BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y
****************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TẠI TRẠI CHĂN NUÔI HEO KIM LONG
TỈNH BÌNH DƯƠNG

Họ và tên sinh viên : PHẠM THẾ VINH
Lớp: DH07CN
Ngành: CHĂN NUÔI
Niên khoá: 2007-2011

Tháng 8/2011


BỘ GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y
****************

PHẠM THẾ VINH

KHẢO SÁT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TẠI TRẠICHĂN NUÔI HEO KIM LONG
TỈNH BÌNH DƯƠNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ Sư Chăn Nuôi

Giáo viên hướng dẫn
PGS. TS DƯƠNG NGUYÊN KHANG

Tháng 8 năm 2011

i


XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên thực tập: Phạm Thế Vinh.
Tên luận văn: “khảo sát qui trình xử lý nước thải chăn nuôi heo tại trại Kim
Long, tỉnh Bình Dương”.
Đã hoàn thành luận văn theo đúng yêu cầu của giáo viên hướng dẫn và các ý
kiến nhận xét, đóng góp của Hội Đồng chấm thi tốt nghiệp Khoa, ngày ……. tháng
…… năm …..

Giáo viên hướng dẫn

PGS. TS Dương Nguyên Khang

ii


LỜI CẢM ƠN
Con xin ghi nhớ công ơn cha mẹ, người đã sinh thành, nuôi dưỡng, dìu dắt
con, tạo cho con hành trang vô giá để con bước vào cuộc đời.
Tôi xin chân thành cảm ơn:
- Ban giám hiệu trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
- Ban chủ nhiệm khoa Chăn nuôi – Thú y, ban chủ nhiệm bộ môn Sinh lý

– Sinh hóa, cùng tất cả cô, thầy đã tận tình giảng dạy giúp đỡ em có được kiến thức
trong bốn năm đại học.
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận, tôi vô cùng biết ơn sự
hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của PGS. TS Dương Nguyên Khang, thầy đã truyền
đạt cho tôi nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Chân thành cảm ơn sâu sắc đến ông Chung Kim, chủ trại chăn nuôi heo Kim
Long, Huyện Bến Cát - Tỉnh Bình Dương, đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận
văn tốt nghiệp này.
Xin bày tỏ tình cảm sâu sắc đến các bạn sinh viên lớp Chăn nuôi 33 trường Đại
học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
học tập và thực hiện thí nghiệm.
Thủ Đức, ngày 04 tháng 08 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Phạm Thế Vinh

iii


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài: “khảo sát qui trình xử lý nước thải chăn nuôi heo tại trại Kim Long,
tỉnh Bình Dương” được thực hiện ở trại heo của ông Chung Kim, Huyện Bến Cát Tỉnh Bình Dương. Thời gian thực hiện đề tài từ tháng 2/2011 đến 6/2010. Việc
phân tích mẫu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của bộ môn Sinh Lý - Sinh Hóa,
khoa Chăn Nuôi Thú Y, trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Phân tích các
chỉ tiêu: pH, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng, nitrate, nitơ tổng, sulfate, COD. Từ đó cho
thấy hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống này.
Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý nước thải với:
- pH nước thải sau biogas qua 2 hồ sinh học và bể lọc dao động 7,38 – 7,89.
- Nhiệt độ nước thải đầu ra biogas qua 2 hồ sinh học và bể lọc đều tăng.
- Sulfate nước thải đầu ra biogas giảm 52,30 %, nước thải đầu ra hồ sinh học

2 giảm 54,83 % so với nước thải qua biogas; nước thải cuối cùng ra hồ chứa đạt
92,87 % so với nước thải đầu vào .
- SS nước thải đầu ra biogas giảm 76,79 %, nước thải đầu ra hồ sinh học 2
giảm 63,34 % so với nước thải qua biogas; nước thải cuối cùng ra hồ chứa đạt 96,93
% so với nước thải đầu vào.
- Nitrate nước thải đầu ra biogas giảm 78,85 %, nước thải đầu ra hồ sinh
học 2 giảm 54,38 % so với nước thải qua biogas; nước thải cuối cùng ra hồ chứa
đạt 97,87 % so với nước thải đầu vào.
- COD nước thải đầu ra biogas giảm 92,30 %, nước thải đầu ra hồ sinh học 2
giảm 77,47 % so với nước thải qua biogas; nước thải cuối cùng ra hồ chứa đạt 99,26
% so với nước thải đầu vào.
- Nitơ tổng số nước thải đầu ra biogas giảm 47,67 %, nước thải đầu ra hồ
sinh học 2 giảm 44,15 % so với nước thải qua biogas; nước thải cuối cùng ra hồ
chứa đạt 80,24 % so với nước thải đầu vào.
Tóm lại, hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng hệ thống hầm nhựa
HDPE kết hợp với hồ sinh học và bể lọc đạt hiệu quả rất tốt.

iv


MỤC LỤC
TRANG TỰA.............................................................................................................. i
XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ...................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ........................................................................................... iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ ix
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .........................................................................................x
Chương 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1

