Header Page 1 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN SÁNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC
KẾT HỢP LỌC MÀNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Hà Nội - 2017
Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN SÁNG

NGHIÊN CỨU XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI
BẰNG PHƢƠNG PHÁP SINH HỌC
KẾT HỢP LỌC MÀNG
CHUYÊN NGÀNH: MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC
MÃ SỐ: 62440303

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG


LỜI CẢM ƠN
Tôi cảm ơn sâu sắc PGS. TS. Trần Văn Quy – Giảng viên
cao cấp Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội và TS. Trần Hùng Thuận –
Giám đốc Trung tâm Công nghệ Vật liệu, Viện Ứng dụng
Công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ, đã hướng dẫn tận
tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện
luận án.
Tôi cảm ơn TS. Chu Xuân Quang – Trưởng phòng Công
nghệ và Vật liệu môi trường, các đồng nghiệp Trung tâm
Công nghệ Vật liệu, Viện Ứng dụng Công nghệ, đã luôn quan
tâm, chia sẻ và góp ý về chuyên môn, cũng như động viên tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận án.
Tôi gửi lời tri ân tới quý thầy, cô giáo bộ môn Công nghệ
Môi trường cùng toàn thể các thầy, cô giáo trong và ngoài
Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại
học Quốc gia Hà Nội đã quan tâm giúp đỡ tôi trong quá trình
học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cơ quan bố mẹ và
gia đình tôi … đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để tôi hoàn
thành tốt mọi công việc trong nghiên cứu và học tập.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Tác giả luận án

Nguyễn Sáng

Footer Page 4 of 126.



1.5.3.

Hiện tượng tắc nghẽn màng lọc và giải pháp làm sạch màng lọc ..............45

1.6. Hiện trạng ứng dụng công nghệ MBR ở Việt Nam ........................................... 48
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 52
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu........................................................................................... 52
2.1.1. Nước thải chăn nuôi lợn ....................................................................................52
2.1.2. Môđun màng lọc .................................................................................................52
2.1.3. Nguồn vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu ...................................................53
2.2. Phạm vi, quy mô nghiên cứu ............................................................................... 53
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................... 53
2.3.1. Phương pháp luận nghiên cứu..........................................................................53
2.3.2. Phương pháp điều tra và thu thập tài liệu ........................................................53
2.3.3. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích mẫu ........................................54
2.3.4. Xác định thành phần, đặc tính nước thải chăn nuôi lợn ................................56

1
Footer Page 5 of 126.


Header Page 6 of 126.

2.3.5. Khảo sát sự thích nghi và đặc tính của bùn hoạt tính .....................................56
2.3.6. Lắp ghép môđun màng lọc polyme....................................................................57
2.3.7. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến tắc nghẽn màng lọc...........................62
2.3.8. Khảo sát xây dựng mô hình hệ thống xử lý sinh học kết hợp lọc màng xử lý
nước thải chăn nuôi quy mô phòng thí nghiệm..............................................................66
2.3.9. Khảo sát các điều kiện vận hành mô hình hệ thống xử lý sinh học kết hợp
lọc màng quy mô phòng thí nghiệm xử lý nước thải chăn nuôi....................................71

3.6. Đánh giá chung quá trình vận hành của mô hình hệ thống xử lý sinh học kết
hợp lọc màng quy mô phòng thí nghiệm ................................................................. 107
3.6.1. Khả năng xử lý nước thải chăn nuôi lợn của mô hình hệ thống sinh học kết
hợp lọc màng....................................................................................................................109
3.6.2. Năng xuất xử lý và tải lượng COD, NH4+ của mô hình hệ thống ................123
3.6.3. Khả năng loại bỏ chất rắn và vi khuẩn ...........................................................127
3.7. Sản lƣợng bùn dƣ trong hệ thống lọc màng .................................................... 128
3.8. Quá trình lọc màng và xử lý tắc nghẽn màng lọc ............................................ 131
3.8.1. Quá trình lọc màng và hiện tượng tắc nghẽn màng lọc ................................131
3.8.2. Phương pháp khắc phục tắc nghẽn màng lọc ................................................133
3.9. Tính toán chi phí và khả năng ứng dụng mô hình hệ thống sinh học kết hợp
lọc màng vào xử lý nƣớc thải chăn nuôi .................................................................. 136
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 139
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN ......................................................................................................... 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 142
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 151

3
Footer Page 7 of 126.


Header Page 8 of 126.

