LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo và khóa luận tốt nghiệp. Đƣợc sự
phân cơng và nhất trí của Nhà trƣờng, Khoa Quản lý Tài nguyên rừng & Môi
trƣờng, và sự đồng ý của giáo viên hƣỡng dẫn ThS. Lê Khánh Tồn và
ThS.Nguyễn Vân Hƣơng, tơi tiến hành thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên
cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau bể biogas bằng cây bèo tây (Eichhornia
crassipes) và cây rau dừa ( Jussiaea repens L) ”
Trong thời gian thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận
đƣợc nhiệu sự giúp đỡ, hƣớng dẫn tận tình của các thầy, cơ giáo, các tổ chức cá
nhân trong và ngồi trƣờng.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hƣớng dẫn:
ThS. Lê Khánh Toàn và ThS. Nguyễn Vân Hƣơng đã định hƣớng, khuyến khích,
chỉ dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện khóa luận tốt nghiêp.
Trong quá trình thực hiện đề tài, mặc dù đã có nhiều cố gắng nhƣng do
thời gian và năng lực bản thân cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót.
Kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đề
tài của tơi đƣợc hồn thiện hơn.
Tơi xin trân trọng cảm ơn!
Xn Mai, ngày tháng năm 2018
Tác giả

Nguyễn Thị Hoa

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ....................................................... iv

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 3
1. 1 Tổng quan về nƣớc thải chăn nuôi ................................................................. 3
1.1.1

Nguồn gốc, thành phần, tính chất của nƣớc thải chăn ni. .................... 3

1.1.2

Công dụng và tác hại của nƣớc thải chăn nuôi. ........................................ 4

1.1.3

Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi ............................................ 5

1. 2 Tổng quan về thực vật thủy sinh.................................................................. 8
1.2.1

Phân loại thực vật thủy sinh ..................................................................... 8

1.2.2

Vai trò xử lý của thực vật thủy sinh ....................................................... 12

1.2.3

Xử lý nƣớc thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh................................ 14


1.2.4 Một số nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nƣớc thải
chăn nuôi. ........................................................................................................... 16
CHƢƠNG 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP ........ 19
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 19
2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 19
2.1.1. Mục tiêu chung ....................................................................................... 19
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ................................................................. 19
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................. 19
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 19
2.3. Nội dung nghiên cứu.................................................................................. 19
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 20
2.4.1

Phƣơng pháp thừa kế số liệu .................................................................. 20

2.4.2

Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ............................................................... 20

2.4.3.Phƣơng pháp thực nghiệm ......................................................................... 20
ii


CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................... 26
3.1.Đặc tính nƣớc thải chăn ni ........................................................................ 26
3.1.1.

Hoạt động chăn ni ............................................................................. 26

3.1.2


Đặc tính nƣớc thải sau biogas ................................................................. 26

3.2 . Khả năng sinh trƣởng của 2 cây bèo tây và rau dừa trong môi trƣờng nƣớc
thải chăn nuôi. ..................................................................................................... 28
3.3.Khả năng xử lí nƣớc thải ............................................................................... 29
3.3.1. Thơng số pH ........................................................................................... 32
3.3.2. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) ................................................................... 33
3.3.3. Nhu cầu ơxy sinh hóa (BOD5) ................................................................ 35
3.3.4. Nhu cầu oxy hóa học (COD) .................................................................. 36
3.3.5. Hàm lƣợng Nitơ tổng trong nƣớc ........................................................... 39
3.3.6. Hàm lƣợng P tổng trong nƣớc (PO43-) .................................................... 41
3.3.7 Hàm lƣợng oxy hòa tan DO ...................................................................... 43
NHẬN XÉT CHUNG ......................................................................................... 45
3. 3 Đề xuất giải pháp ....................................................................................... 45
CHƢƠNG 4 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ ....................................... 47
4.1. Kết luận ...................................................................................................... 47
4.2. Tồn tại ........................................................................................................ 47
4.3. Kiến nghị.................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 49

iii


DANH MỤC TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa của cụm từ

BT


Bèo tây

BOD5

Nhu cầu oxy sinh hóa trong 5 ngày

COD

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Lƣợng oxy hịa tan trong nƣớc

NĐ-CP

Nghị định chính phủ

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

RD

Rau dừa

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam


TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

TVTS

Thực vật thủy sinh

VSV

Vi sinh vật

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Thành phần và tính chất của nƣớc thải .................................................. 3
Bảng 1.2. Một số loài thực vật thủy sinh tiêu biểu ............................................. 12
Bảng 3.1: Đặc tính nƣớc thải............................................................................... 27
Bảng 3.2. Sinh trƣởng của cây ............................................................................ 28
Bảng 3.3.Khả năng xử lý nƣớc thải của cây Bèo tây sau 2 tuần......................... 30
Bảng 3.4.Khả năng xử lý nƣớc thải của cây Bèo tây 4 tuần ............................... 30
Bảng 3.5.Khả năng xử lý nƣớc thải của cây Rau dừa 2 tuần .............................. 31
Bảng 3.6.Khả năng xử lý nƣớc thải của cây Rau dừa 4 tuần .............................. 31

v


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Cây bèo tây .......................................................................................... 10
Hình 1.2. Rau dừa nƣớc ...................................................................................... 11
Hình 3.1.Nƣớc thải đầu vào ................................................................................ 27
Hình 3.4.Quá trình sinh trƣởng của Bèo Tây ...................................................... 28
Hình 3.5.Quá trình sinh trƣởng của Rau Dừa ..................................................... 29
Hình 3.2.Bèo tây(28 ngày) ....................... ..........................................................29
Hình 3.3.Rau dừa nƣớc(28 ngày) ........................................................................ 29
Hình 3.6.Biểu đồ kết quả nghiên cứu pH của Bèo tây ........................................ 32
Hình 3.7.Biểu đồ kết quả nghiên cứu pH của rau dừa ........................................ 32
Hình 3.8. Biểu đồ kết quả nghiên cứu TSS của Bèo tây ..................................... 33
Biểu đồ 3.9.Biểu đồ kết quả nghiên cứu TSS của rau dừa ................................. 34
Hình 3.10. Biểu đồ kết quả nghiên cứu BOD5 của Bèo tây ................................ 35
Biểu đồ 3.11.Biểu đồ kết quả nghiên cứu BOD5 của rau dừa............................. 36
Hình 3.12. Biểu đồ kết quả nghiên cứu COD của Bèo tây ................................. 37
Biểu đồ 3.13.Biểu đồ kết quả nghiên cứu COD của rau dừa .............................. 38
Hình 3.14. Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng N của Bèo tây ............................. 39
Biểu đồ 3.15.Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng N của rau dừa .......................... 40
Hình 3.16. Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng P của Bèo tây .............................. 41
Hình 3.17.Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng P của rau dừa ............................... 42
Hình 3.16. Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng DO của Bèo tây .......................... 43
Hình 3.16. Biểu đồ kết quả nghiên cứu Tổng DO của rau Dừa .......................... 44

