Khóa luận Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi sau xử lý biogas tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-------------------------

NGUYỄN VĂN CHIẾN

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

SAU XỬ LÝ BIOGAS TẠI XÃ CÁT NÊ, HUYỆN ĐẠI TỪ,

TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

Chuyên ngành

Khoa

: Chính quy

:Khoa học môi trường

: Môi Trường

Khóa học

: 2013 – 2018

Thái Nguyên- năm 2018

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-------------------------

NGUYỄN VĂN CHIẾN

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

SAU XỬ LÝ BIOGAS TẠI XÃ CÁT NÊ, HUYỆN ĐẠI TỪ,

TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

Chuyên ngành

Khoa

: Chính quy

:Khoa học môi trường

: Môi Trường

Khóa học

: 2013 – 2018

Giảng viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Minh Cảnh

Thái Nguyên- năm 2018

DANH MỤC CÁC BẢNG

B ả ng 2.1: Tính ch ất nướ c th ải chăn nuôi heo ................................................. 16

B ảng 2.2. Lượ ng phân th ả i ra ngoài c ủ a các lo ạ i v ậ t nuôi.............................. 18

B ả ng 2.2 . T ốc độ tăng trưở ng nông nghi ệ p Vi ệt Nam hàng nă m .................. 21

B ả ng 2 .4. Lượ ng ch ấ t th ả i hàng ngày c ủa độ ng v ậ t theo% kh ối lượng cơ thể 23

B ảng 2.5. Lượ ng phân th ả i ra ở gia súc, gia c ầ m hàng ngà y .......................... 23

B ả ng 2.6. Thành ph ầ n hoá h ọ c c ủ a phân l ợ n t ừ 70 – 100 kg.......................... 24

B ả ng 4.1. S ố lượ ng trâu, bò, l ợ n c ủa xã Cát Nê năm 2018 ............................. 35

B ả ng 4.2: Th ố ng kê vi ệ c x ử lý ch ấ t th ải chăn nuôi tạ i xã Cát Nê .................. 37

B ả ng 4.3: K ế t qu ả phân tích nướ c th ải chăn nuôi trướ c khi qua x ử lý biogas 39

B ả ng 4.4: K ế t qu ả phân tích m ẫu nướ c th ải đã qua xử lý biogas ................... 41

MỤC LỤC

PH Ầ N 1 ........................................................................................................... 10

M Ở ĐẦ U......................................................................................................... 10

1.1.Đặ t v ấn đề .............................................................................................. 10

1.2. M ụ c tiêu c ủa đề tà i ................................................................................ 11

1.2.1. M ụ c tiêu t ổ ng quát .......................................................................... 11

1.2.2. M ụ c tiêu c ụ th ể ............................................................................... 12

1.3. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................. 12

1.3.1. Ý nghĩa trong họ c t ậ p và nghiên c ứ u khoa h ọ c .............................. 12

1.3.2. Ý nghĩa trong thự c ti ễ n ................................................................... 12

PH Ầ N 2 ........................................................................................................... 13

T Ổ NG QUAN TÀI LI Ệ U ............................................................................... 13

2.1. Cơ sở khoa h ọ c...................................................................................... 13

2.1.1. M ộ t s ố khái ni ệm cơ bả n................................................................. 13

2.1.2. T ổ ng quan v ề ch ấ t th ải chăn nuô i ................................................... 14

2.1.3. Ngu ồ n g ố c phát sinh ch ấ t th ải chăn nuôi ........................................ 15

2.1.4. Thành ph ầ n ch ấ t th ải chăn nuô i ...................................................... 15

2.1.5. Đặ c tính c ủ a ch ấ t th ải chăn nuô i..................................................... 16

2.2. Cơ sở pháp lý ........................................................................................ 18

2.3. Tình hình chăn nuôi và xử d ụ ng công ngh ệ biogas trên th ế gi ớ i và Vi ệ t

Na m .............................................................................................................. 19

