triển của VSV tự dưỡng tuân theo quy luật động học của
Monod. Yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của VSV tự dưỡng là nồng độ
NH4+ và DO.


SN
SN + KN

µ = µ m .

Trong đó:



DO
.

  DO + K DO 

µ: hằng số phát triển riêng của VSV tự dưỡng
µm: hằng số phát triển cực đại của VSV tự dưỡng
SN: nồng độ NH4+
DO: nồng độ oxy hòa tan
KN: hằng số bán bão hòa của NH4+
KDO: hằng số bán bão hòa của oxy


suy giảm khi giảm nhiệt độ. Một số nghiên cứu đề xuất mối quan hệ giữa
nhiệt độ và tốc độ sinh trưởng riêng cực đại của VSV tự dưỡng được thể hiện
trong bảng sau:
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến
tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật nitrat hóa [5]

Nguồn

µn,max theo nhiệt độ

µn,max theo nhiệt
độ

100C

150C

200C

Downing (1964)

0,47.e0,098(T-15)

0,29

0,47

0,77

Hultman (1971)

11
Nhiệt độ ảnh hưởng đến hệ số bán bão hòa Kn của quá trình nitrat hóa:
- Theo (Knowles và cs,1965) mối quan hệ giữa Kn và nhiệt độ: Kn =
10(0,051.t-1,148)
- Nhiệt độ tối ưu cho quá trình nitrat hóa trong khoảng 30 – 360C,
nhưng chúng có thể phát triển ở 4 – 500C (Focht và Chang, 1975; Painter,
1970).
+ Độc tố: các hợp chất có độc tố cao với VSV tự dưỡng là: hợp chất
phenol, hợp chất clo, Cl- và các kim loại nặng. Đối với VSV có tốc độ phát
triển chậm thì ảnh hưởng của độc tố đến nó là ít hơn, như vậy trong hai quá
trình thì loại Nitrosomonas ít bị ảnh hưởng bởi độc tố hơn Nitrobacter. VSV
tự dưỡng có sức chịu đựng độc tố kém hơn VSV dị dưỡng, Một độc tố rất
quan trọng là NH3 và axit HNO2 ở dạng trung hòa – sản phẩm và nguyên liệu
của quá trình, Nitrobacter bị ảnh hưởng nhiều hơn (0,1-1,0 mgN-NH3/l) so
với Nitrosomonas (5-20 mgN-NH3/l). Tuy nhiên pH của nước thải chăn nuôi
thường ở mức trung tính nên nồng độ NH3 trong nước thải là thấp. Ngược lại
HNO2 lại tồn tại và thể hiện độc tính ở pH thấp.
+ Thời gian lưu bùn: thời gian lưu bùn (SRT) phải đủ lớn để đảm bảo
cho vi khuẩn nitrat hoá phát triển ổn định. Thời gian lưu bùn rất quan trọng
đối với nước thải chứa các hợp chất độc hại. SRT đủ lớn để cho vi khuẩn
thích nghi dần với các chất độc hại. Theo Bridle và cộng sự cho thấy đối với
một số nước thải công nghiệp chứa các hợp chất độc hại SRT > 160 ngày thì
hiệu quả loại nitrat đạt > 90%. Thời gian lưu bùn ảnh hưởng tới nhu cầu oxy
mà loài vi khuẩn nitrat hoá nhạy cảm với yếu tố này.
1.1.1.2. Quá trình khử nitrat
Nitrat là sản phẩm cuối của qúa trình oxy hóa amoni, nitrat chưa được
xem là bền vững cũng gây độc cho môi trường nên cần được khử thành khí
nitơ N2.
4NO3- + 4H+ + 5Chữu cơ


Các chất hữu cơ mà nhóm VSV khử nitrat sử dụng: nguồn nước thải,
các hóa chất hữu cơ đưa vào, các chất hữu cơ hỡnh thành từ quá trình phân
hủy nội sinh. Tốc độ phản ứng khử nitrat được thể hiện qua công thức sau [5]:
vi = 0,03(F:M) + 0,029;
vi = 0,12.θc-0,706
(trong đó: θ - là thời gian lưu tế bào)
Tốc độ khử nitrat phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ DO: Qúa trình khử nitrat xảy ra trong điều kiện thiếu khí nên nồng độ
oxy hòa tan - DO ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả quá trình vỡ oxy trong nước
thải ức chế các enzyme khử nitrat. Oxy ức chế các enzyme nitrit mạnh hơn
các enzyme khử nitrat. Theo các nghiên cứu của Skerman và MacRae (1957),


