Tài liệu đánh giá hiện trạng môi trường nước và đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm trong trại lợn tuấn hà xã yên sơn, huyện lục nam, tỉnh bắc giang.

`ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----- ----- NGUYỄN THỊ YẾN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI TRẠI LỢN TUẤN HÀ 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 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----- ----- NGUYỄN THỊ YẾN Tên đề tài: “ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG TRẠI LỢN TUẤN HÀ 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 Lớp : K45B – KHMT Khoa : Môi trường Khóa học: 2013 – 2017 Giảng viên hướng dẫn: TS.Trần Thị Phả Thái Nguyên - năm 2017 i LỜI CẢM ƠN Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa môi trường và giảng viên hướng dẫn cô Trần Thị Phả, em tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước và đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm môi trường nước trong trại lợn Tuấn Hà xã Yên Sơn - Huyện Lục Nam - Tỉnh Bắc Giang”. Để hoàn thành khóa luận này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Môi trường - Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến thức và nhiều kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình học vừa qua. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo Trần Thị Phả, người đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong suốt thời gian thực tập. Và em cũng xin cảm ơn chủ trang trại lợn Tuấn Hà đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập vừa qua Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đa có cố gắng nhưng do thời gian và năng lực có hạn nên đề tài của em còn nhiều thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2017 ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm8 Bảng 2.2: Thành phần % của phân gia súc gia cầm ........................................ 8 Bảng 2.3: Thành phần hóa học của nước tiểu có trọng lượng 70 - 100kg ....... 9 Bảng 2.4: Tính chất nước thải chăn nuôi heo ................................................ 10 Bảng 2.5: Các nước có số lượng lợn nhiều nhất thế giới............................... 14 Bảng 2.6: Số đầu lợn qua các năm (đơn vị triệu con) ................................... 15 Bảng 4.1: Số lợn nái trong những năm gần đây ............................................ 26 Bảng 4.2: Lịch vệ sinh phòng bệnh của trại lợn nái ..................................... 28 Bảng 4.3: Kết quả phân tích nước thải trước Bioga chăn nuôi của trang trại Tuấn Hà ...................................................................................... 31 Bảng 4.5: Kết quả phân tích nước sau bioga ................................................. 34 Bảng 4.6: Kết quả phân tích nước mặt .......................................................... 37 Bảng 4.7: Kết quả phân tích nước ngầm ....................................................... 39 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Biểu đồ nồng độ của COD trong trang trại Tuấn Hà .................... 32 Hình 4.2: Biểu đồ nồng độ của BOD trong trang trại Tuấn hà ..................... 32 Hình 4.3: Biểu đồ nồng độ của TSS trong trang trại Tuấn hà....................... 33 Hình 4.4: Biểu đồ nồng độ COD trước và sau biogas so với QCVN 62/2016 .... 35 Hình 4.5: Biểu đồ hiện nồng độ BOD trước và sau biogas so với QCVN 62/2016 ...................................................................................... 35 Hình 4.6: Biểu đồ hiện nồng độ TSS trước và sau biogas so với QCVN 62/2016 ...................................................................................... 36 Hình 4.7: Biểu đồ nồng độ BOD5 của trại lợn Tuấn Hà so với QCVN 08/2015 .. 38 Hình 4.8: Chất lượng nước ngầm theo NH4+ ................................................ 40 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT: Kí hiệu Tên đầy đủ BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa BVMT: Bảo vệ môi trường BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường COD: Nhu cầu oxy hóa học DO: Nồng độ oxy tự do trong nước FAO: Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hợp Quốc KTXH: Kinh tế xã hội QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TSS: Tổng chất rắn lơ lửng VSV: Vi sinh vật v MỤC LỤC PHẦN 1 ............................................................................................................................ 