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
AO

Yếm khí kết hợp hiếu khí (Anaerobic Oxic)

AUBF


Ôxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

HRT

Thời gian lưu thủy lực (Hydraulic Retention Time)

JICA

Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản (The Japan International
Cooperation Agency)

MBR

Bể sinh học kết hợp lọc màng (Membrane Bioreactor)

MLSS

Nồng độ chất rắn lơ lửng trong hỗn hợp chất
lỏng/rắn/huyền phù (Mixed Liquor Suspended Solids)

MLVSS

Nồng độ chất rắn dễ bay hơi trong hỗn hợp chất lỏng/rắn/
huyền phù (Mixed Liquor Volatile Suspended Solids)

Ncs

Nhóm cộng sự



TN

Tổng nitơ

TP

Tổng phôtpho

UASB

Bể với lớp bùn yếm khí dòng chảy ngược (Upflow
Anaerobic Sludge Blanket)

VSV

Vi sinh vật

XLNT

Xử lý nước thải

5
Footer Page 9 of 126.


Header Page 10 of 126.

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Sự thay đổi về số lượng vật nuôi trong giai đoạn 2012 – 2015 ........... 14


Header Page 11 of 126.

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mô hình Ludzack – Ettinger ................................................................ 26
Hình 1.2. Mô hình Bardenpho.............................................................................. 26
Hình 1.3. Sơ đồ hệ thống Nix-MBR-HT.............................................................. 30
Hình 1.4. Sơ đồ quy trình công nghệ MBR trong xử lý nước thải ...................... 40
Hình 2.1. Sơ đồ tổng quát phương pháp nghiên cứu ........................................... 54
Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống nuôi bùn hoạt tính hiếu khí ......................................... 57
Hình 2.3. Môđun màng tấm phẳng đã được lắp ghép .......................................... 58
Hình 2.4. Khung đầu gắn màng và đĩa đục lỗ ...................................................... 59
Hình 2.5. Môđun màng sợi rỗng .......................................................................... 60
Hình 2.6. Khung đỡ môđun màng ........................................................................ 61
Hình 2.7. Môđun màng sợi rỗng đã được lắp ghép.............................................. 61
Hình 2.8. Mô hình bể hiếu khí tích hợp màng lọc ............................................... 63
Hình 2.9. Một số hình thái môđun màng lọc dạng sợi rỗng đã được lắp ghép .... 64
Hình 2.10. Sơ đồ cấu tạo hệ thống xử lý .............................................................. 69
Hình 2.11. Sơ đồ cấu tạo bể thiếu khí và hình ảnh giá thể sử dụng trong bể ...... 70
Hình 3.1. Sự thay đổi MLSS và SVI theo thời gian ........................................... 77
Hình 3.2. Sự thay đổi của MLSS và tỉ số MLVSS/MLSS theo thời gian........... 78
Hình 3.3. Sự thay đổi của pH theo thời gian ....................................................... 79
Hình 3.4. Sự thay đổi của COD và hiệu suất xử lý COD theo thời gian ............. 80
Hình 3.5. Sự thay đổi của nồng độ NH4+ - N và hiệu suất xử lý theo thời gian .. 81
Hình 3.6. Sự thay đổi áp suất qua màng dạng tấm phẳng theo thời gian với từng
loại vật liệu màng khác nhau ................................................................................ 82
Hình 3.7. Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian với các hình thái môđun
màng sợi rỗng khác nhau ..................................................................................... 84
Hình 3.8. Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian với cường độ sục khí khác
nhau ...................................................................................................................... 86

Hình 3.27. Sự thay đổi áp suất qua màng theo thời gian sau khi làm sạch bằng
NaOCl................................................................................................................. 135
Hình 3.28. Mặt bằng trạm xử lý nước thải chăn nuôi lợn .................................. 138
Hình 3.29. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn .............................. 138

8
Footer Page 12 of 126.


Header Page 13 of 126.

MỞ ĐẦU
1.

