ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
---------------------
DƯƠNG THỊ HẬU
Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI TRANG
TRẠI CHĂN NUÔI LỢN TUẤN HÀ THÔN MAI THƯỞNG
XÃ YÊN SƠN HUYỆN LỤC NAM, TỈNH BẮC GIANG
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
: ThS. Nguyễn Thị Huệ
Thái Nguyên, năm 2017
i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng
quản lý và xử lý chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn Tuấn Hà thôn Mai
Thưởng, xã Yên Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” tôi đã nhận được sự
quan tâm giúp đỡ của các thầy cô giáo Khoa Môi Trường - Trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên.
Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo ThS. Nguyễn Thị Huệ,
người đã tận tình trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thưc
hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, cùng các thầy
cô giáo Khoa Môi Trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn
thành đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Bác, các Anh,chị làm việc tại trang trại,
gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa
luận này.
Trong suốt quá trình thực tập. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do
kinh nghiệm và kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế nên khóa luận của tôi
không thể tránh khỏi những sai xót. Tôi rất mong được sự chỉ bảo của các
thầy, cô và các bạn để khóa luận được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 05 năm 2017
Sinh viên
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Hình 4.1: Biểu đồ so sánh một số chỉ tiêu chất lượng nước trước và sau xử lý
lần 1 bằng biogas với QCVN 62-MT:2016/BTNMT .................................... 36
Hình 4.2: Biểu đồ so sánh một số chỉ tiêu chất lượng nước trước và sau xử lý
lần 2 bằng biogas với QCVN 62-MT:2016/BTNMT .................................... 38
Hình 4.3: Biểu đồ so sánh một số chỉ tiêu chất lượng nước trước.................. 39
và sau xử lý lần 3 bằng biogas với QCVN 62-MT:2016/BTNMT ................ 39
iv
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
Từ, cụm từ viết tắt
Nghĩa của từ, cụm từ viết tắt
Bộ NN&PTNT
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
BOD5
Nhu cầu ôxy sinh học sử dụng trong 5 ngày
CH4
PTổng
Tổng lượng Photpho
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TCTK
Tổng cục thống kê
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TDS
Tổng chất rắn hòa tan
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 19
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................. 19
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 19
3.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 20
3.3.1. Phương pháp kế thừa và thu thập số liệu thứ cấp ................................ 20
3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp sơ cấp ........................................ 20
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 22
4.1. Khái quát về Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của xã Yên Sơn, huyện
Lục Nam, tỉnh Bắc Giang ............................................................................. 22
4.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 22
4.1.2. Điều kiện về kinh tế - xã hội ............................................................... 22
4.2. Đặc điểm, tình hình sản xuất của trang trại ..................................................... 23
4.3. Đánh giá hiện trạng quản lý và xử lý chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn
Tuấn Hà.................................................................................................................... 27
4.3.1. Lượng chất thải phát sinh trong chăn nuôi .......................................... 27
4.3.2. Công tác quản lý chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn Tuấn Hà .......... 32
4.3.3. Đánh giá chất lượng và hiệu quả xử lý nước thải tại trang trại chăn nuôi lợn
Tuấn Hà.................................................................................................................... 35
4.4. Đánh giá ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến sức khỏe con người ......... 41
4.5. Đề xuất các giải pháp trong công tác quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi
tại trang trại chăn nuôi lợnTuấn Hà .............................................................. 44
4.5.1. Xử lý bằng EM ................................................................................... 45
4.5.2. Xử lý nước thải bằng cây thủy sinh.................................................... 45
4.5.3. Công nghệ xử lý AO kết hợp khử trùng .............................................. 46
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 50
vii
5.1. Kết luận ................................................................................................. 50
nguồn nước bị nhiễm vi sinh vật như giun sán, tả, bệnh ngoài da, mắt… Bên
cạnh đó, bộ máy tổ chức quản lý Nhà nước về môi trường trong lĩnh vực chăn
nuôi còn thiếu và sự phân công, phân cấp trách nhiệm chưa rõ ràng, thiếu hợp
lý, thiếu số lượng và hạn chế về năng lực. Nhận thức của các cấp, ngành, địa
2
phương và toàn xã hội nói chung về tầm quan trọng của công tác bảo vệ môi
trường trong hoạt động chăn nuôi chưa đầy đủ và đúng mức.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tiễn đó và được sự đồng ý của Ban giám hiệu
nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi Trường – Trường Đại học Nông lâm
Thái Nguyên, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của cô giáo ThS. Nguyễn Thị
Huệ, tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Đánh giá hiện trạng quản lý và xử lý
chất thải tại trang trại chăn nuôi lợn Tuấn Hà thôn Mai Thưởng, xã Yên
Sơn, huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang.”