1.2 Mục tiêu ................................................................................................................2
1.3 Yêu cầu ..................................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................4
2.1 Tài nguyên nước ....................................................................................................4
2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước ................................................................................5
2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước ....................................................................................5
2.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt ......................................................................5
2.3 Chất thải chăn nuôi heo .........................................................................................6
2.3.1 Thành phần của chất thải chăn nuôi heo ............................................................6
2.3.2 Tác động của chất thải chăn nuôi heo đến môi trường ....................................10
2.4.3 Chất rắn lơ lửng (Supended Solid - SS) ...........................................................14
2.4.4 Nhu cầu oxy hóa học (COD) ............................................................................14
2.4.5 Tổng Nitơ (TN) ................................................................................................15
2.4.6 Nitrate ...............................................................................................................15
2.5.1 Xử lý nước thải bằng hệ thống yếm khí biogas ...............................................17
2.5.1.1 Giới thiệu về biogas ......................................................................................17
2.5.1.2 Nguyên liệu sản xuất khí sinh học (biogas) ..................................................17

v


2.5.1.3 Tính chất của khí sinh học (biogas) ..............................................................17
2.5.1.4 Các quá trình chuyển hóa chủ yếu trong phân hủy yếm khí .........................18
2.5.1.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh khí sinh học ............................20
2.5.1.6 Ứng dụng của biogas .....................................................................................23
2.5.2 Hồ sinh học ......................................................................................................25
2.5.2.1 Hồ tùy tiện .....................................................................................................25
2.5.2.2 Hồ hiếu khí ....................................................................................................26
2.5.3 Sử dụng bể lắng để xử lý nước thải..................................................................27
2.5.4 Bể lọc ...............................................................................................................28

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................30
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................................30
3.1.1 Thời gian thực hiện ..........................................................................................30
3.1.2 Địa điểm ...........................................................................................................30
3.3 Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................30
3.4 Qui trình xử lý chất thải tại trại heo Kim Long ..................................................31
3.4.1 Cấu tạo hầm ủ biogas .......................................................................................31
3.4.2 Cấu tạo của bể lắng ..........................................................................................32
3.4.3 Cấu tạo của hồ sinh học ..................................................................................34
3.4.4 Bể lọc ..............................................................................................................36
3.5 Dụng cụ và hóa chất ...........................................................................................37
3.6 Phương pháp khảo sát thực hiện .........................................................................37
3.6.1 Phương pháp khảo sát thực hiện tại hiện trường..............................................37
3.6.2 Phương pháp khảo sát thực hiện tại phòng thí nghiệm ....................................38
3.6.2.1 Nhiệt độ .........................................................................................................39
3.6.2.2 Chỉ số pH.......................................................................................................39
3.6.2.4 Chất rắn lơ lửng............................................................................................40
3.6.2.5 Sunfate...........................................................................................................41
3.6.2.6 Nitrate ............................................................................................................41
3.7 Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................................41

vi


Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................42
4.1. Tình hình chăn nuôi và quy trình xử lý nước thải của trại heo ..........................42
4.1.1 Tình hình chăn nuôi của trại.............................................................................42
4.1.2 Chức năng ........................................................................................................42
4.1.3 Tình hình sản xuất ............................................................................................42
4.1.4 Cơ cấu tổ chức ..................................................................................................44

4.1.5 Cơ cấu đàn ........................................................................................................45
4.1.6 Cơ sở vật chất – thiết kế chuồng trại ................................................................45
4.1.7 Chăm sóc nuôi dưỡng ......................................................................................46
4.1.8 Quy trình vệ sinh chuồng trại ...........................................................................46
4.1.9 Thời gian lưu nước thải ....................................................................................46
4.2. Khả năng xử lý nước thải của hệ thống biogas, hồ sinh học và bể lọc ..............46
4.2.1 Nhiệt độ ............................................................................................................46
4.2.2 pH của nước thải đầu vào và đầu ra .................................................................48
4.2.3 Nitrate của nước thải đầu vào và đầu ra ...........................................................49
4.2.4 Chất rắn lơ lửng của nước thải đầu vào và đầu ra ............................................50
4.2.5 Sulfate của nước thải đầu vào và đầu ra .........................................................52
4.2.6 Nitơ tổng số của nước thải đầu vào và đầu ra ..................................................53
4.2.7 Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra ..........................................54
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................56
5.1 Kết luận ...............................................................................................................56
5.2 Đề nghị ................................................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................58
PHỤ LỤC ..................................................................................................................60

vii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
COD (Chemical Oxygen Demand)

: Nhu cầu oxy hóa học

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

: Nhu cầu oxy sinh hóa


SS (Suspension Solid)

: Chất rắn lơ lửng

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TS (Total Solid)

: Tổng chất rắn

C/N

: Tỷ lệ cacbon/nitơ

CH 4

: Khí methan

Ctv

: Cộng tác viên

HDPE (High Density Polyethylene)