vi


ĐẶT VẤN ĐỀ
Chăn nuôi là một lĩnh vực quan trọng trong nền nơng nghiệp, nó khơng
những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng ngày của mọi ngƣời dân
trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập của hàng triệu ngƣời dân hiện nay. Chăn
nuôi lợn không chỉ cung cấp phần lớn thịt mà còn là nguồn cung cấp phân hữu cơ

cho cây trồng, tận dụng thức ăn và thu hút lao động dƣ thừa trong nông nghiệp.
Gần đây đời sống của nhân dân ta không ngừng đƣợc cải thiện và nâng cao, nhu
cầu tiêu thụ thịt trong đó chủ yếu là thịt lợn ngày một tăng cả về số lƣợng và chất
lƣợng đã thúc đẩy ngành chăn nuôi lợn bƣớc sang bƣớc phát triển mới.
Tuy nhiên, việc phát triển các trang trại chăn nuôi với quy mô ngày càng
tăng kéo theo những vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng, trong đó phân và
nƣớc thải từ các trang trại chính là nguồn gây ơ nhiễm lớn, ảnh hƣởng tới sức
khỏe của ngƣời và vật nuôi nếu nhƣ khơng có biện pháp xử lý. Chất thải từ chăn
ni do không đƣợc xử lý hay xử lý không triệt để đã làm ơ nhiễm mơi trƣờng
khơng khí, đất và nguồn nƣớc. Từ nguồn ô nhiễm này đã ảnh hƣởng xấu đến sức
khỏe con ngƣời gây nên các bệnh về đƣờng hơ hấp và đƣờng tiêu hố, bệnh về da,
ngứa mắt, viêm gan, ảnh hƣởng đến sức khoẻ, đời sống của con ngƣời. Không chỉ
làm ô nhiễm môi trƣờng xung quanh, chất thải của vật nuôi không đƣợc xử lý còn
đe dọa sự phát triển bền vững và ổn định của chính những trang trại này. Ở các
nƣớc có nền chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh nhƣ Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn
Quốc thì đây là một trong những nguồn gây ơ nhiễm lớn nhất. Ở Việt Nam, khía
cạnh mơi trƣờng của ngành chăn nuôi chỉ đƣợc quan tâm trong vài năm trở lại
đây khi tốc độ phát triển chăn nuôi ngày càng tăng, lƣợng chất thải do chăn nuôi
đƣa vào môi trƣờng ngày càng nhiều. Theo báo cáo tổng kết của Viện chăn nuôi,
hầu hết các hộ chăn nuôi đều để nƣớc thải chảy tự do ra môi trƣờng 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; Tổng số vi sinh vật và bào tử
nấmcũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần.
Đến nay phần lớn trang trại chăn ni lợn đã có hệ thống xử lý nƣớc thải
đơn giản (hầm biogas) nhƣng hầu hết đều không đạt tiêu chuẩn thải.
1


Tùy thuộc vào loại hình chăn ni mà số lƣợng và đặc tính các chất thải
có khác nhau, loại hình trang trại gây ô nhiễm lớn nhất đƣợc đánh giá là các

trang trại chăn nuôi lợn do sử dụng nƣớc thƣờng xuyên để vệ sinh chuồng trại,
trung bình là từ 8 - 10 m3/ngày/trang trại 2000 con. Nƣớc thải có hàm lƣợng chất
hữu cơ cao, giàu nitơ (COD = 600 -1700 mg/l, BOD5 = 500-1500 mg/l) và có
chứa lƣợng vi khuẩn gây bệnh lớn nhƣ E.coli từ 4.10 3 - 5.105 MPN/100ml. Bên
cạnh đó, lƣợng chất thải rắn phát sinh trong chăn ni cũng rất lớn, trung bình từ
5-18 tấn/năm tùy thuộc vào từng loại hình chăn ni, chủ yếu là phân vật nuôi
và chất độn. Việc lựa chọn công nghệ xử lý nƣớc thải hậu biogas chi phí thấp
phù hợp với điều kiện nông thôn là rất cần thiết. Đó chính là lý do tơi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau bể biogas
bằng cây bèo tây (Eichhornia crassipes) và cây rau dừa ( Jussiaea repens L)”
nhằm đảm bảo nƣớc thải sau xử lý đạt quy chuẩn nƣớc thải Việt Nam, góp phần
giảm thiểu ơ nhiễm mơi trƣờng xung quanh.

2


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1. 1

Tổng quan về nƣớc thải chăn ni

1.1.1 Nguồn gốc, thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi.
1.1.1.1 Nguồn gốc
Nguồn gốc phát sinh ô nhiễm môi trƣờng nƣớc trong hoạt động chăn
nuôi chủ yếu đƣợc gây ra do nƣớc thải trong khi rửa chuồng, nƣớc tiểu lợn, ô
nhiễm chất thải rắn là do phân, thức ăn thừa của lợn vƣơng vãi ra nền chuồng
mà không đƣợc thu gom kịp thời. Các chất này đều là những chất dễ phân huỷ
sinh học: Carbonhydrate, protein, chất béo dẫn đến các vi sinh vật phân huỷ làm
phát tán mùi hôi thối ra môi trƣờng. Đây là các chất gây ô nhiễm nặng nhất và

thƣờng thấy nhất trong các trại chăn ni tập trung.
1.1.1.2

Thành phần, tính chất

Nƣớc thải chăn nuôi là một trong những loại nƣớc thải rất đặc trƣng, có
khả năng gây ơ nhiễm mơi trƣờng cao bằng hàm lƣợng chất hữu cơ, cặn lơ lửng,
N, P và sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải đƣợc xử lý trƣớc khi thải ra ngồi
mơi trƣờng. Lựa chọn một quy trình xử lý nƣớc thải cho một cơ sở chăn nuôi
phụ thuộc rất nhiều vào thành phần tính chất nƣớc thải, bao gồm:
Bảng 1.1.Thành phần và tính chất của nƣớc thải
Chỉ tiêu

Đơn Vị

Kết Quả

-

7,23-8,07

COD

mg/l

2561-5028

BOD5

mg/l


1664-3268

SS

mg/l

1700-3218

N-NH3

mg/l

304-471

N - Tổng

mg/l

512-594

P - Tổng

mg/l

13,8-62

pH

( Nguồn: Khoa Môi Trường- Đại học Bách Khoa TPHCM)