Tính cấp thiết của đề tài
Những năm gần đây, sự tăng trưởng nhanh của ngành chăn nuôi tại Việt

Nam, đã góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế của đất nước. Tuy nhiên,
bên cạnh lợi ích kinh tế mang lại, ngành chăn nuôi đã và đang làm cho môi
trường ngày càng bị ô nhiễm nghiêm trọng, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của
cộng đồng dân cư và hệ sinh thái tự nhiên do nước thải từ các trang trại đưa vào
nguồn tiếp nhận nhưng chưa qua xử lý hoặc chỉ xử lý bằng các biện pháp đơn lẻ,
không hiệu quả, không đạt tiêu chuẩn xả thải. Trong số đó, phải kể đến nguồn
nước thải từ các trang trại chăn nuôi lợn với hàm lượng của các chất hữu cơ, chất
rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng nitơ (N), phôtpho (P) và vi sinh vật (VSV) gây bệnh
cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn xả thải cho phép. Trên thực tế, ở nước ta
cho đến nay vấn đề xử lý nguồn nước thải ô nhiễm này thường bị bỏ qua. Do đó,
việc xử lý một khối lượng lớn nước thải phát sinh từ ngành chăn nuôi gia súc là
nhu cầu cấp thiết của ngành công nghiệp môi trường.
Có nhiều phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi như: phương pháp sinh

hoặc thay mới (Judd, 2006; Franken, 2009). Do đó, làm cho giá thành vận hành
hệ thống XLNT bằng công nghệ này tăng cao.
Chính vì vậy, để có thể bố trí các đơn nguyên phù hợp trong hệ thống công
nghệ MBR và xác định được các điều kiện vận hành tối ưu nhằm khắc phục được
các tồn tại trên, để xử lý hiệu quả nước thải chăn nuôi khi áp dụng công nghệ
này, thì việc lựa chọn và thực hiện đề tài luận án “Nghiên cứu xử lý nước thải
chăn nuôi bằng phương pháp sinh học kết hợp lọc màng” là rất cần thiết. Các
kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần trong việc tìm kiếm phương pháp hiệu
quả XLNT chăn nuôi, phù hợp với điều kiện của Việt Nam, góp phần phát triển
công nghiệp hóa ngành chăn nuôi theo Quyết định số 10/2008/QĐ-TTg ngày 16
tháng 1 năm 2008 của Thủ tướng Chính phủ.
2.

Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được mô hình hệ thống XLNT chăn nuôi lợn bằng phương pháp

sinh học kết hợp lọc màng đáp ứng tiêu chuẩn xả thải loại B theo QCVN 0179:2011/BNNPTNT;
- Xác định được các điều kiện vận hành tối ưu cho mô hình hệ thống đã xây
dựng để đảm bảo không chỉ giảm thiểu tắc nghẽn màng lọc, mà còn đáp ứng các
tiêu chuẩn xả thải đối với nguồn nước thải này.

10
Footer Page 14 of 126.


Header Page 15 of 126.

3.

Luận điểm khoa học

11
Footer Page 15 of 126.


Header Page 16 of 126.

Nội dung 3: Khảo sát một số các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tắc nghẽn
màng lọc (vật liệu màng, hình thái môđun màng, năng suất lọc, cường độ sục khí
và nồng độ BHT trong bể lọc màng) trên các môđun màng lọc đã được lắp ghép;
Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống sinh học kết hợp lọc
màng để XLNT chăn nuôi quy mô phòng thí nghiệm và khảo sát ảnh hưởng của
các điều kiện vận hành hệ thống (lưu lượng nước thải đầu vào, tỷ lệ dòng tuần
hoàn nước từ sau bể hiếu khí về bể thiếu khí) đến hiệu quả xử lý các chất ô
nhiễm trong nước thải;
Nội dung 5: Tính toán sản lượng bùn dư thải bỏ trong bể lọc màng MBR;
Nội dung 6: Nghiên cứu điều kiện làm sạch màng lọc.
5. Ý nghĩa của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
 Kết quả thực hiện đề tài đã chứng tỏ việc ứng dụng công nghệ sinh học kết
hợp lọc màng trong hệ thống XLNT có tải trọng các chất ô nhiễm cao như nước
thải chăn nuôi lợn là rất khả quan và là cơ sở khoa học để có thể triển khai thực
tế;
 Xác định được chế độ vận hành hệ thống sinh học kết hợp lọc màng, giúp
giảm thiểu tắc nghẽn màng lọc trong quá trình vận hành, góp phần thúc đẩy sự
phát triển của công nghệ màng lọc ứng dụng trong XLNT.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
 Hệ thống thiết bị và chế độ vận hành đơn giản, không cần bể lắng bùn,
không sử dụng hóa chất, tiết kiệm chi phí cho quá trình xử lý, phù hợp với điều
kiện của Việt Nam;
 Góp phần tạo ra một công nghệ mới có thể cải tạo, nâng cấp các hệ thống