1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá được hiện trạng quản lý chất thải trong chăn nuôi lợn đang áp
dụng tại trang trại.
- Đánh giá được chất lượng nước thải và hiệu quả xử lý chất thải, nước
thải tại trang trại chăn nuôi lợn Tuấn Hà.
- Đánh giá được ảnh hưởng của chất thải chăn nuôi đến sức khỏe con
người.
- Đề xuất một số giải pháp quản lý và xử lý chất thải tại trang trại.
1.2.2. Yêu cầu của đề tài
- Các số liệu điều tra phải chính xác, khách quan và đáng tin cậy.
- Nội dung nghiên cứu phải thực hiện được các mục tiêu đề ra.
- Giải pháp phải khả thi, đáp ứng các yêu cầu về xử lý ô nhiễm môi
trường của khu vực.
vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của
con người và sinh vật.
* Thành phần môi trường: Theo điều 3 Luật Bảo vệ Môi trường Việt
Nam năm 2014: là yếu tố vật chất tạo thành môi trường gồm đất, nước, không
khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật và các hình thái vật chất khác.
* Ô nhiễm môi trường: là sự biến đổi của các thành phần môi trường
không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường
gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật [6].
* Ô nhiễm môi trường nước: Là sự thay đổi thành phần và chất lượng
nước, không đáp ứng cho các mục đích sử dụng khác nhau, vượt quá tiêu
chuẩn cho phép và có ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. Nước trong
tự nhiên tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau: nước ngầm, nước ở sông
suối, nước tồn tại ở thể hơi trong không khí. Nước bị ô nhiễm nghĩa là thành
phần của nó tồn tại các chất khác, mà các chất này có thể gây hại cho con
người và cuộc sống sinh vật trong tự nhiên. Nước bị ô nhiễm khó khắc phục
mà phải phòng tránh ngay từ đầu .
* Suy thoái nguồn nước: Là sự giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước
so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan
trắc trong thời kỳ trước đó [6].
5
* Chất gây ô nhiễm: là các chất hóa học, các yếu tố vật là sinh học khi
xuất hiện trong môi trường cao hơn ngưỡng cho phép làm cho môi trường bị ô
nhiễm.
* Chất thải: là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ,
sinh hoạt hoặc hoạt động khác [6].
* Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước: Là khả năng của
nguồn nước có thể tiếp nhận thêm một lượng nước mà vẫn đảm bảo chất
nước châu Âu và Mỹ, nước và chất thải chăn nuôi được coi là nguyên liệu để
sản xuất Biogas thu hồi năng lượng.
Tuy nhiên, do nước thải chăn nuôi lợn là nguồn ô nhiễm trầm trọng với
môi trường, loại nước thải rất khó xử lý bởi hàm lượng hữu cơ cũng như hàm
lượng Nitơ trong nước thải rất cao. Vì vậy, phát triển công nghệ xử lý nước
thải chăn nuôi lợn có hiệu quả cao và kinh tế đang là sự quan tâm đặc biệt của
các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam. Đối với loại nước thải này, nếu
chỉ xử lý bằng quá trình sinh học yếm khí thông thường không triệt để, vẫn
còn một lượng lớn chất hữu cơ và thành phần dinh dưỡng [4].
Trong những năm gần đây, chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại đã có
bước phát triển đáng kể, tuy nhiên việc chăn nuôi lợn theo quy mô hộ gia đình
vẫn còn rất phổ biến và số lượng chăn nuôi ngày càng nhiều. Đi cùng với nó,
tác động của chăn nuôi đến môi trường ngày càng nghiêm trọng. Thế nhưng
thực tế, vấn đề môi trường chưa được quan tâm đúng mức về công tác quản
lý và xử lý môi trường, hầu hết chất thải được xử lý sơ bộ và nước thải sau xử
lý sơ bộ được đổ trực tiếp ra môi trường, gây ô nhiễm môi trường xung quanh
và ảnh hưởng đến sức khỏe người dân.
Đánh giá hiện trạng quản lý và xử lý chất thải của chăn nuôi lợn sẽ giúp
người chăn nuôi biết được việc chăn nuôi gây ảnh hưởng tới môi trường như
thế nào. Từ đó tác động đến người chăn nuôi để họ có biện pháp xử lý chất
thải nhằm phát triển sản xuất đi đôi với bảo vệ môi trường, bảo vệ cuộc sống.