3


* Các chất hữu cơ và vô cơ
Trong nƣớc thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% gồm cellulose,
protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon và các dẫn xuất của chúng có trong
phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy. Các chất vô cơ chiếm
20–30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-, …
* Hàm lƣợng Nitơ (N) và hàm lƣợng Photpho (P)
Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn
thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngồi theo phân và nƣớc
tiểu.Trong nƣớc thải chăn nuôi lợn thƣờng chứa hàm lƣợng N và P rất cao. Hàm
lƣợng N-tổng số trong nƣớc thải chăn nuôi 571 – 1026 mg/l, Photpho tổng số từ
39 – 94 mg/l.
* Vi sinh vật gây bệnh
Nƣớc thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun
sán gây bệnh. Nƣớc thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi khuẩn nhƣ Salmonella,
Shigella, Proteus, Arizona. Trứng giun sán trong nƣớc thải với những loại điển
hình là Fasiola hepatica, Fasiolagigantiac, Fasiolosis buski, có thể gây bệnh cho
ngƣời và gia súc.
1.1.2 Công dụng và tác hại của nước thải chăn nuôi.
1.1.2.1 Công dụng
Phân gia súc là loại phân bón tổng hợp, chứa nhiều chất dinh dƣỡng nhƣ
đạm, lân, kali và nhiều nguyên tố vi lƣợng mà cây trồng rất cần. Do đó, sử dụng
phân gia súc làm phân bón khơng chỉ làm tăng năng suất cây trồng mà cịn đem
lại nhiều lợi ích khác cho mơi trƣờng.
Trƣớc khi cọ rửa chuồng trại, hót phân tƣơi riêng ra. Tận dụng đƣợc
nguồn phân bón cây, đóng bao bán phân tƣơi làm thức ăn cho cá, còn nƣớc thải
dung để tƣới cây. Tiết kiệm đáng kể tiền mặt dùng để mua phân bón. Nếu có
phân động vật bán thì hiệu quả chăn nuôi lại tăng thêm. Phân hữu cơ có tác dụng

cải tạo đất, tăng độ xốp, khả năng giữ ẩm và độ màu mỡ của đất.

4


1.1.2.2 Tác hại
Nƣớc thải đã đƣợc qua sử lý biogas nhƣng vẫn có màu đen và bốc mùi
thối. Nên ảnh hƣởng rất nhiều tới môi trƣờng xung quanh. Đặc biệt là vào mùa
nắng nóng. Ngồi những trang trại lớn, có quy mơ xử lí thì sẽ hạn chế, ít gây ảnh
hƣởng tới môi trƣờng
Đa phần ở nhiều hộ dân sẽ thải ra ao hồ sơng ngịi nên ơ nhiễm rất lớn.
Ảnh hƣởng đến cả cảnh quan .
1.1.3 Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi
Việc xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm
trong nƣớc thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận. Việc
lựa chọn phƣơng pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý nƣớc phụ thuộc vào
các yếu tố nhƣ : Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nƣớc, lƣu lƣợng nƣớc thải,
Các điều kiện của trại chăn nuôi, hiệu quả xử lý. Đối với nƣớc thải chăn ni, có
thể áp dụng các phƣơng pháp sau:
1.1.3.1

Phương pháp vật lý

Các phƣơng pháp áp dụng các quá trình vật lý nhƣ: sàng lọc, tách cơ học,
trộn, khuấy, ... nhằm loại bớt một phần cặn ra khỏi nƣớc thải chăn nuôi, tạo điều
kiện cho quá trình xử lý hóa học và sinh học ở phía sau đƣợc thực hiện tốt hơn.
Phƣơng pháp vật lý thƣờng đƣợc kết hợp với các phƣơng pháp sinh học hay hóa học
để tăng hiệu quả của các q trình chuyển hóa và tách các chất cặn, chất kết tủa.
1.1.3.2 Phương pháp hóa học
Phƣơng pháp hóa học là phƣơng pháp dùng các tác nhân hóa học để loại

bỏ hoặc chuyển hóa làm thay đổi bản chất chất ô nhiễm trong nƣớc thải chăn
ni. Các q trình hóa học có thể áp dụng là: trung hịa, sử dụng các chất oxy
hóa khử, kết tủa hay tuyển nổi hóa học, hấp phụ hóa học, tách bằng màng và
khử trùng hóa học... Xử lý hóa học thƣờng gắn với phƣơng pháp xử lý vật lý hay
xử lý sinh học.
Trong nƣớc thải chăn nuôi thƣờng chứa nhiều thành phần hịa tan hay các
hạt có kích thƣớc nhỏ, khơng thể tách khỏi dịng nƣớc thải bằng phƣơng pháp
5


vật lý. Cho nên để tách các chất này ra khỏi nguồn nƣớc ngƣời ta thƣờng sử
dụng các tác nhân tạo keo tụ nhƣ phèn sắt, phèn nhôm, polyme hữu cơ... để tăng
tính tủa, lắng hay tuyển nổi của các hạt rắn và keo trong hỗn hợp phân lỏng và
cuối cùng tách chúng ra khỏi dòng thải. Nguyên tắc của phƣơng pháp này là :
cho vào trong nƣớc thải các hạt keo mang điện tích trái dấu với các hạt lơ lửng
có trong nƣớc thải (các hạt có nguồn gốc silic và chất hữu cơ có trong nƣớc thải
mang điện tích âm, cịn các hạt nhơm hidroxid và sắt hidroxi đƣợc đƣa vào
mang điện tích dƣơng). Khi thế điện động của nƣớc bị phá vỡ, các hạt mang
điện trái dấu này sẽ liên kết lại thành các bơng cặn có kích thƣớc lớn hơn và dễ
lắng hơn. Ngồi keo tụ còn loại bỏ đƣợc P tồn tại ở dạng PO43- do tạo thành kết
tủa AlPO4 và FePO4. Phƣơng pháp này loại bỏ đƣợc hầu hết các chất bẩn có
trong nƣớc thải chăn ni. Tuy nhiên chi phí xử lý cao. Áp dụng phƣơng pháp
này để xử lý nƣớc thải chăn ni là khơng hiệu quả về mặt kinh tế. Ngồi ra, tuyển
nổi cũng là một phƣơng pháp để tách các hạt có khả năng lắng kém nhƣng có thể
dính vào các bọt khí nổi lên. Tuy nhiên chi phí đầu tƣ, vận hành cho phƣơng pháp
này cao, cũng không hiệu quả về mặt kinh tế đối với các trại chăn ni.
Phƣơng pháp xử lý hóa thƣờng hạn chế sử dụng trong thực tế do có một
số bất lợi:
- Việc sử dụng hóa chất trong q trình xử lý có thể tạo ra các ô nhiễm
thứ cấp, đặc biệt là trong thành phần bùn thải sau xử lý, gây tốn kém phát sinh