: Màng nhựa chống thấm HDPE

viii



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Lượng phân heo thải ra trung bình của gia súc trong ngày .........................7
Bảng 2.2 Lượng phân heo thải ra trung bình trong tháng ...........................................7
Bảng 2.3 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc ................................8
Bảng 2.4 Một số thành phần trong chất thải rắn chăn nuôi ........................................9
Bảng 2.5 Thành phần chủ yếu của nước thải chuồng heo ..........................................9
Bảng 2.6 Thành phần nước thải trong chăn nuôi heo ...............................................10
Bảng 2.7 Các phương pháp xử lý chất thải của trại chăn nuôi .................................16
Bảng 2.8 Tỷ lệ C/N trong một số loại phân ..............................................................22
Bảng 3.1 Số liệu kích cỡ hầm ủ Biogas ....................................................................32
Bảng 3.2 Số liệu về kích cỡ bể lắng đầu vào ...........................................................33
Bảng 3.3 Số liệu về kích cỡ hố lắng đầu ra Biogas...................................................33
Bảng 3.4 Số liệu kích cỡ hồ sinh học 1 .....................................................................34
Bảng 3.5 Số liệu kích cỡ hồ sinh học 2 .....................................................................35
Bảng 3.6 thông số bể lọc ...........................................................................................36
Bảng 3.7 Chỉ tiêu và tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả xử lý nước thải .........................39
Bảng 4.1 Nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra ........................................................47
Bảng 4.2 Trị số pH của nước thải đầu vào và đầu ra ................................................48
Bảng 4.3 Nitrate nước thải đầu vào và đầu ra ...........................................................50
Bảng 4.4 Hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải đầu vào và đầu ra ...................51
Bảng 4.5 Hàm lượng Sulfate của nước thải đầu vào và đầu ra .................................22
Bảng 4.6 Hàm lượng nitơ tổng số của nước thải đầu vào và đầu ra .........................33
Bảng 4.7 Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra ....................................53

ix


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Ba giai đoạn của quá trình lên men yếm khí ............................................20
Sơ đồ 2.2 Mô hình V – A – C – B kết hợp ( Nguyễn Viết Lập, 2001). ....................24
Sơ đồ 3.1 Qui trình xử lý chất thải ............................................................................31
Sơ đồ 4.1 Sơ đồ trang trại..........................................................................................43
Sơ đồ 4.2 Cơ cấu tổ chức của trại heo giống cao sản Kim Long .............................. 44

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trong những năm qua ngành chăn nuôi phát triển liên tục. Hằng năm tăng
với tỷ lệ từ 5 -12 % tùy theo loại hình chăn nuôi. Sự phát triển chăn nuôi cũng góp
phần phát triển kinh tế và đặc biệt là tăng thu nhập, cải thiện đời sống cho người
chăn nuôi. Năm 2009, tổng đàn heo cả nước đạt trên 27,6 triệu con (Tổng cục thống
kê) và không ngừng tiếp tục gia tăng cả về số lượng lẫn chất lượng. Tuy nhiên ngoài
những mặt tích cực nêu trên ngành chăn nuôi cũng gây ra những hậu quả không nhỏ
làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, đời sống và sức khỏe con người do các
chất thải từ quá trình sản xuất chăn nuôi. Theo số liệu ước tính của Cục Chăn nuôi,
tổng số chất thải rắn hàng năm từ chăn nuôi heo ở nước ta khoảng 19,5 – 20 triệu
tấn, chiếm 26 – 27 % tổng số chất thải rắn hàng năm từ đàn gia súc, gia cầm (Cục
Thú y, 2008). Lượng chất thải này nếu không được xử lý thì có thể gây một số bệnh
như sốt xuất huyết, viêm não Nhật Bản, cúm…do virus gây thiệt hại lớn về kinh tế
đe dọa sức khoẻ dân cư nông thôn. Nhưng nếu được xử lý tốt không những làm
giảm tác động gây ô nhiễm môi trường mà còn tạo nguồn năng lượng phục vụ trong
đời sống sản xuất như đun nấu, thắp sáng, chạy máy phát điện...
Tổ chức nông lương thế giới (FAO) thừa nhận, chăn nuôi đang được coi là
một ngành gây ô nhiễm lớn, thậm chí lớn hơn cả mức ô nhiễm của ngành giao thông
vận tải (GTVT). Chất thải của gia súc toàn cầu tạo ra tới 65 % lượng N 2 O trong khí

quyển. Đây là loại khí hấp thụ năng lượng gấp 296 lần khí CO 2 . Động vật nuôi còn
thải ra 9 % lượng CO 2 toàn cầu, 37 % lượng khí methane (CH 4 ) đây là loại khí có
khả năng giữ nhiệt cao gấp 21 lần khí CO 2 . Điều này có nghĩa: chăn nuôi gia súc,
gia cầm đã được khẳng định là một trong những tác nhân chính làm tăng hiệu ứng
nhà kính. Chăn nuôi gia súc, gia cầm còn đóng góp 64 % lượng khí amoniac (NH 3 )