7
Nghiên cứu thực trạng quản lý và xử lý chất thải của chăn nuôi lợn còn giúp
cơ quan chức năng có cơ sở để đưa ra những giải pháp, những quyết định xử
phạt hợp lý nhằm hạn chế, ngăn chặn những tác động đến môi trường.
Như vậy, đánh giá hiện trạng quản lý và xử lý chất thải của chăn nuôi
lợn là quan trọng và hết sực cần thiết.
số 71/2011/TT-BNNPTNT ngày 21/10/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn.
- Hệ thống Tiêu chuẩn môi trường Việt Nam:
+ TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2: 1991), Chất lượng nước – Lấy mẫu –
Hướng dẫn ký thuật lấy mẫu.
+ TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985), Chất lượng nước – Lấy mẫu –
Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
+ TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4: 1987), Chất lượng nước – Lấy mẫu –
Hướng dẫn lấy mẫu ở hồ ao tự nhiên và nhân tạo.
+ TCVN 5999:1995 (ISO 5667-10: 1992), Chất lượng nước – Lấy mẫu –
Hướng dẫn lấy mẫu nước thải.
+ TCVN 6000:1995 (ISO 5667-11: 1992), Chất lượng nước – Lấy mẫu –
Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm.
+ TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989), Chất lượng nước – Xác định nhu
cầu oxy hóa học (COD).
+ TCVN 6638:2000 (ISO 10048:1991), Chất lượng nước – Xác định
Nitơ, vô cơ hóa xúc tác sau khi khử bằng hợp kim Devarda.
+ TCVN 6001-1: 2008 (ISO 5815-1: 2003), Chất lượng nước – Xác định
nhu cầu oxy sinh hóa sau n ngày (BODn)
+ TCVN 6202:2008 (ISO 6878:2004), Chất lượng nước – Xác định
photpho, phương pháp đo phổ amoni moliphat.
9
+ TCVN 6492:2011 (ISO 10523:2008), Chất lượng nước – Xác định pH
2.2.Tổng quan tình hình chăn nuôi trên thê giới và Việt Nam
2.2.1. Tình hình phát triển chăn nuôi trên thế giới
Theo thống kê của FAO (2009), tổng số đàn lợn năm 1987 là 821,2 triệu
con; năm 1991 là 857,8 triệu con; năm 1997 là 831,5 triệu con; năm 2005 là
37.930.307
4
Germany
28.338.990
5
Việt Nam
26.761.600
6
Spain
26.567.600
7
Russian Federation
19.081.411
8
Mexico
Tổng số đầu lợn: Theo số lượng thống kê của cục chăn nuôi tính đến
ngày 1/10/2016, cả nước có 29,1 triệu con (tăng 4,8% so với cùng kỳ năm
trước ). Các vùng có số đầu lợn nhiều là ĐBSH 7,4 triệu con chiếm 24,8%
tổng đàn lợn trong cả nước, ĐBSCL 3,24 triệu con chiếm 11,14%, Bắc Trung
Bộ và DHMT 5,42 triệu con chiếm 18,6%...
Bảng 2.2: Số đầu lợn qua các năm 2009-2016
STT
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Số đầu lợn
27,6
27,4
Nông thôn gửi Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ Tài chính thì kế hoạch phát triển
ngành chăn nuôi từ năm 2016 – 2020 như sau:
Ngành chăn nuôi Việt Nam theo định hướng từng bước tái cơ cấu ngành,
chuyển từ chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán sang phát triển chăn nuôi tập trung theo
mô hình trang trại, gia trại. Duy trì chăn nuôi nông hộ nhưng theo hình thức
công nghiệp và ứng dụng công nghệ cao, khuyến khích tổ chức sản xuất khép
kín, liên kết giữa các khâu trong chuỗi giá trị để cắt giảm chi phí, tăng hiệu
quả và giá trị gia tăng.Khuyến khích chuyển dịch dần chăn nuôi từ vùng mật
độ dân số cao (vùng đồng bằng) đến nơi có mật độ dân số thấp (vùng trung
du, miền núi), hình thành các vùng chăn nuôi xa thành phố, khu dân cư.
Ưu tiên phát triển chăn nuôi gà lông màu và heo lai. Đến năm 2020, đưa tỷ lệ
đàn gà lông màu đạt trên 60% trong cơ cấu đàn gà, tỷ lệ heo ngoại và heo lai
chiếm trên 75% trong cơ cấu đàn heo.
