ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
--------------------------------

DƯƠNG THÀNH ĐẠT

ĐÁNH GIÁ MÔI TRƯỜNG NƯỚC THẢI TẠI TRẠI LỢN NGUYỄN
THANH LỊCH, HUYỆN BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Khoa học môi trường

Khoa

: Môi trường

Khóa học

: 2013 – 2017

Thái Nguyên – năm 2017


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

Thái Nguyên – năm 2017


i

LỜI CẢM ƠN
Thực tập là nội dung rất quan trọng đối với mỗi sinh viên trước khi ra
trường. Giai đoạn này vừa giúp cho sinh viên kiểm tra, hệ thống lại kiến thức,
lý thuyết và làm quen với nghiên cứu khoa học cũng như vận dụng kiến thức
đó vào thực tiễn. Để đạt được mục tiêu đó, đồng thời đáp ứng được nhu cầu
khắt khe của nhà tuyển dụng sau khi ra trường. Được sự nhất trí của Nhà
trường và Ban Chủ nhiệm khoa Môi trường, em tiến hành thực tập tốt nghiệp
với tên đề tài: “Đánh giá môi trường nước thải tại trại lợn Nguyễn Thanh
Lịch, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội” Hoàn thành bài khóa luận này, trước
hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS. Nguyễn Thanh Hải, người
đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Nhân dịp này em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo trong và
ngoài khoa Môi trường, chủ trang trại Nguyễn Thanh Lịch, gia đình và bạn bè
đã đã giúp đỡ em hoàn thành bài khóa luận này. Trong suốt quá trình thực tập,
mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng do thời gian thực tập và kinh nghiệm
cũng như trình độ của bản thân còn hạn chế, nên bài khóa luận này không thể
tránh khỏi những khiếm khuyết và thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được
sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo, toàn thể các bạn để bài khóa luận này
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2017
Sinh viên

Dương Thành Đạt


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Tiếng Việt

BTNMT

: Bộ Tài nguyên và Môi trường

BOD

: Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

: Nhu cầu oxy hóa học

DO

: Oxy hòa tan

FAO

: Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc

HĐND

: Hội đồng nhân dân

TCVN

chất thải chăn nuôi lợn ................................................................................... 9
2.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................ 17
2.3. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................... 18
2.3.1. Tình hình ô nhiễm nước do nước thải chăn nuôi lợn trong
và ngoài nước ............................................................................................... 18
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 28
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................... 28
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 28
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 28
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................. 28
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 28
3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 28
3.4.1. Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp ....................... 28


vi

3.4.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích ..................................................... 29
3.4.3. Phương pháp tổng hợp, phân tích và xử lý số liệu............................... 33
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 34
4.1. Khái quát về trại chăn nuôi lợn Nguyễn Thanh Lịch, huyện Ba Vì, thành
phố Hà Nội ................................................................................................... 34
4.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải chăn nuôi lợn tại trại lợn
Nguyễn Thanh Lịch, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội .................................. 37
4.3. Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước xung
quanh trại lợn Nguyễn Thanh Lịch huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội............. 43
4.3.1. Tồn tại và nguyên nhân....................................................................... 43
4.3.2. Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước xung
quanh trại lợn ............................................................................................... 43

theo hướng hàng hóa tập trung. Hà Nội luôn đứng đầu các tỉnh, thành phố
trên cả nước về số lượng lợn và sản lượng thịt. Trong những năm qua, với xu
hướng phát triển chăn nuôi theo xu hướng tập trung công nghiệp nên tốc độ
phát triển các chăn nuôi lợn khá nhanh. Thành phố đã và đang hình thành các
vùng, xã chăn nuôi lợn trọng điểm tập trung, ngoài khu dân cư với các trang