1 PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài .................................................................................... 2 1.2.1 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................ 2 1.2.2 Yêu cầu của đề tài ................................................................................................. 2 1.3.Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................ 2 1.3.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ...................................................... 2 1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................................. 3 PHẦN 2 ............................................................................................................................ 4 TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................................................. 4 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài ........................................................................................... 4 2.1.1.Cơ sở lý luận......................................................................................................... 4 2.1.2. Cơ sở thực tiễn..................................................................................................... 5 2.1.3.Cơ sở pháp lý ........................................................................................................ 6 2.2.Chất thải từ hoạt động chăn nuôi lợn và các vấn đề ô nhiễm môi trường ...................... 7 2.2.1.Đặc điểm của chất thải chăn nuôi .......................................................................... 7 2.2.2. Nước tiểu ............................................................................................................. 9 2.3. Nước thải.................................................................................................................... 9 2.4. Khí thải .................................................................................................................... 11 2.5.1 Tình hình phát triển chăn nuôi lợn trên thế giới. .................................................. 13 2.5.2. Tình hình chăn nuôi tại Việt Nam ...................................................................... 14 vi 2.6. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải và phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn ........................................................................................................................... 15 2.6.1. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải chăn nuôi lợn .............................. 15 2.6.2. Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi lợn ............................................ 17 2.6.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình phân hủy yếm khí.................. 22 Phần 3 ............................................................................................................................. 23 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 23 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 23 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................................. 23 3.3 Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 23 3.4 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 23 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp. ................................................................. 23 3.4.2 Phương pháp điều tra thu thập tài liệu, số liệu ..................................................... 24 3.4.3 Phương pháp, vị trí, kí hiệu mẫu lấy mẫu. ............................................................... 24 3.4.4 Phương pháp phân tích........................................................................................ 24 3.4.5 Phương pháp xử lí số liệu.................................................................................... 25 Phần 4 ............................................................................................................................. 26 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................................... 26 4.1. Khái quát về trang trại .............................................................................................. 26 4.1.1. Điều kiện tự nhiên, cơ sở vật chất của cơ sở thực tập ......................................... 