ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------------
NGUYỄN ĐỨC MẠNH
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG QUẢN LÝ
VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI MỘT SỐ TRANG TRẠI
CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN BA CHẼ, TỈNH QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Thái Nguyên - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
-------------------------------
NGUYỄN ĐỨC MẠNH
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG QUẢN LÝ
VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI TẠI MỘT SỐ TRANG TRẠI
CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN BA CHẼ, TỈNH QUẢNG NINH
Ngành: Khoa học môi trường
Mã ngành: 80.44.03.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Nguyễn Thế Hùng
Tôi xin chân thành cả ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Trung tâm Dịch vụ - Kỹ
thuật nông nghiệp, Phòng Nông nghiệp huyện Ba Chẽ đã tạo điều kiện cho tôi
thu thập dữ liệu, những thông tin cần thiết để thực hiện khóa luận này.
Tôi xin cảm ơn sự góp ý chân thành của các Thầy, Cô giáo Khoa Môi
trường, Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện
luận văn.
Tôi xin được bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới sự giúp đỡ tận
tình, quý báu đó!
Thái nguyên, ngày 20 tháng 8 năm 2018
Học viên
Nguyễn Đức Mạnh
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................. vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. viii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề ..................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài ........................................................................... 3
3. Ý nghĩa khoa học của đề tài .......................................................................... 3
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU.................................... 4
1.1. Cơ sở pháp lý ............................................................................................. 4
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản ..................................................................... 4
1.1.2 . Các văn bản có liên quan.................................................................... 5
lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh........................................... 34
3.1.1. Tình hình phát triển chăn nuôi của huyện ......................................... 34
3.1.2. Áp lực của việc phát triển chăn nuôi đến môi trường tại huyện Ba Chẽ 38
3.1.3. Công tác quản lý chất thải chăn nuôi tại các hộ gia đình trên địa bàn ....... 40
3.2. Đánh giá hiện trạng và hiệu quả công tác xử lý chất thải tại một số
trang trại chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình trên địa bàn huyện Ba Chẽ,
tỉnh Quảng Ninh.............................................................................................. 42
3.2.1. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi lợn chưa qua xử lý tại một số
trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh ............ 42
3.2.2. Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi đã qua xử lý tại một số
trang trại chăn nuôi trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh ............. 46
3.2.3. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn tại một số trang
trại trên địa bàn huyện Ba Chẽ. ................................................................... 49
3.2.4. Đánh giá hiện trạng quản lý chất thải rắn chăn nuôi lợn tại một số
trang trại chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh ....... 53
v
3.3. Đánh giá nhận thức của người dân về việc xử lý chất thải chăn nuôi
lợn trên địa bàn huyện Ba Chẽ. ................................................................................... 55
3.3.1. Nhận thức của người dân về vấn đề ô nhiễm môi trường trong
chăn nuôi ..................................................................................................... 55
3.3.2. Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng các biện pháp
xử lý ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi tại các trang trại chăn nuôi. ..... 57
3.4. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý chất thải
chăn nuôi lợn nhằm bảo vệ môi trường trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh
Quảng Ninh ..................................................................................................... 59
3.4.1. Giải pháp về quản lý nhà nước trong chăn nuôi và bảo vệ môi trường ..... 59
3.4.2. Giải pháp về công nghệ ..................................................................... 60
Bảo vệ môi trường
COD:
Hàm lượng oxy hòa tan
DO:
Nhu cầu oxy hoá học
NĐ-CP:
Nghị định Chính phủ
QCVN:
Quy chuẩn Việt Nam
TCVN:
Tiêu chuẩn Việt nam
UBND:
Uỷ ban nhân dân
VSV:
Vi sinh vật
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Biểu đồ tỷ lệ phương pháp xử lý chất thải chăn nuôi ......................... 42
Hình 3.2: Chỉ tiêu phân tích BOD5 ..................................................................... 44
Hình 3.3: Chỉ tiêu phân tích COD ....................................................................... 44
