1
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nghiêm Vân
Khanh đã luôn tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành
công trình nghiên cứu này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể các thầy cô thuộc khoa Kỹ thuật Hạ tầng và
Môi trường đô thị, khoa Sau Đại học đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu và
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.
Tôi xin gửi đến gia đình và bạn bè, đã luôn bên cạnh, ủng hộ và động viên
tôi trong quá trình học tập cũng như nghiên cứu khoa học lời biết ơn chân thành và
sâu sắc nhất.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày
tháng 5 năm 2016
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Toàn Trung
2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học
độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Toàn Trung
3
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan hiện trạng xử lý nước thải của trại chăn nuôi heo Du
Sinh
1.1. Giới thiệu chung về trại chăn nuôi heo Du Sinh;
1.1.1. Thông tin và vị trí địa lý của cơ sở;
1.1.2. Quy mô và công suất hoạt động của cơ sở;
1.2. Quy trình sản xuất chăn nuôi và tình hình phát sinh nước thải của trại chăn nuôi
heo Du Sinh;
1.3. Đặc điểm, thành phần, tính chất và khối lượng nước thải phát sinh từ trại chăn
nuôi heo Du Sinh;
1.4. Hiện trạng xử lý nước thải của trại chăn nuôi heo Du Sinh
1.5. Đánh giá hiệu quả, phương thức và hình thức xử lý nước thải của trại chăn nuôi
Du Sinh
Chương 2. Cơ sở khoa học xử lý nước thải chăn nuôi
2.1. Cơ sở pháp lý;
2.1.1. Văn bản pháp lý;
2.2.2. Tiêu chuẩn, quy chuẩn;
2.2. Cơ sở lý thuyết để xử lý nước thải cho lĩnh vực chăn nuôi;
2.2.1. Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi;
2.2.1.1. Bể biogas
2.2.1.2. Bể SBR
2.2.1.3. Mương oxi hóa
2.2.1.4. Đĩa lọc sinh học
4
2.2.1.5. Bãi lọc ngập trồng cây
2.2.1.6. Hồ sinh học
2.2.2. Những yêu cầu và quy định trong lựa chọn công nghệ xử lý nước thải chăn
nuôi;
2.3. Bài học kinh nhiệm xử lý nước thải chăn nuôi;
2.3.1. Bài học kinh nhiệm xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới;
2.3.2. Bài học kinh nghiệm xử lý nước thải chăn nuôi ở Việt Nam.
Chương 3: Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải trại chăn nuôi heo Du Sinh
3.1. Quy mô dây chuyền xử lý nước thải trại chăn nuôi heo Du Sinh
3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ phương án 1
3.2.1. Sơ đồ công nghệ
3.2.2. Thuyết minh công nghệ
3.3. Đề xuất dây chuyền công nghệ phương án 2
3.3.1. Sơ đồ công nghệ
3.3.2. Thuyết minh công nghệ
3.4. Lựa chọn phương án dây chuyền công nghệ
3.5. Mô tả các hạng mục công trình và thiết bị trong dây chuyền công nghệ xử lý
nước thải phương án chọn
3.5.1. Phần xây dựng
3.5.2. Phần thiết bị
Kết luận
Tài liệu tham khảo
5
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Nước ta thuộc diện nước đang phát triển, còn phụ thuộc nhiều vào nền nông
nghiệp. Chăn nuôi là một trong những lĩnh vực quan trọng của nền nông nghiệp.
Chăn nuôi đem lại nguồn thu nhập và làm thay đổi cuộc sống của rất nhiều người
nói riêng và của đất nước nói chung. Nó cũng cung cấp một nguồn thực phẩm hàng
ngày tương đối lớn để cung ứng cho người tiêu dùng, làm đa dạng hóa các món ăn
và còn xuất khẩu ra các nước lân cận, đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển
nền kinh tế của nước ta.
Trong vài năm gần đây, ngành chăn nuôi đã có những bước tiến nhảy vọt.
Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật mới được ứng dụng rộng rãi vào sản xuất đem lại
hiệu quả kinh tế cao, nhất là việc ứng dụng đưa vào sản xuất các giống gia súc, gia
cầm năng suất tốt đạt chất lượng cao giá thành thấp cung ứng cho sản xuất đại trà.
Nhưng, khi công nghiệp hóa chăn nuôi cộng với sự gia tăng mạnh mẽ về số lượng
đàn gia súc thì chất thải từ hoạt động chăn nuôi của các trang trại, gia trại đã làm
cho môi trường chăn nuôi đặc biệt là môi trường thủy vực xung quanh bị ô nhiễm
trầm trọng. Theo báo cáo tổng kết của viện chăn nuôi [1], hầu hết các hộ chăn nuôi
đều để nước thải chảy tự do ra môi trường xung quanh gây mùi hôi thối nồng nặc,
đặc biệt là vào những ngày oi bức. Nồng độ khí H2S và NH3 cao hơn mức cho phép
khoảng 30-40 lần [2]. Tổng số VSV và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất
nhiều lần. Ngoài ra nước thải chăn nuôi còn có chứa coliform, e.coli, COD..., và
trứng giun sán cao hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép. Do đó, việc xử lý
nước thải chăn nuôi nhằm tạo ra một môi trường sản xuất sạch là thực sự cần thiết
không chỉ góp phần giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường mà còn mở ra các
hướng công nghệ xử lý, thu hồi các chất có giá trị trong nước thải chăn nuôi hiện
nay.