1


là thủ phạm chính gây nên những trận mưa acid. Ngoài ra, nhu cầu về thức ăn, nước
uống, tập tính bầy đàn, nhu cầu về bãi chăn thả của gia súc cũng đang được coi là
một trong những tác nhân chính gây thoái hóa đất nông nghiệp, ô nhiễm nguồn
nước và mất cân bằng hệ sinh thái (Cục Thú y, 2008). Song song với ngành chăn
nuôi là các ngành chế biến: Chế biến thức ăn gia súc, lương thực, thực phẩm, thủy
sản cũng phát triển mạnh mẽ. Các chất thải của các ngành này cũng góp phần đáng
kể làm ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của con người và gia súc, gia cầm.
Ở các trại chăn nuôi theo qui mô công nghiệp, hình thức xử lý chất thải được
áp dụng phổ biến là chất thải được xử lý qua hầm biogas. Phương pháp này chủ yếu
dựa vào sự hoạt động phân hủy các chất hữu cơ của vi khuẩn trong điều kiện hiếu
khí hay yếm khí. Các quá trình xử lý này được diễn ra trong các bể được thiết kế
xây dựng để phục vụ cho việc xử lý nước thải. Tuy nhiên hiệu quả của mô hình xử
lý chất thải ở các trại chăn nuôi tập trung cũng như chất lượng nước thải trước khi
thải ra sông rạch đạt được ở mức độ nào thì chưa được khảo sát một cách có hệ
thống.
Xuất phát từ thực tế đó, được sự chấp thuận của Khoa Chăn nuôi – Thú y
trường đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS
Dương Nguyên Khang, chúng tôi tiến hành đề tài “khảo sát qui trình xử lý nước thải
chăn nuôi heo tại trại Kim Long, tỉnh Bình Dương”.
1.2 Mục tiêu
Đánh giá được khả năng xử lý nước thải của hệ thống xử lý nước thải ở trại

chăn nuôi heo Kim Long và ứng dụng của nó đối với việc bảo vệ môi trường, để
đưa ra khuyến cáo nhà chăn nuôi xây dựng nên quy trình xử lý chất thải chăn nuôi
heo phù hợp và đạt hiệu quả hơn.
1.3 Yêu cầu
- Khảo sát khả năng xử lý nước thải trong chăn nuôi heo qua các chỉ tiêu của
nước thải chăn nuôi heo cho đầu vào, đầu ra biogas, đầu ra hồ sinh học 1, đầu ra hồ
sinh học 2 và bể lọc: COD, pH, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng, nitơ tổng, nitrate, sulfate.

2


- Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống qua các chỉ tiêu của nước thải trong
chăn nuôi heo cho đầu vào, đầu ra biogas, đầu ra hồ sinh học 1, đầu ra hồ sinh học 2
và bể lọc: COD, pH, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng, nitơ tổng, nitrate, sulfate.

3


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1 Tài nguyên nước
Nước đóng vai trò quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của sinh giới.
Lượng nước trên trái đất tập trung chủ yếu ở đại dương và biển cả, chiếm đến 94 %
tổng lượng nước trên trái đất. Đa số lượng nước là nước mặn không sử dụng cho
sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp và công nghiệp được. Lượng nước ngọt trong
lòng đất và băng hà ở hai cực chiếm 1,6 % tổng lượng nước trên trái đất. Con người
và các loài động vật, thực vật tập trung chủ yếu ở khu vực sông ngòi nhưng lượng
nước sông chỉ chiếm 0,0001 % tổng lượng nước, không đủ cho nhân dân sử dụng
trong sinh hoạt và sản xuất công nông nghiệp. Ô nhiễm nguồn nước thường là ô

nhiễm nước sông. Lượng nước mưa phân bố trên trái đất không đều và không hợp
lí. Tuỳ theo vị trí địa lý và biến động thời tiết, có nơi mưa quá nhiều gây lũ lụt, có
nơi khô kiệt hạn hán kéo dài (Lê Anh Tuấn, 2002; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến,
2006).
Nước ta có có hệ thống sông ngòi chằng chịt, có nhiều ao hồ sông suối.
Lượng mưa phân bố tương đối đều nhưng lại phân bố không đồng đều trong năm.
Do đó về mùa khô một số vùng lượng nước bị hạn chế, mùa mưa thường gây ra
ngập úng một số nơi. Nước ta có địa hình nhiều đồi núi với thổ nhưỡng khác nhau
nên dòng chảy nước mặt chịu nhiều ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên; mang theo
nhiều tạp chất cùng với hệ thống vi sinh vật phong phú…Đặc biệt khu vực đồng
bằng sông Cửu Long lượng nước chảy mang theo nhiều phù sa, xác thực vật…làm
cho nước có độ đục cao, thành phần trong nước phức tạp, nhiều dưỡng chất cho cây
trồng…

4


2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước
2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước
Sự ô nhiễm nước là sự biến đổi chất lượng nước, gây nguy hiểm cho con
người, gia súc, cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, cho du lịch sinh thái và các
thú hoang dã (Nguyễn Thị Hoa Lý và Hồ Thị Kim Hoa, 2004).
Dấu hiệu nhận biết nguồn nước bị ô nhiễm:
- Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy
nguồn.
- Thay đổi các tính chất lý học: độ đục, màu, mùi vị, nhiệt độ, pH…
- Thay đổi thành phần hóa học: hàm lượng các chất hữu cơ và vô cơ, xuất
hiện các chất độc hại…
- Lượng oxy hòa tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hóa để oxy
hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào.