2

trại quy mô vừa và lớn. Điều này đã gây ra áp lực lớn cho môi trường với số
lượng chất thải,nước thải, mùi khó chịu ngày càng gia tăng.
Đặc biệt, Ba Vì là một trong những khu vực có số lượng trang trang trại
chăn nuôi nhiều của nước ta, nhất là chăn nuôi lợn ngày càng phát triển với số
lượng ngày càng tăng. Kéo theo đó là ô nhiễm cho môi trường nước xung
quanh của nó cũng ngày một tăng. Bên cạnh đó vấn đề nghiên cứu đánh giá
chất lượng môi trường nước thải chăn nuôi của địa bàn cũng chưa được chú
trọng, quan tâm.Vấn đề ô nhiễm môi trường cũng trở thành điểm nóng ảnh
hưởng xấu tới môi trường đất, nước, và sức khỏe chăn nuôi lợn của các trang
trại lợn Ba Vì nói riêng và các trang trại chăn nuôi lợn của Việt Nam nói
chung. Vì vậy, xuất phát từ thực tế đó, em tiến hành làm đề tài: “Đánh giá
môi trường nước thải tại trại lợn Nguyễn Thanh Lịch, huyện Ba Vì, thành phố
Hà Nội” , nhằm thấy được bức tranh tổng thể về chất lượng môi trường tại
khu vực trang trại chăn nuôi lợn, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm cải thiện
chất lượng môi trường quanh trại, góp phần bảo vệ môi trường nói chung và
phát triển bền vững ngành chăn nuôi.
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá chất lượng nước thải tại trại chăn nuôi lợn.
- Đề xuất giải pháp giảm nhẹ ô nhiễm môi trường của trang trại chăn
nuôi lợn trong điều kiện thực tế của địa phương.
1.3. Ý nghĩa của đề tài

gom chung phân và nước thải để xử lý. Chính vì vậy việc xử lý nước thải của
trang trại chăn nuôi không thể tách rời giữa xử lý phân (chất thải rắn) và nước
thải được, do trong nước thải có chứa phân.
Trong phân chứa một phần rất nhỏ rác, chất độn và thức ăn dư thừa. Lượng
phân thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần ăn
và trọng lượng gia súc. Theo Hill và Toller lượng phận và nước tiểu thải ra
trong một ngày đêm của một số loài gia súc như sau:
Bảng 2.1. Lượng phân thải ra đối với lợn nuôi trong trang trại
Loại gia súc

Lượng phân kg/ngày

Lợn < 10 kg

0,5-1

Lợn 14-45 kg

1-2

Lợn 45-100 kg

2-3
(Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 2005)[9]

2.1.2.2.Thành phần của phân thải
Thành phần trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Thành phân
dưỡng chất của thức ăn và nước uống. - Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi sẽ có



0,10

phân
Lợn

(Nguồn: Lê Văn Cát, 2008)[4]
Ngoài ra, trong phân còn có chứ nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký
sinh trùng, trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với
giống điển hình như Escherichia, Salmonella, Proteus, Klebsiella. Trong 1kg
phân có chứa 2000 – 5000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris,
Oesophagostomun, Trichocephalus.
Bảng 2.3. Một số thành phần vi sinh vật trong chất thải rắn chăn nuôi lợn
Chỉ tiêu

Đơn vị

Số lượng

Colifom

MNP/100g

4,106-108

E.coli

MNP/100g

105-107



8

Bảng 2.4. Thành phần hóa học trong nước tiểu của lợn (70-100kg)
Đặc tính

Đơn vị tính

Giá trị

Vật chất khô

Gram/kg

30,9 – 35,9

NH3 – N

Gram/kg

0,13 – 4,0

NTS

Gram/kg

4,90 – 6,63

Tro


mô tập trung thuộc Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Quảng Nam, Bình Dương,
Đồng Nai cho thấy đặc điểm của nước thải chăn nuôi bao gồm:
a. Các chất hữu cơ và vô cơ: Những chất hữu cơ chưa được gia súc
đồng hóa, hấp thụ sẽ được bài tiết ra ngoài theo phân, nước tiểu cùng các sản
phẩm trao đổi chất khác. Thức ăn dư thừa cũng là một nguồn gây ô nhiễm
hữu cơ. Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70 - 80% bao gồm
protit, acid amin, chất béo, xenllulozo, hidrat carbon và các dẫn xuất của
chúng. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, giàu N, P. các chất vô cơ chiếm
20 – 30% gồm đất, cát, muối, urê, ammonium, muối clorua… Các hợp chất
trong phân và nước tiểu dễ bị phân hủy dễ dàng, tùy thuộc vào điều kiện hiếu