2.3.1. Tình hình chăn nuôi trên thế gi ớ i và ở Vi ệ t Nam........................... 19

2.3.1.1 Tình hình chăn nuôi ............................................................................ 19

2.3.1.2. Tình hình ph ế th ả i c ủa ngành chăn nuôi ở Vi ệ t Nam ........................ 22

2.3.2. L ị ch x ử phát tri ể n c ủ a công ngh ệ bioga s ........................................ 26

2.3.2.1. Trên th ế gi ớ i ....................................................................................... 26

2.3.2.2. T ạ i Vi ệ t Nam...................................................................................... 27

PH Ầ N 3 ........................................................................................................... 30

ĐỐI TƯỢ NG, N ỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U............... 30

3.1. Đối tượ ng và ph ạ m vi nghiên c ứ u nghiên c ứ u...................................... 30

3.2. Địa điể m và th ờ i gian ti ế n hàn h ............................................................ 30

3.3. N ộ i dung nghiên c ứ u............................................................................. 30

3.4. Phương pháp nghiên cứ u ...................................................................... 30

3.4.1. Phương pháp thu thậ p s ố li ệ u th ứ c ấ p............................................. 30

3.4.2. Phương pháp điề u tra ph ỏ ng v ấ n .................................................... 31

3.4.3. Phương pháp điề u tra th ực đị a ........................................................ 31

3.4.4. Phương pháp lấ y m ẫ u và phân tích................................................. 31

3.4.5 . Phương pháp thố ng kê và trình bày s ố li ệ u .................................... 31

PH Ầ N 4 ........................................................................................................... 32

K Ế T QU Ả NGHIÊN C Ứ U VÀ TH Ả O LU Ậ N .............................................. 32

4.1. Điề u ki ệ n t ự nhiên, kinh t ế xã h ộ i c ủ a xã Cát Nê, huy ện Đạ i T ừ , t ỉ nh

Thái Nguyên................................................................................................. 32

4.1.1. Điề u ki ệ n t ự nhiên........................................................................... 32

4.1.1.1. V ị trí đị a lý ......................................................................................... 32

4.1.1.2. Khí h ậ u ............................................................................................... 32

4.1.2. Điề u ki ệ n kinh t ế xã h ộ i.................................................................. 33

4.1.2.1. S ả n xu ấ t nông, lâm nghi ệ p ................................................................. 33

4.1.2.2. Công tác Y t ế , dân s ố : ........................................................................ 34

4.1.2.3. Công tác giáo d ụ c:.............................................................................. 34

4.2. Tình hình phát tri ển chăn nuôi và thự c tr ạng môi trườ ng khu v ực chăn

nuôi xã Cát Nê.............................................................................................. 35

4.2.1. Tình hình phát tri ển chăn nuôi củ a xã Cát N ê ................................ 35

4.2.2. Áp l ự c vi ệ c phát tri ển chăn nuôi đến môi trườ ng t ạ i xã Cát Nê.... 36

4.2.3. Công tác qu ả n lý ch ấ t th ải chăn nuôi tạ i các h ộ gia đình trên đị a bàn

xã Cát Nê................................................................................................... 37

4.3. Đánh giá hiệ n tr ạng nướ c th ải chăn nuôi sau xử lý biogas................... 38

4.3.1. Hi ệ n tr ạng nướ c th ải chăn nuôi trướ c khi qua x ử lý biogas ........... 39

4.3.2. Hi ệ n tr ạng nướ c th ải chăn nuôi đã qua xử lý biogas ...................... 41

4.3.3. Các y ế u t ố ảnh hưởng đế n vi ệ c phát tri ể n mô hình h ầ m biogas..... 43

4.4. Đề xu ấ t m ộ t s ố gi ả i pháp nâng cao hi ệ u qu ả x ử d ụ ng biogas nh ằ m b ả o

v ệ môi trườ ng trong chăn nuôi ..................................................................... 43