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình phát triển chăn nuôi tại Việt Nam
Trong những năm vừa qua, ngành chăn nuôi Việt Nam luôn giữ mức tăng
trưởng cao và ổn định, góp phần vào tăng trưởng chung của toàn ngành nông
nghiệp. Theo số liệu thông kê, hàng năm số lượng vật nuôi lợn và gia cầm có xu
hướng tăng, số lượng trâu và bò giữ mức ổn định. Trong số các vật nuôi thì chăn
nuôi lợn là phổ biến và về sản lượng, thịt lợn luôn đóng góp khoảng 2/3 nhu cầu
thị trường.
Số liệu thống kê về số lượng các loại vật nuôi trong giai đoạn từ năm 2012
– 2015 được thể hiện trong Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Sự thay đổi về số lƣợng vật nuôi trong giai đoạn 2012 – 2015
Đơn vị tính: triệu con
Năm

Trâu

Bò

Lợn

Gia cầm

2012

2,6

5,2

26,5


341,9

(Tổng Cục Thống Kê, 2012 – 2015)
Về quy mô, chăn nuôi với quy mô nhỏ lẻ tại các hộ gia đình hiện vẫn chiếm
tỷ trọng lớn khoảng 65 - 70% về số lượng và sản lượng. Tuy nhiên, ngành chăn
nuôi nước ta đang có những dịch chuyển nhanh chóng từ chăn nuôi nhỏ lẻ sang
chăn nuôi quy mô lớn, trang trại, công nghiệp. Theo số liệu thống kê của Tổng
cục Thống kê, năm 2013, cả nước có khoảng 9000 trang trại chăn nuôi. Đến năm
2014, số lượng trang trại chăn nuôi đã tăng trên 10 ngàn trang trại. Trong đó, số
lượng lớn trang trại tập trung ở miền Bắc và miền Nam. Theo vùng sinh thái,
vùng đồng bằng sông Hồng có số trang trại nhiều nhất chiếm tới 34,8%. Trong
vùng này, Hà Nội đứng đầu với 979 trang trại. Trong số các trang trại chăn nuôi
thì số lượng các trang trại chăn nuôi lợn chiếm phần lớn, cụ thể năm 2013, cả
14
Footer Page 18 of 126.


Header Page 19 of 126.

nước đã có khoảng 4300 trang trại chăn nuôi lợn trên tổng số 9000 trang trại chăn
nuôi (Niên giám thống kê, 2014).
Nhìn chung, ngành chăn nuôi nước ta trong những năm gần đây duy trì
được sự phát triển ổn định và đã có những bước chuyển dịch rõ ràng từ chăn nuôi
nhỏ lẻ sang chăn nuôi tập trung theo mô hình trang trại, phù hợp với xu hướng
của thế giới.
1.2. Khối lƣợng và đặc tính nƣớc thải chăn nuôi
Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước
tắm vật nuôi. Trong nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ
lượng phân được vật nuôi thải ra. Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng
lớn nhất trong chăn nuôi.

triển của vật nuôi mà nhu cầu dinh dưỡng và sự hấp thu thức ăn có sự khác nhau.
Trong thời kỳ tăng trưởng, nhu cầu dinh dưỡng của vật nuôi lớn và khả năng
đồng hóa thức ăn của con vật cao nên khối lượng các chất bị thải ra ngoài ít; còn
khi vật nuôi trưởng thành thì nhu cầu dinh dưỡng giảm, khả năng đồng hóa thức
ăn thấp nên chất thải sinh ra nhiều hơn. Vì vậy thành phần và khối lượng của
phân cũng khác nhau ở các giai đoạn phát triển của vật nuôi.
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của phân lợn từ 70 – 100 kg
Đơn vị