26 (Nguồn: kết quả thống kê tại trang trại)........................................................................ 28 4.1.2. Công tác quản lý và vệ sinh môi trường tại trang trại.......................................... 29 4.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải của trang trại Tuấn Hà ............................ 30 4.2.1. Đánh giá chất lượng nước trước biogas .............................................................. 30 4.3.2. Đánh giá chất lượng nước thải sau bioga ............................................................ 34 vii 4.3.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước mặt ......................................................... 37 4.3.4. Đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm ...................................................... 39 4.4. Một số tồn tại và giải pháp trong chăn nuôi theo quy mô trang trại tại trang trại Tuấn Hà xã Yên Sơn ................................................................................................................ 40 4.4.1. Một số tồn tại ..................................................................................................... 40 4.4.2. Các giải pháp ..................................................................................................... 41 PHẦN 5 .......................................................................................................................... 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 43 T 5.2. Kiến nghị .................................................................................................................. 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 45 1 PHẦN 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Như chúng ta đã biết, nông nghiệp là một ngành sản xuất vật chất cơ bản, giữ vai trò to lớn trong việc phát triển kinh tế của hầu hết các nước, đặc biệt là các nước đang phát triển. Ở các nước này còn nghèo, đại bộ phận sống bằng nghề nông. Tuy nhiên ở các nước phát triển, mặc dù tỉ trọng GDP nông nghiệp không lớn, nhưng khối lượng nông sản của các nước này khá lớn và không ngừng tăng, đảm bảo cung cấp đủ cho đời sống cho con người những sản phẩm tối cần thiết. Ở Việt Nam hiện nay, nông nghiệp giữ vị trí chủ đạo trong ngành kinh tế quốc dân khi có 70% dân cư sống dựa vào nông nghiệp. Trong các ngành trong nông nghiệp hiện nay thì chăn nuôi đang giữ một vị trí vô cùng trọng, nó không những cung cấp một lượng thực phẩm khá lớn cho tiêu dùng hàng ngày mà nó còn là nguồn thu nhập của hàng triệu người dân hiện nay. Đây là một ngành rất có tiềm năng phát triển nên quy mô, số lượng của ngành một tăng, GDP của ngành ngày một cao. Trước đây, chăn nuôi chỉ phát triển ở quy mô hộ gia đình, nhưng hiện nay ngành chăn nuôi đang có phát triển theo quy mô trang trại và ngày càng được áp dụng các phương pháp chăn nuôi mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể, áp dụng các công nghệ tiến bộ khoa học kỹ thuật mới trong chăn nuôi nhằm tạo ra năng suất và chất lượng cao hơn. Loại hình chăn nuôi này đang được người dân ở các địa phương quan tâm, trong đó chăn nuôi gia súc, gia cầm chiếm tỷ lệ lớn nhất. Với những hiệu quả kinh tế đem lại của ngành chăn nuôi nói chung và ngành chăn nuôi lợn nói riêng, bên cạnh những lợi ích đó thì chăn nuôi lợn cũng mang lại nhiều vấn đề về môi trường, đặc biệt là môi trường nước xung quanh trại lợn. 2 Ngành chăn nuôi đưa vào môi trường nhiều những chất ô nhiễm khá phức tạp như: phân, nước tiểu, hoocmon, chất kháng sinh, hóa chất, các loại vi sinh vật, hàm lượng nitrat trong nước khá cao... các loại chất thải này gây ô nhiễm khá lớn cho môi trường nước, nếu không được quan tâm xử lý thì sẽ gây ảnh hưởng lớn đến nguồn nước tại khu vực đó. Vì vậy, để đánh giá được hiện trạng môi trường nước trong trại lợn Tuấn Hà em đã thực hiện đề tài: “ Đánh giá hiện trạng môi trường nước và đề xuất một số biện pháp xử lý ô nhiễm trong trại lợn Tuấn Hà 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 hiện trạng môi trường nước xung quanh trại lớn Tuấn Hà tại xã Yên Sơn huyện Lục Nam tỉnh Bắc Giang. - Đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước tại trại lợn. 1.2.2 Yêu cầu của đề tài - Phản ánh đầy đủ, đúng đắn hiện trạng môi trường nước xung quanh trang trại lợn và ảnh hưởng của nó tới môi trường xung quanh. - Đảm bảo tài liệu, số liệu đầy đủ, trung thực, khách quan. - Kết quả phân tích các thông số về chất lượng nước chính xác. - Các mẫu nghiên cứu và phân tích đảm bảo tính khoa học và được lấy tại trang trại. 1.3.