PH Ầ N 5 ........................................................................................................... 45

K Ế T LU Ậ N VÀ KI Ế N NGH Ị ......................................................................... 45

5.1. K ế t lu ậ n ................................................................................................. 45

5.2. Ki ế n ngh ị ............................................................................................... 45

TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O............................................................................... 47

I. Tài li ệ u in ấ n ............................................................................................. 47

II. Tài li ệ u internet ....................................................................................... 47

PH Ụ L Ụ C ........................................................................................................ 48

DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

STT

Viết tắt

Nghĩa cụm từ

Bảo vệ môi trường

1 BVMT

2 BTNMT

3 BOD₅

Bộ Tài nguyên và Môi trường

Lượng oxy cần thiết để oxy hóa hết các

chất hữu cơ và sinh hóa do vi khuẩn gây

ra, với thời gian xử lý nước là 5 ngày ở

điều kiện nhiệt độ là 20°C.

4 BNNPTNT Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn

5 COD

Nhu cầu ôxi hóa học

Nghị định Chính phủ

Nông nghiệp và phát triển nông thôn

Quy chuẩn Việt Nam

Thông tư

6 NĐ – CP

7 NN&PTNT

8 QCVN

9 TT

10 UNESCO

Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa

của Liên hiệp quốc

11 TT

Thông tư

12 TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là một quá trình hoàn thiện kiến thức, kết hợp giữa lý thuyết và

thực tiễn công việc, năng lực công tác thực tế của mỗi sinh viên sau khi ra trường nhằm

đáp ứng yêu cầu thực tiễn và nghiên cứu khoa học. Được sự đồng ý của Ban giám hiệu,

Ban chủ nhiệm Khoa Môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên em đã thực

tập tốt nghiệp tại xã Cát Nê - huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên để hoàn thiện và nâng cao

kiến thức của bản thân.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban chủ nhiệm Khoa, cùng các thầy

cô giáo khoa Môi Trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã truyền đạt

cho em những kiến thức, cũng như tạo mọi điều kiện học tập và giúp đỡ em trong

suốt quá trình học tập tại Trường. Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

thầy giáo ThS. Nguyễn Minh Cảnh người đã định hướng, hướng dẫn, giúp đỡ và

tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành bản khóa luận này.

Em xin chân thành cảm ơn các bác, các cô, chú, anh, chị cán bộ của UBND xã

Cát Nê và toàn thể nhân dân trong địa bàn xã Cát Nê - huyện Đại Từ - tỉnh Thái

Nguyên đã hết lòng tận tình, chỉ bảo hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình

thực tập.

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè những người

thân đã động viên và khuyến khích em trong suốt quá trình học tập để em có thể

hoàn thành tốt chương trình học tập cũng như báo cáo tốt nghiệp của mình.

Với điều kiện, thời gian, kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế nên khóa luận

của em còn những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến và bổ sung

của các thầy, cô giáo để bản khóa luận này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Văn Chiến

PHẦN 1

MỞ ĐẦU

1.1.Đặt vấn đề

Chăn nuôi là hình thức phổ biến ở các địa phương trong cả nước đặc biệt là

khu vực nông thôn, trong đó có tỉnh Thái Nguyên. Chăn nuôi là một trong hai

lĩnh vực quan trọng trong nền nông nghiệp (chăn nuôi, trồng trọt), nó không

những đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho tiêu dùng hàng ngày của mọi người

dân trong xã hội mà còn là nguồn thu nhập quan trọng của hàng triệu người

dân hiện nay. Cát Nê là xã thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên có dân số

nông thôn chiếm tỉ lệ cao (chiếm tới hơn 90%). Chăn nuôi ngày càng chiếm

vai trò chủ đạo trong cơ cấu nông nghiệp của tỉnh nói chung và của huyện nói

riêng.