của hậu xử lý nƣớc thải.
- Giá thành xử lý cao do chi phí về hóa chất, năng lƣợng, thiết bị của hệ
thống phức tạp hay bị hỏng hóc, khó vận hành, bảo trì hệ thống và tiêu tốn nhiều
năng lƣợng.
1.1.3.3 Phương pháp sinh học
Đây là nhóm phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng rộng rãi hơn so với các
phƣơng pháp khác trong xứ lý nƣớc thải chăn nuôi do nƣớc thải chăn nuôi giàu
thành phần hữu cơ cho nên dễ áp dụng phƣơng pháp xử lý sinh học. Phƣơng
pháp sinh học xử lý nƣớc thải chăn nuôi là các phƣơng pháp dùng các tác nhân
6


sinh học nhƣ: tảo, vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh, thực vật nƣớc hay các
động vật nhƣ cá, nhuyễn thể… hay thực vật nƣớc để phân hủy, chuyển hóa và
chuyển dạng các chất ô nhiễm trong nƣớc thải chăn nuôi. Trong các hệ thống xử
lý sinh học, cộng đồng các sinh vật khai thác năng lƣợng từ các chất thải để duy
trì hoạt động và tăng trƣởng nhờ hệ thống enzyme sinh học. Dựa vào khả năng
này của vi sinh vật, ngƣời ta sử dụng vi sinh vật nhằm chuyển hóa các chất thải
sinh học mà thƣờng là các chất ô nhiễm trong nƣớc thải chăn nuôi sang dạng
không ô nhiễm hay loại bỏ chúng ra khỏi dòng thải.
- Ƣu điểm : phƣơng pháp rẻ tiền, an toàn cho mơi trƣờng xử lý sinh học,
có khả năng tạo các sản phẩm phụ có giá trị kinh tế nhƣ khí sinh học (biogas),
phân vi sinh hay nhiều sản phẩm khác…
- Nhƣợc điểm : thƣờng phụ thuộc vào một số các yếu tố môi trƣờng nhƣ:
thời tiết, nhiệt độ, thời gian xử lý khá lâu, đòi hỏi mặt bằng rộng và có thể tạo
mùi hay các khí nếu khơng che phủ kín và quản lý tốt chúng có thể phát tán vào
mơi trƣờng.
• Phƣơng pháp xử lý sinh học hiếu khí
Là phƣơng pháp xử lý chất ô nhiễm trong nƣớc thải bằng con đƣờng oxy
hóa khử sinh học với sự tham gia của các tác nhân sinh học nhƣ: virus, vi khuẩn,

xạ khuẩn, tảo, nấm…(chủ yếu là vi sinh vật) hiếu khí. Ở phƣơng thức này, trong
các hệ thống xử lý diễn ra q trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ hòa tan hay các
hợp chất cao phân tử sinh học nhƣ: carbohydrate, protein, chất béo hay lipit
trong nƣớc thải chăn ni hay trong khối bùn hoạt tính đến sản phẩm cuối cùng
là CO2, H2O và một lƣợng đáng kể bùn dƣ
Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện có oxy.
Q trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn :
Oxy hóa các chất hữu cơ :
CxHyOz + O2 Enzyme CO2 + H2O + H
Tổng hợp tế bào mới :
CxHyOz + O2 + NH3 Enzyme Tế bào vi khuẩn (C5H7O2N) + CO2 + H2O - H
7


Phân hủy nội bào :
C5H7O2N + O2 Enzyme 5CO2 + 2H2O + NH3  H
• Phƣơng pháp xử lý kỵ khí
Sử dụng vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện yếm khí khơng hoặc
có lƣợng O2 hịa tan trong môi trƣờng rất thấp, để phân hủy các chất hữu cơ.
Bốn giai đoạn xảy ra đồng thời trong quá trình phân hủy kỳ khí:
Thủy phân : Trong giai đoạn này, dƣới tác dụng của enzyme do vi khuẩn
tiết ra, các phức chất và các chất không tan (nhƣ polysaccharide, protein, lipid)
chuyển hóa thành các phức chất đơn giản hơn hoặc chất hòa tan (nhƣ đƣờng, các
acid amin, acid béo).
Acid hóa : Trong giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất
hịa tan thành chất đơn giản nhƣ acid béo dễ bay hơi, rƣợu, acid lactic, methanol,
CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới.
Acetic hóa : Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai đoạn acid
hóa thành acetat, H2, CO2 và sinh khối mới. d. Methane hóa : Đây là giai đoạn
cuối của q trình phân hủy kỳ khí. Acid acetic, H2, CO2, acid formic và

methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và sinh khối mới.
Methane hóa : Đây là giai đoạn cuối của quá trình phân hủy kỳ khí. Acid
acetic, H2, CO2, acid formic và methanol chuyển hóa thành methane, CO2 và
sinh khối mới.
1. 2 Tổng quan về thực vật thủy sinh.
1.2.1 Phân loại thực vật thủy sinh
Thực vật thủy sinh (TVTS) trong nƣớc là các loài thực vật sống hoàn toàn
trong nƣớc, hay một phần trong nƣớc hoặc trong bùn. Chúng có thể gây bất lợi
cho con ngƣời do việc phát triển nhanh và phân bố rộng rãi. Tuy nhiên, có thể
lợi dụng chúng để xử lý nƣớc thải, làm phân compost, thức ăn cho con ngƣời,
gia súc.
Do sống trong mơi trƣờng nƣớc, TVTS có những đặc điểm thích nghi cả
về hình thái cấu tạo và phƣơng thức sống. Để tăng cƣờng khả năng hấp thụ oxi,
8