Tại các tỉnh khu vực Tây Nguyên nói chung và Lâm Đồng nói riêng là khu
vực có nhiều trang trại, các hộ chăn nuôi, các xí nghiệp chăn nuôi gia súc, gia cầm
6
với công suất và quy mô rất lớn. Hiện nay, các Trại chăn nuôi gia súc gia cầm này
tuy đã được đầu tư hệ thống xử lý môi trường nhưng do phương thức chăn nuôi
thay đổi ngày càng trở nên hiện đại và số lượng các đàn gia súc gia cầm gia tăng
mạnh mẽ, hệ thống xử lý nước thải đã xuống cấp và quá tải, không đáp ứng được
nhu cầu. Từ những lý do thực tế nêu trên, đề tài" Đề xuất dây chuyền xử lý nước
thải cho Trại chăn nuôi heo Du Sinh, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng" là thực
sự cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của lĩnh vực chăn nuôi trong thời gian
tới.
2. Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá tình hình xử lý nước thải ở trại chăn nuôi heo Du Sinh tại thành
phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng;
- Đề xuất dây chuyền công nghệ phù hợp để xử lý nước thải chăn nuôi cho
Trại chăn nuôi heo Du Sinh đáp ứng yêu cầu về quy chuẩn QCVN
40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp xả thải ra môi trường;
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: nước thải từ hoạt động chăn nuôi ;
- Phạm vi nghiên cứu: Trại chăn nuôi heo Du Sinh thuộc địa bàn phường 4,
thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng;
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập tài liệu;
- Phương pháp vận dụng có tính kế thừa các giá trị khoa học và kết quả
nghiên cứu;
- Phương pháp so sánh phân tích và tổng hợp các thông tin trong nước và
quốc tế thu thập được liên quan đến đối tượng nghiên cứu nhằm đề xuất dây chuyền
xử lý nước thải chăn nuôi.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
- Ý nghĩa khoa học: Đưa ra các giải pháp để xử lý nước thải chăn nuôi đáp
ứng các yêu cầu theo tiêu chuẩn, quy chuẩn bảo vê môi trường hiện hành;
7
- Ý nghĩa thực tiễn: Cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường trong quản lý và
xử lý nước thải cho trại chăn nuôi heo Du Sinh.
6. Cấu trúc luận văn.
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận văn có cấu trúc gồm 3
chương:
- Chương 1: Tổng quan hiện trạng xử lý nước thải của trại chăn nuôi heo Du
Sinh;
- Chương 2: Cơ sở khoa học trong xử lý nước thải chăn nuôi;
- Chương 3: Nghiên cứu dây chuyền xử lý nước thải Trại chăn nuôi Du Sinh;
7. Các thuật ngữ, khái niệm, từ ngữ viết tắt liên quan đến luận văn
Ký hiệu
ADP:
ATP:
BOD:
COD:
DO:
F/M
MARD:
TCVN
VFA
VSV
XLNT
Tiếng Anh
Adenozin Diphotphat
Adenozin Triphotphat
Biochemical Oxygen Demand
Chemical Oxygen Demand
Dissolved Oxygen
Food / Microorganisms
Volatile Faty acid
Tiếng Việt
Nhu cầu oxy hóa sinh hóa
Nhu cầu oxy hóa hóa học
Oxy hòa tan
Tỷ lệ thức ăn / vi sinh vật
Bộ nông nghiệp và phát triển nông
thôn Việt Nam
Tiêu chuẩn Việt Nam
Axit béo dễ bay hơi
Vi sinh vật
Xử lý nước thải
8
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ TÌNH HÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI
CHĂN NUÔI Ở VIỆT NAM VÀ TẠI TRẠI CHĂN NUÔI HEO DU SINH
1.1. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi tại Việt Nam
1.1.1. Hiện trạng sản xuất chăn nuôi năm 2016 và chiến lược phát triển đến năm
2020
a) Hiện trạng sản xuất chăn nuôi những tháng đầu năm 2016: [channuoivn]
Theo Bộ NN&PTNT, chăn nuôi gia súc trong tháng 4/2016 chịu ảnh hưởng
của khô hạn ở miền Trung và hạn mặn ở miền Nam trong thời gian vừa qua, các
đồng cỏ bị khô cháy dẫn đến thiếu hụt nguồn thức ăn cho đàn gia súc, ước tính tổng
số trâu cả nước tháng 4 năm 2016 giảm 1,5- 2%, tổng số bò tăng khoảng 0,5-1% so
với cùng kỳ năm 2015. Chăn nuôi gia cầm bị ảnh hưởng diễn biến thời tiết nắng
nóng phức tạp, nồm ẩm ở miền Bắc là môi trường thuận lợi để các chủng vi rút phát
sinh. Vì vậy, người chăn nuôi gia cầm không tái đàn một cách ồ ạt, chỉ phát triển
cầm chừng. Ước tính tổng số gia cầm của cả nước tháng 4 tăng khoảng 3- 3,5% so
với cùng kỳ năm 2015.
Trong tháng 4/2016, giá lợn hơi tại các tỉnh phía Nam nhìn chung tăng mạnh
do nhu cầu nhập khẩu lợn hơi từ Trung Quốc tăng. Giá gà lông màu bán tại trại tăng
là do thời gian qua, giá cả đầu ra của gà thịt khá bấp bênh khiến người chăn nuôi
giảm đàn khiến nguồn cung hiện tại tạm thời không nhiều.
Chăn nuôi trâu, bò: Theo số liệu của TCTK, ước tính tổng số trâu cả nước
tháng 4 năm 2016 giảm 1,5-2%, tổng số bò tăng khoảng 0,5-1% so với cùng kỳ năm
2015. Đàn trâu giảm chủ yếu do ảnh hưởng của yếu tố thời tiết bị hạn hán, lượng
nước bị khan hiếm, các đồng cỏ bị khô cháy dẫn đến thiếu hụt nguồn thức ăn.