Hình 3.4: Chỉ tiêu phân tích N tổng số................................................................ 45
Hình 3.5: Chỉ tiêu phân tích TSS ........................................................................ 45
Hình 3.6. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu nước thải chăn nuôi xử lý bằng
Biogas đang áp dụng tại 03 gia trại chăn nuôi lợn ................................ 48
Hình 3.7. So sánh kết quả chỉ tiêu BOD5 trước và sau xử lý bằng bể Biogas .... 50
Hình 3.8. So sánh kết quả chỉ tiêu COD trước và sau xử lý bằng bể Biogas ..... 51
Hình 3.9. So sánh kết quả chỉ tiêu N tổng số trước và sau xử lý bằng bể Biogas ...... 51
Hình 3.10. So sánh kết quả chỉ tiêu TSS trước và sau xử lý bằng bể Biogas ..... 52
Hình 3.11: Chi phí xây dựng, chi phí sửa chữa, nạo vét hầm Biogas................. 58
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước có tỷ lệ phát triển nông nghiệp cao, chiếm hơn
70% trong tổng sản phẩm thu nhập quốc dân (GDP). Trước đây, nghề trồng cây
lương thực đóng góp đa số cho ngành nông nghiệp nước ta. Và hiện nay, việc
gia tăng sản lượng thực phẩm từ chăn nuôi gia súc cũng đã đem lại những bước
tiến mới trong nông nghiệp. Nó đã mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần làm
chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp, từ trồng trọt sang chăn nuôi, đồng thời cải
thiện đáng kể đời sống kinh tế của nông dân.Tuy nhiên, việc phát triển các hoạt
động chăn nuôi gia súc, gia cầm tự phát một cách tràn lan, ồ ạt trong điều kiện
người nông dân thiếu vốn, thiếu hiểu biết đã làm gia tăng tình trạng ô nhiễm
nuôi còn chứa nhiều mầm bệnh như: Samonella, Leptospira, Clostridium
tetani,…nếu không xử lý kịp thời. Bên cạnh đó còn có nhiều loại khí được tạo
ra bởi hoạt động của vi sinh vật như NH3, CO2, CH4, H2S, . . . Các loại khí
này có thể gây nhiễm độc không khí và nguồn nước ngầm ảnh hưởng đến đời
sống con người và hệ sinh thái. Chính vì vậy mà việc thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cho các trại chăn nuôi heo là một hoạt động hết sức cần thiết.
Huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh là huyện vùng cao, người dân tộc thiểu
số chiến phần đông, đây là khu vực chăn nuôi lợn nhỏ lẻ, phân tán, tuy nhiên số
lượng đàn lợn ngày càng lớn kéo theo chất lượng chất thải như phân, nước tiểu,
chất độn chuồng, thức ăn thừa, xác vật nuôi chết…càng tăng thêm ô nhiễm môi
trường do chất thải không được xử lý hoặc chỉ xử lý sơ bộ rồi thải ra môi
trường đã gây tác động xấu đến nguồn nước, đất, không khí và ảnh hưởng
nghiêm trọng đến sức khoẻ người chăn nuôi lợn nói riêng và các hộ dân cư
xung quanh nói chung. Xuất phát từ thực tế đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
“Đánh giá thực trạng quản lý và xử lý chất thải tại một số trang trại chăn
nuôi lợn quy mô hộ gia đình trên địa bàn huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh”.
3
2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
- Đánh giá tình hình phát triển và công tác quản lý chất thải chăn nuôi
lợn tại các trang trại huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh.
- Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng hầm Biogas tại một
số trong chăn nuôi lợn trên địa bàn huyện
- Đánh giá nhận thức của người dân về việc xử lý chất thải chăn nuôi
và các yếu tố ảnh hưởng đến việc áp dụng biện pháp xử lý trên địa bàn
huyện Ba Chẽ.
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý, xử lý chất thải nhằm
giảm thiểu ô nhiễm môi trường trong các trang trại chăn nuôi lợn trong điều
* Ô nhiễm môi trường:
- Là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với Quy
chuẩn kĩ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con
người và sinh vật (Bộ TN&MT, 2015 [3]).
- Ô nhiễm môi trường chăn nuôi là khái niệm để chỉ môi trường chăn nuôi và
môi trường xung quanh bởi những sản phẩm thải của quá trình chăn nuôi.
- Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi về chất lượng và làm nhiễm
bẩn nguồn nước gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông
nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí và ảnh hưởng mạnh đến các sinh vật (Bộ
TN&MT, 2015 [3]).
5
- Nước bị ô nhiễm vi sinh vật: Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi
trường nước chủ yếu là phân rác, nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước
thải bệnh viện… Để đánh giá chất lượng nước dưới góc độ ô nhiễm sinh học
thì người ta sử dụng chỉ số Coliform. Đây là chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn
Coliform có trong nước, thường không gây bệnh cho người và sinh vật, nhưng
để biểu hiện sự ô nhiễm nước bởi tác nhân sinh học. Ô nhiễm nước được xác
định theo các giá trị tiêu chuẩn môi trường.
- Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng
nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho nông
nghiệp, công nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài
hoang dã (Hiến chương Châu Âu, 1999 [11]).
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5980-1995 và ISO 6107/1-1980: Nước thải
là nước được thải ra sau khi đã sử dụng hoặc được tạo ra qua một quá trình
công nghệ và không còn giá trị trực tiếp đối với quá trình đó.