tăng bề mặt tiếp xúc, lá của chúng có bản lớn hoặc chẻ nhỏ thành dạng sợi,
xoang khí và gian bào phát triển mạnh. Lá có thể khác nhau về hình dạng và cấu
tạo tuỳ theo vị trí tiếp xúc với nƣớc. Mô đỡ (thân, cành) kém phát triển, thƣờng
là mềm yếu.
Dựa vào đặc tính của thực vật thủy sinh, có thể chia làm 3 loại:
• Thuỷ thực vật sống chìm:
Là những cây có thân dài, mảnh, lá mỏng hay trong suốt nhƣ các loài
thuộc chi rong liễu hoặc chia thành nhiều thùy, nhiều sợi. Loài thực vật này phát
triển dƣới mặt nƣớc và chỉ có thể phát triển đƣợc ở nguồn nƣớc có đủ ánh sáng.
Chúng gây nên tác hại nhƣ làm tăng độ đục của nguồn nƣớc, ngăn cản sự
khuyếch tán của ánh sáng vào nƣớc. Do đó các lồi thủy sinh thực vật này
khơng hiệu quả trong việc làm sạch các chất thải.
• Thuỷ thực vật sống trôi nổi:
Rễ của loại thực vật này không bám vào đất mà lơ lửng trên mặt nƣớc. Nó

trơi nổi trên mặt nƣớc theo gió và theo dịng nƣớc. Thực vật trơi nổi bao gồm
những lồi nhƣ bèo tây, bèo cái, bèo tấm, … Các lồi thực vật này có thân lá nổi
trên mặt nƣớc Rễ của chúng tạo điều kiện cho vi khuẩn bám vào để phân huỷ
các chất thải. . Rễ phát triển yếu, có tác dụng giữ thăng bằng cho cây. Rễ ngừng
sinh trƣởng rất sớm, khơng có lơng hút và chóp rễ chóng rời. Trong thân và đặc
biệt là trong lá có nhiều tế bào đã phân nhánh nhằm nâng đỡ cây nhất là các
phần bên trên nhƣ lá cây bèo tây. Lá của chúng không thấm nƣớc, chúng hấp thu
dinh dƣỡng trực tiếp từ dòng nƣớc.
Bèo tây
“ Bèo tây (danh pháp khoa học: Eichhornia crassipes) còn đƣợc gọi là bèo
Lục Bình hay bèo Nhật Bản là một lồi thực vật thủy sinh, nổi theo dịng nƣớc
thuộc về chi Eichhornia của họ Cỏ cá chó (pontederiaceae)”
Cây bèo mọc cao khoảng 30 cm với dạng lá hình trịn, màu xanh lục, láng
và nhẵn mặt. Lá cuốn vào nhau trơng nhƣ những cánh hoa. Cuống lá phình ra

9


nhƣ bong bóng xốp giúp cây bèo nổi lên trên mặt nƣớc. Rễ bèo trông nhƣ lông vũ
sắc đen buông xuống nƣớc, dài đến 1m

Hình 1.1. Cây bèo tây
Sang hè cây bèo nở hoa sắc tím nhạt, điểm chấm màu lam, nhụy hoa sắc
vàng.
Cây bèo sản sinh rất nhanh nên rất dễ làm tắc nghẽn ao hồ, kênh
rạch.Thành phần hóa học: Bèo tây có thành phần hóa học theo tỉ lệ phần trăm:
Nƣớc 92, 6 %; Protid 2, 9 %; Glucid 0, 9 %; xơ 22 %; tro 1, 4 %; calxium 40,
8%; photpho 0, 8 %; caroten 0, 66 % và vitamin C 20 %.
Bèo tây đƣợc sử dụng làm thức ăn cho gia súc, làm nấm rơm, làm phân
chuồng, dùng bèo trong y học, trong thủ công nghiệp, …Đặc biệt bèo tây chống

ô nhiễm nguồn nƣớc nhƣ: bèo làm sạch nƣớc nơi chúng mọc, có khả năng làm
giảm bớt ô nhiễm môi trƣờng. Chỉ cần 1/3 ha bèo mỗi ngày đủ để lọc 2.225 tấn
nƣớc bị ô nhiễm các chất thải sinh học và hóa chất. Bèo này còn loại đƣợc các
kim loại nặng gây độc nhƣ thủy ngân, chì, bạc, vàng, …
• Thuỷ thực vật sống nổi:
Lồi thực vật này có rễ bám vào đất nhƣng thân và lá phát triển trên mặt
nƣớc. Loại này thƣờng sống ở những nơi có chế độ thuỷ triều ổn định. Nó bao
gồm những cây họ sung, họ sen, … cũng nhƣ các thực vật nhơ lên khỏi mặt
nƣớc chúng có bộ rễ rộng, ăn nơng. Lá có dạng bản rộng, làm tăng diện tích tiếp
xúc qua bề mặt của lá với khơng khí đồng thời làm giảm tác động của việc đọng
10


nƣớc, giúp cho lá nổi trên mặt nƣớc. Mặt trên của lá có số lƣợng lỗ khí nhiều
hơn lá của các lồi cây ở cạn. Mặt dƣới của lá chìm trong nƣớc khơng có lỗ khí
nhƣng trong biểu bì có các tế bào trịn đặc biệt có khả năng hấp thụ mạnh chất
dinh dƣỡng và các khí hịa tan hơn ở các tế bào khác nhƣ các cây họ súng.
Rau dừa
Rau dừa tên khoa học là Jussiaea repens L còn có tên gọi khác là rau dừa
nƣớc, du long thái, thủy long. Là thực vật thủy sinh xâm nhập nhanh ở nhiều
nƣớc vùng ơn đới và nhiệt đới.

Hình 1.2. Rau dừa nƣớc
Cây rau dừa mọc hoang, bò lan ở bùn hay nổi lên mặt nƣớc ao hồ nhờ các
“phao” xốp màu trắng.Thân mềm, xốp có đâm rễ ở các mấu.Lá nguyên, hình
bầu dục, các lá dài vài cm và đƣợc sinh trong cụm luân phiên bố trí dọc theo
thân cây, cuốn lá ngắn, dùng làm thức ăn cho lợn (cho ăn sống hay nấu với các
loại thức ăn khác), làm rau ăn sống hay xào. Hoa mọc ở nách lá, có 5 đến cánh
hoa màu vàng sáng, dài đến 2, 4 cm . Quả nang cứng, hình trụ, khi chín nứt
thành 5 mảnh chứa nhiều hạt hình chữ nhật.Trong 100 g rau dừa nƣớc tƣơi có: 2,

62 g protid, 4, 5 g glucid, 5, 5 g chất xơ, 1, 2 g chất tro, 152 mg calcium, 2, 5 mg
phospho, 0, 7 mg sắt, 0, 26 mg caroten, 52 mg vitamin C. Trong thân và lá có
flavonoid và tanin.