Giá trị

Vật chất khô

g/kg

213 – 342

NH4+ - N

g/kg

0,66 – 0,76

TN

g/kg

7,99 – 9,32

Tro


(Nguồn: Bùi Hữu Đoàn, 2011)
Phân thường tồn tại ở dạng rắn, tương đối rắn hoặc lỏng. Trong phân chứa
nhiều hợp chất giàu N, P. Số liệu trong Bảng 1.2 cho thấy, hàm lượng N trong
phân lợn chiếm từ 7,99 – 9,32 g/kg phân. Ngoài ra, trong phân còn chứa nhiều vi
khuẩn gây bệnh. Trong đó, các vi khuẩn thuộc loại Enterobacteriacea chiếm đa
số với các loài điển hình như E.coli, Samonella, Shigella, Proteus ... Theo số liệu
phân tích của Viện Vệ sinh – Y tế công cộng thành phố Hồ Chí Minh (2001) cho
16
Footer Page 20 of 126.


Header Page 21 of 126.

biết, trong 1 kg phân có thể chứa 2100 – 5000 trứng giun sán, chủ yếu là
Ascarisium (chiếm 39 – 83%), Oesophagostomum (chiếm 60 – 68,7%) và
Trichocephalus (chiếm 47 – 58,3%).
Trong nước tiểu vật nuôi cũng chứa nhiều chất gây ô nhiễm (Bảng 1.3).
Thành phần chính của nước tiểu là nước, chiếm 99% khối lượng. Trong tất cả các
chất có trong nước tiểu, u rê là chất chiếm tỷ lệ cao và dễ dàng bị VSV phân hủy
trong điều kiện có ôxy tạo thành khí amoniac gây mùi khó chịu. Thành phần
nước tiểu cũng thay đổi tùy thuộc tuổi vật nuôi, chế độ dinh dưỡng và điều kiện
khí hậu.
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của nƣớc tiểu lợn có khối lƣợng 70 – 100 kg
Đơn vị

Giá trị

Vật chất khô


g/kg

0,11 – 0,19

-

6,77 – 8,19

Thông số

pH

(Nguồn: Bùi Hữu Đoàn, 2011)
Do nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm cả nước tiểu, phân, nước vệ
sinh vật nuôi, chuồng trại nên nước thải chăn nuôi có chứa hàm lượng cao các
chất hữu cơ, N, P và VSV gây bệnh. Cụ thể:
- Chất hữu cơ:
Trong thành phần chất rắn của nước thải thì thành phần hữu cơ chiếm 70 80 % gồm các hợp chất hyđrocacbon, proxit, axit amin, chất béo và các dẫn xuất
của chúng có trong phân và thức ăn thừa. Chất vô cơ chiếm 20 - 30 % gồm cát,
đất, muối clorua, SO42-…
- Nitơ và phôtpho:

17
Footer Page 21 of 126.


Header Page 22 of 126.

Hàm lượng N, P trong nước thải tương đối cao do khả năng hấp thụ kém
của vật nuôi. Khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo

Header Page 23 of 126.

