THÔng tin về luận văn thạc sĩ

3. Ngày sinh: 14/02/1987 4. Nơi sinh: Nghệ An

5. Quyết định công nhận học viên số: , ngày tháng năm

6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo: Không

“Áp dung và nâng cao hiệu quả xử lý chất thải chăn nuôi lợn bằng hầm Biogas kết hợp hồ sinh học”

8. Chuyên ngành: Khoa học Môi trường 9. Mã số: 60440301

10. Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trịnh Thị Thanh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN.

11. Tóm tắt các kết quả của luận văn:

Kết quả phân tích cho thấy nồng độ chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi lợn rất lớn. BOD₅ vượt TCN 678-2006 4 lần và vượt 26 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT. COD vượt TCN 678-2006 7 lần và vượt QCVN 40:2011/BTNMT 19 lần. Kết quả này tương đương với kết quả nghiên cứu của Vũ Đình Tôn. Tỷ lệ BOD₅/COD là 0,44. Theo Lương Đức Phẩm với tỷ lệ như vậy, nước thải chứa chủ yếu là xenlulozơ, hemixenlulozơ, protein, tinh bột chưa tan và phải qua bước xử lý kị khí.

Hầu hết các thông số về chất rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng, vi sinh đều vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. So với QCVN 40:2011/BTNMT, SS vượt 32,6 lần, T-P vượt 54 lần, T-N vượt 15,6 lần. Mật độ Fecal Coliform rất cao vượt QCVN 40:2011/BTNMT 6560 lần và biến động lớn giữa các hầm khảo sát.

Với đặc điểm như vậy, nếu nước thải chăn nuôi lợn không được xử lý sẽ ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh, sức khỏe của con người và gia súc.

Nhìn chung, nước thải đầu ra của hầm biogas có hàm lượng chất ô nhiễm cao. Các thông số cơ bản của nước thải sau hầm biogas vượt hoặc xấp xỉ vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, cụ thể như sau: So với tiêu chuẩn TCN 678 - 2006:

+ Nồng độ chất hữu cơ vượt nhẹ. BOD₅ vượt 1,3 lần, COD vượt 1,57 lần.

+ Nồng độ chất dinh dưỡng cao, vượt 3,5 lần (Đối với T-N) và 14 lần (Đối với tổng P).

So với Quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (Cột B):

+ Nồng độ chất hữu cơ vượt 7,7 lần (Đối với BOD₅) và 4,2 lần (Đối với COD).

+ Nồng độ chất dinh dưỡng vượt 13,15 lần (Đối với T-N) và 46,8 lần (Đối với tổng P).

+ Nồng độ SS vượt 6,2 lần.

+ Fecal Coliform có nồng độ khá cao, vượt 3080 lần.

Kết quả so sánh cho thấy, nước thải đầu ra của hầm biogas không đủ tiêu chuẩn thải vào môi trường. Với nồng độ chất ô nhiễm cao, nước thải này sẽ góp phần làm suy giảm chất lượng môi trường của nguồn tiếp nhận. Trong đó, nguy cơ gây phú dưỡng nguồn nước là rất lớn. Mật độ Fecal Coliform rất cao (Khoảng 10⁷ MPN/100ml) là mối nguy hiểm cho sức khỏe con người và gia súc.

Hệ thống Biogas kết hợp hồ sinh học cho thấy hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn rất cao, hiệu quả xử lý COD đạt trên 97% , BOD₅ đạt 96%, SS đạt 96%, T-N đạt 96%, T-P đạt 95%, trừ Fecal Coliform 41%. Hệ thống Biogas kết hợp hồ sinh học đã khắc phục được những hạn chế của hệ thống chỉ cố hầm Biogas, xử lý phần lớn các chất dinh dưỡng (N,P) mà hầm Biogas chưa xử lý được. Nước thải sau xử lý tại hồ sinh học có thể phù hợp với các mục đích phục vụ nước tưới tiêu, thuỷ lợi.

Kết quả thí nghiệm cho thấy với tỷ lệ pha trộn nước xả/nước lã là 1/1 hoặc 1,5/1 đem tưới cây cho hiệu quả tốt nhất, cây trồng phát triển nhanh và cho năng suất cao nhất.

Để nâng cao hiệu quả xử lý chất thải của hệ thống hầm biogas kết hợp với hồ sinh học cần thiết phải đẩy mạnh công tác vét bùn cho hồ (Tối thiểu 2 lần/năm), thu dọn bèo tây trong hồ (Diện tích bèo tây trong hồ tốt nhất chiếm 1/3 diện tích mặt hồ). Cần chia cống thải vào hồ làm 2 đường đổ vào hồ tại 2 vị trí cách xa nhau, điều này có thể làm giảm mức độ tập trung chất ô nhiễm và đẩy nhanh quá trình xử lý chất thải trong hồ.

12. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn: (nếu có)

13. Những hướng nghiên cứu tiếp theo: (nếu có)

14. Các công trình đã công bố có liên quan đến luận văn:

- Phạm Thị Ngọc Lan (2001), “Một số điều kiện nuôi cấy tối ưu ở nhóm vi khuẩn kị khí phân giải cellulose” Tạp chí khoa học. Đại học Huế, số 8, tr. 43-50.

- Dương Thúy Hoa (2004), Hiệu quả xử lý nước thải sau hầm ủ biogas của lò giết mổ bằng lục bình, Luận văn Cao học, ĐH Cần Thơ.

