1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Đánh giá hiệu quả bể biogas plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại Phường Thịnh Đán ,TP Thái Nguyên Tỉnh Thái Nguyên

Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Đánh giá hiệu quả bể biogas plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại Phường Thịnh Đán ,TP Thái Nguyên Tỉnh Thái Nguyên

Nội dung chính của khoá luận là đánh giá được hiệu quả xử lý môi trường của bể Biogas Plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn, đánh giá hiệu quả mô hình Biogas đem lại, xem xét đề xuất mô hình Biogas hiệu quả cao trong chăn nuôi. Mời các bạn cùng tham khảo! ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- LUÂN VĂN LÝ Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BỂ BIOGAS PLASTIC NỔI TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI PHƯỜNG THỊNH ĐÁN, TP THÁI NGUYÊN TỈNH THÁ

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 62

Ngày tạo 10/12/2021 1:32:13 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.64 M

Tên tệp

Tải Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Đánh giá hiệu quả bể... (.pdf)

Xem mẫu

  1. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- LUÂN VĂN LÝ Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BỂ BIOGAS PLASTIC NỔI TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI PHƯỜNG THỊNH ĐÁN, TP THÁI NGUYÊN TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Khoa : Môi Trường Khóa học : 2014 – 2018 Thái Nguyên, năm 2018
  2. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------- LUÂN VĂN LÝ Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ BỂ BIOGAS PLASTIC NỔI TRONG XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NUÔI LỢN QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI PHƯỜNG THỊNH ĐÁN , TP THÁI NGUYÊN TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Lớp : K46 – KHMT - N02 Khoa : Môi Trường Khóa học : 2014 – 2018 Giảng viên hướng dẫn : TS Dư Ngọc Thành Thái Nguyên, năm 2018
  3. i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn “Đánh giá hiệu quả bể biogas plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại Phường Thịnh Đán ,Tỉnh Thái Nguyên” em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, các tổ chức và các cá nhân. Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tất cả các tập thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn này. Trước hết em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Khoa Môi trường, cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị kiến thức cho em trong quá trình học tập. Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất,em xin trân trọng cảm ơn Thầy giáo, TS:DƯ NGỌC THÀNH đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn này. Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn trang trại, cảm ơn gia đình ông Hoàng Văn Thăng đã giúp đỡ, cung cấp thông tin, số liệu cho em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn. Em cũng xin chân thành cảm ơn gia đình UBND Phường Thịnh Đán –TP Thái Nguyên - tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ em trong thời gian thực tập tại trang trại. Do thời gian nghiên cứu có hạn, và đề tài mang tính mới, luận văn của em chắc hẳn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô giáo cùng toàn thể bạn đọc. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05 năm 2018 Sinh viên LUÂN VĂN LÝ
  4. ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Số lượng lợn phân theo vùng giai giai đoạn 2010 – 2016 ..............................8 Bảng 2.2: Số lượng trang trại chăn nuôi phân theo vùng năm 2016 .............................10 Bảng 2.3. Sản lượng khí hàng ngày của một số loại nguyên liệu .................................13 Bảng 2.4: Thành phần hóa học của một số loại phân từ động vật.................................16 Bảng 2.5: Thành phần của KSH ....................................................................................16 Bảng 2.6: Tỷ lệ C/N của một số loại phân ....................................................................17 Bảng 2.7: Nồng độ các chất gây ức chế quá trình lên men của vi khuẩn kị khí ..................18 Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu phân tích nước thải trước và sau xử lý biogas .....................30 Bảng 3.2: Một số chỉ tiêu phân tích nước mặt ao bèo ..................................................30 Bảng 4.1: Số lượng đàn tại trang trại.............................................................................34 Bảng 4.2. Lượng nước thải phát sinh từ chăn nuôi .......................................................37 Bảng 4.3. Kết quả quan trắc nước thải chăn nuôi trước và sau khi sử lý bằng Biogas ngày 17/4/2018 .............................................................................................38 Bảng 4.4. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu nước mặt ao bèo ......................................43