Chăn nuôi lợn: Dịch lợn tai xanh không xảy ra, nên quy mô đàn lợn tiếp tục
được duy trì ở mức ổn định. Theo ước tính của TCTK, tổng số lợn cả nước tháng 4
năm 2016 tăng khoảng 2-2,5% so với cùng kỳ năm 2015.
Chăn nuôi gia cầm: Chăn nuôi gia cầm phát triển ổn định và duy trì đà phát
triển tăng, ước tính tổng số gia cầm của cả nước tháng 4 tăng khoảng 3- 3,5% so với
9
cùng kỳ năm 2015.
b) Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020: [3]
- Quan điểm phát triển: phát triển ngành chăn nuôi trở thành ngành sản xuất
hàng hóa, từng bước đáp ứng nhu cầu thực phẩm tiêu dùng trong nước và xuất
khẩu;
Tổ chức lại sản xuất chăn nuôi theo hướng gắn sản xuất với thị trường, bảo
đảm an toàn dịch bệnh, vệ sinh thú y, bảo vệ môi trường và cải thiện điều kiện an
sinh xã hội, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả vệ sinh an toàn thực
phẩm;
Tập trung phát triển sản phẩm chăn nuôi có lợi thế và khả năng cạnh tranh
như lợn, gia cầm, bò; đồng thời phát triển sản phẩm chăn nuôi đặc sản của vùng, địa
phương;
Khuyến khích các tổ chức và cá nhân đầu tư phát triển chăn nuôi theo hướng
trang trại, công nghiệp; đồng thời hỗ trợ, tạo điều kiện hộ chăn nuôi theo phương
thức truyền thống dần sang phương thức chăn nuôi trang trại, công nghiệp;
- Chỉ tiêu cụ thể: mức tăng trưởng bình quân: giai đoạn 2008-2010 đạt
khoảng 8-9% năm; giai đoạn 2010-2015 đạt khoảng 6-7% và giai đoạn 2015-2010
đạt khoảng 5-6% năm;
- Định hướng phát triển chăn nuôi lợn đến năm 2020: phát triển nhanh quy
mô đàn lợn ngoại theo hướng trang trại, công nghiệp nơi có điều kiện về đất đai,
kiểm soát dịch bệnh và môi trường; duy trì ở quy mô nhất định hình thức chăn nuôi
lợn lai, lợn đặc sản phù hợp với điều kiện chăn nuôi của nông hộ và của một số
vùng.
Tổng đàn lợn tăng bình quân 2% năm, đạt 35 triệu con, trong đó đàn lợn
ngoại nuôi trang trại, công nghiệp 37%.
1.1.2. Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi [BTNMT]
Theo ước tính hiện cả nước có 8,5 triệu hộ chăn nuôi quy mô gia đình,
18.000 trang trại chăn nuôi tập trung, nhưng mới chỉ có 8,7% số hộ xây dựng công
10
trình khí sinh học (hầm biogas). Tỷ lệ hộ gia đình có chuồng trại chăn nuôi hợp vệ
sinh cũng chỉ chiếm 10% và chỉ có 0,6% số hộ có cam kết bảo vệ môi trường. Vẫn
còn khoảng 23% số hộ chăn nuôi không xử lý chất thải bằng bất kỳ phương pháp
nào mà xả thẳng ra môi trường bên ngoài…gây sức ép đến môi trường. Các tỉnh
thuộc đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long là những địa phương có
ngành chăn nuôi phát triển chiếm tới 55% trang trại nuôi lợn tập trung ở những
đồng bằng này. Theo dự tính với tốc độ phát triển mạnh của ngành chăn nuôi như
hiện nay dự tính đến năm 2020, lượng chất thải rắn trong chăn nuôi phát sinh
khoảng gần 1.212.000 tấn/năm, tăng 14,05% so với năm 2010. Lượng chất thải phát
sinh là rất lớn nhưng việc xử lý thì mới chỉ chú trọng ở các doanh nghiệp chăn nuôi,
còn các hộ chăn nuôi nhỏ chưa được quan tâm. Trong khi, các hộ chăn nuôi nhỏ
chiếm tỷ lệ khá lớn, nhưng việc chăn nuôi của các hộ dân phần lớn theo tập quán,
thói quen xả chất thải xuống kênh, rạch dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường.
Thách thức với môi trường là đã hiện hữu nhưng việc xử lý tái chế đem lại
nguồn lợi từ chính loại hình chất thải này cũng không hề nhỏ. Bởi có thể sử dụng
chất thải của lợn để sản xuất năng lượng hoặc phân hữu cơ. Nhận thức được điều
này nhưng hiện ngay với mô hình chăn nuôi theo trang trại ở Việt Nam thì tỷ lệ sử
dụng gas sinh học (biogas) ở cả 3 khu vực Bắc, Trung, Nam còn hết sức hạn chế
(khu vực miền Bắc ở mức 58,5%, miền Trung 41,9% và miền Nam là 53,5%).