13
Terai và Mori (1975) cho biết loài Pseudomonas bị ức chế ở DO ≥ 0,2mg/l.
Theo Nelson và Knowless (1978) cho biết khử nitrat bị dừng khi DO là
0,13mg/l. Theo Wheatland và cs.. (1959), tốc độ khử nitrat ở DO = 0,2mg/l
chỉ bằng một nửa tốc độ khử nitrat ở DO là 0mg/l, khi DO tăng lên 2mg/l thì
tốc độ khử nitrat chỉ bằng 10% ở DO là 0mg/l.
+ pH: Theo nghiên cứu của Dawson và Murphy (1972) cho biết tốc độ
khử nitrat ở pH=6 và 8 bằng một nửa ở pH=7 cho cùng một mẻ nuôi cấy.
Theo Nommik (1956), Wiljer và Delwiche (1954), Bremmer và Shaw (1958)
cho thấy tốc độ khử nitrat không bị ảnh hưởng khi pH từ 7-8, khi pH từ 8-9,5
và từ 4-7 thì tốc độ khử nitrat hoá giảm tuyến tính.
+ Nhiệt độ: tốc độ tăng lên gấp đôi khi tăng nhiệt độ lên 100C trong
khoảng nhiệt độ 5-250C [5].
+ Chất hữu cơ: các chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy tạo điều kiện tốt
thúc đẩy tốc độ khử nitrat. Quá trình khử xảy ra trong điều kiện thiếu khí và
cần nguồn C-hữu cơ (1g N-NO3- cần khoảng 3g COD).
+ Độc tố và yếu tố kìm hãm quá trình khử Nitrat: loại Denitrifier ít bị

của các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Đối với loại nước
thải này, nếu chỉ xử lý bằng các quá trình sinh học yếm khí thường không triệt
để, vấn còn một lượng lớn các chất hữu cơ và phần lớn thành phần dinh
dưỡng là N, P. Do vậy, sau quá trình xử lý yếm khí, bước tiếp theo là quá
trình sinh học hiếu khí - thiếu khí kết hợp (xử lý phần hữu cơ còn lại và phần
lớn thành phần dinh dưỡng N, P), cuối cùng có thể là bước xử lý bổ sung
nhằm giảm thiểu tối đa thành phần dinh dưỡng. Một số quá trình hiếu khí thiếu khí cơ bản thường được nghiên cứu ứng dụng nhiều trong xử lý nước
thải chăn nuôi lợn như sau: Phương pháp bùn hoạt tính hiếu khí - thiếu khí kết
hợp, phương pháp lọc sinh học ngập nước thiếu - hiếu khí kết hợp, phương
pháp mương oxy hóa, phương pháp anamox và phương pháp SBR.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn
cũng như nhiều loại nước thải công nghiệp khác (nước thải chế biến thực


15
phẩm, nước thải nhà máy sữa, nước thải giết mổ gia súc, v.v.) bằng phương
pháp SBR [17]. Kết quả nghiên cứu của Kim [19] đối với nước thải chăn nuôi
lợn (COD = 1000 mg/L, N-NH4+ = 3400 mg/L, T-P = 145 mg/L), trong
khoảng tải trọng 0,063 – 0,25 kg-COD/m3 -ngày, với chu trình xử lý 12h cho
thấy hiệu suất xử lý đạt 57,4 – 87,4% đối với COD, 90,8 – 94,7% đối với NNH4+. Kết quả nghiên cứu của Edgerton [3], với nước thải đầu vào có COD =
4500 mg/L, N- NH4+ = 250 mg/L, T-P = 383 mg/L, với các quá trình yếm
khí/hiếu khí/thiếu khí, ở tải trọng 1,18 kg-COD/m3-ngày, chu trình xử lý 12 h
cho hiệu quả xử lý là 79%, 99% và 49% tương ứng với COD, N- NH4+ và TP. Một số nghiên cứu cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả xử lý của phương pháp
SBR cũng đã được thực hiện. Nghiên cứu của Bortone [22] và Filali [28] về
xử lý nước thải chăn nuôi lợn cho thấy chế độ cấp nước thải 2 lần trong chu
kỳ xử lý cho hiệu suất xử lý cao hơn chế độ cấp nước thải 1 lần.
Cho đến nay, việc nghiên cứu môi trường chăn nuôi ở nước ta chưa
được quan tâm một cách đầy đủ. Chỉ có một số công trình nghiên cứu chất
lượng môi trường tại các điểm chăn nuôi đơn lẻ đã được công bố trong một
vài năm trở lại đây như: Báo cáo kết quả nghiên cứu môi trường các khu vực

phí vận hành. Chính vì vậy, tuy nhu cầu có đã lâu nhưng mô hình xây dựng và
vận hành thành công hệ xử lý nước thải chăn nuôi ở nước ta rất hiếm. Công
nghệ SBR (quá trình yếm khí, hiếu khí, thiếu khí trong một thiết bị) đã được
áp dụng để xử lý nước thải cho các ngành khác tại Việt Nam (Bệnh viện,
nước thải sinh hoạt, v.v.) đạt hiệu quả cao về kỹ thuật cũng như kinh tế. Mặc
dù vậy đối với nước thải chăn nuôi vẫn chưa được nghiên cứu ứng dụng.
Đối với nước thải chăn nuôi lợn, đặc tính nước thải thay đổi rất lớn phụ
thuộc vào phương pháp chăn nuôi, quy mô trang trại, quản lý chuồng trại (như
việc có tách lỏng rắn hay không), điều kiện của từng địa phương. Những điều
này ảnh hưởng lớn đến quy mô xử lý cũng như lựa chọn phương pháp xử lý.
Ở Việt Nam do tập quán chăn nuôi còn lạc hậu nên đặc tính nước thải chăn