  5. iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Số lượng lợn ở Việt Nam giai đoạn 2010 – 2017 ...........................................8 Hình 2.1: Thiết bị KSH nắp cố định ..............................................................................23 Hình 2.2. Hình ảnh minh họa ........................................................................................24 Hình 2.3. Mô hình Biogas trong thực tế ........................................................................25 Hình 4.1. Sơ đồ hệ thống xử lý chất thải của trang trại .................................................36 Hình 4.2: Biểu đồ so sánh hàm lượng COD đầu vào và đầu ra của bể Biogas ............39 Hình 4.3: Biểu đồ so sánh hàm lượng BOD5 đầu vào và đầu ra của bể Biogas ..........40 Hình 4.4: Biểu đồ so sánh hàm lượng NTS đầu vào và đầu ra của bể Biogas .............41 Hình 4.5: Biểu đồ so sánh hàm lượng PTS đầu vào và đầu ra của bể Biogas .............42 Hình 4.6 : Biểu đồ so sánh hàm lượng TSS đầu vào và đầu ra của bể biogas ..............42
  6. iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Biochemic Oxygen Demand BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường BVMT : Bảo vệ môi trường COD : Chemical Oxygen Demand QCVN : Quy chẩn Việt Nam KSH : Khí Sinh Học NN&PTNT : Nông nghiệp và phát triển nông thôn TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam THCS : Trung học cơ sở UBND : Ủy ban nhân dân VAC : Vườn ao chuồng VSMTNT : Vệ sinh môi trường nông thôn VSV : Vi sinh vật
  7. v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................ ii DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................iv MỤC LỤC ......................................................................................................................v PHẦN I. MỞ ĐẦU .........................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.................................................................................2 1.2.1. Mục tiêu chung ......................................................................................................2 1.3. Yêu cầu của đề tài.....................................................................................................3 1.4. Ý nghĩa của đề tài .....................................................................................................3 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................4 2.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi .............................................................................4 2.1.1. Định nghĩa về chất thải chăn nuôi .........................................................................4 2.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi ..............................................................4 2.1.3. Phân loại chất thải chăn nuôi .................................................................................5 2.1.4. Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi .....................................................5 2.1.5. Ứng dụng của chất thải chăn nuôi .........................................................................6 2.1.6. Tình hình chăn nuôi lợn ở Việt Nam .....................................................................7 2.2. Biogas và công nghệ Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi ................................11 2.2.1. Khái niệm Biogas ................................................................................................11 2.2.2. Đặc tính Biogas ...................................................................................................12 2.2.3. Khái niệm Công trình Khí Sinh Học: ..................................................................12 2.2.4. Các phản ứng hóa học và sự hình thành khí Biogas............................................12 2.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh Biogas ................................................14 2.2.6. Ứng dụng của Biogas trong đời sống và sản xuất ...............................................18 2.2.7. Bể Biogas và Bể yếm khí Biogas các yếu tố ảnh hưởng và duy trì hệ thống Biogas ...................................................................................................................19