Nhận xét về sự hạn chế trong những phương thức xử lý chất thải chăn nuôi ở
nước ta hiện nay, Cục trưởng Cục Chăn nuôi, Bộ NNPTNT Hoàng Thanh Vân cho
rằng: “Ở Việt Nam, phương thức chăn nuôi nông hộ vẫn chiếm tỷ lệ lớn, dẫn tới
việc xử lý và quản lý chất thải vật nuôi còn gặp nhiều khó khăn. Nhiều địa phương
do còn thiếu quy hoạch chăn nuôi đã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường. Vì vậy,
việc nghiên cứu, sản xuất những chế phẩm sinh học phù hợp với thị trường Việt
Nam và ứng dụng rộng rãi tại các hộ chăn nuôi được coi là một phần quan trọng để
ngành chăn nuôi phát triển bền vững”. Trong khi đó hiện những mô hình xử lý chất
thải vật nuôi trong nông hộ vẫn được chủ yếu thông qua các biện pháp như: Ủ làm
11
phân chuồng theo phương pháp truyền thống; xứ lý bằng công nghệ khí sinh học
Biogas, các chế phẩm sinh học, ao sinh học… Tuy nhiên, các phương pháp này
chưa thể giải quyết được vấn đề về môi trường, bởi theo tính toán của các chuyên
gia, hằng năm, tổng đàn gia súc, gia cầm ở Việt Nam thải vào môi trường khoảng
80-85 triệu tấn chất thải rắn. 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.
Tiến sĩ Phạm Đức Phúc thuộc Trung tâm Nghiên cứu Y tế công cộng và hệ
sinh thái (CENPHER) - Đại học Y tế Công cộng (HSPH) cũng chia sẻ về điều này
khi cho rằng kinh phí đầu tư cho xử lý chất thải và công nghệ xử lý hiện còn thiếu
nên chưa đáp ứng được tiêu chuẩn trong xử lý dẫn tới tâm lý người dân còn thiếu
hào hứng với những mô hình đang được áp dụng. Điều này cũng là một trong
những trở ngại lớn cho việc nhân rộng hơn cách thức xử lý tới bà con nông dân. Mô
hình được xem là “kiểu mẫu” trong xử lý chất thải chăn nuôi là xây dựng bể xử lý
sinh học (biogas) cũng chưa thực sự mang lại hiệu quả như mong đợi. Trên thực tế,
nếu ở một xã, số hộ chăn nuôi lợn chỉ chiếm 20-30% tổng số hộ thì hầm biogas là
giải pháp hiệu quả cho việc xử lý chất thải chăn nuôi, nhưng nếu số hộ chăn nuôi
lợn chiếm tới 50-60% thì hầm biogas có những hạn chế. Lượng nước thải từ hầm
biogas của từng hộ dồn chung vào nguồn nước thải của xã, nguồn nước thải này
thường không được xử lý, vẫn nhiễm khuẩn và lại là nguồn gây bệnh cho gia súc,
gia cầm trong toàn xã và các vùng xung quanh.
Một phương pháp cũng được nhiều hộ nông dân sử dụng đó là dùng chất thải
làm ủ phân hữu cơ nhưng phương pháp này hiện cũng đang gây nên những mối
hiểm họa cho môi trường nông thôn. Trong thời gian qua, mô hình chăn nuôi sử
dụng đệm lót sinh học đang được thực hiện thí điểm tại nhiều địa phương và được
cho là hướng đi bền vững cho ngành chăn nuôi. Hiện mô hình này cũng đang được
bà con nông dân đón nhận và bước đầu đã mang lại hiệu quả.
12
Theo các chuyên gia, hiện một số loại hình xử lý chất thải chăn nuôi chưa
thực sự mang lại hiệu quả nhất định mà ngược lại còn gây hủy hoại môi trường.
Chính vì vậy, để giải quyết vấn đề này cần phải triển khai ứng dụng đa dạng hóa các
mô hình xử lý. Đồng thời phải đầu tư kinh phí, công nghệ, hướng dẫn và tuân thủ
kỹ thuật một cách nghiêm túc trong các khâu xử lý. Từ đó mới tạo được niềm tin
đối với người dân trong việc ứng dụng tái chế chất thải chăn nuôi.
1.2. Giới thiệu chung về trại chăn nuôi heo Du Sinh
1.2.1. Vị trí địa lý và quá trình phát triển của trại chăn nuôi heo Du Sinh
a) Vị trí địa lý
Tên cơ sở: Trại chăn nuôi heo Du Sinh;
Chủ cơ sở: Bà Lê Thị Thanh;
Địa chỉ liên hệ: khu Du Sinh, Phường 4, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng;
Vị trí địa lý: Trại chăn nuôi heo Du Sinh thuộc khu Du Sinh (khu vực đường
Huyền Trân Công Chúa), nằm trên địa bàn phường 4, thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm
Đồng.
Tọa độ của trang trại: Tọa độ (theo hệ VN2000) tại cổng trang trại: x =
1318918; y = 0572602.
- Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội xung quanh cơ sở: tất cả các mặt của
trại chăn nuôi Du Sinh đều giáp đất canh tác nông nghiệp.
+ Khu dân cư cách trang trại khoảng 1 km về phía Bắc.
+ Trung tâm Thành phố Đà Lạt cách trang trại khoảng 2,56 km về phía Đông
Bắc.
+ Phía Đông Nam của cơ sở có 1 suối nhỏ chảy qua, suối chảy theo hướng
Tây Bắc – Đông Nam, qua các khu vực canh tác nông nghiệp (trồng rau, hoa) rồi đổ
vào hồ Tuyền Lâm. Chiều dài suối, tính từ khu vực trang trại đến hồ Tuyền Lâm
khoảng 2,1 km. Hồ Tuyền Lâm: cách trang trại khoảng 1,8 km về phía Đông Nam.