- Các vi sinh vật thay đổi về loài và số lượng.
- Nguồn nước bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hệ thủy sinh vật và việc
sử dụng.
Theo Lê Trình và Ctv (1992), ô nhiễm nguồn nước có thể được gây ra do
hiện tượng tự nhiên (núi lửa, lũ lụt, xâm nhập mặn, phong hóa...) nhưng sự hoạt
động của con người là nguyên nhân quan trọng nhất. Các hoạt động của con người
trong sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng, xây dựng công
trình thủy lợi, giao thông đường thủy, du lịch....đưa khối lượng ngày càng lớn chất
thải vào nguồn nước sông hồ, đại dương, nước ngầm gây suy giảm rõ rệt chất lượng
nước tự nhiên ở hầu hết các quốc gia trên thế giới.
2.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt
Có nhiều loại tác nhân gây ô nhiễm nước, để thuận lợi cho việc kiểm soát và
khống chế gây ô nhiễm có thể chia làm mười nhóm: chất hữu cơ dễ bị phân huỷ
sinh học, chất hữu cơ bền vững, các kim loại nặng, ion vô cơ, dầu mỡ, các chất
phóng xạ, các chất gây mùi, các chất rắn, các khí hoà tan và vi trùng.

5


Theo Lương Đức Phẩm (2002), ô nhiễm nước mặt do các nguồn: nước chảy
tràn trên mặt đất, các yếu tố tự nhiên, nước thải.
Ô nhiễm nước do nước chảy tràn trên mặt nước: nước chảy tràn trên mặt đất
do mưa hoặc do thoát nước từ việc tưới đồng ruộng là các nguyên nhân gây ô nhiễm
nước sông, hồ…Nước đồng ruộng kéo theo thuốc bảo vệ thực vật, phân bón gồm
phân hữu cơ và phân hoá học. Nước mưa, lũ lụt cùng nước ngầm chảy tràn cuốn
kéo các chất màu mỡ của đất như mùn, phù sa, các vi sinh vật của các vi sinh vật
vào nguồn nước.
Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên: nước vùng cửa sông thường bị
nhiễm mặn và có thể chuyển ô nhiễm này vào sâu trong đất liền. Nước ở các vùng
nhiễm phèn có thể là kênh rạch chuyển ô nhiễm sang các vùng khác. Các yếu tố tự

nhiên còn phải ảnh hưởng thành phần cấu tạo đất hoặc hoàn cảnh địa lý của từng
khu vực.
Ô nhiễm do nước thải: Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích
như sinh hoạt, dịch vụ, tưới tiêu thuỷ lợi, chế biến công nghiệp, chăn nuôi…Đặc
điểm của nước thải sinh hoạt có hàm lượng lớn các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ, chất
vô cơ sinh dưỡng cùng với vi khuẩn, trứng giun, sán…
2.3 Chất thải chăn nuôi heo
2.3.1 Thành phần của chất thải chăn nuôi heo
Chất thải chăn chăn nuôi heo bao gồm phân, nước tiểu, nước phân chuồng.
Phân là chất còn lại của thức ăn sau khi vào cơ thể qua cơ quan tiêu hoá không được
hấp thu và sử dụng được thải ra ngoài cơ thể. Thành phần của phân bao gồm dưỡng
chất không tiêu hoá, các chất cặn bã, chất xơ, đạm, P 2 O 5 …các niêm mạc của ống
tiêu hoá, các chất nhờn, các loại vi sinh vật và trứng giun sán bị nhiễm trong thức ăn
và trong ruột bị tống ra ngoài.
Theo Lăng Ngọc Huỳnh (2000), lượng phân của gia súc thải ra trong 24 giờ
phụ thuộc vào giống, loài, tuổi, khẩu phần ăn, lượng thức ăn ăn vào, tính chất của
thức ăn và thể trọng, lượng phân thải ra ước tính theo bảng sau:

6


Bảng 2.1 Lượng phân thải ra trung bình của gia súc trong ngày
Loại gia súc
Trâu
Bò
Ngựa
Heo nhỏ hơn 10 kg
Heo 15 – 45 kg
Heo 45 – 100 kg


Phân nguyên (kg/ngày)
18 – 25
15 – 20
12 – 18
0,5 – 1
1–3
3-5

Nước tiểu (kg/ngày)
8 – 12
6 – 10
4–6
1,3 – 1,7
0,7 – 2
2-4
Lăng Ngọc Huỳnh (2000).

Theo Châu Bá Lộc và Ctv (2000; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006) lượng
phân nguyên trung bình của heo khoảng 1,2 - 3 kg/heo/ngày và lượng nước tiểu
khoảng 2 – 4 kg/heo/ngày.
Theo Lê Văn Căn (1983; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006) lượng phân
mà heo thải ra trong tháng có liên quan đến tuổi và trọng lượng của heo.
Bảng 2.2 Lượng phân heo thải ra trung bình trong tháng
Trọng lượng heo (kg)

Lượng phân (kg/tháng)

5-25

25


25-35

65

35-45

80

45-55

90

55-60

100
Lê Văn Căn (1983; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006).

Theo Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003) chất thải
trong chăn nuôi gia súc tuỳ thuộc vào từng chuồng, trại và phương thức chăn nuôi,
các loại chất thải này có thành phần vật lí và thành phần hoá học khác nhau, thành
phần hoá học của phân gia súc khác nhau không lẫn tạp chất được tính theo khối
lượng vật chất có độ ẩm 30 %.

