Nghiên cứu sử dụng bèo tây eichhornia crassipes (mart.) solms để xử lý nitơ và phôtpho trong nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ biogas

Nội dung của bài viết trình bày các kết quả nghiên cứu về khả năng loại bỏ N và P trong nước thải chăn nuôi lợn đã xử lý qua hầm biogas bằng việc sử dụng bèo tây (Eichhornia crassipes) ở qui mô pilot. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả loại bỏ tổng số nitơ và tổng số phôtpho khá cao trong khi vận hành đơn giản nên có triển vọng áp dụng trong điều kiện thực tế để xử lý nước thải chăn nuôi lợn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng bèo tây eichhornia crassipes (mart.) solms để xử lý nitơ và phôtpho trong nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ biogas Nghiên c TAP CHI SINHtây Eichhornia crassipes u s d ng Bèo HOC 2014, 37(1): 53-59 DOI: 10.15625/0866-7160/v37n1.6047 NGHIÊN C U S D NG BÈO TÂY Eichhornia crassipes (Mart.) Solms Đ X LÝ NITƠ VÀ PHÔTPHO TRONG NƯ C TH I CHĂN NUÔI L N SAU CÔNG NGH BIOGAS Vũ Th Nguy t*, Tr n Văn T a, Nguy n Trung Kiên, Đ ng Đình Kim Vi n Công ngh môi trư ng, Vi n Hàn lâm KH & CN Vi t Nam, *tranvunguyet@gmail.com TÓM T T: Bài báo này trình bày các k t qu nghiên c u v kh năng lo i b N và P trong nư c th i chăn nuôi l n ñã x lý qua h m biogas b ng vi c s d ng Bèo tây (Eichhornia crassipes) qui mô pilot. K t qu th c nghi m cho th y, t i lư ng 50 l/m2.ngày, v i t ng s nitơ (TN) và t ng s phôtpho (TP) ñ u vào trung bình là 89,79 mg/l và 15,69 mg/l, hi u su t x lý tương ng 65,79% và 55,19%. T i lư ng 100 l/m2.ngày, v i TN và TP ñ u vào trung bình 100,38 mg/l và 12,52 mg/l, hi u su t x lý tương ng 39,70% và 43,29%. Như v y, t i lư ng 50 l/m2.ngày, lư ng TN và TP lo i b là 2953,64 mgN/m2.ngày và 432,96 mgP/m2.ngày, còn t i lư ng 100 l/m2.ngày, các giá tr tương ng 3985,09 mgN/m2.ngày và 541,99 mgP/m2.ngày. H th ng pilot cho th y, hi u qu lo i b TN và TP khá cao trong khi v n hành ñơn gi n nên có tri n v ng áp d ng trong ñi u ki n th c t ñ x lý nư c th i chăn nuôi l n. Tuy nhiên, ñ ñánh giá tính n ñ nh, h th ng c n ñư c ho t ñ ng v i th i gian lâu dài hơn. T khóa: Bèo tây, nư c th i chăn nuôi l n, th c v t n i, lo i b nitơ và phôtpho M Đ U Chăn nuôi c a Vi t Nam là m t trong nh ng ngành quan tr ng trong nông nghi p, nhưng cũng là ngành gây ô nhi m n ng cho môi trư ng do ngu n nư c th i chăn nuôi không ñư c x lý, ñ c bi t v các ch tiêu vi sinh v t [18]. Vì v y, vi c ki m soát và x lý nư c th i chăn nuôi c n ñư c ñ c bi t quan tâm. Nư c th i chăn nuôi l n có hàm lư ng COD, nitơ và phôtpho r t cao. Sau khi x lý nư c th i chăn nuôi b ng phương pháp sinh h c (k khí, hi u khí), m c dù ch t ô nhi m gi m ñáng k nhưng nư c v n chưa ñ t yêu c u x th i, nh t là ñ i v i nitơ, phôtpho - nh ng tác nhân gây ra hi n tư ng phú dư ng t i th y v c ti p nh n. Công