Tuy nhiên, hiện nay trên địa bàn xã hình thức chăn nuôi phổ biến vẫn theo

quy mô hộ gia đình. Việc chăn nuôi nhỏ lẻ trong nông hộ nhất là trong khu

vực dân cư đã gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng.

Bên cạnh những thành quả kinh tế đem lại không thể phủ nhận của chăn nuôi,

vấn đề vệ sinh môi trường chăn nuôi và hệ luỵ của chúng tới môi trường,

nguy cơ lây lan dịch bệnh và ảnh hưởng tới sức khoẻ của dân cư sống gần

nguồn thải, làm giảm sức đề kháng vật nuôi, tăng tỷ lệ mắc bệnh, giảm năng

suất và hiệu quả kinh tế... Sức đề kháng của gia súc giảm sút sẽ là nguy cơ

gây nên bùng phát dịch bệnh. Chất thải chăn nuôi khi thải ra bị tích tụ bốc

mùi hôi thối, lắng đọng gây ách tắc dòng chảy, chất thải theo nguồn nước

ngấm xuống nguồn nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt của người

dân.Vì vậy, phải có các giải pháp tăng cường việc làm trong sạch môi trường

chăn nuôi, kiểm soát, xử lý chất thải, giữ vững được an toàn sinh học, tăng

cường sức khỏe các đàn giống.

Xuất phát từ yêu cầu đó, một số dự án, chương trình được triển khai tại

xã nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được tiến

hành trong đó có các dự án hỗ trợ xây dựng hầm biogas xử lý chất thải chăn

nuôi được triển khai. Tuy nhiên, việc quản lý, vận hành và xử dụng hầm

biogas như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất, vừa đem lại lợi ích về kinh tế

vừa xử lý được chất thải, không gây ô nhiễm môi trường thứ cấp đang là vấn

đề khó khăn đối với của người dân. Ở xã Cát Nê, vấn đề môi trường nói

chung và trong chăn nuôi nói riêng thì môi trường mới chỉ được quan tâm

trong vài năm trở lại đây khi mà sự phát triển chăn nuôi hàng hoá ngày càng

gia tăng và dân số phát triển mạnh thu nhỏ khoảng cách giữa chuồng trại và

khu dân cư. Môi trường và phát triển hiện nay là hai vấn đề không thể tách rời

nhau. Sự phát triển nhanh chóng của ngành chăn nuôi gia súc đang đe doạ

môi trường sống của chúng ta. Việc thải ra các loại chất thải đa dạng, độc hại

đã và đang là mối đe doạ lớn cho hệ sinh thái và con người đồng thời làm cho

nó trở nên bức bách và cần thiết phải có biện pháp khắc phục. Bất kỳ hộ chăn

nuôi nào đều phải có trách nhiệm xử lý nguồn chất thải trước khi xả ra môi

trường. Xuất phát từ những vấn đề thực tế trên, được sự phân công của ban

chủ nhiệm Khoa Môi Trường tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng nước

thải chăn nuôi sau xử lý biogas tại xã Cát Nê, huyện Đại Từ, tỉnh Thái

Nguyên. Đề tài được thực hiện dưới sự hướng dẫn của Ths. Nguyễn Minh

Cảnh.

1.2. Mục tiêu của đề tài

1.2.1. Mục tiêu tổng quát

Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi sau xử lý biogas tại xã Cát Nê,

huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

1.2.2. Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá tổng quan tình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi

gia súc trên địa bàn xã hiện nay. Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác

quản lý môi trường.

- Đánh giá hiện trạng nước thải chăn nuôi sau xử lý biogas tại xã Cát Nê,

huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

- Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng môi trường chăn nuôi, xử dụng

tiết kiệm năng lượng, phát triển hệ thống hầm biogas trong thời gian tới, nâng

cao nhận thức cho người dân trong quản lý, vận hành và xử dụng hầm biogas.