Ý nghĩa của đề tài 1.3.1.Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Vận dụng kiến thức đã học của nhà trường vào thực tế. - Từ việc đánh giá hiện trạng, đề xuất một số giải pháp phù hợp nhằm cải thiện và bảo vệ môi trường. 3 - Đánh giá vấn đề thực tế và hiện trạng môi trường nước thải chăn nuôi. - Củng cố kiến thức cơ sở cũng như kiến thức chuyên ngành, tạo điều kiện tốt hơn phục vụ công tác môi trường sau khi ra trường. Vận dụng và phát huy được các kiến thức đã học tập và nghiên cứu. - Bổ sung tư liệu cho học tập. 1.3.2.Ý nghĩa thực tiễn Qua quá trình nghiên cứu hiện trạng và ảnh hưởng của nước thải tại trang trại chăn nuôi lợn để biết được những khó khăn và tồn tại trong việc quản lý và xử lý nước thải, giúp trang trại chăn nuôi lợn có công tác quản lý môi trường được tốt hơn. Góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi, và đề xuất những giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện của trang trại, cải thiện cảnh quan môi trường và nâng cao chất lượng môi trường sống cho cộng đồng dân cư. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1.Cơ sở lý luận Trong các nước ASEAN, Việt Nam là một nước chịu áp lực đất đai lớn nhất. Tốc độ tăng trưởng dân số và quá trình đô thị hóa đã làm giảm diện tích đất nông nghiệp. Để đảm bảo an toàn về lương thực, thực phẩm, biện pháp duy nhất là thâm canh chăn nuôi trong đó chăn nuôi lợn là một thành phần quan trọng trong định hướng phát triển. Trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi lợn phát triển với một tốc độ rất nhanh nhưng chủ yếu là tự phát và chưa đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật về chuồng trại và kỹ thuật chăn nuôi. Do đó, năng suất chăn nuôi thấp và gây ô nhiễm môi trường một cách trầm trọng. Ô nhiễm môi trường không những ảnh hưởng đến sức khỏe vật nuôi, năng suất chăn nuôi mà còn ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh. Mỗi năm ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm thải ra khoảng trên 76 triệu tấn phân, trên 30 triệu khối chất thải lỏng (bao gồm nước tiểu, nước rửa chuồng, nước từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn) được thải ra môi trường [13]. Cho đến nay chưa có một báo cáo đánh giá chi tiết và đầy đủ về ô nhiễm môi trường do ngành chăn nuôi gây ra. Theo báo cáo tổng kết của Viện chăn nuôi, hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nước chảy tự do ra ngoài môi trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc, đặc biệt là vào các ngày oi bức. Nồng độ H2O và NH3 cao hơn mức cho phép nhiều lần. Ngoài ra, trong nước thải còn chứa COD, BOD, coliforms, E.coli... và trứng run sán cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [1]. 5 Khả năng hấp thụ Nito và Photpho của gia súc, gia cầm rất kém, nên khi thức ăn có chứa N và P đi vào cơ thể thì chúng sẽ bị bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu, nên trong nước thải sẽ chứa hàm lượng Nito và Photpho cao. 2.1.2. Cơ sở thực tiễn Nước thải chăn nuôi thuộc loại chứa nhiều SS, COD, N, P, vì vậy xử lí nước thải chăn nuôi kỹ thuật yếm khí luôn là lựa chọn đầu tiên. Ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ, nhất là nước Anh, nước và chất thải chăn nuôi được coi là nguyên liệu để sản xuất bioga thu hồi năng lượng. Ở Đức, năng lượng bioga từ chất thải chăn nuôi và các chất hữu cơ khác đã được đưa vào cán cân năng lượng quốc gia để đạt mục tiêu 20% năng lượng sử dụng là năng lượng tái tạo vào năm 2020 [3] Tuy nhiên, do nước thải chăn nuôi lợn là một nguồn thải ô nhiễm trầm trọng đối với môi trường loại nước thải khí xử lí, bởi lượng hữu cơ cũng như hàm lượng N trong nước thải rất cao. Vì vậy, phát triển công nghệ xử lí 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 cũng như ở Việt Nam. Đối với loại nước thải này nếu chỉ xử lí bằng quá trình sinh học yếm khí thông thường không triệt để, vẫn còn một lượng lớn các chất hữu cơ và phần lớn thành phần dinh dưỡng. Trong nhưng năm gần đây, chăn nuôi lợn theo quy mô trang trại đã có bước phát triển đáng kể, quy mô chăn nuôi tập trung ngày càng nhiều. Đi cùng với nó tác động của hoạt động chăn nuôi đến môi trường ngày càng nghiêm trọng. Thế nhưng trong thực tế, vấn đề môi trường chưa được các chủ trang trại quan tâm đúng mức. Hầu hết các trang trạo đều xây dựng hầm ủ Bioga để xử lý chất thải và tận dụng chất đốt, nhưng công suất không đủ lớn, một phần lớn chất thải được đổ trực tiếp ra môi trường. 