ngh sinh thái s d ng th c v t th y sinh (TVTS) có nhi u ưu ñi m so v i h th ng x lý nư c th i thông thư ng, trong ñó, có v n ñ gi m nitơ và phôtpho ñ n m c ch p nh n v m t môi trư ng. Phương pháp này r t thân thi n môi trư ng, r ti n, d v n hành và có tính hi u qu [4, 8, 16]. T i Hoa Kỳ, công ngh ñ t ng p nư c nhân t o, m t lo i hình công ngh sinh thái, ñư c s d ng khá ph bi n ñ x lý nư c th i chăn nuôi [9]. Cây bèo tây, Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, là m t trong các loài th c v t th y sinh (TVTS) ñư c s d ng thành công cho x lý nư c th i nhi u nư c trên th gi i. Bèo tây có ti m năng l n trong vi c lo i b nhi u ch t ô nhi m trong nư c th i [5, 10, 11] và nhi u công ngh s d ng loài TVTS này như là c u thành cơ b n ñã ñư c xây d ng [1]. H th ng x lý nư c th i s d ng bèo tây ñư c áp d ng ch y u vùng khí h u m vì nó m n c m v i nhi t ñ th p và băng giá. Ph n Nam c a Hoa Kỳ có nhi u h th ng x lý v i bèo tây [1, 23]. H th ng này cũng ñư c s d ng mi n Nam nư c Pháp, Brazil, Argentina, n Đ , Ai C p, Trung Qu c và các nư c khác có nhi t ñ mùa ñông không quá th p [2, 5, 6, 7, 10, 11, 16, 17]. Vi t Nam là qu c gia có tri n v ng trong vi c ng d ng công ngh sinh thái s d ng TVTS trong x lý ô nhi m nư c do có ñi u ki n khí h u nhi t ñ i cùng v i h th c v t khá phong phú và ña d ng. Tuy nhiên, các nghiên c u và ng d ng hi n nay còn ít ñư c quan tâm và thi u tính h th ng. V T LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U V t li u ñư c s d ng là Bèo tây (Eichhornia crassipes), thu c h L c bình (Pontederiaceae) [3]. Bèo s d ng cho th c nghi m là cây bánh t , sinh trư ng m nh, ñư c l y t ao thu c khu v c C Nhu (T Liêm, Hà N i). Th c nghi m 53 Vu Thi Nguyet et al. ch nh n ng ñ các thành ph n như COD, NH4+, NO3-, PO43- trư c khi ti n hành th c nghi m. Đ c trưng nư c th i chăn nuôi Ngu n nư c th i s d ng trong nghiên c u này ñư c l y t nư c th i sau quá trình x lý y m khí h m biogas t i Trung tâm nghiên c u l n Th y Phương (T Liêm, Hà N i), có các thông s chính như sau: pH trong kho ng 7,838,2; T ng s ch t r n lơ l ng (TSS) trong kho ng 5460-9450 mg/l; Nhu c u ôxy hóa h c (COD) trong kho ng 775,53-1985,98 mg/l; TN trong kho ng 744,59-1114,24 mg/l; TP trong kho ng 50,04-115,24 mg/l. Trong các d ng nitơ (N) thì d ng NH4+ là ch y u (703,82-892,11 mg/l) còn d ng NO3- là không ñáng k (0,651,68 mg/l). Nh m ñ t tiêu chu n th i sau x lý, nư c th i ñ u vào ñư c pha loãng và ñi u Thí nghi m ñư c ti n hành t i pilôt c a Phòng Th y sinh h c môi trư ng. Các s li u ñư c phân tích t i phòng thí nghi m c a Phòng Th y sinh h c môi trư ng, Vi n Công ngh môi trư ng. B trí thí nghi m qui mô pilôt Thí nghi m ñư c ti n hành trong b có kích thư c: C × D × R = 60 cm × 200 cm × 50 cm (hình 1). Th tích ngăn phân ph i: Cp × Dp × Rp = 10 cm × 20 cm × 50 cm = 10 lít. Th tích ...