  8. vi 2.2.8. vi sinh vật ứng dụng trong chăn nuôi ..................................................................20 2.2.9. Khái quát về hiệu quả và hiệu quả sử dụng hầm khí Biogas...............................21 2.2.10. Một số dạng hầm ủ Biogas ở Việt Nam ............................................................23 2.3. Tình hình sử dụng Biogas trên thế giới và ở Việt Nam .........................................25 2.3.1. Tình hình sử dụng Biogas trên thế giới ...............................................................25 2.3.2. Tình hình sử dụng Biogas tại Việt Nam ..............................................................26 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........29 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................29 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................29 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................29 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu, .........................................................................29 3.3. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................29 3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................29 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp .................................................................29 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ...................................................................30 3.4.3. Phương pháp phòng thí nghiệm...........................................................................30 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .........................................32 4.1. Khái quát về Trại Lợn hộ gia đình ông Hoàng văn Thăng .....................................32 4.1.1. Điều kiện cơ sở vật chất kỹ thuật của Trại lợn hộ gia đình ông Hoàng văn Thăng .32 4.1.2.Tình hình sản xuất chăn nuôi lợn tại Trại lợn ông Hoàng Văn Thăng .....................33 4.2. Đánh giá thực trạng sử dụng hầm Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi tại trang trại lợn hộ gia đình ông Hoàng văn Thăng . ................................................35 4.2.1.Hiện trạng nước thải từ trang trại .........................................................................35 4.2.2. Hệ thống xử lý chất thải Trại lợn ông Hoàng Văn Thăng ...................................35 4.2.3. Nguyên tắc vận hành ...........................................................................................36 4.2.4. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi của bể Biogas ..............................37 4.2.5. Đánh giá môi trường nước mặt ao( ao bèo). .......................................................43 4.2.6. Đánh giá hiệu quả đối với môi trường từ việc sử dụng Biogas tại trang trại....44 4.2.7. Đánh giá hiệu quả từ việc sử dụng Biogas tại trang trại .....................................46
  9. vii 4.3.Những khó khăn thuận lợi và đề xuất một số giải pháp khắc phục và nâng cao hiệu quả sử dụng Biogas .......................................................................................47 4.3.1. Những thuận lợi ...................................................................................................47 4.3.2.Những khó khăn ...................................................................................................47 4.3.3. Đề xuất một số giải pháp và nâng cao hiệu quả sử dụng Biogas ........................48 PHẦN 5. KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ ...........................................................................50 5.1. Kết luận...................................................................................................................50 5.2. Kiến nghị ................................................................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................51 PHỤ LỤC
  10. 1 PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Hiện nay sản xuất nông nghiệp ở nước ta hiện đang giữ vai trò chủ đạo,sự phát triển của ngành trồng trọt đã góp phần thúc đẩy ngành chăn nuôi phát triển và giữ vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp.Tuy nhiên việc tăng trưởng chăn nuôi một cách nhanh chóng đã gây ra không ít tác động tiêu cực đến môi trường do chất thải trong chăn nuôi.Việc tìm giải pháp phù hợp để xử lý chất thải sau chăn nuôi trước khi thải ra môi trường là hết sức cần thiết cho sự phát triển nông nghiệp bền vững. Ở nước ta, việc nghiên cứu các ứng dụng rộng rãi,công nghệ khí sinh học là một trong những giải pháp chủ yếu để giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, cung cấp nguồn chất đốt ,tiết kiệm năng lượng rất hiệu quả ở các vùng nông thôn. Theo Cục chăn nuôi Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển nông thôn (NN&PTNT), mỗi năm nghành chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra khoảng 75 – 85 triệu tấn chất thải, với phương thức sử dụng phân chuồng không qua xử lý ổn định và nước thải không qua xử lý xả trực tiếp ra môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng. Hiện nay, hình thức chăn nuôi truyền thống như chuồng trại gần nhà, thậm chí ở một số nơi nuôi gia súc gia cầm trong nhà, chất thải chăn nuôi trược tiếp thải ra môi trường khi chưa qua xử lý, không những gây mùi hôi khó chịu, gây ô nhiễm môi trường xung quanh mà còn gây mất vẻ mỹ quan môi trường. Phân và nước thải từ các hộ chăn nuôi thải ra môi trường chưa qua xử lý trở thành mối đe dọa trực tiếp tới sức khỏe con người và cả vật nuôi và đó còn là môi trường lý tưởng cho ruồi nhặng phát triển. Mật độ ruồi nhặng cao gây ra những bất tiện trong sinh hoạt, chúng còn là những kí chủ trung gian truyền nhiều bệnh truyền nhiễm hết sức nguy hiểm cho con người, vật nuôi. Bên cạnh đó, mùi hôi thối của phân gia súc, gia cầm cũng là mối