6 Như vậy, đánh giá hiện trạng môi trường nước trong trại lợn và điều vô cùng cần thiết. 2.1.3.Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13, ban hành ngày 23/06/2014 của Quốc hội có hiệu lực từ ngày 01/01/2015. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/06/2012. - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của chính phủ về việc Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường. - Nghị định số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 của Chính phủ về Quy định cấp phép, thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn nước. - Nghị định số 201/2013/NĐ-CP của chính phủ về việc Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước. - Nghị định số 25/2013/NĐ-CP của chính phủ về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải. - Thông tư số 04/2010/TT-BNNPTNT ngày 15/1/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quy định về ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về điều kiện trại chăn nuôi lợn, trại chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học. - Quyết định số 22/2006/QĐ-BTNMT, ngày 18/12/2006 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc bắt buộc áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường. - QCVN 09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm. - QCVN 62-MT:2016/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi 7 2.2.Chất thải từ hoạt động chăn nuôi lợn và các vấn đề ô nhiễm môi trường 2.2.1.Đặc điểm của chất thải chăn nuôi Chất thải chăn nuôi được chia làm 3 nhóm: + Chất thải rắn: phân, rác, thức ăn thừa... + Chất thải lỏng: nước tiểu, nước rửa chuồng, tắm cho lợn, các chất kháng sinh.. + Chất khí: CO2, NH4+, CH4... 2.2.1.1. Chất thải rắn - phân - Là những thành phần từ thức ăn, nước uống mà cơ thể gia súc không hấp thụ được và thải ra bên ngoài cơ thể, bao gồm những thành phần: - Những dưỡng chất không tiêu hóa được của quá trình tiêu hóa vi sinh: men tiêu hóa, chất xơ, protein dư thừa, các khoáng chất thừa như P2O5, K2O, CaO, MgO cũng xuất hiện trong phân [4]. - Các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trysin, sepsin..), các mô tróc ra từ các niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra bên ngoài. - Các loại vi sinh vật có trong thức ăn, ruột bị thải ra theo phân. Thành phần trong phân thì phụ thuộc vào nhiều yếu tố: + Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống + Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi khác nhau thì khả năng tiêu hóa thức ăn cũng khác nhau) + Tình trạng sức khỏe của vật nuôi và nhu cầu dưỡng chất của cơ thể: nếu nhu cầu của cá thể cao, dưỡng chất nhiều thì năng lượng thải phân cũng nhiều và ngược lại. Ngoài ra lượng phân còn chứa nhiều các loại vi khuẩn, virut, và kí sinh trùng. 8 Lượng phân thải ra ngoài môi trường thì tùy thuộc vào giống, loài, tuổi và khẩu phần ăn. Lượng phân thải ra mỗi ngày ước tính 6 - 8% trọng lượng của vật nuôi. Lượng phân tùy thuộc vào lượng tiêu thụ thức ăn hàng ngày và có thể dao động từ 0,5- 3kg/con/ngày. Tuy nhiên theo một số nhóm nghiên cứu thì hầu hết các trang trại hiện nay đều cho lợn ăn bằng thức ăn có sẵn nên có thể tính theo lượng thức ăn tiêu thụ. Tính trung bình cho các nhóm lợn về tỉ số giữa lượng phân thu được/ngày và lượng thức ăn ăn vào/ngày là 1,252/2,92. Điều này có nghĩa là cứ một kg thức ăn vào sẽ thải ra 0,43kg phân. Bảng 2.1: Khối lượng phân và nước tiểu của gia súc thải ra trong 1 ngày đêm Loại gia súc Lượng phân (kg/ngày) Nước tiểu (kg/ngày) Trâu bò lớn 20-25 10-15 Lợn (<10kg) 0,5-1 0,3-0,7 Lợn (15-45kg) 1-3 0,7-2 Lợn (45-100kg) 3-5 2-4 (Nguồn: Bùi Xuân An, 2010) [1] 2.2.1.2. Thành phần trong phân lợn Thành phần trong phân lợn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Thành phần dưỡng chất của thức ăn và nước uống - Độ tuổi của lợn (mỗi độ tuổi có khả năng tiêu hóa thức ăn khác nhau) - Tình trạng sức khỏe vật nuôi và nhu cầu cá thể: nếu nhu cầu cá thể cao thì sử dụng dưỡng chất nhiều thì lượng phân thải ra cũng nhiều và ngược lại. Bảng 2.2: Thành phần % của phân gia súc gia cầm loại phân Lợn Trâu, bò Gà Nước 82,0 83,14 56,0 Nito 0,60 0,29 1,63 P2O5 0,41 0,17 0,54 K2O 0,26 1,00 0,85 CaO 0,09 0,35 2,4 MgO 0,10 0,13 0,74 9 Ngoài ra, Trong phân còn chứa nhiều loại vi khuẩn, virut và kí sinh trùng, trong đó vi khuẩn loại Enterobacteriaces Shigella, Proteus, klebsilla. Trong 1kg phân thì có chứa 2000-5000 trứng sán bao gồm các loại: Ascaris suum, Oesophagostomum, Trichocephalus. (Nguyễn Thị Hoa Lý 2004) [6]. 