7


Bảng 2.3 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc
Phân loại


Mức

Lượng nitơ Lượng P 2 O 5

gia súc

Trâu

Bò

Heo

Lượng K 2 O Tỷ lệ

( %)

( %)

( %)

C/N

Tối đa

0,358

0,205

1,600


20

Tối thiểu

0,246

0,115

1,129

18

Trung bình

0,306

0,171

1,360

19

Tối đa

0,380

0,294

0,992


19

Tối thiểu

0,302

0,164

0,424

17

Trung bình

0,341

0,227

0,958

18

Tối đa

1,200

0,900

0,600


22

Tối thiểu

0,450

0,450

0,350

20

Trung bình

0,840

0,850

0,580

21

Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thuỳ Dương (2003).
Nước tiểu là thành phần trong chất dinh dưỡng của thức ăn đã được tiêu hoá,
sử dụng và hấp thu, nó được hoà tan vào trong máu, sau khi trao đổi chất, được bài
tiết qua thận và thải ra ngoài dưới dạng nước. Thành phần trong nước tiểu tương đối
đơn giản, tất cả đều là chất tan trong nước chủ yếu là urê, axit uric, axit hipuric và
các muối của kali, natri, canxi…Một con heo trên 30 kg một năm cho 1000 lít nước
tiểu. Nước tiểu heo chứa 96 % nước, 2,5 % chất hữu cơ, 0,3 % N, 0,12 % P2 O 5 ,
0,95 % K 2 O (Trần Đình Phong và ctv, 1977; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006).

Theo Nguyễn Thị Hoa Lý và ctv (2004) thành phần chất thải chăn nuôi heo
gồm chất thải rắn và chất thải lỏng.
Chất thải rắn chăn nuôi bao gồm phân rác, chất độn chuồng, xác gia súc chết
hằng ngày và nước, tỷ lệ chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh vật trong chất thải tuỳ thuộc
vào khẩu phần ăn, giống và cách thức dọn vệ sinh.

8


Bảng 2.4 Một số thành phần trong chất thải rắn chăn nuôi
Chỉ tiêu

Đơn vị

Heo

Bò

Gà

BOD

%

3,60 - 6,20

4,00 - 5,60

5,30 - 6,60


COD

%

5,60 - 8,60

5,90 - 8,20

7,60 - 9,50

Nitơ tổng số

%

0,35 - 0,49

0,27 - 0,38

0,33 - 0,48

Photphat tổng số

%

0,28 - 0,52

0,37 - 0,58

0,20 - 0,61


Chất rắn tổng số

%

6,00 - 10,60 7,20 - 7,90

8,60 - 16,30

(Nguyễn Thị Hoa Lý, 2004).
Ghi chú:
BOD (Biochemical oxygen demand ) là lượng oxy do vi sinh vật tiêu thụ để
oxy hóa sinh học các chất hữu cơ trong đơn vị thể tích nước ở điều kiện chuẩn.
COD (Chemical oxygen demand) là số lượng oxy cần thiết để oxy hóa hoàn
toàn các hợp chất hữu cơ có trong một đơn vị thể tích nước.
Chất thải lỏng gồm nước thải từ khu vực chăn nuôi do việc làm vệ sinh
chuồng trại, máng ăn, máng uống, nước dùng tắm rửa cho gia súc hằng ngày. Thành
phần của nó biến động rất lớn phụ thuộc vào quy mô đàn, phương thức dọn vệ sinh,
kiểu chuồng. Trong nước thải nước chiếm 75 - 95 %, phần còn lại là các chất hữu
cơ, vô cơ và mầm bệnh.
Bảng 2.5 Thành phần chủ yếu của nước thải chuồng heo
Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị đo được

pH

-


5,5 - 8,8

Cặn lơ lửng

mg/l

1900 - 8500

BOD

mg/l

1380 - 5900

Nitơ tổng số

mg/l

120 - 360

E.coli

MPN/100ml

107 - 108
Nguyễn Thị Hoa Lý (2004).

9



Theo Ngô Kế Sương (1997) thành phần các chất trong chất thải trong chăn
nuôi gây ô nhiễm chủ yếu là chất hữu cơ, các chỉ tiêu đặc trưng ô nhiễm được trình
bày ở bảng 2.6.
Bảng 2.6 Thành phần nước thải trong chăn nuôi heo
Giá trị
Thông số