  11. 2 phiền toái đáng kể không những cho chính hộ chăn nuôi mà còn ảnh hưởng đến các hộ dân sống gần khu vực chăn nuôi. Trước thực trạng đó, để ngành chăn nuôi phát triển hiệu quả và bền vững đòi hỏi phải có các biện pháp quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi hữu hiệu. Thực tế, có rất nhiều dự án nghiên cứu của nhiều tổ chức, cá nhân về việc giải quyết chất thải từ hoạt động chăn nuôi để giảm nguy cơ ô nhiễm cũng như tận dụng lại chất thải chăn nuôi làm nguồn nguyên liệu phục vụ cho các hoạt động nông nghiệp khác. Trong đó, việc tận dụng chất thải chăn nuôi để tạo ra biogas được coi là một biện pháp hiệu quả nhất, không những giảm được nguy cơ ô nhiễm, giải quyết được bài toán năng lượng phục vụ cho sinh hoạt mà còn là giải pháp kinh tế cho những người dân ở nông thôn. Tuy nhiên, trong quá trình xây dựng và phát triển hệ thống đã gặp phải không ít khó khăn nên tốc độ mở rộng quy mô còn chậm. Xuất phát từ những yêu cầu trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả bể Biogas Plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn quy mô hộ gia đình tại Phường Thịnh Đán, TP Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên ’’ hướng đến mục tiêu mở rộng quy mô và phạm vi áp dụng công nghệ Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi, đem lại lợi ích kinh tế, nhằm góp phần giải quyết vấn nạn ô nhiễm đang đe dọa môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển nông nghiệp bền vững và xây dựng nông thôn mới ở địa phương. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá được hiệu quả xử lý môi trường của bể Biogas Plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi lợn Đánh giá hiệu quả mô hình Biogas đem lại Xem xét đề xuất mô hình Biogas hiệu quả cao trong chăn nuôi
  12. 3 1.2.2.Mục tiêu cụ thể - Đánh giá hiệu quả sử lý nước thải chăn nuôi của bể Biogas Plastic nổi tại trại - Thu thập số liệu, mẫu nước đem về phân tích và đánh giá hiệu quả sử lý của bể Biogas Plastic - Học hỏi được những kiến thức khi làm việc tại trang trại để áp dụng đối với cá nhân sau này, thu thập số liệu để hoàn thành báo cáo. 1.3. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải của bể Biogas tại Trại lợn hộ gia đình ông Hoàng văn Thăng - Tình hình sử dụng Biogas tại trang Trại - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử dụng Biogas tại trang trại lợn hộ gia đình ông Hoàng văn Thăng 1.4. Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa học tập và khoa học: + Nâng cao kiến thức và kĩ năng , rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ công tác bảo vệ môi trường, vận dụng, phát huy và nâng cao kiến thức đã học. + Kết quả nghiên cứu của để tài là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo về vật liệu và thiết kế các bể Biogas hiệu quả kinh tế và môi trường - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho mở rộng quy mô và phạm vi áp dụng bể Biogas Plastic nổi trong xử lý chất thải chăn nuôi tại địa phương
  13. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về chất thải chăn nuôi 2.1.1. Định nghĩa về chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi là chất thải phát sinh trong quá trình chăn nuôi như phân, nước tiểu, thức ăn thừa, xác xúc vật…. Chất thải trong chăn nuôi được chia ra làm ba loại: chất thải rắn, chất thải lỏng, chất thải khí. Trong chất thải chăn nuôi có nhiều chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng kí sinh trùng có thể gây bệnh cho động vật và con người (bộ NN&PTNT,cục nông nghiệp, 2005)[2]. 2.1.1.1. Ô nhiễm môi trường Theo định nghĩa của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thì “Ô nhiễm môitrường là sự đưa vào môi trường các chất thải nguy hại hoặc năng lượng đếnmức ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống sinh vật, sức khỏe con người hoặc làm suy thoái chất lượng môi trường”. 2.1.1.2. Ô nhiễm môi trường nước - Sự ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. - Theo hiến chương Châu Âu: Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi chu yếu do con người gây ra đối với chất lượng nước làm ô nhiễm nước và gây nguy hại cho việc sử dụng, cho nông nghiệp, nuôi cá… 2.1.2. Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi Chất thải rắn bao gồm chủ yếu là phân, xác xúc vật chết, thức ăn dư thừa của vật nuôi, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác, độ ẩm từ 50% - 83% và tỉ lệ NPK cao. Chất thải lỏng (nước thải) có độ ẩm cao hơn thường là từ 93% - 98% gồm phần lớn là nước thải của vật nuôi, nước rửa chuồng và phần phân lỏng hòa tan. Chất thải khí là các loại khí sinh ra trong quá trình chăn nuôi, quá trình phân hủy các chất hữu cơ ở dạng rắn và lỏng (Nguyễn Quang khải...,2009) [7].