2.2.2. Nước tiểu Nước phân chuồng là hỗn hợp phân, nước tiểu và nước rửa chuồng. Vì vậy, nước phân chuồng rất giàu dinh dưỡng và có giá trị lớn về mặt phân bón. Trong 1m3 nước phân có khoảng 5-6kg N nguyên chất, 0,1kg P2O5, 12kg K2O (Bergmann,1965). Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và rất giàu kali. Đạm trong nước phân chuồng tồn tại ở 3 dạng: ure, axit uric và axit hipuuric, khi tiếp xúc với không khí một thời gian hay bón phân vào đất thì bị VSV phân giải axit uric và axit hippuric thành ure và sau đó chuyển thành amoni carbonat. Bảng 2.3: Thành phần hóa học của nước tiểu có trọng lượng 70 - 100kg Chỉ tiêu pH Vật chất khô NH4-N Ntổng Tro Urê Carbonat Đơn vị g/kg g/kg g/kg g/kg g/kg g/kg Giá trị 7.77 – 8.19 30.9 – 35.9 0.13 – 0.40 4.90 – 6.63 8.5 – 16.3 123 - 196 0.11 – 0.19 (Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên,1997, 1998)[2]. 2.3. Nước thải Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải rất đặc trưng và có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao do chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P, VSV gây bệnh. Theo thống kê đánh giá hiện trạng môi trường của Viện Chăn nuôi năm 2006 tại các cơ sở chăn nuôi lợn có quy mô tập trung tại 10 Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Quảng nam, Bình Dương, Đồng Nai cho thấy đặc điểm của các chất thải chăn nuôi: + Các chất hữu cơ: các hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon và cac chất dẫn suất của chúng, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, ngoài ra còn các hợp chất khó phân hủy sinh học: các hợp chất hydrat carbon, hợp chất vòng thơm, hợp chất đa vòng và hợp chất chứa clo hữu cơ. Các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amomonium, muối chclorua. + N, P: Khả năng hấp thụ N và P của các loại gia súc, gia cầm rất kém, nên thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo đường phân và nước tiểu. trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng N - tổng =200 - 350mg/l trong đó N - NH4 chiếm khoảng 80 - 90%, P - tổng = 60 - 100mg/l. + Sinh vật gây bệnh: nước thải chăn nuôi chứa nhiều vi trùng, virus và ấu trùng, giun sán gây bệnh. Bảng 2.4: Tính chất nước thải chăn nuôi heo Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Độ màu Pt – Co 350 – 870 Độ đục mg/l 420 - 550 BOD5 mg/l 3500 – 8900 COD mg/l 5000 - 12000 SS mg/l 680 – 1200 Ptổng mg/l 36 – 72 Ntổng mg/l 220 – 460 Dầu mỡ mg/l 5 - 58 pH - 6,1 – 7,9 (Nguồn: Trương Thanh Cảnh & cộng tác viên, 1997, 1998)[2] 11 2.4. Khí thải Chất khí thải: Chăn nuôi phát thải nhiều loại khí thải như CO2, NH3, CH4, H2S...(chủ yếu thuộc loại khí nhà kính) do hoạt động tiêu hóa, hô hấp của vật nuôi, do ủ phân, chế biến thức ăn, ước tính khoảng vài trăm triệu tấn/năm. * NH3: Trong chăn nuôi heo, lượng nước tiểu sinh ra hàng ngày rất nhiều với thành phần khí NH3 là chủ yếu. Chất khí này ở nồng cao kích thích mạnh lên niêm mạc, mặt mũi, đường hô hấp dễ dị ứng tăng tiết dịch, gây co thắt phế quản và gây ho. Nếu nồng độ cao sẽ gây hủy hoại đường hô hấp. Trong máu NH3 bị oxy hóa thành NO2 làm hồng cầu trong máu chuyển động hỗn loạn, ức chế chức năng vận chuyển oxy đến các cơ quan của hồng cầu, trường hợp nặng có thể gây thiếu oxy ở não dẫn đến nhức đầu, mệt mỏi thậm chí có thể gây tử vong [9]. * CH4: Khí mêtan là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ dễ phân hủy trong chất thải chăn nuôi. CH4 là khí không màu, không mùi, có thể cháy. Trong không khí nếu nồng độ CH4 chiếm từ 45% trở lên thì sẽ gây ngạt thở do thiếu ôxy. Nếu tiếp xúc với CH4 ở nồng độ 40000 mg/m3 sẽ dẫn đến tai biến cấp tính biểu hiện bởi các triệu chứng như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, tâm thần, nhức đầu, buồn nôn, say sẫm… Khi hít thở CH4 với nồng độ lên đến 60000 mg/m3 sẽ dẫn đến hiện tượng co giật, rối loạn tim và hô hấp, thậm chí gây tử vong. Khí mêtan nếu được thu gom có thể sử dụng làm nguồn năng lượng [9]. * H2S: H2S là khí không màu, mùi trứng thối, được sinh ra trong quá trình khử các Amin chứa lưu huỳnh trong thời kỳ ủ phân, lưu trữ, và xử lý kỵ khí chất