11


Ngoài giá trị dinh dƣỡng khá, các chất flavonoid trong rau dừa đƣợc
ngành y học hiện đại chú trọng và khai thác.Qua phân tích thân lá cây rau dừa
tìm đƣợc 12 chất chuyển hóa có giá trị y học quan trọng. Trong đó là những chất
chống oxy hóa và chống tế bào ung thƣ phát triển có thể chiết rút dạng tinh khiết
bằng phƣơng pháp sắc ký.Một số chất flavonoid cô lập cho thấy hoạt động
chống lại các tế bào ung thƣ Ehrlich ascitis. Các chất flavonoid trong cây rau
dừa khơng gây độc cho ngƣời.
Bảng 1.2. Một số lồi thực vật thủy sinh tiêu biểu
Loại

Tên thông thƣờng

Tên khoa học

Hydrilla

Hydrilla verticillata

Water Milfoil

Myriophyllum spicatum

Blyxa


Blyxa aubertii

Lục Bình

Eichhornia crassipes

Thuỷ sinh thực vật

Bèo tấm

Wolfia arrhiga

sống trôi nổi

Bèo tai tƣợng

Pistia stratiotes

Salvinia

Salvinia spp

Cattails

Typha spp

Bulrush

Scirpus spp


Sậy

Phragmites communis

Thuỷ sinh thực vật
sống chìm

Thuỷ sinh thực vật
sống nổi

1.2.2 Vai trị xử lý của thực vật thủy sinh
Thực vật thủy sinh là các lồi có lá, rễ, phần lớn chúng đều có bộ rễ rất
lớn. Đây chính là bộ phận để hấp thụ chất hữu cơ và kim loại có trong
nƣớc.Tồn bộ nƣớc thải trong hồ sẽ đƣợc bộ rễ của thực vật truyền lên lá. Lá chứa
chất vô cơ dƣ thừa, vì thế lá của chúng ln có màu xanh rất đặc trƣng và nƣớc sau
khi đƣợc xử lí thƣờng trong vắt vì sự có mặt của các lồi thực vật thủy sinh.
Thực vật thủy sinh là các loại sinh vật sinh trƣởng trong mơi trƣờng nƣớc.
Nó có thể gây nên một số bất lợi cho con ngƣời do việc phát triển nhanh và phân

12


bố của chúng. Tuy nhiên trong việc xử lý nƣớc thải đặc biệt là nƣớc thải ơ nhiễm
N, P thì nó lại có vai trị quan trọng mà chúng ta cần quan tâm, nghiên cứu nhiều
hơn để tân dụng khả năng của chúng một cách hiệu quả nhất.
Thực vật thủy sinh có thể là những cây khơng có hiệu quả kinh tế nhƣ:
Lau, sậy, lác, … đến những cây ít nhiều mang lại giá trị kinh tế nhƣ: muống, bèo
tây, bèo tấm, … vì chúng có thể làm thức ăn cho con ngƣời và động vật.
Tác động trực tiếp của thực vật thủy sinh trong xử lí nƣớc thải là khả năng

hấp thụ chất dinh dƣỡng từ môi trƣờng để cung cấp chất dinh dƣỡng cho quá
trình sinh trƣởng và phát triển của chúng, từ đó làm giảm các chất ơ nhiễm trong
nƣớc. Ngồi ra, chúng cịn có khả năng hấp thụ và tích lũy trong cơ thể một
lƣợng nhất định các nguyên tố nhƣ: N, P, kim loại, … Tùy theo từng loài cây mà
mức độ xử lý nƣớc của chúng khác nhau nhƣng nhìn chung tốc độ tỷ lệ thuận
với tốc độ sinh trƣởng của cây. Có cây hấp tụ N tốt, có cây hấp thụ P tốt, …
Trong xử lý nƣớc thải, ngƣời ta đã sử dụng các thực vật trơi nổi nhƣ bèo
cái do có bộ rễ phát triển rộng trong nƣớc có khả năng hấp thụ các chất lơ lửng
trên bề mặt bộ rễ làm giảm độ đục,TSS, qua đó cũng giảm BOD.
Tác động gián tiếp của nó là: thực vật thủy sinh giống nhƣ một nơi trí ngụ
của các vi sinh vật, rễ càng dài, càng rộng và xốp thì vi sinh vật cƣ trú càng
nhiều. Đây là nơi cho các vi sinh vật sinh trƣởng và phát triển. Đồng thời cũng
bảo vệ chúng khỏi nững tác động có từ bức xạ mặt trời.
Các thực vật thủy sinh mọc đứng trong nƣớc có tác động làm giảm tốc độ
của nƣớc, tạo điều kiện cho các chất lơ lửng lắng xuống đáy, làm tăng thời gian
tiếp xúc của các chất trong nƣớc với các vi sinh vật và bề mặt thực vật. Do đó sẽ
làm tăng hiệu quả xử lý.
Ngoài ra thực vật thủy sinh cịn có khả năng hấp thụ O2 từ những bộ phận
phía trên và vận chuyển qua các mơ khí xuống bộ phận phía dƣới. Do vậy mà
ngay phía dƣới rễ cây, DO trong nƣớc cũng cao hơn ở ngoài rễ cây, tạo điều
kiện cho các vi sinh vật hiếu khí sống bám trên rễ cây oxi hóa các chất hữu cơ
(BOD), NH4+ làm tăng q trình phản ứng nitrat hóa. Điều này cũng có nghĩa
13


cây nào rễ chùm, rộng thì khả năng xử lý càng tốt vì vi sinh vật bám trên đó
càng nhiều.
Nhờ có khả năng làm giảm đáng kể hàm lƣợng các chất TSS, BOD, N, P,
… và một số kim loại nặng nên ngoài việc tận dụng các vùng đất tự nhiên với hệ
thực vật sẵn có, ngƣời ta cịn xây dựng những vùng đất ngập nƣớc với việc lựa