  14. 5 2.1.3. Phân loại chất thải chăn nuôi - Chất thải rắn: + Phân: Lượng phân gia súc thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần thức ăn, trọng lượng gia súc. + Xác xúc vật chết: Xác xúc vật chết do bệnh là nguồn ô nhiễm chính cần phải xử lý triệt để nhằm tránh lây lan bệnh cho người và vật nuôi. + Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng và các chất thải khác: Loại chất thải này có thành phần đa dạng như cám, bột cá, bột thịt, các khoáng chất bổ sung, rau xanh, rơ rạ…Vì vậy nếu không được xử lý tốt hoặc không đúng phương pháp thì nó sẽ là tác nhân gây ô nhiễm môi trường tác động đến cơ sở chăn nuôi. - Chất thải lỏng: Trong các loại chất thải của chăn nuôi, chất thải lỏng là loại chất thải có khối lượng lớn nhất. Đặc biệt khi lượng nước thải rửa chuồng được hòa chung với nước tiểu của gia súc và nước tắm gia súc. Đây cũng là chất thải khó quản lý, khó sử dụng. Mặt khác nước thải chăn nuôi có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nhưng người chăn nuôi ít để ý đến việc xử lý nó - Chất thải khí: Mùi hôi chuồng nuôi là là hỗn hợp khí được tạo ra bởi quá trình phân hủy kị khí và hiếu khí của các chất thải chăn nuôi, quá trình thối rữa của các chất hữu cơ trong phân, nước tiểu gia súc hay thức ăn thừa sẽ sinh ra các khí độc hại và các khí có mùi hôi thối khó chịu. Các khí này có mặt thường xuyên và gây ô nhiễm chính, các khí này có thể gây hại đến sức khỏe con người và vật nuôi, trong đó NH3, H2S, CH4 được quan tâm nhất. Khí NH3 và H2S được hình thành chủ yếu trong quá trình thối rữa của phân, ngoài ra NH3 còn được hình thành từ sự phân giải urê của nước tiểu. 2.1.4. Khả năng gây ô nhiễm của chất thải chăn nuôi - Ô nhiễm môi trường không khí: Trong chất thải chăn nuôi luôn tồn tại một lượng lớn vi sinh vật hoại sinh. Vi sinh vật hiếu khí sử dụng oxy hòa tan phân hủy các chất hữu cơ và tạo ra các chất vô cơ: NO2, NO3, SO3, CO3 quá
  15. 6 trình này xảy ra nhanh không tạo mùi thối. Nếu lượng chất hữu cơ có quá nhiều vi sinh vật hiếu khí sẽ sử dụng hết lượng oxy hòa tan trong nước làm khả năng hoạt động phân hủy của chúng kém, gia tăng quá trình phân hủy yếm khí tạo ra các sản phẩm NH3, H2S, CH4, H2, indol…tạo mùi hôi, nước có màu đen có váng, là nguyên nhân làm gia tăng bệnh về đường hô hấp, tim mạch ở người và động vật(BNN&PTNT,2011)[4]. - Ô nhiễm đất: Chất thải chăn nuôi khi không được xử lý nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng tồn tại của mầm bệnh trong đất, cây cỏ có thể gây bệnh cho người và gia súc đặc biệt là các bệnh về đường ruột như thương hàn, phó thương hàn, viêm gan, giun đũa, sán lá…khi dùng nước thải chưa được xử lí người ta thấy rằng có salmonella và trứng kí sinh trùng trong đất ở độ sâu 50 cm và có thể tồn tại được 2 năm (Nguyễn phước Dân 2007) [5]. Bên cạnh đó việc sử dụng qua nhiều chất kháng sinh, chất diệt trùng, chất kích thích sinh trưởng sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường sống của người và gia súc. - Ô nhiễm nguồn nước: Khi lượng chất thải chăn nuôi không được xử lý đúng cách thải vào môi trường quá lớn làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, vô cơ trong nước làm giảm quá mức lượng Oxy hòa tan, làm giảm chất lượng nước mặt gây ảnh hưởng tới hệ vi sinh vật nước. Là nguyên nhân tạo nên nguồn nước chết (nước đen, hôi thối, sinh vật không thể tồn tại) ảnh hưởng đến sức khỏe con người, động vật và môi trường sinh thái. Hai chất dinh dưỡng trong nước thải dễ gây nên vấn đề ô nhiễm nguồn nước đó là Nito và Photpho. Trong nước thải chăn nuôi có chứa một lượng lớn vi sinh vật gây bênh và trứng kí sinh trùng, chúng tồn tại trong nước thải với thời gian là khá lâu từ vài tháng cho đến vài năm. 2.1.5. Ứng dụng của chất thải chăn nuôi - Sản xuất phân bón hữu cơ từ phân gia súc: Phân của các loại vật nuôi là chất hữu cơ, nếu bón trực tiếp cho cây thì cây rất khó hấp thụ, bên cạnh đó phân còn mang nhiều bệnh truyền nhiễm. Nhưng nếu phân được ủ đúng kĩ thuật thì các chất hữu cơ sẽ chuyển sang dạng vô cơ khi đó phân sẽ có tác dụng tốt hơn.
