Biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh

Nội dung của bài viết giới thiệu về các loại thực vật thủy sinh dùng để xử lý chất thải chăn nuôi, cách thức xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh và ưu, nhược điểm của phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biện pháp xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinhBIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔIBẰNG THỰC VẬT THỦY SINHCN Nguyễn Thị AnhI. GIỚI THIỆUNước thải trong chăn nuôi bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn,máng uống… là loại nước gây ô nhiễm nặng nhất vì nó có chứa các chất vô cơ, hữu cơ, khoángchất… Hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm:protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như cellulose, acid amin. Hàm lượng các chất vô cơchiếm từ 20 -30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3-…Ngoài ra, nước thải trong chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật. Các vi sinh vật này là nhữngtác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, chúng bao gồm các nhóm: vi khuẩn điển hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigella sp, Proteus, Clostridium sp…đây là các vi khuẩngây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ. Các loại virus có thể tìm thấy trong nước thải như: coronavirus, polio virus, aphthovirus… và ký sinh trùng trong nước gồm các loại trứng và ấu trùng, kýsinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu và dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước. Đặc biệtnước thải từ các trại chăn nuôi chứa khối lượng lớn các nitrogen, phosphorus và những hợp chấtvô cơ có thể hoà tan được. Rất khó có thể tách những chất này khỏi nước bằng quét tước hay lọcthông thường.Việc xử lý nước thải thường đòi hỏi công nghệ hiện đại, tốn kém, ảnh hưởng đến hiệu quảsản xuất. Tuy nhiên, nếu không được xử lý phù hợp, nguồn nước này sẽ gây ra tình trạng ônhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Xử lý nước thải bằng cácloài thực vật thủy sinh đã và đang được áp dụng tại nhiều nơi trên thế giới với ưu điểm rẻ tiền, dễvận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiệntự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồngthời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ thống sinh thái của địaphương.II. NỘI DUNG2.1 Giới thiệu về các loại thực vật thủy sinh dùng để xử lý chất thải chăn nuôiThực vật thủy sinh là bao gồm các loài thực vật sinh trưởng trong môi trường nước, nó cóthể gây nên một số bất lợi cho con người do việc phát triển nhanh và phân bố rộng của chúng.Tuy nhiên, lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho con người, gia súccó thể làm giảm thiểu các bất lợi gây ra bởi chúng mà còn thu thêm được lợi nhuận.Bảng 1: Một số thủy sinh thực vật tiêu biểuTên thông thườngMyriophyllum spicatumBlyxa aubertiiEichhornia crassipesBèo tấmWolfia arrhigaBèo tai tượngPistia stratiotesSalviniaSalvinia sppCattailsTypha sppBulrushScirpus sppSậyThuỷ sinh thực vật sống nổiWater milfoilLục bìnhThuỷ sinh thực vật sống trôi nổiHydrilla verticillataBlyxaThuỷ sinh thực vật sống chìmTên khoa họcHydrillaLoạiPhragmites communisBảng 2: Nhiệm vụ của thủy sinh thực vật trong các hệ thống xử lý nước thảiPhần cơ thểNhiệm vụRễ/thânLà giá bám cho vi khuẩn phát triểnLọc và hấp thu chất rắnHấp thu ánh mặt trời do đó cản trở sự pháttriển của tảoThân/lá ở mặt nước hoặc phía trên mặt nướcLàm giảm ảnh hưởng của gió lên bề mặt xử lýLàm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyểnChuyển oxy từ lá xuống rễ Mục đích thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải chăn nuôi:+ Ôn định chất thải.+ Loại bỏ dinh dưỡng trong nước thải.+ Thu hồi dinh dưỡng vào sinh khối.+ Thu hồi sinh khối thực vật sử dụng cho mục đích khác. Vai trò của thực vật thủy sinh:+ Cung cấp môi trường bám dính của VSV (rể, thân) để VSV ổn định chất thải. Một số nghiên cứu về xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinhMột nghiên cứu được thực hiện tại tỉnh Hậu Giang, trong thời gian 9 tháng, nhằm khảo sátdiễn biến độ đục, hàm lượng COD, tổng nitơ, phosphat tổng trong nước thải chăn nuôi và đánhgiá hiệu quả xử lý nước thải của rau ngổ và lục bình thông qua sự tăng trưởng cũng như khảnăng hấp thu đạm, lân, kim loại nặng của hai loại rau này trong môi trường nước thải. Kết quảcho thấy, hiệu suất xử lý nước thải của rau ngổ đối với độ đục là 96,94%; COD là 44,97%; Nitơtổng là 53,60%, phosphat tổng là 33,56%. Hiệu suất xử lý nước thải của lục bình đối với độ đụclà 97,79%; COD là 66,10%; Nitơ tổng là 64,36%, phosphat tổng là 42,54%. Kết quả về đặc điểmsinh học cho thấy, rau ngổ và lục bình có khả năng thích nghi và phát triển tốt trong môi trườngnước thải. Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong rau ngổ, lục bình, nước ao thí nghiệm vàbùn, kết quả cho thấy Cu, Zn, Cd, Cr trong nước thải xả ra môi trường đạt loại A so TCVN 5942- 1995. Nghiên cứu khẳng định, hệ thống ao xử lý có trồng rau ngổ và lục bình có thể được thiếtkế phù hợp với mô hình chăn nuôi heo hộ gia đình hay trang trại nhỏ với quy trình khép kín:chăn nuôi gia súc - nuôi cá - trồng cây. Theo đó, chủ hộ có thể tận dụng nguồn nước xả từ hệthống để tưới cây, vệ sinh chuồng và nuôi cá.Một nghiên cứu khác sử dụng Bèo Tây để xử lý Nitơ và Photpho trong nước thải chăn nuôilợn sau công nghệ biogas đã chỉ ra rằng: Khi sử dụng bèo tây đã xử lý hiệu quả N và P. Kết quảthực nghiệm cho thấy ở tải lượng 50 l/m2.ngày, hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm TN, NO3-, NH4+và TP lần lượt là là 65,79%; 73,48%; 78,70% và 55,19%. Tính ra, tải lượng TN và TP đưa vàohệ thống là 4489,5 mg N/m2.ngày và 784,5 mg P/m2.ngày và lượng được loại bỏ tương ứng là2953,64 mg N/m2.ngày và 432,96 mg P/m2.ngày. Với tải lượng 100 l/m2.ngày, hiệu suất xử lýcác chất ô nhiễm TN, NO3-, NH4+ và TP lần lượt là 39,70%; 71,05%; 54,47% và 43,29%. Tínhtrên đơn vị diện tích, khi đưa vào hệ thống 10038 mg TN/m2.ngày và 1252 mg TP/m2.ngày thìlượng được loại bỏ tương ứng là 3985,09 mg N/m2.ngày và 541,99 mg P/m2.ngày.2.2 Cách thức xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinhBước 1: Nước thải từ các chuồng gia súc cho chảy vào bể lắng, để chất thải rắn lắng xuống dướiđáy. Đây là bước đầu tiê ...