Giá trị

Trước lắng

Sau lắng

Nhiệt đô

0

26 - 30

26 - 30

pH

-

6,5 - 7,8

6 - 7,8

SS


mg/l

2500 - 3000

180 - 250

BOD 5

mg/l

3000 - 4000

300 - 530

E.coli

MNP/100ml

-

12,6x106 - 85,3x107

Salmonella

MNP/100ml

-

3,1x102 - 3,5x103


Trứng giun sán

trứng/l

-

28 - 280

C

Ngô Kế Sương (1997).
2.3.2 Tác động của chất thải chăn nuôi heo đến môi trường
Các yếu tố gây ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi heo chủ yếu xuất
phát từ các xí nghiệp, trang trại chăn nuôi và các cơ sở giết mổ. Nguồn gây ô nhiễm
bao gồm: phân rác, lông, thức ăn dư thừa và nước rửa chuồng, vệ sinh trong quá
trình chăn nuôi gia súc. Gây ra các vấn đề về ô nhiễm không khí, đất, nước…
Ô nhiễm không khí: Thường được nhận biết bởi bụi, mùi hôi, và các chất gây
hiệu ứng nhà kính. Mùi hôi do sự phóng thích các chất khí như H 2 S, NH 3 …một
phần nhỏ amonia trong không khí sẽ chuyển thành Nitrous oxide là chất làm thủng
tầng ozon nhiều hơn carbon dioxide 320 lần. Ngoài ra trong quá trình phân huỷ yếm
khí sinh metan có tác dụng giữ lại năng lượng mặt trời (hiệu ứng nhà kính), góp
phần làm thay đổi thời tiết toàn cầu, 16 % lượng metan sinh ra hàng năm trên thế
giới là từ chăn nuôi (Phan Thị Giác Tâm, 2001; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh
Hồng, 2006).
Việc sinh khí amonia, dioxide sunphua và oxide nitrogen từ chất thải chăn
nuôi sẽ đưa đến những trận mưa axit.

10



Ô nhiễm nước mặt: Ô nhiễm môi trường nước do chất thải gia súc bao gồm
hiện tượng phú dưỡng đối với nước mặt. Hiện tượng phú dưỡng là do sự phát triển
tảo quá mức, là do dư chất đạm và phosphate trên bề mặt các ao hồ. Do đó, các vi
khuẩn phân huỷ rong tảo cũng phát triển, sử dụng oxy trong nước và khi chết đi tạo
mùi vị khó chịu cho nước. Sự phú dưỡng cũng gắn liền với sự phát triển của một
loại sinh vật mang tên Pfiesteria piscicida có khả năng giết chết cá hàng loạt và gây
bệnh cho người (Phan Thị Giác Tâm, 2001; trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh Hồng,
2006).
Amonia là sản phẩm sinh học từ chất thải gia súc, sau một quá trình chuyển
hoá, tạo ra nitrate trong đất. Nitrate khi tồn đọng trong đất ở một lượng cao có khả
năng ngấm qua đất để vào nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước. Nước có nồng độ
nitrate cao khi vào máu nitrate được chuyển hoá thành nitrite, nitrite này sẽ cạnh
tranh oxi haemoglobin làm giảm khả năng vận chuyển oxi trong máu gây tử vong
cao cho trẻ dưới sáu tháng tuổi (Phan Thị Giác Tâm, 2001; trích dẫn bởi Nguyễn
Thị Minh Hồng, 2006).
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 ảnh hưởng đến hệ vi
sinh vật nước, là nguyên nhân tạo nên dòng 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 nitơ (nhất là ở dạng nitrat) và phospho. So với nước bề mặt, nước ngầm ít bị ô
nhiễm hơn. Tuy nhiên với quy mô chăn nuôi ngày càng tập trung, lượng chất thải
ngày một nhiều, phạm vi bảo vệ không đảm bảo thì lượng chất thải chăn nuôi thấm
nhập qua đất đi vào mạch nước ngầm làm giảm chất lượng nước. Bên cạnh đó, các
vi sinh vật nhiễm bẩn trong chất thải chăn nuôi cũng có thể xâm nhập nguồn nước
ngầm. Ảnh hưởng này có tác dụng lâu dài và khó có thể loại trừ (theo Dương
Nguyên Khang, 2004).


11


Ô nhiễm môi trường đất: Đây là trường hợp đặc biệt đối với phosphate, nếu
đất có tỷ lệ sét cao thì khả năng kết hợp với phosphate cũng khá cao. Khả năng này
đạt cực đại thì bao nhiêu phosphate bón vào đất sẽ ngấm xuống tầng dưới gây ô
nhiễm nước ngầm. Đất bón phân heo nhiều năm ở lượng cao cũng bị nhiễm kim
loại nặng như đồng, kẽm vì những chất này thường được đưa vào thức ăn gia súc để
làm tăng trọng và ngừa bệnh. Về lâu dài các chất này có thể có hại cho cây trồng và
vật nuôi. Đất bón nhiều phân gia súc sẽ chứa nhiều nitrogen và phospho, khi có mưa
dễ bị ngấm qua đất vào nước ngầm dạng nitrate, ngoài ra còn có thể chảy tràn qua
mặt đất ra sông làm ô nhiễm mặt nước (Phan Thị Giác Tâm, 2001; trích dẫn bởi
trích dẫn bởi Nguyễn Thị Minh Hồng, 2006).
Thu hút nhiều ruồi nhặng: Phân heo là môi trường lý tưởng để trứng ruồi
phát triển thành giòi, sau đó biến thành ruồi, ruồi dễ dàng truyền lây dịch bệnh cho
người và động vật.
Ngoài ra trong nước thải chăn nuôi còn có nhiều loại vi khuẩn, virus như E.
Coli, Salmonella, Shigella, Proteus…và trứng của nhiều loại ký sinh trùng, gây ra
một số bệnh về đường ruột, hô hấp, thần kinh…làm cho vật nuôi bị suy yếu hoặc có
thể dẫn đến tử vong.Gây tổn thất không nhỏ cho các nhà chăn nuôi.
2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải
2.4.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nó quyết định loài vi sinh vật nào tồn tại và
phát triển ưu thế trong hệ sinh thái nước. Thí dụ như loài tảo lục lam phát triển
mạnh khi nhiệt độ của nước lên đến 32 0C.
Theo Nguyễn Thị Hoa Lý (2004), nhiệt độ cao của nước làm tăng quá trình
trao đổi chất của hệ vi sinh vật thuỷ sinh, nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hệ vi
sinh vật trong nước, có thể làm thay đổi thành phần và số lượng quần thể động thực
vật trong nước.
Nhiệt độ làm thay đổi lớn đến quá trình sinh gas trong túi ủ. Sự tăng trưởng

phát triển của nhóm vi khuẩn yếm khí rất nhạy cảm bởi nhiệt độ. Nhóm vi khuẩn
này hoạt động tối ưu ở nhiệt độ 31 0C – 36 0C, dưới 10 0C nhóm vi khuẩn này hoạt