  16. 7 - Làm thức ăn thủy sản: Trong nghề nuôi cá các chuyên gia cũng đưa ra các kết luận sau khi nghiên cứu về vấn đề sử dụng chất thải chăn nuôi làm thức ăn cho cá: khi nuôi cá chép thì lượng phân của 30 - 45 con lợn đủ cho diện tích 1ha mặt ao nuôi; nuôi cá rô phi thì cần 50 - 100 con cho 1ha mặt ao. Số phân tối đa có thể dùng cho các ao nuôi cá không được vượt quá 20 tạ/ ha mặt nước trên một ngày đêm, để tránh sự quá tải dẫn đến ô nhiễm nguồn nước và làm cá chết. Tuy nhiên cần chú ý sau mỗi vụ thu hoạch cá cần tẩy sạch đáy ao, phơi khô, tiệt trùng để đảm bảo hiệu quả cho vụ nuôi tiếp theo(Nguyễn phước Dân,2007) [5]. Áp dụng mô hình VAC chính là mô hình tận dụng vật thải môt cách tối đa. - Làm hầm ủ biogas: Một trong những biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi là ủ biogas. Nguyên lý ủ Biogas dựa trên sự phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ của vi sinh vật yếm khí, hỗn hợp khí sinh ra gồm: NH3, H2S, CH4...trong đó CH4 là sản phẩm chủ yếu. Hầm ủ Biogas có các lợi ích: hạn chế mùi hôi thối, hạn chế các loài ruồi, muỗi, giun sán, vi sinh vật gây bệnh phát triển, góp phần giữ vệ sinh môi trường, vệ sinh phòng bệnh. Cung cấp khí sinh học để đun nấu, thắp sáng, chi phí xây dụng phù hợp với khả năng của hộ nông dân, hiện được Nhà nước hỗ trợ một phần kinh phí (Ấn phẩm ,2013)[1]. 2.1.6. Tình hình chăn nuôi lợn ở Việt Nam Theo đánh giá của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO): Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất. Chăn nuôi Việt Nam, giống như các nước trong khu vực phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu. Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi lợn của nước ta có biến động cả về tốc độ phát triển, phân bố lại địa bàn và phương thức sản xuất, đồng thời xuất hiện nhiều nhân tố bất ổn như gây ô nhiễm môi trường trầm trọng, vệ sinh an toàn thực phẩm và nhiều dịch bệnh mới… Trong giai đoạn 2010 – 2017, số đầu lợn trên cả nước có những thay đổi đáng kể, được thể hiện qua hình dưới đây. [11]
  17. 8 40.00 số lượng lợn nuôi (triệu… 33.75 35.00 27.75 29.07 30.00 27.37 27.06 26.49 26.26 26.76 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 - 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Thg2 - 2017 số lượng lợn nuôi (triệu con) Hình 2.1: Số lượng lợn ở Việt Nam giai đoạn 2010 – 2017 Nguồn: Tổng cục thống kê, 2010-2017 Số liệu từ biểu đồ cho ta thấy số lượng lợn nuôi trên cả nước có biến động đáng kể qua các năm trong giai đoạn 2010 – 2017. Số lượng lợn trên cả nước liên tục giảm, năm 2013 số lượng lợn giảm 4% so với năm 2010. Năm 2014, số lượng lợn nuôi của nước ta là 26,7 triệu con, dự kiến năm 2015 là 27,1 triệu con (Cục chăn nuôi, 2015). Chăn nuôi lợn ở nước