1.3. Ý nghĩa của đề tài

1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra kinh nghiệm thực tế phục vụ cho

quá trình làm việc sau này.

- Vận dụng và phát huy kiến thức đã học tập và nghiên cứu.

1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn

- Đánh giá được tình hình hình ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi

gia súc và hiệu quả của mô hình hầm biogas quy mô hộ gia đình từ đó biết

được những thuận lợi và khó khăn của người dân khi xử dụng hầm biogas và

đưa ra một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường do chất thải thải

chăn nuôi.

PHẦN 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cơ sở khoa học

2.1.1. Một số khái niệm cơ bản

* Môi trường là gì?

Môi trường là tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao

quanh, có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mỗi sinh vật.

Theo UNESCO, môi trường được hiểu là “Toàn bộ các hệ thống tự

nhiên và các hệ thống do con người tạo ra xung quanh mình, trong đó con

người sinh sống và bằng lao động của mình đã khai thác các tài nguyên thiên

nhiên hoặc nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của con người”.

Trong “Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam 2014”, chương 1, điều 3

xác định: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có

tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”.

* Chất thải: là vật chất được thải ra từ sản xuất, kinh doanh, dịch vụ,

sinh hoạt hoặc hoạt động khác.

* Ô nhiễm môi trường: Là sự biến đổi của các thành phần môi trường

không phù hợp với quy chuẩn kĩ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường

gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Theo khoản 8 điều 3 của luật

BVMT Việt Nam năm 2014) [2].

* Ô nhiễm môi trường chăn nuôi: Là khái niệm để chỉ môi trường chăn

nuôi và môi trường xung quanh bởi những sản phẩm thải của quá trình chăn

nuôi.

* Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi về chất lượng và làm nhiễm

bẩn nguồn nước gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông

nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí và ảnh hưởng mạnh đến các sinh vật [1].

* Nước bị ô nhiễm vi sinh vật

Nguồn gây ô nhiễm sinh học cho môi trường nước chủ yếu là phân rác,

nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước thải bệnh viện… Để đánh giá chất

lượng nước dưới góc độ ô nhiễm sinh học thì người ta xử dụng chỉ số

Coliform. Đây là chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn Coliform có trong nước,

thường không gây bệnh cho người và sinh vật, nhưng để biểu hiện sự ô nhiễm

nước bởi tác nhân sinh học. Ô nhiễm nước được xác định theo các giá trị tiêu

chuẩn môi trường [4].

* Tiêu chuẩn môi trường: là mức giới hạn của các thông số về chất

lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong

chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước và các tổ

chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường.

* Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi xử dụng cho các

mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá

nhân,…chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh

viện, chợ, và các cộng đồng khác [3].

* Chất thải chăn nuôi là gì ?

Chất thải trong chăn nuôi được phân ra làm 3 loại: chất thải rắn; chất

thải khí bao gồm CO₂, NH₃, CH₄, H₂S… đây đều là những loại khí chính gây

hiệu ứng nhà kính; chất thải lỏng bao gồm nước tiểu, nước tắm, nước rửa

chuồng... [6].

2.1.2. Tổng quan về chất thải chăn nuôi

Khái niệm chất thải chăn nuôi

+ Chất thải chăn nuôi là những sản phẩm thải bỏ từ quá trình chăn nuôi

và các hoạt động phục vụ quá trình chăn nuôi của con người.

+ Chất thải chăn nuôi bao gồm: Phân, nước tiểu, khí độc, chất độn

chuồng…

2.1.3. Nguồn gốc phát sinh chất thải chăn nuôi

Chăn nuôi được xác định là một trong các ngành sản xuất tạo ra một

lượng chất thải nhiều nhất ra môi trường bao gồm tất cả các loại chất thải rắn,

lỏng, khí.

- Chất thải của bản thân gia súc, gia cầm như: phân, nước tiểu, lông,

vảy, da, …

- Nước thải từ quá trình tắm cho gia súc, rửa chuồng hay rửa thiết bị và

dụng cụ chăn nuôi, nước làm mát cho gia súc, …

- Thức ăn thừa, nước thải sau quá trình xử lý của một số công trình như

biogas, bùn lắng từ các mương dẫn, hồ chứa lưu trữ và xử lý chất thải.

- Xác động vật chết. Các loại khí, mùi hôi thối của phân cũng như phân

hủy các loại chất dư thừa thải ra trong quá trình chăn nuôi. Tất cả chất thải

chăn nuôi ảnh hưởng ít nhiều đến sức khỏe vật nuôi và con người. Vì vậy cần

hiểu rõ thành phần, tính chất của chất thải để có phương hướng giải quyết,

quản lý phù hợp.

2.1.4. Thành phần chất thải chăn nuôi

Nước thải chăn nuôi là một hỗn hợp bao gồm nước tiểu, phân, nước

tắm cho gia súc, nước rửa chuồng. Nước thải có thể chứa một phần hoặc toàn

bộ lượng phân của gia súc. Theo khảo sát trên 1000 trại chăn nuôi lợn quy mô

vừa và nhỏ ở các tỉnh phía nam cho thấy cứ 1kg chất thải do lợn thải ra thì

pha thêm với 20kg–49kg nước. Thành phần của nước thải cũng rất phong

phú chúng bao gồm các chất rắn ở dạng lơ lửng, các chất hòa tan hữu cơ hay

vô cơ và nhiều chất là các hợp chất của nito và photpho, nguy hiểm hơn

chúng còn chứa các loại nấm, kí sinh trùng, vi khuẩn có khả năng gây bệnh.

- Các chất hữu cơ và vô cơ: Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu

cơ chiếm 70%- 80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcacbon

và các dẫn xuất của chúng có trong phân, trong thức ăn thừa. Hầu hết các chất

hữu cơ dễ phân hủy. Các chất vô cơ chiếm 20%- 30% gồm cát, đất, muối, ure,

2-

ammonium, muối clorua, SO₄

…

- N và P: Khả năng hấp thụ N và P của các loại gia súc, gia cầm rất

kém nên khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo

phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi lợn thường chứa lượng N và P

rất cao. Hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi là 571mg/l- 1026mg/l,

photpho từ 39mg/l – 94mg/l.

- Vi sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi khuẩn

như Salmonella, Shigella, Proteys, Arizona. Trứng giun sán trong nước thải

với những loại điển hình là Fasiola hepatica, Fasiolagigantiac, Fasiolosis

buski, có thể gây bệnh cho người và gia súc.

Bảng 2.1: Tính chất nước thải chăn nuôi heo

Chỉ tiêu

Độ màu

Độ đục

BOD₅

Đơn vị

Pt- Co

Mg/l

Nồng độ

350-870

420-550

3500-8900

COD

5000- 12000

TSS

680-1200

Tổng P

Tổng N

Dầu mỡ

36-72

220-460

5- 58

( Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 2010)

2.1.5. Đặc tính của chất thải chăn nuôi

Chất thải chăn nuôi tác động đến môi trường và sức khỏe con người

trên nhiều khía cạnh: Gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm, môi trường

khí, môi trường đất và các sản phẩm nông nghiệp. Đây chính là nguyên nhân

gây ra nhiều căn bệnh về hô hấp, tiêu hóa, do trong chất thải chứa nhiều vi

sinh vật gây bệnh. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã cảnh báo, nếu không có

biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi một cách thỏa đáng sẽ ảnh

hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường

nghiêm trọng. Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như: lở mồm

long móng, dịch bệnh tai xanh ở lợn có thể lây lan nhanh chóng và có thể

cướp đi sinh mạng của rất nhiều người. Theo Báo cáo tổng kết của Viện Chăn

nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), nồng độ khí H₂S và NH₃

trong chất thải chăn nuôi cao hơn mức cho phép khoảng 30-40 lần. Tổng số vi

sinh vật và bào tử nấm cũng cao hơn mức cho phép rất nhiều lần. Ngoài ra,

nước thải chăn nuôi còn chứa Coliform, E.coli, COD... và trứng giun sán cao

hơn rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép.

Ở nước ta hiện nay, mỗi năm ngành chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn

chất thải rắn bao gồm phân khô, thức ăn thừa và 20 - 30 triệu khối chất thải

lỏng (phân lỏng, nước tiểu, chất rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50%

lượng chất thải rắn (36,5 triệu tấn), 80% chất thải lỏng (20 - 24 triệu tấn) xả

thẳng ra tự nhiên hoặc xử dụng không qua xử lý.

Chất thải chăn nuôi đặc trưng nhất là phân. Phân gồm các thành phần là

những dưỡng chất không tiêu hóa được hoặc những dưỡng chất thoát khỏi sự

tiêu hóa vi sinh hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được, axit

amin thoát khỏi sự hấp thu…). Các khoáng chất dư thừa mà cơ thể không xử

dụng được như P₂O₅, K₂O, CaO, MgO… phần lớn xuất hiện trong phân.

Ngoài ra, còn có các chất cặn bã của dịch tiêu hóa (trypsin, pepsin…) các mô

tróc ra từ niêm mạc của ống tiêu hóa và chất nhờn theo phân ra ngoài, các

chất dính vào thức ăn (tro, bụi…) các vi sinh vật bị nhiễm trong thức ăn hay

trong ruột bị tống ra ngoài… Lượng phân mà vật nuôi thải ra thay đổi theo

lượng thức ăn và thể trọng, dựa vào thức ăn và thể trọng mà ta tính được

lượng phân.

Bảng 2.2. Lượng phân thải ra ngoài của các loại vật nuôi

STT

Loại vật nuôi

Lợn

Lượng phân thải mỗi ngày (% thể trọng)

1

2

3

4

6,00 - 7,00

7,00 - 8,00

Bò sữa

Bò thịt

Gà

5,00 - 8,00

5,00

(Nguồn: Nguyễn Quế Côi, 2006)

Bảng 2.2 cho thấy lượng phân thải ra mỗi ngày chiếm tỷ lệ cao nhất là ở bò

sữa 7,00-8,00% thể trọng; tiếp đến là bò thịt, lợn, gà theo thứ tự lần lượt là:

5,00-8,00%; 6,00-7,00%; 5,00% thể trọng. Qua đây, ta thấy số lượng vật nuôi

càng lớn thì lượng chất thải thải ra ngoài môi trường càng nhiều. Đây cũng

chính là vấn đề đáng lo ngại cho môi trường hiện nay.

2.2. Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 số 55/2014/QH13 đã được Quốc

hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XIII, kỳ họp thứ 7, thông

qua ngày 23/6/2014.

- Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/2/2015 của Chính phủ về việc

quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật bảo vệ môi trường.

- Nghị định số 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy

định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.

- Nghị định 154/2016/NĐ-CP phí bảo vệ môi trường đối với nước thải.

- Thông tư số 04/2016/TT-BTNMT về ban hành quy chuẩn kỹ thuật

quốc gia về nước thải chăn nuôi

QCVN 62 – MT:2016/BTNMT nước thải chăn nuôi.

QCVN 40:2011/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải

công nghiệp.

QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn về chất lượng không khí xung

quanh.

QCVN 06:2009/BTNMT – Quy chuẩn về một số chất độc hại trong

không khí xung quanh.

QCVN 01-15:2010/BNNPTNT - Quy chuẩn Quốc gia điều kiện trại

chăn nuôi gia cầm an toàn sinh học.

QCVN 08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng

môi trường nước mặt.

2.3. Tình hình chăn nuôi và xử dụng công nghệ biogas trên thế giới và

Việt Nam

2.3.1. Tình hình chăn nuôi trên thế giới và ở Việt Nam

2.3.1.1 Tình hình chăn nuôi

Ngày nay, dân số tăng nhanh kéo theo nhu cầu về lương thực, thực

phẩm ngày càng lớn. Theo số liệu thống kê năm 2010 dân số của toàn cầu

hiện nay trên 6,7 tỷ người, dự báo mỗi năm dân số thế giới tăng 0,7 – 0,8 triệu

người. Châu lục có cư dân lớn nhất đó là Châu Á với số lượng 4.166,0 triệu

người tiếp đến là Châu Phi có 1.033,7 triệu người, Châu Âu 732,7 triệu người,

Mỹ La Tinh 588,6 triệu người, Bắc Mỹ 351,6 triệu người và Châu Đại Dương

35,8 triệu người. Tính riêng Châu Á đã chiếm trên 60% dân số thế giới, nếu

cả Châu Á và Châu Phi chiếm trên 70% dân số toàn cầu. Dự kiến đến năm

2050 dân số toàn cầu có số lượng trên 9,5 tỷ người .

Theo Bộ NN&PTNT, tình hình chăn nuôi năm 2017 gặp nhiều biến

động, đặc biệt là giá thịt lợn giảm sâu từ đầu năm khiến người chăn nuôi chịu

thua lỗ. Sau nhiều tháng chạm đáy, giá lợn hơi những tháng cuối năm đang có

dấu hiệu tăng trở lại nhưng vẫn không đủ để người chăn nuôi có lãi. Tình

trạng giá thấp kéo dài, khó khăn trong khâu tiêu thụ khiến người chăn nuôi

lợn giảm đàn, bỏ đàn, treo chuồng. Tuy nhiên, chăn nuôi gia cầm và bò vẫn

đang phát triển khá tốt và ổn định. Theo kết quả điều tra chăn nuôi kỳ

01/10/2017, đàn lợn cả nước có 27,4 triệu con, giảm 5,7%, sản lượng thịt lợn

hơi xuất chuồng đạt 3,7 triệu tấn, tăng 1,9%. Đàn gia cầm cả nước ước có

385,5 triệu con, tăng khoảng 6,6%, sản lượng thịt gia cầm hơi xuất chuồng đạt

1,03 triệu tấn, tăng 7,3%, sản lượng trứng gia cầm đạt 10,6 triệu quả, tăng

12,6% [7].

Về số lượng vật nuôi, theo số liệu thống kê của FAO năm 2009 số

lượng đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: tổng đàn trâu 182,2

triệu con phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con,

dê 591,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu

con và tổng đàn vịt là 1.008,3 triệu con. Tốc độ tăng về số lượng vật nuôi

hàng năm của thế giới trong thời gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1%

năm.

Cũng theo đánh giá FAO, Châu Á sẽ trở thành khu vực sản xuất và tiêu

dùng các sản phẩm chăn nuôi lớn nhất. Chăn nuôi ở Việt Nam, giống như các

nước trong khu vực phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm đáp ứng đủ nhu

cầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu. Trong những

năm gần đây, ngành chăn nuôi Việt Nam đã phát triển đáng kể. Hiện nay,

ngành chăn nuôi nước ta có sản lượng thịt lợn đứng thứ nhất khu vực Đông

Nam Á (chiếm 42,2%), thứ 2 châu Á (chiếm 5%), thứ 6 thế giới (chiếm

2,8%). Sản lượng thịt vịt đứng thứ 2 khu vực Đông Nam Á (chiếm 22,4%).

Trong những năm qua, tốc độ tăng trưởng của nông nghiệp của nước ta đạt

khá, giai đoạn 2006 – 2010 tốc độ chăn nuôi đạt 8,5%/năm, trồng trọt đạt

4,1%/năm.