13
Hình ảnh vị trí trại chăn nuôi Du Sinh và các đối tượng tự nhiên, kinh tế xã
hội tiếp giáp với trại chăn nuôi được thể hiện trong hình 1.1 và 1.2; sơ đồ mạng lưới
thủy văn gần trại chăn nuôi heo Du Sinh được thể hiện trong hình 1.3 dưới đây.
b) Quá trình phát triển của trại chăn nuôi heo Du Sinh
Phát triển cùng xu thế của ngành chăn nuôi, hộ cơ sở Lê Thị Thanh đã bắt
đầu tiến hành xây dựng trang trại chăn nuôi từ tháng 06/2001, rồi chăn nuôi heo với
quy mô nhỏ (quy mô hộ gia đình) và phát triển lớn dần cho đến ngày hôm nay. Quá
trình phát triển của trang trại được tóm tắt như sau:
+ Tháng 06/2001: mua đất và tiến hành xây dựng bờ kè, xây dựng trại
+ Năm 2004: trang trại bắt đầu xây thêm trại để nuôi heo nái, với quy mô
nuôi heo ban đầu là 30 con; heo con do heo nái đẻ từ trang trại được giữ lại để nuôi
thành heo thịt;
+ Năm 2006: các dãy chuồng heo thịt được xây dựng để nuôi lượng heo con
sau cai sữa từ các chuồng heo đẻ, đến cuối năm này thì quy mô nuôi tại trang trại là:
30 con heo nái đẻ và 200 con heo thịt. Cũng trong giai đoạn này, trang trại tiến hành
đầu tư xây dựng hầm ủ Biogas để thu nước thải từ các dãy chuồng heo về xử lý;
+ Năm 2007: trang trại nâng quy mô nuôi, trong đó xây thêm dãy chuồng
nuôi heo ở phía Tây trang trại;
+ Năm 2008, Trang trại đã được UBND tỉnh Lâm Đồng chứng nhận “Đạt
tiêu chuẩn kinh tế trang trại”.
+ Năm 2009 – nay: trang trại phát triển ổn định và đạt quy mô nuôi tối đa là
100 con heo nái và 800 con heo thịt. [4].
14
Hình 1.1. Sơ đồ vị trí trại chăn nuôi Du Sinh [Internet]
Hình 1.2. Sơ đồ vị trí tiếp giáp của cơ sở và điểm xả thải [Internet]
15
Hình 1.3. Sơ đồ mạng lưới thuỷ văn khu vực trang trại [Internet]
Hình 1.4. Trại heo thịt [4]
16
1.2.2. Quy mô và công suất hoạt động của cơ sở
a) Quy mô xây dựng của trại:
Trang trại có tổng diện tích là 16.854 m 2, quy mô xây dựng bao gồm các
hạng mục sau:
- Nhóm các hạng mục về kết cấu hạ tầng: Tường rào. Đường giao thông nội
bộ: giữa các dãy trại có đường nội bộ phục vụ nhu cầu đi lại, vận chuyển. Hệ thống
cấp điện: sử dụng điện lưới quốc gia, cấp điện đến từng hạng mục công trình
(chuồng trại, nhà ở công nhân, văn phòng…). Hệ thống cấp nước: giếng khoan, bể
lọc nước, bể chứa nước, hệ thống đường ống. Sân bãi: sân, đường nội bộ, đường
phân cách giữa các dãy trại.
- Nhóm các hạng mục phục vụ chăn nuôi: Khu văn phòng. Nhà bảo vệ, khu
nhà ở của công nhân. Các dãy chuồng trại: trại heo thịt, trại heo nái đẻ. Các nhà
kho: kho chứa thuốc thú y, kho chứa thức ăn chăn nuôi. Khu xay xát và phối trộn
thức ăn. Khu xưởng cơ khí: dùng để gia công thanh chắn, máng ăn của heo. Hệ
thống khử trùng: khử trùng ở cổng vào và khử trùng chuồng trại. Hình ảnh trại heo
thịt được thể hiện trong hình 1.4.
- Nhóm các hạng mục về bảo vệ môi trường: Hệ thống thu gom nước thải:
nước thải từ các dãy trại ở phía Đông và phía Nam trang trại được thu về hầm
Biogas, riêng dãy trại nuôi heo thịt ở phía Tây chưa tách riêng nước mưa và nước
thải. Hệ thống xử lý nước thải: nước thải được phân luồng và xử lý theo khu vực
riêng, hầm Biogas: xử lý nước thải chăn nuôi heo; bể tự hoại xử lý nước thải sinh
hoạt. Hệ thống PCCC: chủ cơ sở đã trang bị hệ thống PCCC.
+ Khu lưu giữ chất thải rắn sinh hoạt, lưu trữ tạm thời chất thải nguy hại: chủ
cơ sở đã bố trí khu lưu trữ chất thải rắn và chất thải nguy hại (có mái che, tường
bao) để lưu trữ tạm thời chất thải.
+ Khu chôn lấp an toàn bệnh phẩm, heo chết riêng lẻ: chủ cơ sở đã bố trí khu
chôn lấp an toàn tuân thủ quy định về chôn lấp hợp vệ sinh xác heo và bệnh phẩm
trong trường hợp xảy ra chết do bệnh riêng lẻ tại trang trại.