ta cũng có sự khác nhau theo các vùng miền, cụ thể như sau Năm 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Vùng Đồng bằng sông Hồng 7301,0 7092,2 6855,2 6759,5 8892,8 6824,8 7414,4 Trung Du và miền núi 6602,1 6424,9 6346,9 6328,8 6697,0 6626,4 7175,5 phía Bắc Bắc Trung Bộ và Duyên 5552,9 5253,3 5084,9 5099,4 6799,0 5207,5 5420,6 hải miền Trung Tây Nguyên 1633,1 1711,7 1704,1 1722,3 1551,3 1742,3 1903,3 Đông Nam Bộ 2485,3 2801,4 2780,0 2758,8 3004,9 2890,2 3358,5 Đồng bằng sông Cửu 3798,9 3772,5 3722,9 3595,6 5824,6 3470,4 3803,0 Long Bảng 2.1: Số lượng lợn phân theo vùng giai giai đoạn 2010 – 2016
  18. 9 Số liệu từ biểu đồ cho ta thấy số lượng lợn nuôi trên cả nước có biến động đáng kể qua các năm trong giai đoạn 2010 – 2017. Số lượng lợn trên cả nước liên tục giảm, năm 2013 số lượng lợn giảm 4% so với năm 2010. Năm 2014, số lượng lợn nuôi của nước ta là 26,7 triệu con, dự kiến năm 2015 là 27,1 triệu con (Cục chăn nuôi, 2015). Chăn nuôi lợn ở nước ta cũng có sự khác nhau theo các vùng miền, cụ thể như sau: Từ bảng cho thấy vùng Đồng Bằng Sông Hồng là khu vực có tình hình chăn nuôi phát triển nhất trong cả nước, tiếp đó là Trung Du và miền núi phía Bắc, Bắc Trung Bộ và Duyên Hải miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên số lượng lợn ở những vùng này đang có chiều hướng giảm từ năm 2010– 2013. Bên cạnh đó các vùng như Tây Nguyên và Đông Nam Bộ lại có xu hướng tăng. Đặc biệt là vùng Đông Nam Bộ tăng tới 11%. Về quy mô chăn nuôi lợn ở Việt Nam qua các năm có nhiều biến động. Theo Gautier và cộng sự (2009), phần lớn là chăn nuôi nhỏ lẻ trong các hộ nông dân. Loại quy mô này (1 – 10 con) chiếm tới khoảng 80% tổng đàn lợn, các hình thức chăn nuôi khác với quy mô lớn hơn chỉ mới chiếm khoảng 20%. Trong đó quy mô chăn nuôi trung bình (5-10 nái hay 30 – 100 lợn thịt ) chiếm 10%, quy mô chăn nuôi khá lớn (20-500 nái hay 100 – 4000 lợn thịt) chiếm 5%, cuối cùng là chăn nuôi lớn (trên 500 nái hay trên 4000 lợn thịt) là 5% . Đến năm 2014, theo ông Nguyễn Văn Trọng, Phó Cục trưởng Cục Chăn nuôi, chăn nuôi lợn ở nước ta phổ biến là quy mô nhỏ, chiếm 70% về đầu con và 60% về sản lượng, phân tán trong nông hộ với trên 4 triệu hộ; trong đó chỉ có 1% số hộ nuôi từ 50 con trở lên, 12,7% số hộ nuôi 10- 50 con trở lên, 12,7% số hộ nuôi 10-50 con, số hộ nuôi 1-2 con chiếm tới 51,8%.[3]