9

khí hay yếm khí mà quá trình phân hủy tạo thành các sản phẩm khác nhau
như acid amin, acid béo, anđêhit, CO2, H2O, NH3, H2S…
b. N và P: Khả năng hấp thụ N và P của gia súc, gia cầm rất kém nên
khi ăn thức ăn có chứa N và P chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước
tiểu. Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao.
Hàm lượng N-tổng từ 571–1026mg/l, P-tổng từ 39–94mg/l. Đối với heo
trưởng thành khi ăn vào 100g Nitơ thì 30g được giữ lại trong cơ thể, 50g được
bài tiết ra ngoài theo nước tiểu dưới dạng ure và 20g ở dạng phân Nitơ vi sinh
khó phân hủy và an toàn cho môi trường. Khi nước tiểu và phân bài tiết ra
ngoài, vi sinh vật sẽ tiết ra enzim ureara chuyển hóa ure thành NH3, NH3 sẽ
phát tán vào không khí gây mùi hôi hoặc khuếch tán vào nước gây ô nhiễm nước.
c. Vi sinh vật: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi khuẩn, virus, và
trứng ấu trùng giun sán gây bệnh. Do đó loại nước thải này có nguy cơ trở
thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm
đồng thời lây lan một số bệnh cho người nếu không được xử lý. Hệ vi sinh vật
trong nước thải chăn nuôi rất phức tạp trong đó chủ yếu là vi sinh vật gây thối

tầm quan trọng thực tế: BOD là cơ sở thiết kế và vận hành trạm xử lý nước
thải, BOD còn là thông số đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nước, giá trị
BOD càng lớn nghĩa là mức độ ô nhiễm càng cao. Giá trị BOD phụ thuộc vào
nhiệt độ và thời gian, nên để xác định BOD cần tiến hành ở điều kiện tiêu
chuẩn, thường ở nhiệt độ 200C và trong 5 ngày. Vì vậy giá trị công bố thường
là BOD5 (Hoàng Thái Long, 2007) [10].
+ Chỉ số Nitơ: Nguyên tố Nitơ gắn liền với sự sống, các hợp chất nitơ
cũng rất đa dạng. Sự phân giải các chất sống cuối cùng tạo ra ammoniac
(NH3) hòa tan tốt trong nước. Trong môi trường kiềm, khí ammoniac thoát ra
có mùi khai khó chịu, cạnh tranh sự hòa tan oxy trong nước đầu độc các động
vật thủy sinh. Trong môi trường trung tính và axit, ammoniac tồn tại dưới
dạng cation amoni (NH4 ), tạo điều kiện cho rêu tảo phát triển khi có ánh


11

sáng. Các hợp chất này đều độc với người và động vật mức độ khác nhau, sản
phẩm cuối cùng của oxy hóa ammoniac là axit Nitric, tồn tại trong nước dưới
dạng anion (NO- 3)…
Các chỉ số Nitơ chủ yếu được thể hiện qua hàm lượng của toàn bộ dạng
khử, dạng oxy hóa và tổng nitơ.
Dạng khử: Nitơ hữ cơ, nitơ ammoniac N – NH3.
Dạng oxy hóa: Nitrit N – NO2 - , N – NO3 - .
Nitơ tổng là toàn bộ nitơ có trong các hợp chất hữu cơ nói chung. Hàm
lượng nitơ của từng dạng liên kết trong các hợp chất này là không thể xác
định được mà chỉ có thể xác định tổng của các dạng nitơ bằng phương pháp
phân tích Kjendahl. Nguyên tắc chung của phương pháp này là dùng axit
sunfuric đậm đặc oxy hóa toàn bộ các hợp chất hữu cơ có nitơ về ammoniac (NH3).
+ Chỉ số Phốtpho: Phốtpho là nguyên tố quan trọng trong mọi dạng
hình thù sự sống đã biết. Phốtpho vô cơ trong dạng phốtphát PO4 3- đóng một

(tự nhiên), đặc biệt trong môi trường khí hậu nóng. Nhóm vi khuẩn coliform
chủ yếu bao gồm các giống như citrobacter, Enterobacter, Escherichia,
Klebsiella và cả Fecal coliform (trong đó E.coli là loài thường dùng để chỉ
định việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân). Chỉ tiêu tổng coliform không thích
hợp để làm chỉ tiêu chỉ thị cho việc nhiễm bẩn nguồn nước bởi phân. Tuy
nhiên việc xác định số lượng Fecal coliform có thể sai lệch do một số vi sinh
vật (không có nguồn gốc từ phân) có thể phát triển ở nhiệt độ 440C. Do đó số
lượng E.coli được coi là một chỉ tiêu thích hợp nhất cho việc quản lý nguồn
nước. Để định lượng coliform người ta thường dùng phương pháp MPN. Số
lượng coliform hay E.coli được biểu diễn bằng số khả hữu MPN (Most
Probable Number) (Hoàng Kim Giao, 2007) [6].
2.1.3.2. Một số phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi lợn


13

Việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm
trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận. việc
lựa chọn phương pháp và quy trình xử lý nước phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước
- Lưu lượng nước thải
- Các điều kiện của hộ chăn nuôi
- Hiệu quả xử lý
Đối với chất thải chăn nuôi có thể áp dụng các biện pháp sau:
- Phương pháp cơ học
- Phương pháp xử lý hóa lý học
- Phương pháp xử lý sinh học.
Trong các phương pháp trên, xử lý sinh học là phương pháp chính, các
công trình xử lý sinh học thường đặt sau các công trình xử lý cơ học và xử lý
hóa học.