17
Thống kê số lượng và diện tích cụ thể các hạng mục công trình theo bảng
sau:
Bảng 1.1. Diện tích khu trại chăn nuôi [4]
STT Nội dung
1
Trại heo (04 khu)
2
Kho thức ăn (02 kho)
3
Khu xay xát, phối trộn thức ăn (02 khu)
4
Kho chứa thuốc (01 kho)
5
Khu văn phòng (01 khu)
6
Nhà ở của công nhân (01 dãy)
7
Nhà cơ khí (01 nhà)
8
Khu lưu trữ phân (01 khu)
9
Nhà bảo vệ (01 nhà)
10
Sân, đường nội bộ
11
Bể lọc nước
12
Giếng khoan (01 giếng)
13
Khu lưu trữ tạm thời CTR và CTNH
14
Khu chôn lấp an toàn xác vật nuôi
15
Cây xanh cách ly
b) Quy mô chăn nuôi heo và công suất sản phẩm của trại:
Diện tích (m2)
2.268
140
610
28
54
279
24
252
9
1.830
54
9
15
-
Quy mô chăn nuôi và công suất sản phẩm chăn nuôi tại Trại chăn nuôi heo
Du Sinh như sau:
Bảng 1.2. Quy mô nuôi và nguồn cấp giống của trang trại [4]
TT Loại vật nuôi Quy mô/đợt Thời gian /đợt
1 Heo thịt
2 Heo nái
800 con
100 con
5 – 6 tháng
5 – 6 tháng
Nguồn cấp giống
Công ty CP Japfa
Comfeed Việt Nam và
heo con của trại
Công ty CP
Comfeed Việt Nam
Công suất sản phẩm của trang trại chăn nuôi heo Du Sinh:
- Heo thịt (sau mỗi đợt nuôi): 97 tấn/năm.
* Nhận xét chung về vị trí và tình hình sản xuất của trang trại:
Japfa
18
Vị trí xây dựng trang trại phù hợp với quy hoạch sử dụng đất của địa phương
và đã được UBND tỉnh Lâm Đồng chứng nhận “Đạt tiêu chuẩn kinh tế trang trại”
(năm 2008). Khoảng cách từ trang trại đến trường học, bệnh viện, khu dân cư, nơi
thường xuyên tập trung đông người, đường giao thông chính, nguồn nước mặt lớn
hơn mức tối thiểu là 1km, đáp ứng theo yêu cầu của QCVN 0114:2010/BNNPTNT.
Trại đã xây dựng được hệ thống tường rào bao quanh nhằm kiểm soát được
người và động vật ra khỏi trang trại. Đã bố trí riêng biệt các khu: khu chăn nuôi;
khu vệ sinh, sát trùng thiết bị chăn nuôi; khu tắm rửa, khử trùng; Các kho thức ăn,
kho thuốc thú y, kho hoá chất và thuốc sát trùng, kho thiết bị, ... đã được thiết kế
đảm bảo thông thoáng, không ẩm thấp và dễ vệ sinh, tiêu độc khử trùng.
1.3. Quy trình chăn nuôi heo và tình hình phát sinh nước thải của trại chăn
nuôi heo Du sinh
a) Thuyết minh quy trình sản xuất chăn nuôi của trại chăn nuôi Du Sinh;
- Sơ đồ quy trình chăn nuôi heo thịt của trại chăn nuôi heo Du Sinh được
trình bày ở hình 1.5.
19
Hình 1.5. Quy trình chăn nuôi theo thịt tại cơ sở
- Thuyết minh mô tả quy trình nuôi heo thịt:
Heo con được nuôi riêng bằng dày chuồng phía Tây trang trại, có lót đệm trấu
để ủ ấm và cho ăn theo chế độ riêng nhằm đảm bảo sức khỏe và độ tăng trưởng cho
heo con trong thời kỳ đầu. Thời kỳ nuôi riêng này kéo dài khoảng 2 tháng. Trong
quá trình này, heo con được nuôi bằng cám hỗn hợp trong 1 thời gian (khoảng 20
ngày đầu).
Sau đó heo con được đưa về dãy chuồng nuôi heo thịt vào nuôi trong lồng.
Thức ăn cho heo thịt là thức ăn phối trộn từ nguyên liệu thô. Định kỳ tiêm phòng
bệnh và thường xuyên bổ sung men vi sinh để tăng cường sức đề kháng cho heo.
Công nhân vệ sinh thu dọn phân tươi hàng ngày nhằm giữ chuồng trại khô
thoáng, sạch sẽ.
Heo thịt đạt trọng lượng 110 – 115 kg thì xuất bán. Toàn bộ thời gian 1 chu
trình nuôi heo thịt khoảng gần 6 tháng (khoảng 165 – 170 ngày).
- Sơ đồ quy trình chăn nuôi heo nái của trại chăn nuôi heo Du Sinh được
trình bày ở hình 1.6.
20
Hình 1.6. Quy trình chăn nuôi heo nái đẻ tại cơ sở
- Mô tả quy trình nuôi heo nái tại trang trại:
Heo nái được nuôi ở chuồng nái hậu bị cho đến khi mang thai. Trong thời
gian này, heo đượng tiêm phòng bệnh, cho ăn thức ăn phối trộn, thường xuyên tẩy
giun và được phối giống.
Khi heo nái mang thai, việc theo dõi quá trình phát triển của heo được tăng
cường, chủng ngừa vaccine, phòng bệnh ghẻ cho heo nái mang thai, đồng thời, bổ
sung vitamin và khoáng chất trong khẩu phần ăn cho heo.
Heo nái sắp đẻ được chuyển chuồng và được nuôi ở chuồng nái nuôi con.
Thời gian nuôi con đến khi tách con là 30 ngày. Trong thời gian này, khẩu phần ăn
cho heo được chú trọng nhằm đảm bảo lượng sữa nuôi con. Đồng thời, tiêm phòng
các bệnh viêm nhiễm.
Giống như quá trình nuôi heo thịt, các chuồng nuôi heo nái cũng được công
nhân vệ sinh thu dọn phân tươi hàng ngày và vệ sinh chuồng sạch sẽ.