chọn một số lồi cây có khả năng hấp thụ cao các chất ô nhiễm vào xử lý nhiều
loại nƣớc thải khác nhau nhƣ: nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải chăn nuôi, nƣớc
thải từ khu giết mổ, nƣớc rỉ rác, … Ngoài ra việc sử dụng các thực vật trong xử
lý nƣớc thải cịn giảm nguy cơ xói mịn do giảm tác động của gió, sóng và nƣớc
chảy, góp phần cải thiện chất lƣợng môi trƣờng trong lành, tạo môi trƣờng sống
cho các loài động vật lƣỡng cƣ, chim nƣớc, cá… Đặc biệt khi ngân sách nhà
nƣớc dành cho quản lý môi trƣờng còn hạn hẹp, áp dụng các phƣơng pháp xử lý
nƣớc thải khác tuy hiệu quả nhƣng chi phí cao thì đây là một giải pháp hết sức
tiết kiệm, đơn giản và có ý nghĩa sinh thái cao.
1.2.3 Xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh
Theo một số nghiên cứu, cơng nghệ xử lí ơ nhiễm bằng thực vật đƣợc hiểu
là sử dụng các loài thực vật để loại bỏ chất ô nhiễm trong môi trƣờng, hoặc làm
cho các chất ơ nhiễm đó ít độc hơn. Cơng nghệ xử lý ô nhiễm bằng thực vật là
việc tận dụng quá trình sinh trƣởng của thực vật để làm giảm hoặc loại bỏ chất ơ
nhiễm có trong đất, nƣớc, khơng khí bị ơ nhiễm.
Hay xử lí ơ nhiễm bằng thực vật đƣợc hiểu là biện pháp xử lí các vấn đề
mơi trƣờng thơng qua việc sử dụng các lồi thực vật. Mặc dù cách diễn đạt này
là khác nhau nhƣng chúng ta hiểu cơng nghệ xử lí ơ nhiễm bằng thực vật là việc
sử dụng các loài thực vật thích hợp để giải quyết vấn đề ơ nhiễm mơi trƣờng.
a. Ƣu điểm
₋ Hiệu quả xử lý chậm nhƣng ổn định đối với các loại nƣớc thải có nồng
độ COD, BOD thấp, khơng có độc tố.
₋ Chi phí xử lý khơng cao.
₋ Q trình xử lý khơng địi hỏi cơng nghệ phức tạp.
14


₋ Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý đƣợc sử dụng vào nhiều mục đích
khác nhau: làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ, làm thực phẩm cho ngƣời và
gia súc, làm phân bón.

₋ Bộ rễ thân cây ngập nƣớc là giá thể rất tốt đối với vi sinh vật, sự vận
chuyển của cây đƣa vi sinh vật đi theo.
₋ Sử dụng thực vật xử lý nƣớc trong nhiều trƣờng hợp không cần cung
cấp năng lƣợng, do vậy có thể ứng dụng ở những vùn hạn chế năng lƣợng.
b. Nhƣợc điểm:
₋ Diện tích cần dùng để xử lý nƣớc thải phải lớn, địi hỏi phải có đủ ánh
sáng. Trong trƣờng hợp khơng có thực vật, vi sinh vật khơng có nơi bám vào.
Chúng dễ dàng trơi theo dịng nƣớc và lắng xuống đáy. Rễ thực vật có thể là nơi
cho vi sinh vật có hại sinh sống, chúng là tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi
trƣờng mạnh.
₋ Thời gian xử lý dài hơn các phƣơng pháp khác.
₋ Không hiệu quả nhiều trong việc xử lý xi sinh vật gây bệnh và một số
tác nhân độc hại trong nƣớc thải.
₋ Những nghiên cứu trƣớc đây mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá khả năng
các tác nhân ô nhiễm. Chƣa thực sự đánh giá đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến
khả năng xử lí.
*Cơ chế làm sạch của TVTS
Các thực vật đƣợc trồng trong hệ thống thủy canh, theo đó nƣớc thải đi qua
và đƣợc "lọc" bởi rễ (Rhizofiltration). Các chất ô nhiễm sẽ đƣợc hấp thụ bởi rễ
của thực vật thủy sinh, sau đó những chất ơ nhiễm sẽ đƣợc biến đổi và chuyển
vào trong thân, tiếp đến lên lá và cuối cùng chúng đƣợc bài tiết ra bên ngồi qua
lỗ khí khổng cùng với q trình thốt hơi nƣớc của cây. Các chất ơ nhiễm này có
thể biến đổi trƣớc khi đi vào cây do tác dụng của enzym giúp cho cây hút chúng
nhanh hơn hoặc một số chất khi đi vào trong cây mới bị biến đổi. Trong một số
trƣờng hợp thực vật ở vùng nhiệt đới hoặc có điều kiện gần giống nhƣ vùng
nhiệt đới các chất ơ nhiễm này có thể bị bài tiết ra dƣới dạng dịch.Những loài
15


thực vật có diện tích tiếp xúc lớn, lồi thủy sinh có khả năng siêu tích lũy/hấp thu

và chịu đựng đƣợc điều kiện chất ô nhiễm sẽ cho kết quả xử lý tốt nhất. Tùy vào
tính chất của chất ơ nhiễm và tính chất của từng loại thực vật mà khả năng hấp
thụ, chuyển hóa các chất ơ nhiễm của từng loại cho hiệu quả xử lý khác nhau.
1.2.4 Một số nghiên cứu sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nước thải
chăn nuôi.
Việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn đã đƣợc nghiên cứu triển khai ở các
nƣớc phát triển từ cách đây vài chục năm. Các công nghệ áp dụng cho xử lý
nƣớc thải trên thế giới chủ yếu là các phƣơng pháp sinh học. Ở các nƣớc phát
triển, quy mô trang trại hàng trăm hecta, trong trang trại ngồi chăn ni lợn quy
mơ lớn (trên 10.000 con lợn), phân lợn và chất thải lợn chủ yếu làm phân vi sinh
và nănglƣợng Biogas cho máy phát điện, nƣớc thải chăn ni đƣợc sử dụng cho
các mục đích nông nghiệp
Xử lý nƣớc thải chăn nuôi theo công nghệ môi trƣờng Nhật Bản bằng bãi
lọc nhân tạo Bekkaicho do Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Hokkaido quốc
gia Nhật Bản, đã loại bỏ đƣợc hơn 90% các tạp chất gây ô nhiễm.
Ở Việt Nam, nƣớc thải chăn nuôi heo đƣợc coi là một trong những nguồn
nƣớc thải gây ô nhiễm nghiêm trọng, nếu không xử lý đúng cách sẽ gây ra ô
nhiễm môi trƣờng ảnh hƣởng đến sức khỏe cộng đồng và gây ra những vấn đề
mang tính chất xã hội phức tạp. Qua nghiên cứu và thực tiễn cho thấy việc sử
dụng các loài thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải đã mang lại hiệu quả xử lý
cao, giá thành thấp và là biện pháp sinh học thân thiện với môi trƣờng.
Viện Công nghệ Sinh học và Viện Hóa học (Trung tâm Khoa học tự nhiên
và Cơng nghệ quốc gia) đã phối hợp nghiên cứu thành công quy trình xử lý nƣớc
thải chứa kim loại nặng bằng phƣơng pháp hóa học và sinh học. Quy trình này sử
dụng các chất có nguồn gốc sinh học để làm chất hấp thụ và một số thực vật thủy
sinh để xử lý ở cơng đoạn cuối cùng. Từ đó khơng gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng
và ngƣợc lại môi trƣờng trong sạch hơn vì thực vật.