Giá trị sản xuất ngành chăn nuôi giai đoạn 2016 – 2020 tăng bình quân 4-5%
tỷ trọng ngành chăn nuôi trong tổng giá trị sản xuất nông nghiệp đạt 28%.
Đến năm 2020, tổng đàn heo đạt 28,7 triệu con. Trong đó, đàn heo ngoại và
heo lai đạt trên 90%, tổng đàn heo nái khoảng 3,0 – 3,5 triệu con.
Sản lượng thịt hơi các loại đạt 6,4 triệu tấn, trong đó thịt heo hơi đạt 4,2 triệu
tấn. Sản lượng thịt heo hơi xuất khẩu đạt 1 triệu tấn.
Sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp đạt 19,34 triệu tấn.
Cụ thể:
12
Bảng 2.3. Tốc độ phát triển của ngành chăn nuôi heo đến năm 2020
Tốc độ
tăng
Chỉ tiêu
1000
heo
con
Đàn heo
1000
nái
con
Tỷ lệ nái
ngoại
Đàn heo
thịt xuất
chuồng
Tỷ lệ heo
lai ngoại
%
1.000
con
%
Thịt hơi
1000
3.621
3.500
-2,7
24,2
26,0
27,9
29,7
30-33
-
48.550
48.560
48.580
48.600
48.600
0,05
4,66
16,74
17,69
18,81
19,34
3,68
5.547,
0
3.800,
0
Thức ăn
chăn nuôi
Triệu
công
tấn
18,12
nghiệp
+ Chỉ số Phôtpho: Photpho có trong nước tự nhiên, trong nước thải hầu
hết ở dạng muối photphat. Photpho là nguyên tố rất quan trọng đối với sự sinh
trưởng của sinh vật. Nguồn nước tưới có thể là nguồn cung cấp Photpho cho
14
cây trồng. Photpho hòa tan trong nước cũng là một chỉ tiêu quan trọng ảnh
hưởng đến môi trường nước. (Hoàng Thị Lan Anh, 2013)[1].
+ Chỉ số sinh vật Coliform: Coliforms và Fecal coliforms: Coliform là
các vi khuẩn hình que Gram âm có khả năng lên men lactose để sinh gas ở
nhiệt độ 35±0,50C, coliform có khả năng sống ngoài đường ruột của động vật
(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. (Hoàng Kim Giao, 2007)[5].
2.3.2. Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới và ở Việt
Nam
2.3.2.1. Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi trên thế giới
Ở Châu Á, các nước như: Trung Quốc, Thái Lan,… là những nước có
ngành chăn nuôi công nghiệp lớn trong khu vực nên rất quan tâm đến vấn đề
xử lý nước thải chăn nuôi.
Nhiều nhà nghiên cứu Trung Quốc đã tìm ra nhiều công nghệ xử lý nước
thải thích hợp như là:
- Kỹ thuật lọc yếm khí
kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường. Trên cơ sở đó có thể đề xuất ra những
giải pháp kỹ thuật phù hợp với từng điều kiện sản xuất cụ thể.
2.3.2.2. Các phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam
Ở Việt Nam nước thải chăn nuôi lợn được coi là một trong những nguồn
nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng. Việc mở rộng các khu dân cư xung
16
quanh các trang trại chăn nuôi lợn nếu không được giải quyết thỏa đáng sẽ
gây ra ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và gây ra
những vấn đề mang tính chất xã hội phức tạp. Nhiều nguyên cứu trong lĩnh vực
xử lý nước thải chăn nuôi lợn đang được hết sức quan tâm vì mục tiêu giải quyết
vấn đề ô nhiễm môi trường, đồng thời với việc tạo ra năng lượng mới.
Việc xử lý nước thải chăn nuôi lợn nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm
trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận. Việc
lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quá trình xử lý nước phụ thuộc vào
các yếu tố như
- Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước
- Lưu lượng nước thải
- Các điều kiện của trại chăn nuôi
- Hiệu quả xử lý
Đối với nước thải chăn nuôi có thể áp dụng cá phương pháp sau:
- Phương pháp cơ học
- Phương pháp hóa lý
- Phương pháp sinh học
Trong các phương pháp trên, ta chọn xử lý sinh học là phương pháp
chính. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình xử lý cơ
học, hóa lý.
a, Phương pháp xử lý cơ học