- Nguyễn Thị Hoa Lý (2005), “Một số vấn đề liên quan đến việc xử lý nước thải chăn nuôi, lò mổ”, Tạp chí khoa học nông nghiệp, số 5, tr 67-73.

- Lâm Vĩnh Sơn, Nguyễn Trần Ngọc Phương (2011), “Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình Biogas có bổ sung bã mía”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Môi trường và Công nghệ sinh học năm 2011.

- Nguyễn Thị Hồng, Phạm Khắc Liệu (2012), “Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hầm Biogas quy mô hộ gia đình ở Thừa Thiên Huế”, Tạp chí khoa học, Đại học Huế, tập 73, số 4.
Ngày tháng năm

Học viên

Phan Công Ngọc

3. Date of birth: 14/02/1987 4. Place of birth: Nghe An

5. Admission decision number: Dated

6. Changes in academic process:

7. Official thesis title:

“Apply and improve the treatment efficiency piggery waste by biogas system combining biological lake”

8. Major: Environmental Science 9. Code: 60440301

10. Supervisors: Vice prof. Dr. Trinh Thi Thanh, Ha Noi university of science-Ha Noi national university

11. Summary of the finding of the thesis:

The analytical results show that the concentration of organic matter in the wastewater is very large pig. BOD₅ exceed 4 times 678-2006 TCN and beyond 26 times the QCVN 40:2011 / BTNMT. TCN 678-2006 COD 7 times over and over QCVN 40:2011 / BTNMT 19 times. This result is similar to findings of Vu Dinh Ton. BOD₅/COD ratio is 0.44. According to the Luong Duc Pham such rate, wastewater containing mainly cellulose, hemixenlulozo, protein, starch and have not been washed through anaerobic treatment step.

Most parameters of suspended solids, nutrients, microbiological standards are exceeded many fold. Compared with QCVN 40:2011 / BTNMT, SS exceeded 32.6 times, 54 times over TP, TN exceeded 15.6 times. Fecal coliform density exceeds QCVN 40:2011 / BTNMT 6560 times and large fluctuations between surveys tunnel.

With such characteristics, if swine wastewater treatment will not affect the surrounding environment, human health and livestock.

In general , the effluent of biogas have high levels of contaminants . The basic parameters of wastewater biogas exceeds or exceeded the standard approximation allowing multiple times , as follows : Compared with the standard TCN 678 - 2006 :

+ Concentration of organic matter over lightly. BOD₅ exceed 1.3 times, COD exceeds 1.57 times .

+ High nutrient concentrations , exceeding 3.5 times (for TN ) and 14 times (for a total P ) .

Compared with QCVN 40:2011 /BTNMT ( Column B ) :

+ Concentration of organic matter exceeds 7.7 times (for BOD₅ ) and 4.2 times (for COD ) .

+ Nutrient concentrations over 13.15 times (for TN ) and 46.8 times (for a total P ) .

+ SS concentration exceeds 6.2 times .

+ Fecal Coliform high concentrations , over 3080 times .

The comparison showed that the effluent of unqualified biogas released into the environment . With high concentrations of pollutants , waste water will contribute to the decline in the quality of the receiving water environment . In particular , the risk of eutrophication of water is very large . Fecal coliform density is very high (about 10⁷ MPN/100ml ) is a danger to human health and livestock .

This paper introduces some results from the assessment of treatment efficiencies of household-scale biogas systems combining biological lake on piggery wastewater in Nam Anh commune, Nam Dan district, Nghe An province. Analytical data of influent and effluent samples from 9 biogas systems combining biological lake showed significant reductions in concentration of some pollutants in piggery wastewater. In average, COD was decreased by 97%, BOD₅ - by 96%, SS – by 97%, TN - by 96%, T-P - by 95% and Fecal coliform - by 41% through the systems. However, effluents from all biogas systems still contained pollutants at high concentrations exceeding limit values in national discharge standards (QCVN 40:2011/BTNMT, column B and TCN 678 - 2006). Especially, the concentration of nutrients (N, P) was very high, which can create a high eutrophication potential when discharged into surface water bodies.

Experimental results show that the mixing ratio of water discharge / water 1/1 or 1.5 / 1 irrigation for best effect, plant fast growing and high yield.

To improve the efficiency of waste treatment biogas system with biological lakes combination needed to step up to the lake dredge (At least 2 times / year), clearing water hyacinth in the lake (area dirt the best western lake occupied third area of the lake). Sewage into the lake should be divided into 2 into the lake at two distant locations, this can reduce the concentration of contaminants and accelerating the waste in the tank.

12. Practical applicability:

13. Further research directions:

14. Thesis-related publications:

- Pham Thi Ngoc Lan (2001), "Some optimal culture conditions in anaerobic bacteria, cellulose degradation," Science Magazine. Hue University, No. 8, p. 43-50.

- Duong Thuy Hoa (2004), Effective wastewater treatment biogas of slaughterhouses in hyacinth, Master Thesis, Can Tho University .

- Nguyen Thi Hoa Ly (2005), "A number of issues related to the handling of animal waste, slaughterhouse", Journal of Agricultural Sciences, No. 5, p. 67-73.

- Lam Vinh Son, Nguyen Tran Ngoc Phuong (2011), "Research on improving the efficiency of wastewater treatment in animal models have additional bagasse Biogas", Proceedings of the Conference of Environmental Science and Biotechnology in 2011.

- Nguyen Thi Hong, Pham Khac Lieu (2012), “Assess the effectiveness of wastewater treatment with biogas pig scale households in Thua Thien Hue ", Journal of Science, Hue University, vol 73, number 4.