Heo con sau khi tách mẹ được đưa về chuồng nuôi heo con (có đệm trấu) để
chăm sóc và nuôi thành heo thịt.
Heo mẹ sau khi tách con được đưa về chuồng nuôi heo nái mang thai để chờ
phối giống và lặp lại chu kỳ nuôi tiếp theo.
b) Thuyết minh tình hình phát sinh nước thải của trại chăn nuôi Du Sinh:
Sơ đổ phát sinh nước thải chăn nuôi của trại chăn nuôi heo Du Sinh được thể
hiện trong hình 1.7.
Các nguồn nước thải đã phát sinh tại Trại chăn nuôi Du Sinh chủ yếu do các
hoạt động chăn nuôi sản xuất heo và quá trình sinh hoạt, sản xuất của con người bao
gồm:
- Nước thải sinh hoạt: nguồn phát sinh nước thải do hoạt động tắm giặt, ăn
uống, vệ sinh của công nhân làm phát sinh nước thải sinh hoạt tại trang trại.
- Nước thải chăn nuôi heo: nguồn thải này phát sinh từ hoạt động tắm heo,
rửa chuồng heo, vệ sinh tấm lót cho heo con,vệ sinh máng ăn, máng uống ...
21
Hình 1.7. Sơ đồ quy trình sản xuất chăn nuôi và tình hình phát sinh nước
thải tại trang trại Du sinh [4]
1.4. Đặc điểm, thành phần, tính chất và khối lượng nước thải phát sinh từ trại
chăn nuôi Du Sinh
Tổng khối lượng nước thải phát sinh từ trại chăn nuôi Du Sinh được thể hiện
trong bảng sau:
Bảng 1.3. Tổng khối lượng nước xả thải tại trại chăn nuôi Du Sinh năm 2016[4]
STT
1
Nguồn phát sinh
Nước sinh hoạt của công nhân
Lượng xả (m3/ngày)
3
22
Nguồn phát sinh
Lượng xả (m3/ngày)
Nước thải chăn nuôi heo
17
Tổng lượng nước xả thải
20
a) Đặc điểm, thành phần, tính chất và khối lượng nước thải sinh hoạt phát sinh:
STT
2
- Đặc điểm, thành phần: Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường
thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nitơ và phốt pho, chất hữu cơ ... Một yếu
tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các loại mầm bệnh được
lây truyền bởi các vi sinh vật; gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh
bào và giun sán...
- Khối lượng phát sinh: khoảng 3 m3/ngày.
- Tính chất và đặc trưng về nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh
hoạt được trình bày ở bảng 1.4
Bảng 1.4. Đặc trưng về nồng độ ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt trước xử lý.[4].
Chất ô nhiễm
Đơn vị
Hàm lượng
1. Chất rắn tổng cộng (TS)
mg/l
720
2. Chất rắn lắng được
mg/l
10
3. BOD520
mg/l
220
4. Tổng các-bon hữu cơ
mg/l
160
5. COD
mg/l
500
6. Nitơ – tổng (tính theo N)
mg/l
40
7. Phốt pho tổng (tính theo P)
mg/l
8
8. Tổng Coliform
MPN/100ml
107-108
b) Đặc điểm, thành phần, tính chất và khối lượng nước thải chăn nuôi heo phát sinh:
- Đặc điểm, thành phần: bao gồm hỗn hợp nước tiểu, nước rửa chuồng, nước
tắm, nước vệ sinh máng ăn, máng uống, vệ sinh tấm lót heo con. Do đó, nước thải
chăn nuôi heo chứa các thành phần ô nhiễm khá phức tạp; thường cuốn theo các
chất thải khác như lông, phân, thức ăn thừa…
- Đặc trưng của nước thải chăn nuôi heo là ô nhiễm hữu cơ, N, P cao và chứa
nhiều vi sinh gây bệnh. Nồng độ ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc vào lượng thức
ăn rơi vãi, mức độ thu gom phân, phương thức thu gom chất thải trong chuồng hay
lượng nước sử dụng khi vệ sinh chuồng trại hoặc tắm heo.
23
+ Các chất hữu cơ và vô cơ:
Những chất hữu cơ chưa được gia súc đồng hóa, hấp thụ sẽ bài tiết ra ngoài
theo phân, nước tiểu cùng các sản phẩm trao đổi chất khác. Thức ăn dư thừa cũng là
1 nguồn gây ô nhiễm hữu cơ.
Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm protit, acid
amin, chất béo, hydratcarbon và các dẫn xuất của chúng. Hầu hết các chất hữu cơ dễ
phân hủy, giàu ni tơ và phốt pho.
Các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, amonium, muối
chlorua, sunfate...
Các hợp chất hóa học trong phân và nước thải dễ dàng bị phân hủy. Tùy điều
kiện hiếm khí hay kỵ khí mà quá trình phân hủy tạo thành các sản phẩm khác nhau
như acid amin, acid béo, aldehide, CO2, H2O, NH3, H2S. Nếu quá trình phân hủy
diễn ra trong điều kiện thiếu khí thì tạo thành sản phẩm CH4, N2, NH3, H2S, indol,
scatol ... các chất khí sinh ra do quá trình phân hủy kỵ khí và thiếu khí như NH3,
H2S ... gây ra mùi trứng thối trong khu vực nuôi ảnh hướng xấu đến môi trường
không khí.