1.1.2 . Các văn bản có liên quan
- Điều 69 Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014 quy định việc bảo vệ môi
Tài nguyên và Môi trường Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp. Ký hiệu: QCVN 40:2011/BTNMT.
- Quyết định số 3197/2016/QĐ-UBND ngày 30/9/2016 của UBND tỉnh
Quảng Ninh ban hành quy định chi tiết một số nội dung và mức hỗ trợ nâng
cao hiệu quả chăn nuôi nông hộ trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh giai đoạn
2016-2020 theo Quyết định số 50/2014/QĐ-TTG ngày 04/9/2014 của Thủ
tướng Chính phủ và Quyết định số 2309/2017/QĐ-UBND ngày 16/6/2017
về việc sử đổi, bổ sung một số nội dung Quyết định số 3197/2016/QĐUBND ngày 30/9/2016.
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Một số vấn đề môi trường nảy sinh trong hoạt động chăn nuôi ở
nước ta
Những năm qua, chăn nuôi có sự tăng trưởng nhanh cả về quy mô và giá
trị. Bên cạnh lợi ích kinh tế mang lại, thì chăn nuôi cũng đang nảy sinh rất
7
nhiều vấn đề về chất lượng môi trường, đe dọa sức khỏe của cộng đồng dân
cư địa phương và ảnh hưởng đến toàn bộ hệ sinh thái tự nhiên.
Bảng 1.1. Số lượng lợn phân theo các vùng của Việt Nam
(Đơn vị: 1000 con)
Năm
2012
Cả nước
26.494,0
2013
7.175,5
miền Trung
5.084,9
5.099,4
5.207,4
5.367,9
5.420,6
Đồng bằng sông Cửu Long
3.722,9
3.595,6
3.470,4
3.589,1
3.803,0
330,5
332,0
2
Bò sữa
7,00 - 8,00
3
Bò thịt
5,00 - 8,00
4
Gà
5,00
(Nguồn: Nguyễn Thanh Sơn và cs, 2006)[19]
8
Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi càng lớn thì lượng chất thải thải ra
ngoài môi trường càng nhiều. Đây cũng chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi
trường hiện nay.
Tuy nhiên, việc quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi lại chưa được quan
tâm đúng mức. Hiện mới khoảng 70% hộ chăn nuôi có chuồng trại, tỷ lệ hộ
gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh cũng chỉ chiếm khoảng 10%;
hộ có công trình khí sinh học (hầm Biogas) chỉ đạt 8,7%; khoảng 23% số hộ
70,88% hộ gia đình trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh đã có chuồng trại gia súc
hợp vệ sinh. Gần 30% hộ còn lại chưa có chuồng trại hợp vệ sinh là một trong
những nguồn gây ô nhiễm nước mặt cho khu vực nông thôn trên địa bàn tỉnh.
Do đó, điều cần thiết là phải xây dựng chuồng trại chăn nuôi gia súc hợp vệ
sinh cho toàn bộ số hộ gia đình có hoạt động chăn nuôi nhằm giải quyết vấn
đề nghiêm trọng nhất cho khu vực nông thôn ở tỉnh Quảng Ninh (Sở TN&MT
tỉnh Quảng Ninh, 2015 [18].
Với tổng số đàn lợn là 374.916 con, đàn gia cầm là 2,77 triệu con (năm
2014 theo Báo cáo kinh tế - xã hội 5 năm của tỉnh), tạo ra nguồn chất thải từ
chăn nuôi rất lớn ra môi trường. Hoạt động chăn nuôi gia súc quy mô hộ gia
đình còn rất phổ biến tại Quảng Ninh. Các cơ sở này đa số chưa có hệ thống
xử lý nước thải, chất thải rắn (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh,
2015 [17].
Theo số liệu thống kê có khoảng 88 triệu tấn chất thải chăn nuôi; trong
đó chất thải từ lợn, gia cầm và gia súc tương ứng 30,1%, 30% và 38,4% và
chất thải từ các động vật khác chiếm 1,5%. Số hộ áp dụng các biện pháp xử lý
chất thải chăn nuôi năm 2016 mới chỉ đạt khoảng 53% (2,2 triệu hộ). Do đó
10
đây là một trong những nguồn chất thải lớn, có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi
trường vùng nông thôn và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe người dân (Trần Hằng,
2017 [10]).