12


động yếu, dẫn đến gas và áp lực gas sẽ yếu đi. Tuy nhiên, ở nhiệt độ trung bình
khoảng 20 – 30 0C cũng thuận lợi cho chúng hoạt động. Trong lúc đó, nhóm vi
khuẩn sinh khí methane lại rất nhạy cảm với sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ,
nhiệt độ thay đổi cho phép hàng ngày chỉ khoảng 1 0C (Uỷ ban Khoa học kỹ thuật
Đồng Nai, 1989; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006).
2.4.2 pH
Chỉ số pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường
được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Trong nước, chỉ số pH được
tính theo công thức: pH = - lg [H+] và có thang đơn vị từ 0 - 14.
Khi: pH = 7 nước có tính trung tính.
pH < 7 nước có tính axit.
pH > 7 nước có tính kiềm.
pH là một trong những thông số quan trọng và được dùng để đánh giá mức
độ ô nhiễm nguồn nước, chất lượng của nước thải, đánh giá độ cứng của nước, sự
keo tụ, khả năng ăn mòn...và trong nhiều tính toán trong cân bằng axít - bazơ.
Môi trường pH càng gần 7 thì chất lượng môi trường nước càng tốt. Môi
trường càng có tính acid hoặc bazơ thì chất lượng môi trường nước càng xấu và
càng ảnh hưởng đến đời sống con người, động vật, thực vật và các vật liệu.
Tác động của pH quá cao hay quá thấp là làm ảnh hưởng đến sinh lý của
thủy sinh vật. Làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào, làm rối loạn quá trình
trao đổi muối và nước giữa cơ thể của thủy sinh vật với môi trường ngoài. pH thích
hợp cho đa số loài cá nuôi là từ 6,5 – 9 và tốt nhất ở pH là 7.
Là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải. Chỉ số
này cho thấy cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chất cần thiết

trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn...Sự thay đổi trị số pH làm thay đổi
các quá trình hòa tan hoặc keo tụ; làm tăng, giảm vận tốc của các phản ứng sinh hóa
xảy ra trong nước (Lương Đức Phẩm, 2002).

13


2.4.3 Chất rắn lơ lửng (Supended Solid - SS)
Chất rắn lơ lửng (SS) là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước thải.
Các SS hữu cơ sẽ tiêu thụ oxy để phân huỷ làm giảm DO của nguồn nước. Tùy theo
kích thước hạt, trọng lượng riêng của chúng, tốc độ dòng chảy và tác nhân hoá học
mà các SS có khả năng lắng xuống đáy, nổi lên mặt nước hoặc ở trạng thái lơ lửng.
Có thể loại bỏ bằng phương pháp lọc. Các chất lơ lửng làm cho nước có độ đục.
Các chất rắn có trong nước là:
Các chất vô cơ là dạng muối hòa tan hoặc không tan.
Các chất hữu cơ như xác các vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, động
thực vật phù du. Các chất hữu cơ tổng hợp như phân bón, các chất thải công nghiệp.
Phân loại các chất rắn có trong nước:
Chất rắn qua lọc có đường kính hạt nhỏ hơn 1 μm (10-6 m): bao gồm dạng
keo và dạng hòa tan.
Chất rắn không qua lọc có đường kính lớn hơn 1 μm: bao gồm các hạt là xác
rong tảo có kích thước hạt 10-5 – 10-6 m ở dạng lơ lửng. Còn cát sạn, cát có kích
thước trên 10-5 m có thể lắng cặn.
Lượng chất rắn lơ lửng cao trong nước thải gây cản trở quá trình xử lý, giảm
sự phát triển của tảo, thực vật nước và làm tăng lượng bùn lắng (Nguyễn Thị Hoa
Lý và Hồ Thị Kim Hoa, 2004).
2.4.4 Nhu cầu oxy hóa học (COD)
Chỉ số COD trong kiểm soát nước ô nhiễm là lượng oxy cần thiết cho quá
trình oxy hoá hoá học các chất hữu cơ trong nước thành CO 2 và H 2 O. COD biểu thị
lượng chất hữu cơ có thể oxy hoá bằng hoá học. Trong thực tế COD được dùng

rộng rãi để đặc trưng cho mức độ các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm kể cả các chất
hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học. Tỷ lệ giữa BOD và COD thường xấp
xỉ từ 0,5 – 0,7. Việc xác định BOD đòi hỏi thời gian lâu hơn xác định COD nên
trong thực tế xác định COD để đánh giá mức độ ô nhiễm (Đặng Kim Chi, 1999).

14