+ Bãi lọc ngầm trồng cây
+ Cánh đồng công cộng
- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
(sinh học hiếu khí nhân tạo và sinh học kỵ khí nhân tạo) gồm:
+ Bể lọc sinh học (bể Biophin).
+ Bể Aeroten
+ Bể Oxyten
+ Mương oxy hóa tuần hoàn (MOT)
+ Biogas
* Bể Biogas
- Định nghĩa: Hầm Biogas là bể kín chứa phân và chất thải hữu cơ từ
quá trình chăn nuôi sản xuất,…được ủ lên men yếm khí để tạo ra khí Biogas
(CH4) – được sử dụng như một nhiên liệu cung cấp cho các hoạt động sinh
hoạt cũng như sản xuất.


15

- Khí Biogas: Hay còn gọi là khí sinh học là một dạng năng lượng khi
mà các chất hữu cơ (phân động vật hoặc các sản phẩm của nông nghiệp) lên
men trong điều kiện không có không khí (quá trình yếm khí), vi sinh vật phân
hủy các chất tổng hợp và sinh ra khí. Khí sinh học là hỗn hợp khí bao gồm
CH4, CO2, N2, H2S và một số khí khác. Thành phần chủ yếu là CH4 và CO2.
Khi đốt cháy 1m3 hỗn hợp khí Biogas sinh ra lượng nhiệt khoảng 4.500 –
6.000calo/m3 tương đương với 1 lít cồn và 0,8 lít xăng, 0,6 lít dầu thô, 1,4kg
than hay 2,2kW điện.
Bảng 2.5: Thành phần khí trong hỗn hợp khí Biogas
Loại khí

Thành phần khí

hợp lý trong điều kiện kinh tế chuyển biến, nhu cầu cho sự hội nhập của Việt
Nam vào nền kinh tế thế giới [21].


16

Hiện nay nhu cầu chăn nuôi tập trung với quy mô lớn đã dẫn đến nhu
cầu phát triển các hầm Biogas với thể tích lớn quy mô công nghiệp và thực
hiện việc sản xuất ra điện. Vai trò của sự hợp tác giữa các cơ quan nghiên cứu
và các doanh nghiệp ngày càng quan trọng trong việc phát triển công nghệ
mới. Biogas là phương pháp xử lý kỵ khí khá đơn giản, thấy ở hầu hết các cơ
sở chăn nuôi quy mô trạng trại, kể cả quy mô hộ gia đình. Ưu điểm của bể
Biogas là có thể sản xuất được lượng khí sinh học để thay thế một phần các
nguồn năng lượng khác.
* Cấu tạo hệ thống phân hủy chất thải theo công nghệ Biogas
Hệ thống phân hủy Biogas được cấu tạo gồm 4 phần:
+ Hệ thống phân hủy chính: Là nơi diễn ra phân hủy hiếm khí các chất
hữu cơ chứa trong phân và nước tiểu. Bể phân hủy thường có dung tích lớn,
nhỏ tùy thuộc vào quy mô chăn nuôi của tổng trang trại, thông thường từ 10 – 30m3 .
+ Hệ thống điều áp: Có vai trò trong việc đảm bảo áp lực khí trong hệ
thống phân hủy chính, đồng thời đảm bảo quá trình an toàn cho cả hệ thống.
Hệ thống ống dẫn khí: Được cấu tạo bằng các đường ống dẫn nhựa PVC, có
chức năng chuyển tải khí đốt sinh học từ hệ thống phân hủy chính đến các
thiết bị khí sinh học.
+ Thiết bị sử dụng khí sinh học: Là những bếp đun, các thiết bị thắp
sáng, thiết bị sưởi (Trương Thanh Cảnh, 2001) [3].
* Các giai đoạn quá trình phân hủy kỵ khí
Quá trình phân hủy kỵ khí là chuỗi các phản ứng phân hủy liên tiếp và
có sự tham gia của các vi sinh vật.
Quá trình này gồm có 3 giai đoạn:

2.2. Cơ sở pháp lý
- Luật bảo vệ môi trường số 25/2014/QH13 ngày 23 tháng 06 năm 2014.