Vấn đề nghiêm trọng nhất liên quan đến môi trường nước nông thôn là
nước thải chăn nuôi. Để cải thiện môi trường nước tại tỉnh Quảng Ninh, vấn
đề xử lý nước thải chăn nuôi gia súc đòi hỏi phải được giải quyết. Ủy ban
Nhân dân tỉnh Quảng Ninh đã xem xét nước thải chăn nuôi là một vấn đề ưu
tiên, và đang xúc tiến thực hiện việc thẩm định một dự án thí điểm xử lý
nước thải chăn nuôi tại hai xã thuộc huyện Đông Triều. Nhà máy thí điểm sẽ
Lượng phân tươi
(kg/ngày)
Phân
Nước tiểu
Bò
5
4–5
15 – 20
Trâu
5
4–5
18 – 25
Lợn
2
3
1,2 – 4,0
mùa vụ trong năm (Hill, D.T, Toller, E.W và cs, 1974 [23]).
12
Bảng 1.4. Lượng phân thải ra ở gia súc, gia cầm hàng ngày
Loại gia súc, gia cầm
Phân tươi (kg/ngày)
Tổng chất rắn (% tươi)
Bò sữa (500kg)
35
13
Bò thịt (400kg)
25
13
Lợn nái (200kg)
16
9
(Nguồn: Bùi Hữu Đoàn và cs, 2011)[7]
Theo Bộ NN&PTNT (2013), nếu với mức thải trung bình 1,5 kg phân
lợn/con/ngày; 15kg phân trâu, bò/con/ngày; 0,5kg phân dê/con/ngày và 0,2 kg
phân gia cầm/con/ngày thì hàng năm với tổng đàn vật nuôi trong cả nước thì
riêng lượng phân phát thải trung bình đã hơn 85 triệu tấn mỗi năm. Lượng
phân này phân hủy tự nhiên nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm nặng nề
đất, nước và không khí do phát thải nhiều khí độc như CO 2, CH4 (còn gây
hiệu ứng nhà kính) ...
Thành phần các chất trong phân gia súc, gia cầm phụ thuộc vào nhiều
yếu tố khác nhau như: Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống; độ
tuổi; tình trạng sức khỏe vật nuôi…
13
Bảng 1.5. Thành phần hoá học của phân lợn từ 70 – 100 kg
Đặc tính
Đơn vị
Giá trị
-
6,47 – 6,95
Vật chất khô
g/kg
0,23 – 0,41
Các axit mạch ngắn
g/kg
3,83 – 4,47
pH
(Nguồn: Bùi Hữu Đoàn và cs, 2011)[7]
Trong phân lợn hàm lượng nitơ khá cao (7,99 – 9,32 g/kg). Ngoài ra,
trong phân còn có chứa nhiều loại vi khuẩn, virus và trứng ký sinh trùng,
trong đó vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với các giống điển
hình như Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella. Trong 1 kg
phân có chứa 2.000 – 5.000 trứng giun sán gồm chủ yếu các loại: Ascaris
suum, Oesophagostomum, Trichocephalus.
1.2.2.2. Thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi
- Nước thải chăn nuôi là một trong những loại chất thải rất đặc trưng, có
khả năng gây ô nhiễm môi trường rất cao, đặc biệt là COD, BOD, hàm lượng
chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P và vi sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải
được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Việc lựa chọn một quy trình xử
lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần tính
chất nước thải (Nguyễn Hoài Châu, 2007 [5]), bao gồm:
- Các chất hữu cơ và vô cơ: Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ
chiếm 70–80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon và các
dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ
420-550
BOD5
Mg/l
3500-8900
COD
Mg/l
5000- 12000
TSS
Mg/l
680-1200
Tổng P
Mg/l
36-72
Tổng N
Mg/l
hợp nhiều loại khí trong đó có trên 40 loại gây mùi, chủ yếu là H 2S và NH3.
Trong điều kiện kỵ khí cộng với sự có mặt của vi khuẩn trong phân và nước
thải xảy ra quá trình khử các ion sunphát (SO42-) thành sunphua (S2-). Trong
điều kiện bình thường thì H2S là một trong những nguyên nhân gây ra các vấn
đề về màu và mùi. Nồng độ S2- tại hố thu nước thải chăn nuôi lợn có thể lên
đến 330 mg/l cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn (theo TCVN 5945-2005 cột
C nồng độ sunfua là 1,0 mg/l).
Mùi hôi chuồng nuôi là hỗn hợp khí được tạo ra bởi quá trình phân hủy
kỵ khí và hiếu khí của các chất thải chăn nuôi, quá trình thối rữa các chất hữu
cơ trong phân, nước tiểu gia súc hay thức ăn dư thừa sẽ sinh ra các khí độc hại
các khí có mùi hôi thối khó chịu. Cường độ của mùi hôi phụ thuộc vào điều
kiện mật độ của vật nuôi cao, sự thông thoáng kém, nhiệt độ và ẩm độ không
khí cao. Khí NH3 và H2S được hình thành chủ yếu trong quá trình thối rữa của
phân do các vi sinh vật gây thối, ngoài ra NH3 còn được hình thành từ sự phân
giải urê của nước tiểu.