16



Những vật liệu rất dễ kiếm và rẻ tiền lại phù hợp với điều kiện kinh tế ở
nƣớc ta nhƣ: Rong, rêu, bèo, tảo biển, rau muống, rau ngổ, điều đặc biệt là quy
trình này ở nƣớc ngồi hầu nhƣ khơng có, đa số các nƣớc trên thế giới đều dùng
phƣơng pháp trao đổi Ion - một phƣơng pháp hiện đại nhƣng giá thành lại rất
cao. Một ƣu điểm nữa là khơng gian dành cho quy trình xử lý nƣớc thải bằng
thực vật thủy sinh là không cần quá lớn. Có thể kể đến một số thành tựu nghiên
cứu về thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải nhƣ sau:
 "Sử dụng hệ thống cây sậy để cải tạo nguồn nƣớc thải ở nông thôn".
Bằng hệ thống lọc tầng đáy bằng hệ thống các cây sậy cho 2 trƣờng hợp với
dòng chảy nằm ngang và dòng chảy dốc, một trong các phƣơng pháp đã đƣợc
nhiều nƣớc sử dụng trong khoảng 20 -30 năm trở lại đây.
 Nghiên cứu hiệu quả xử lý nƣớc thải bằng các loại thực vật thủy sinh
phổ biến và ngƣỡng chịu đựng của chúng đối với thành phần ô nhiễm.
 Nghiên cứu khả năng hấp thụ kim loại nặng của bèo sen (Eichhornia
crassipes) góp phần xử lý nƣớc thải công nghiệp bằng biện pháp sinh học.
 Đề tài: “Sử dụng sơ dừa tạo lớp xốp dùng để tăng mật độ vi sinh vật
và làm lớp nền để trồng các loại thực vật thủy sinh làm sạch nguồn nước thải
của thành phố đổ vào sông hồ”, Trung tâm Khoa học Công nghệ trẻ, CN. Lê Thị
Hồng Nhung
 Mơ hình xử lý chất thải của Cơng ty Chăn nuôi Phú Sơn (xã Phú Sơn,
Trảng Bom, Đồng Nai) bằng cơng nghệ CDM do Tập đồn Hồi Nam - Hoài
Bắc thiết kế.
CDM là cơ chế phát triển sạch nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi
trƣờng và giảm thiểu tối đa lƣợng carbon gây hiệu ứng nhà kính.
Quy trình hệ thống xử lý thải tại Công ty Chăn nuôi Phú Sơn nhƣ sau:
“Ban đầu chất thải đƣợc dẫn đến hầm biogas, sau đó đƣợc dẫn đến bể sinh học,
mƣơng dẫn hình chữ chi nhiều lớp để đến bể hiếu khí sinh học (Aerotank).
Trƣớc khi hịa vào mơi trƣờng, nƣớc thải còn qua điểm tập kết nữa là hồ sinh
học".

17


Kết quả nghiên cứu cho thấy nƣớc thải ra môi trƣờng trong nhƣ nƣớc suốivà
khơng có mùi khó chịu, đã đạt tiêu chuẩn của Bộ TN-MT (mức B,
QCVN40/TNMT).
 Mơ hình xử lý nƣớc thải bằng cây sậy - đang được áp dụng một cách
hiệu quả tại Bệnh viện Nhân Ái (xã Phú Văn, huyện Bù Gia Mập, Bình Phước).
Đặc tính hút nƣớc và khử khuẩn của rễ cây sậy. Loại sậy đƣợc chọn đểxử
lý nƣớc thải có tên khoa học là Phragmites communis, một lồi cây có thể sống
trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và phù hợp với khí hậu Việt Nam. Hệ sinh
vật quanh rễ loại cây này có thể phân hủy chất hữu cơ và hấp thu kim loại nặng
trong nƣớc thải y tế. Nƣớc thải sau khi xử lý sẽ bảo đảm phù hợp các mức giới
hạn cho phép về pH, BOD5, COD, chất rắn lơ lửng, coliforms...
Hiệu quả xử lý nƣớc thải sinh hoạt (với các thông số nhƣ amoni, nitrat,
phosphát, BOD5, COD, colifom) đạt tỷ lệ phân huỷ 92-95%. Cịn đối với nƣớc
thải cơng nghiệp có chứa kim loại thì hiệu quả xử lý COD, BOD5, crom, đồng,
nhơm, sắt, chì, kẽm đạt 90-100%.
Phƣơng pháp này đã đƣợc áp dụng ở một số nƣớc trên thế giới nhƣ
Thụy Sĩ, Đức...
 Xây dựng mơ hình hệ thống đất ngập nƣớc nhân tạo để xử lý nƣớc thải
sinh hoạt tại các xã Minh Nơng, Bến Gót, Việt Trì" của Trƣờng Đại học Quốc
gia Hà Nội... đã cho thấy hồn tồn có thể áp dụng phƣơng pháp này trong
điều kiện của Việt Nam. Việt Nam có đến 34 loại cây có thể sử dụng để làm
sạch mơi trƣờng nƣớc, các lồi cây này hồn tồn dễ kiếm tìm ngồi tự nhiên và
chúng cũng có sức sống khá mạnh mẽ.

18



CHƢƠNG 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xử lý nƣớc thải chăn ni của
các hộ gia đình bằng các biện pháp đơn giản,hiệu quả,chi phí thấp.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
• Đánh giá hiện trạng nƣớc thải từ hoạt động chăn ni.
• Đánh giá đƣợc khả năng sinh trƣởng và xử lý của cây bèo tây và rau
dừa trong nƣớc thải chăn ni sau bể biogas.
• Sử dụng thực vật thủy sinh trong xử lý nƣớc thải chăn nuôi.
2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• Nƣớc thải chăn ni lợn sau bể biogas
• Thực vật thủy sinh: Cây bèo tây (Eichhornia crassipes) và Cây rau
dừa ( Jussiaea repens L)
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• Địa điểm
Trang trại lợn tại nhà ông Nguyễn Nhƣ Việt - Đội 1 - Khu Tân Trƣợng - thị
trấn Xuân Mai- huyện Chƣơng Mỹ - thành phố Hà Nội
• Thời gian
Từ ngày 27/2 năm 2018 đến ngày 28/4 năm 2018
2.3.

Nội dung nghiên cứu
• Hoạt động chăn nuôi và nƣớc thải chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu.
• Theo dõi và đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải chăn nuôi của 2 cây bèo

tây và rau dừa.

• Đề xuất mơ hình sử dụng cây bèo tây và cây rau dừa quy mô hộ gia đình.

19