1.3. Ảnh hƣởng của chất thải chăn nuôi đến môi trƣờng
Thành phần chất thải chủ yếu của trang trại chăn nuôi gồm có: Phân, nước
tiểu gia súc và chất độn chuồng; các nguyên liệu, thức ăn chăn nuôi dư thừa; xác
gia súc, gia cầm chết; các hoá chất thất thoát (hoá chất tiêu độc, khử trùng); các
phụ phẩm nông nghiệp (thân cây, cành, lá, vỏ, hạt); ... Trong các thành phần chất
thải nêu trên, đối tượng cần quan tâm đặc biệt là phân và nước tiểu vật nuôi.
Thành phần N, P và các VSV gây hại có trong phân và nước tiểu từ vật nuôi
không những gây ô nhiễm không khí mà còn làm ô nhiễm đất, nước mặt và cả
nguồn nước ngầm. Quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ trong phân gia súc
(nhất là protein trong điều kiện yếm khí) thường sản sinh ra các chất khí có mùi
hôi thối (lndol, H2S, NH3) gây ô nhiễm không khí. Trong nước thải chứa hàm
lượng N, P cao khi xả ra môi trường gây hiện tượng phú dưỡng môi trường nước
các thuỷ vực tiếp nhận dẫn đến hiện tượng “nở hoa nước” do vi tảo bao gồm vi
khuẩn lam độc phát triển mạnh, làm mất cân bằng sinh thái và suy giảm chất
lượng nước, ảnh hưởng xấu đến môi trường sống và sức khỏe cộng đồng (Đặng
Đình Kim và ncs, 2005). Bên cạnh đó, do nước thải cũng chứa hàm lượng chất
hữu cơ cao nên làm giảm nồng độ ôxy hoà tan cho nguồn nước tiếp nhận, dẫn
đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái thuỷ sinh vật nguồn nước tiếp nhận. Ngoài ra,
trong trường hợp gia súc mắc các bệnh truyền nhiễm hoặc ký sinh trùng, côn
trùng sẽ đóng vai trò trung gian truyền bệnh cho dịch lây lan rộng, đồng thời làm
tăng nguy cơ mắc các bệnh giun sán.
1.4. Các nghiên cứu xử lý nƣớc thải chăn nuôi trên thế giới và ở Việt Nam
1.4.1. Các nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới
Việc XLNT chăn nuôi đã được nghiên cứu triển khai ở các nước phát triển
từ cách đây vài chục năm. Các công nghệ áp dụng cho XLNT có tải trọng ô
nhiễm cao như nước thải chăn nuôi rất đa dạng nhưng trong đó chủ yếu là các
phương pháp sinh học do chúng có tính bền vững, thích nghi với nhiều điều kiện
tự nhiên (Sirianuntapiboon và ncs, 2006).

Hiệu suất (%)

TSS

mg/L

214

82

62

COD

mgO2/L

642

378

41

TN

mg/L

257

190


Tải lƣợng (kg/ha.ngày)

Thông

Đầu vào

Đầu ra

Hiệu suất

số

(mg/L)

(mg/L)

(%)

Đầu vào

Đầu ra

Loại bỏ

BOD5

1073

142


6873

964

5909

(Nguồn: Kadlec và Knight, 1995)
Nhìn chung, hệ thống đất ngập nước đạt được hiệu suất cao trong việc xử lý
COD, BOD5 và TSS. Tuy nhiên, việc xử lý các thành phần dinh dưỡng như TN,
TP, NH4+-N là chưa triệt để và cần phải có thời gian lưu nước dài. Ngoài ra, công
nghệ này còn có nhược điểm là đòi hỏi diện tích đất lớn, mà điều này chắc chắn
là không mong muốn đối với các chủ trang trại, thậm chí là bất khả thi trong tình
hình áp lực về đất đai hiện nay.
Xử lý N, P trong nước thải chăn nuôi có thể thực hiện bằng phương pháp cơ
học như sử dụng sàng lọc để loại bỏ N, P bám dính trong chất rắn lơ lửng. Tuy
nhiên, sàng lọc chỉ có thể loại bỏ một số chất dinh dưỡng nhưng không thể loại
bỏ hoàn toàn các dạng N, P hòa tan. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có rất nhiều chất
dinh dưỡng bao gồm N, P tồn tại trong nước thải sau khi đã qua sàng lọc (Van
Horn và ncs, 1994). Một nghiên cứu khác cho thấy N bị loại bỏ bởi sàng lọc chưa
đến 10 % và P ít hơn 5 % (Powers, 1995). Việc tách các hợp chất N, P có hiệu
suất cao hơn khi lọc qua màng: màng nano, màng thẩm thấu ngược hoặc điện
thẩm tích, tuy nhiên giá thành quá đắt nên hầu như chưa có ứng dụng trong thực
tế. Chính vì thế mà phương pháp hóa lý và sinh học là sự lựa chọn tiếp theo trong
xử lý N và P.

21
Footer Page 25 of 126.