+ Ni tơ và Phốt pho:
Khả năng hấp thụ ni tơ và phốt pho của gia súc rất kém nên khi ăn thức ăn có
chứa ni tơ, photpho thì chúng sẽ bị bài tiết theo phân và nước tiểu. Trong nước thải
chăn nuôi thường chứa hàm lượng ni tơ và photpho rất cao. Theo Jongbloed và
Lenis (1992), đối với heo trưởng thành khi ăn 100g ni tơ thì 30g được giữ lại cơ thể,
50g bài tiết ra ngoài theo nước tiểu dưới dạng ure, còn 20g ở dạng phân ni tơ vi sinh
khó phân hủy. Khi nước tiểu và phân bài tiết ra ngoài, vi sinh vật sẽ tiết ra enzime
ureaza chuyển hóa ure thành NH3, phát tán và không khí gây mùi hôi và vào nước
gây ô nhiễm nguồn nước.
Nước thải chăn nuôi heo chứa hàm lượng lớn N, P. Đây là nguyên nhân có
thể gây hiện tượng phú dưỡng hóa cho các nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng xấu
đến chất lượng nguồn nước và các vi sinh vật sống trong nước.
24
+ Vi sinh vật gây bệnh:
Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun
sán gây bệnh. Do đó, loại nước thải này có nguy cơ trở thành nguyên nhân trực tiếp
phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc, gia cầm đồng thời lây lan một số bệnh cho
người nếu không được xử lý.
Theo nghiên cứu của Nanxera đối với nước thải chăn nuôi: vi trùng gây bệnh
đóng dấu (Erisipelothris insidiosa) có thể tồn tại 92 ngày, Brucella từ 74-108 ngày,
Samolnella từ 6-7 tháng, Leptospira 5-6 tháng, Microbacteria tuberculosis 75-150
ngày, virus lở mồm long móng (FMD) sống trong nước thải 100-120 ngày ..., các
loại vi trùng có nha bào như: Bacillus tetani 3-4 năm. Trứng giun sản nhiều trong
nước thải chăn nuôi với nhiều loại điển hình như: Fasciolahepatica, Fasciola
gigantica, Fasciolosis buski, Ascaris suum, Oesophagostomum sp, Trichocephalus
dentatus ... có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6-28 ngày và tồn tại 5-6
tháng.
Theo A.Kigirop (1982), các loại vi trùng gây bệnh như: Samonella, E.coli và
nha bào Bacilus Anthrasis có thể xâm nhập theo mạch nước ngầm. Samonella có
thể thấm sau xuống lớp đất bề mặt 30-40cm, ở những nơi thường xuyên tiếp nhận
nước thải. Trứng giun sán, vi trùng có thể lan truyền đi rất xa và nhanh khi nhiễm
vào nguồn nước gây dịch bệnh cho người và gia súc.
Nghiên cứu của Bonde (1967) cho thấy: đa số các vi sinh vật gây bệnh không
phát triển lâu dài trong nước thải, số lượng của chúng giảm nhanh trong những ngày
đầu sau đó chậm dần. Các loại vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng nhiệt đới
Samonella typhi và Samonella paratyphi, E.Coli, Shigella, Vibro comma gây dịch
tả.
Ngoài ra, G.Rheinhinmer còn phân lập được nhiều loại nấm bệnh.
Đối với vi khuẩn và virus đường ruột, thì thời gian sống sót trong nước thải
càng lâu thì số lượng cá thể của chúng càng nhỏ và ngược lại.
25
Hệ vi sinh vật trong nước thải chăn nuôi rất phức tạp trong đó chủ yếu là vi
khuẩn gây thối có 3-16 triệu/ml, vi khuẩn phân hủy đường mỡ, E.coli 10x10 410x107 tế bào/ml, vi khuẩn lưu huỳnh, vi khuẩn nitrat hóa. Hệ vi sinh vật này có ảnh
hưởng đến tính chất và khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
- Khối lượng phát sinh thực tế: khoảng 17 m3/ngày.[4]
- Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi heo được trình bày ở bảng 1.5;
và khối lượng và thành phần hóa học của phân, nước tiểu và hỗn hợp nước thải heo
có trọng lượng từ 70 – 100 kg được trình bày ở bảng 1.6.
Bảng 1.5. Thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi heo trước xử lý [4]
STT Chất ô nhiễm
Đơn vị
Nồng độ
1
pH
7,23
2
BOD5
mg/L
1.664
3
COD
mg/L
2.561
4
TSS
mg/L
1.700
5
N – NH3
mg/L
304
6
Tổng nitơ (N)
mg/L
512
7
Tổng photpho (P)
mg/L
62
8
Coliform
MNP/100ml
22000
Bảng 1.6. Khối lượng và thành phần hóa học của phân, nước tiểu và hỗn hợp nước
thải heo có trọng lượng từ 70 – 100 kg.[4]
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Thành phần
Phân
Hỗn
hợp
Nước tiểu
nước
thải
Vật chất khô (g/kg)
NH4-N (g/kg)
N tổng số (g/kg)
Ash (g/kg)
Crude fibre (g/kg)
Urea (mmol/L)
Carbonaes (g/kg)
Các axít béo mạch
213 – 342
0,66 – 0,76
7,99 – 9,32
32,5 – 93,3
151 – 261
–
0,23 – 2,11
3,83 – 4,47
30,9 – 35,9
0,13 – 0,40
4,90 – 6,63
8,5 – 16,3
–
123 - 196
0,11 – 0,19
–
tươi
65,5 – 86,5
0,56 – 1,13
6,22 – 7,37
15,6 – 24,1
–
–
0,99 – 2,19
1,14 – 4,21
ngắn (g/kg)
pH
6,47 – 6,95
6,77 – 8,19
6,67 – 7,80