  19. 10 Tuy nhiên, các năm gần đây xu hướng chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại đang ngày càng phát triển. Năm 2011 cả nước có 6.267 trang trại chăn nuôi,năm 2012 là 8.133 trang trại và đến năm 2013 là 9.206 trang trại. Số lượng trang trại chăn nuôi được phân bố ở các vùng khác nhau trên cả nước. Cụ thể được thể hiện trong bảng dưới đây. Bảng 2.2: Số lượng trang trại chăn nuôi phân theo vùng năm 2016 Đồng Trung du Bắc trung Đồng bằng và miền bộ và Tây Đông Bằng Vùng sông núi phía Duyên hải Nguyên Nam Bộ sông Cửu Hồng Bắc miền Trung Long Số lượng 3.779 917 886 478 2204 942 trang trại Nguồn: Tổng cục thống kê chăn nuôi Việt Nam. Chăn nuôi theo hướng trang trại sẽ có điều kiện tốt hơn về quy mô và mức đầu tư để có thế áp dụng các kỹ thuật tiên tiến nhằm cải thiện năng suất sản xuất và nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Ngoài ra, chăn nuôi trang trại còn tận dụng tốt tiềm năng quỹ đất ở các vùng gò đồi, đất hoang hóa, tạo công ăn việc làm tăng thu nhập cho người dân. Việt Nam cần có chiến lược phát triển chăn nuôi trong thời kì hiện nay. Ngày 16 tháng 01 năm 2008, thủ tướng Chính phủ ra Quyết định số 10/2008/QĐ – TTg về việc phê duyệt “ Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020” . Theo chiến lược này: + Đến năm 2020 ngành chăn nuôi cơ bản chuyến sang sản xuất phương thức trang trại, công nghiệp đáp ứng phần lớn nhu cầu thực phẩm đảm bảo chất lượng cho tiêu dùng và xuất khẩu. + Tỷ trọng chăn nuôi trong nông nghiệp đến năm 2020 đạt trên 42%, trong đó năm 2010 đạt khoảng 32% và năm 2016 đạt 39%. + Đảm bảo an toàn dịch bệnh
  20. 11 + Đảm bảo an toàn dịch bệnh và vệ sinh thực phẩm, khống chế các bệnh nguy hiểm trong chăn nuôi. + Các cơ sở chăn nuôi, nhất là theo phương thức trang trại, công nghiệp và giết mổ, chế biến gia súc phải có hệ thống xử lý chất thải, bảo vệ môi trường và giảm ô nhiễm môi trường. Cụ thể hơn, Bộ NN & PTNT đã ra Kế hoạch phát triển chăn nuôi lợn từ 2016 – 2020 như sau: Đến năm 2020, tổng đàn heo đạt 28,7 triệu con, tốc đô tăng bình quân hàng năm 1,07%. Trong đó, đàn heo ngoại và heo lai đạt trên 90%, tổng đàn heo nái khoảng 3,0 – 3,5 triệu con. [11] 2.2. Biogas và công nghệ Biogas trong xử lý chất thải chăn nuôi 2.2.1. Khái niệm Biogas Biogas (khí sinh học) là một loại khí đốt sinh học được tạo ra khi phân hủy yếm khí phân thải ra của gia súc và các chất hữu cơ (phụ phẩm nông nghiệp). Các chất thải của gia súc và các chất hữu cơ được cho vào hầm kín, ở đó các vi sinh vật sẽ phân hủy chúng thành các chất mùn và khí, khí này được thu lại qua một hệ thống đường dẫn tới lò đốt, phục vụ sinh hoạt của gia đình. Biogas là hỗn hợp khí nhẹ hơn không khí, nhiệt độ bốc lửa khoảng 700ºC, nhiệt độ ngọn lửa sử dụng biogas khoảng 870ºC. Thành phần của hỗn hợp khí như sau: - CH4 : 60 - 70%; - CO2 : 30 - 40%; - Hàm lượng hơi nước khoảng 30 - 160 g/m3 ; - Hàm lượng H2S khoảng 4 - 6 g/m3 . Phần còn lại là một lượng khí nhỏ N2, H2, CO, NH3,...Trong hỗn hợp khí sinh vật ta thấy CH4 chiếm một lượng lớn và là khí được sử dụng chủ yếu để
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược