Sản phẩm từ chăn nuôi là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Thịt các động vật máu nóng như thịt heo, thịt bò, thịt gia cầm có chứa nhiều axít amin cần thiết, các chất béo, chất khoáng, vitamin và một số chất thơm. Thịt là thức ăn dễ chế biến dưới nhiều dạng món ăn ngon vì vậy nó là loại thức ăn thường gặp hàng ngày trong bữa ăn của chúng ta. Còn sữa, trứng cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình hoạt động của cơ thể.
Cũng như các ngành công nghiệp khác, trong những năm gần đây, công nghiệp chăn nuôi của Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm chăn nuôi đã đáp ứng được phần nào nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu.
Khi được Đảng và nhà nước khuyến khích, đầu tư, ngành công nghiệp chăn nuôi ở Việt Nam có đủ các điều kiện thuận lợi để phát triển. Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp về mặt kinh tế, những sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho cuộc sống của con người, công nghiệp chăn nuôi cũng bộc lộ nhiều nhược điểm. Các trại chăn nuôi với mặt bằng hạn hẹp, không đảm bảo các điều kiện về vệ sinh thú y và nhất là không xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường nên làm cho đất, không khí và hệ thống kênh rạch ở những khu vực xung quanh bị ô nhiễm nặng. Mùi hôi do bản thân con vật và các chất thải (phân, nước tiểu, thức ăn rơi vãi, ) bị lên men đã làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu vực trại chăn nuôi, ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm, nguồn nước thiên nhiên (sông, suối). Nhất là một số hộ dân đã sử dụng nguồn nước thải tưới rau xanh, vì nước thải chăn nuôi có chứa nhiều chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán, . . . nên khi con người ăn phải, nhất là khi ăn sống nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Ngoài ra, nước thải chăn nuôi có nguy cơ trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc đồng thời lây bệnh sang cho người. Các chất khí độc do quá trình bị phân huỷ bởi các hợp chất hữu cơ có trong chất thải chăn nuôi như: Sunphuahydro, Mercaptan Metan, Amoniac . Con người khi hấp thụ nhiều các Sunphuahydro, Mercaptan nó sẽ bị oxy hoá nhanh chóng thành sunphat làm ức chế men Hytochroom - Oxydaza. Chỉ một lượng nhỏ khí hấp thụ được thải ra qua hơi thở, số còn lại một phần thải qua nước tiểu. Nếu nồng độ cao có thể gây ra tác hại không tốt cho cơ thể con người và vật nuôi.
57 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2053 | Lượt tải: 6
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải trung tâm giống vật nuôi Long An, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục:
Chương mở đầu:
I.Đặt vấn đề
II.Mục tiêu luận văn
III.Nội dung luận văn
IV.Phương pháp thực hiện
Chương I: Tổng quan về chăn nuôi
I.Nguồn gốc
II.Tình hình phát triển chăn nuôi lợn ở Việt Nam
III.Vai trò và triển vọng của ngành công nghiệp chăn nuôi Việt Nam
IV.Chất thải của ngành công nghiệp chăn nuôi:
IV.1.Chất thải từ chăn nuôi
IV.2.Đặc tính của chất thải chăn nuôi
IV.3.Tác động của chất thải chăn nuôi lên môi trường
V.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới và ở Việt Nam:
V.1.Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi trong điều kiện tự nhiên
V.2.Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi trong điều kiện nhân tạo
Chương II: Tổng quan về trung tâm
I.Quá trình hình thành và phát triển:
I.1.Tên công ty
I.2.Mục tiêu thành lập
II.Điều kiện tự nhiên_Kinh tế_Xã hội khu vực:
II.1.Vị trí trung tâm
II.2.Đặc điểm khí tượng
II.3.Đặc điểm thủy văn
II.4.Đặc điểm hệ sinh thái
II.5.Hiện trạng môi trường
III.Quy mô sản xuất kinh doanh
Chương III: Đề xuất công nghệ xử lý
I.Phân tích thành phần_Đặc tính nước thải của trung tâm
II.Đề xuất các phương án xử lý nước thải của trung tâm:
II.1.Cơ sở khoa học lựa chọn các phương án xử lý
II.2.Lựa chọn công nghệ xử lý:
II.2.1.Phương án 1
II.2.2.Phương án 2
III.Tính toán phương án 1:
III.1.Thuyết minh sơ đồ công nghệ
III.2.Tính toán các công trình đơn vị
III.3.Tính toán các thiết bị phụ
IV.Tính toán phương án 2:
IV.1.Thuyết minh sơ đồ công nghệ
IV.2.Tính toán các công trình đơn vị
IV.3.Tính toán các thiết bị phụ
Chương IV: Tính toán chi phí_Lựa chọn công nghệ
I.Dự toán:
I.1.Phương án 1
I.2.Phương án 2
II.Lựa chọn công nghệ xử lý
Chương V: Kế hoạch thi công_Quản lý_Vận hành hệ thống
I.Kế hoạch thi công
II.Quản lý vận hành
Chương VI: Kết luận và kiến nghị
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
Chương mở đầu
I.Đặt vấn đề:
Sản phẩm từ chăn nuôi là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Thịt các động vật máu nóng như thịt heo, thịt bò, thịt gia cầm có chứa nhiều axít amin cần thiết, các chất béo, chất khoáng, vitamin và một số chất thơm. Thịt là thức ăn dễ chế biến dưới nhiều dạng món ăn ngon vì vậy nó là loại thức ăn thường gặp hàng ngày trong bữa ăn của chúng ta. Còn sữa, trứng cung cấp nhiều chất bổ dưỡng và năng lượng cần thiết cho quá trình hoạt động của cơ thể.
Cũng như các ngành công nghiệp khác, trong những năm gần đây, công nghiệp chăn nuôi của Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Các sản phẩm chăn nuôi đã đáp ứng được phần nào nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu.
Khi được Đảng và nhà nước khuyến khích, đầu tư, ngành công nghiệp chăn nuôi ở Việt Nam có đủ các điều kiện thuận lợi để phát triển. Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp về mặt kinh tế, những sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho cuộc sống của con người, công nghiệp chăn nuôi cũng bộc lộ nhiều nhược điểm. Các trại chăn nuôi với mặt bằng hạn hẹp, không đảm bảo các điều kiện về vệ sinh thú y và nhất là không xử lý chất thải trước khi thải ra môi trường nên làm cho đất, không khí và hệ thống kênh rạch ở những khu vực xung quanh bị ô nhiễm nặng. Mùi hôi do bản thân con vật và các chất thải (phân, nước tiểu, thức ăn rơi vãi, …) bị lên men đã làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu vực trại chăn nuôi, ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm, nguồn nước thiên nhiên (sông, suối). Nhất là một số hộ dân đã sử dụng nguồn nước thải tưới rau xanh, vì nước thải chăn nuôi có chứa nhiều chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán, . . . nên khi con người ăn phải, nhất là khi ăn sống nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người. Ngoài ra, nước thải chăn nuôi có nguy cơ trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc đồng thời lây bệnh sang cho người. Các chất khí độc do quá trình bị phân huỷ bởi các hợp chất hữu cơ có trong chất thải chăn nuôi như: Sunphuahydro, Mercaptan Metan, Amoniac…. Con người khi hấp thụ nhiều các Sunphuahydro, Mercaptan nó sẽ bị oxy hoá nhanh chóng thành sunphat làm ức chế men Hytochroom - Oxydaza. Chỉ một lượng nhỏ khí hấp thụ được thải ra qua hơi thở, số còn lại một phần thải qua nước tiểu. Nếu nồng độ cao có thể gây ra tác hại không tốt cho cơ thể con người và vật nuôi.
Mặc dù nước thải chăn nuôi heo gây ra ô nhiễm môi trường rất lớn, nhưng hầu hết các cơ sở chăn nuôi lớn nhỏ hiện nay đều chưa có hệ thống xử lý thích hợp và hoạt động có hiệu quả. Nguyên nhân của việc trên một phần là do ý thức của nhà quản lý chưa coi việc xử lý chất thải là thật cần thiết. Mặt khác ngành chăn nuôi là một ngành sản xuất không có lợi nhuận cao, chưa ổn định về cơ sở trang trại, và chưa tìm được công nghệ xử lý chất thải thích hợp. Chính vì vậy, việc đầu tư, nghiên cứu, lựa chọn và áp dụng những kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi phù hợp đặc biệt là nước thải hiện nay trở nên quan trọng và bức thiết.
II.Mục tiêu của luận văn:
Thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải trung tâm giống vật nuôi Long An trong điều kiện phù hợp với thực tế của trung tâm, nhằm giảm những tác động của chất thải chăn nuôi lên môi trường.
III.Nội dung luận văn:
Thu thập tài liệu, số liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong ngành chăn nuôi.
Thu thập tài liệu, số liệu về trung tâm giống vật nuôi Long An.
Lựa chọn thiết kế công nghệ và xây dựng kế hoạch quản lý_vận hành công trình xử lý nước thải.
IV.Phương pháp thực hiện:
Tổng hợp, phân tích những tài liệu, số liệu thu thập được.
Đề xuất công nghệ xử lý.
Tính toán các công trình đơn vị.
Tính toán kinh tế.
Phân tích khả thi.
Chương I: TỔNG QUAN VỀ CHĂN NUÔI
I.Nguồn gốc:
Người tiền sử không hề biết trồng trọt và chăn nuôi gia súc, họ chỉ biết dùng những công cụ thô sơ để săn bắn và hái lượm. Con người chưa biết tích trữ thức ăn hay sản xuất ra thực phẩm, họ chỉ biết dựa vào thiên nhiên và các con thú mà họ săn bắn được.
Đến thời chiếm hữu nô lệ, trình độ sản xuất của con người khá hơn. Khi thức ăn dư thừa, con người đã biết đem những thú sa bẫy về nuôi chung quanh khu vực họ sinh sống. Thú được nuôi với các loại thức ăn mà con người thấy chúng ăn lúc tự do.
Thời phong kiến, lực lượng sản xuất phát triển mạnh, trong nông nghiệp đã có sự phân công giữa trồng trọt và chăn nuôi. Những hiểu biết về chăn nuôi và công tác giống đã hình thành có hệ thống. Chăn nuôi nhỏ, hộ gia đình phát triển.
Từ xã hội tư bản đến nay, dân số tăng nhanh kéo theo nhu cầu về lương thực, thực phẩm ngày càng lớn. Chăn nuôi phát triển mạnh. Việc nghiên cứu, đầu tư phát triển những giống mới cho sản lượng cao, chất lượng tốt được chú trọng và đẩy mạnh. Chăn nuôi heo bên cạnh qui mô nhỏ đã phát triển thành nuôi heo công nghiệp với việc ra đời ngày càng nhiều những trại chăn nuôi qui mô lớn.
II.Tình hình phát triển chăn nuôi lợn ở Việt Nam:
Chăn nuôi và trồng trọt là hai ngành chính của Nông nghiệp Việt Nam. Trước thời kỳ đổi mới về đường lối kinh tế, chăn nuôi chủ yếu là chăn nuôi truyền thống tự cung tự cấp, tự túc với qui mô nhỏ, hộ gia đình nhằm cung cấp sức kéo, phân bón phục vụ cho trồng trọt. Động vật, sản phẩm động vật lưu thông trên thị trường trong phạm vi hẹp, số lượng và chất lượng chưa đựơc quản lý chặt chẽ. Thức ăn chủ yếu tận dụng thức ăn thừa và sản phẩm phụ trong nông nghiệp như nước gạo, cám, khoai sắn, . . .
Từ khi chuyển dịch nền kinh tế từ tập trung quan liêu bao cấp sang nền kinh tế thị trường, ngành chăn nuôi không ngừng phát triển về tổng đàn gia súc và chất lượng gia súc. Từ năm 1990 đến nay, đàn lợn có tốc độ phát triển tăng rất nhanh so với trước đó. Vào năm 1980 tổng đàn lợn cả nước mới có 10,0 triệu con, năm 1990 có 12,26 triệu con (tăng 1,2 lần) thì năm 2000 chúng ta đã có 20,2 triệu con (tăng gấp 1,7 lần so với năm 1990) và tính đến năm 2002 đàn lợn trên cả nước đã lên đến 23,20 triệu con (gấp 1,9 lần so với năm 1990). Bình quân tốc độ tăng đàn từ năm 1990-2002 là 5,5%. Nhiều trang trại chăn nuôi ra đời với qui mô khác nhau, tập trung theo thế mạnh của từng vùng. Sử dụng giống vật nuôi có năng suất cao phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng trong cả nước và thế giới. Thức ăn sản xuất theo công nghiệp đảm bảo dinh dưỡng, vệ sinh chuồng trại, vệ sinh môi trường, quản lý chăm sóc đàn, quy trình phòng bệnh, …
Phân bố chăn nuôi lợn theo các vùng:
Tổng số (con)
Nái (con)
Thịt (con)
Sản lượng thịt lợn (con)
Cả nước
23.169.532
3.262.117
19.804.776
1.653.595
Miền Bắc
14.935.269
2.174.915
12.701.257
929.553
ĐB Sông Hồng
5.396.580
907.536
4.497.812
456.841
Đông Bắc
4.917.873
633.620
4.238.975
275.601
Tây Bắc
1.050.924
159.863
878.992
28.283
Bắc Trung Bộ
3.569.892
473.896
3.085.478
188.828
Miền Nam
8.234.263
1.087.202
7.103.519
724.042
DH Miền Trung
2.028.743
301.682
1.723.548
120.691
Tây Nguyên
951.010
110.995
830.050
51.139
Đông Nam Bộ
2.103.039
276.858
1.811.455
202.921
ĐB Sông Cửu Long
3.151.471
397.667
2.738.466
349.291
Số liệu thống kê 1.10.2001
III.Vai trò_Triển vọng của công nghiệp chăn nuôi ở Việt Nam:
Nhằm đẩy mạnh việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp, góp phần thực hiện công nghiệp hóa và hiện đại hóa trong nông nghiệp, nhà nước ta đã chủ trương “đưa chăn nuôi thực sự trở thành ngành sản xuất chính trong nông nghiệp”. Định hướng và mục tiêu phát triển: “xây dựng vùng chăn nuôi nguyên liệu về thịt, sữa gắn với việc chế biến, nâng tỷ trọng ngành chăn nuôi trong nông nghiệp lên 28% năm 2005 và trên 30% năm 2010.
Trong năm 2002, giá trị sản xuất của ngành chăn nuôi đạt mức độ tăng trưởng 9,9%. Tỷ trọng của ngành chăn nuôi tăng từ mức 17,9% trong toàn ngành nông nghiệp lên mức xấp xỉ 19,5% trong năm 2001. ngành chăn nuôi từng bước đã trở thành một ngành hàng sản xuất chiếm vị trí rất quan trọng trong nông nghiệp.
Hàng chục nghìn trang trại chăn nuôi bò sữa, bò thịt, gia cầm, lợn nái, lợn thịt đã phát triển trong những năm gần đây, góp phần chuyển đổi cơ cấu trong nông nghiệp và mang lại hiệu quả tương đối cao. Chất lượng gia súc, gia cầm được nâng cao đã dần dần đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong toàn xã hội. Ngành chăn nuôi hiện nay đang có một tiềm năng về thị trường tiêu thụ rất lớn trong nước và thế giới.
Việc phát triển mạnh ngành chăn nuôi cũng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển các ngành công nghiệp khác liên quan như công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp thực phẩm và do vậy góp phần thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp.
IV.Chất thải ngành công nghiệp chăn nuôi:
IV.1.Chất thải từ chăn nuôi:
IV.1.1.Chất thải gia súc bao gồm:
Phân từ gia súc, gia cầm.
Chất độn chuồng.
Nước thải từ chuồng trại: nước tiểu, nước tắm gia súc, nước rửa vệ sinh chuồng trại.
Các nguyên liệu chăn nuôi dư thừa: thức ăn thừa, thức ăn mất phẩm chất.
Xác xúc vật chết.
Những phụ phế phẩm nông nghiệp: các sản phẩm nông nghiệp dư thừa như lá cây, cành cây, vỏ, hột, . . .
Nước chảy từ các silo ủ thức ăn gia súc.
IV.1.2.Đặc tính của chất thải chăn nuôi:
Phân:
Là những chất liệu trong thức ăn mà cơ thể gia súc không sử dụng hay không thể tiêu hóa được và thải ra ngoài cơ thể.
Loại phân thải ra mỗi ngày tùy thuộc vào giống, loài gia súc, độ tuổi, khẩu phần thức ăn và trọng lượng của gia súc.
Lượng phân thải ra hàng ngày của một số loại gia súc:
Loại gia súc
Lượng phân (kg/ngày)
Trâu bò lớn
20-25
Heo dưới 10 kg
0.5-1
Heo từ 15-45 kg
1-3
Heo từ 45-100kg
3-5
Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994
Thành phần của phân:
Những chất không tiêu hóa được hoặc những chất thoát khỏi sự tiêu hóa của VSV hay các men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được), acid amin thoát khỏi sự hấp thu (được thải qua nước tiểu: acid uric ở gia cầm, ure ở gia súc). Các khoáng chất cơ thể không sử dụng được K2O, P2O5, CaO, MgO, . . .
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 VSV bị nhiễm trong thức ăn, ruột: virus, vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán, . . . bị tống ra ngoài.
Thành phần hóa học của phân một số loại gia súc:
Loại gia súc
Thành phần hóa học (% trọng lượng khô)
Chất tan dễ tiêu
Nitơ
Phospho
C/N
Bò sữa
7.98
0.38
0.1
20-25
Bò thịt
9.33
0.70
0.20
20-25
Heo
7.02
0.83
0.47
20-25
Cừu
21.50
1.00
0.30
-
Gà
16.80
1.20
1.20
7-15
Ngựa
14.30
0.86
0.13
18.00
Trâu
10.20
0.31
-
-
Nguồn: Ngô Kế Sương_Nguyễn Lân Dũng, 1997.
Nước tiểu của gia súc:
Thành phần của nước tiểu gia súc tùy thuộc vào điều kiện dinh dưỡng và khí hậu.
Đặc tính chung:
Nước tiểu gia súc là một loại phân bón giàu đạm và kali, hàm lượng lân ít hoặc không đáng kể.
Nước tiểu heo nghèo đạm hơn các loại gia súc khác.
Lượng nước tiểu thải ra hàng ngày của một số loại gia súc:
Loại gia súc
Lượng nước tiểu (kg/ngày)
Trâu bò lớn
10-15
Heo dưới 10 kg
0.3-0.7
Heo từ 15-45 kg
0.7-2
Heo từ 45-100 kg
2-4
Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994.
Thành phần hóa học của nước tiểu heo:
Đặc tính
Đơn vị
Giá trị
Vật chất khô
g/kg
30.9-35.9
NH4-N
g/kg
0.13-0.40
Nt
g/kg
4.90-6.63
Tro
g/kg
8.5-16.3
Urea
Mmol/l
123-196
Cacbonates
g/kg
0.11-0.19
pH
6.77-8.19
Nguồn: Nguyễn Thanh Cảnh và ctv, 1997-1998
Nước phân chuồng:
Nước phân chuồng là nước từ các đống phân chảy ra, phần lớn là nước tiểu gia súc hòa lẫn nhiều chất hòa tan của phân đặc và có chứa thêm một lượng nước rửa chuồng.
Nước phân chuồng rất giàu dinh dưỡng, dễ tiêu và có giá trị lớn về mặt phân bón. Nước phân chuồng nghèo lân, giàu đạm và kali. Đạm trong nước phân chuồng ở 3 dạng chủ yếu: urê, axit uric và axit hippuric. Khi để ngỏ một thời gian hay bón vào đất thì bị VSV phân giải: axit uric và axit hippuric chuyển thành urê và urê chuyển thành amôn cacbonat.
Trong nước thải, hợp chất hữu cơ chiếm 70¸80% gồm cenllulose, protit, axit amin, chất béo, hydrat carbon và các dẫn xuất của chúng. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, các chất vô cơ chiếm 20¸30% gồm cát, đất, muối, urê, amonium, muối chlorua, SO4, . . . Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí sẽ cho các sản phẩm CO2, H2O, NO2-, NO3-. Còn trong quá trình kị khí là CH4, N2, NH3, H2S, . . .
Tính chất của nước thải chăn nuôi heo:
Đặc tính
Đơn vị
Giá trị
Độ màu
Pt-Co
350-870
Độ đục
mg/l
420-550
BOD5
mg/l
3500-8900
COD
mg/l
5000-12000
SS
mg/l
680-1200
Pt
mg/l
36-72
Nt
mg/l
220-460
Dầu mỡ
mg/l
5-58
Nguồn: Trương Thanh Cảnh và ctv, 1997-1998.
Nhìn chung, nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải của các ngành công nghiệp khác nhưng chứa nhiều ấu trùng, vi trùng, trứng giun sán:
Điển hình là nhóm vi trùng đường ruột với các genus như E.Coli, Salmonella, Shigella, Proteus, Arizona. Theo nghiên cứu của A.Kigirov (1982), Nanxena (1978) và Bonde (1967): vi trùng gây bệnh đóng dấu cho lợn tồn tại trong nước thải 92 ngày, Brucella từ 74¸108 ngày, Salmonella từ 3¸6 tháng, Leptospira 3¸5 tháng, Virus FMD trong nước thải 2¸3 tháng. Các loại vi trùng có nha bào như Bacillus anthracis tồn tại 10 năm (gần đây có tài liệu đến 20 năm), B.tetani tồn tại có khả năng gây bệnh 3¸4 năm.
Trứng giun sán trong nước thải với những loại điển hình là Fasiola hepatica, Fasiolagigantiac, Fasiolosis buski, Ascasis suum, Oesophagostomum và Trichocephalus dentatus, . . . có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6¸28 ngày ở nhiệt độ và khí hậu nước ta và có thể tồn tại được 2¸5 tháng.
Nhiều loại mầm bệnh có khả năng xâm nhập vào mạch nước ngầm như B.anthracis, Salmonella, E.Coli, . . .
Thức ăn gia súc:
Trong thức ăn gia súc, thành phần chủ yếu là prôtein thô, calcium, phospho, các amino acid, vitamin, các khoáng lượng, lysin, trytophan, … được cung cấp dưới dạng cám hỗn hợp, bột cá, bột thịt xương, . . . Trong thức ăn đi vào cơ thể gia súc, một số chất chưa được đồng hóa, chúng được bài tiết ra ngoài theo phân, nước tiểu cùng cuốn trôi theo nước vệ sinh máng. Đây là những chất dễ phân hủy sinh học, giàu Nitơ, Phospho và một số thành phần khác.
IV.3.Khả năng gây ô nhiễm môi trường của chất thải chăn nuôi:
Chất thải gia súc được biết đến là mùi hôi, ruồi, muỗi. Tuy nhiên đây chỉ là tác động cục bộ, ảnh hưởng đến người chăn nuôi và láng giềng. Chất thải gia súc có thể có tác hại trên phạm vi rộng lớn hơn, thông qua việc gây ô nhiễm đất, nước và không khí, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Ô nhiễm không khí: do bụi và mùi hôi.
Mùi hôi là do sự phân hủy kị khí các chất thải chăn nuôi (chủ yếu là phân và nước tiểu) phóng thích ra các chất khí NH3, H2S, . . . Trong 3-5 ngày đầu, do VSV chưa kịp phân hủy các chất thải nên mùi hôi ít sinh ra, sau một thời gian dài tạo thành một mùi rất khó chịu. Chất H2S có mùi trứng thối đặc trưng, khiến cho người ngửi vào buồn nôn, choáng, nhức đầu. NH3 kích thích mắt và đường hô hấp trên, gây ngạt ở nồng độ cao và có thể dẫn đến tử vong. Các bể chứa phân kị khí còn tạo ra CH4 có tác dụng giữ lại năng lượng mặt trời, do đó làm thay đổi thời tiết toàn cầu. Theo Delgado (1999), 16% lượng CH4 sản xuất hàng năm trên thế giới từ chăn nuôi.
Ô nhiễm đất:
Chất thải chăn nuôi có thể dùng làm phân bón để tăng độ màu mỡ của đất, tăng năng xuất cây trồng. Tuy nhiên, khi đưa vào trong đất với nồng độ quá nhiều, nếu cây sử dụng không hết, sẽ tích tụ lại có thể làm chết cây, ô nhiễm đất, ô nhiễm nước mặt và nước ngầm.
Ví dụ: đất bón nhiều phân gia súc có chứa nhiều nitrogen và phospho, khi có mưa nitrogen ngấm qua đất vào nước ngầm đưới dạng nitrat. Nitrogen và phospho còn có thể hòa vào nước chảy tràn trên mặt đất để ra hồ, sông gây nên hịen tượng phú dưỡng hóa làm ô nhiễm nước mặt.
Ngoài ra, đất bón phân heo trong nhiều năm ở lượng cao có thể bị nhiễm những kim loại nặng như Cu, Zn vì những chất này thường được trộn vào thức ăn gia súc để kích thích tiêu hóa và phòng ngừa dịch bệnh. Về lâu dài, các chất này có thể có hại cho cây trồng, vật nuôi và cả con người.
Trong chất thải chăn nuôi còn có nhiều loại vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán. Khi dùng phân tươi để bón cây, nhất là các loại rau, nguy cơ nhiễm bệnh cho người và gia súc cũng tăng lên.
Ô nhiễm nước:
Chất thải gia súc có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa đối với nước mặt, ô nhiễm NH3, kim loại nặng và các loại kí sinh trùng, vi trùng (như E.Coli, Salmonella, Cryptospridium, Giardia, Cholera, Streptococus, . . .). Hiện tượng phú dưỡng hóa là sự phát triển quá mức của tảo do dư Nitơ, Phospho. Do đó, các vi khuẩn phân hủy rong tảo cũng phát triển, sử dụng oxi trong nước làm cạn kiệt nguồn oxi một cách nhanh chóng và khi chết chúng tạo ra mùi khó chịu cho nước. Khi quá trình oxi hóa bị ngưng lại, khi đó các vi khuẩn kị khí có sẵn trong nguồn nước thải sẽ phân hủy kị khí các chất hữu cơ tạo thành CH4, CO2, H2S, . . . Cũng chính môi trường này, một số loại sinh vật không tồn tại sự sống như cá, ếch, nhái, . . .nếu lượng nước này được xả trực tiếp ra mạng lưới thoát nước sẽ gây mùi hôi thối, gây ô nhiễm nước mặt và ít nhiều làm ảnh hưởng đến mạch nước ngầm.
Chất NH3, sau một quá trình chuyển hóa, tạo NO3- trong nước. NO3- tồn tại trong đất với một lượng cao có thể ngấm qua đất để vào nước ngầm. Nước có nồng độ NO3- cao có khả năng gây tử vong cho trẻ sơ sinh dưới 6 tháng tuổi.
Đa số dân sống quanh những khu nuôi heo chưa có hệ thống xử lý chất thải, ta thán về mùi hôi, ruồi và nước sông bị ô nhiễm do nước thải từ khu chăn nuôi chảy trực tiếp ra sông. Nước sông không còn dùng để tưới tiêu được nữa. Những người sống ven sông này thường bị chứng ngứa da, ngứa mắt, viêm gan.
V.Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi trên Thế Giới và ở Việt Nam:
Nước thải chăn nuôi chứa hàm lượng chấ hữu cơ rất cao, giàu N, P nên dùng phương pháp sinh học để xử lý là thích hợp.
Xử lý sinh học gồm hai phương pháp:
Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên.
Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo.
V.1.Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên:
Dựa trên khả năng tự làm sạch sinh học trong môi trường đất và hồ nước.
Đây là phương pháp được áp dụng phổ biến ở nhiều nước vì dễ thực hiện, giá thành thấp, hiệu quả tương đối cao.
Bao gồm các phương pháp:
V.1.1.Phương pháp cánh đồng tưới:
Với nguồn nước thải có chứa nhiều hợp ch