Xử lý nước thải chăn nuôi: Tiêu chuẩn, quy trình, phương pháp đạt chuẩn hiện nay

Nước thải chăn nuôi xuất phát từ hoạt động ăn uống, bài tiết của các động vật nuôi, gia cầm, gia súc. Chúng chứa các chất gây ô nhiễm và bốc mùi hôi khó chịu nếu không được xử lý kịp thời và đúng cách. Vì vậy, xử lý nước thải chăn nuôi luôn phải có trong hệ thống chăn nuôi gia súc, gia cầm, thủy hải sản. Để biết được hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo, thủy hải sản và công nghệ ứng dụng phù hợp với nhu cầu, hãy cùng Tuấn Hưng Phát Valve theo dõi ngay bài viết sau nhé!

Xử lý nước thải chăn nuôi là gì?

Xử lý nước thải chăn nuôi là quá trình loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm có trong nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi (như nước rửa chuồng, nước tiểu, nước thải từ quá trình chế biến…). Mục tiêu của việc xử lý là đưa nước thải đạt các tiêu chuẩn quy định trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng, nhằm bảo vệ nguồn nước, hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

Đặc tính nước thải chăn nuôi

Nước thải trong quá trình chăn nuôi các loại gia cầm, gia súc đều phát sinh chủ yếu từ nước tiểu, phân, thức ăn thừa và nước trong quá trình làm sạch chuồng. Còn nước thải đối với quá trình chăn nuôi thủy hải sản đều bắt nguồn từ phân cá, cua, tôm, thức ăn thừa, xác thủy hải sản hay một số loại hóa chất sử dụng trong chăn nuôi. 

Tuy nhiên, điểm chung của nước thải chăn nuôi đều gồm những thành phần cơ bản sau đây:

• Các chất hữu cơ: Chiếm từ 70 – 80% trong nước thải bao gồm protein, chất béo, axit amin, cellulose, hydrat cacbon. 

• Các chất vô cơ: Chiếm 20 – 30% còn lại trong nước thải bao gồm muối, ure, clorua, SO42-, amoni, đất cát,…

• Hàm lượng Nitơ, Photpho: Các động vật chăn nuôi không thể hấp thụ Nitơ, Photpho nên hàm lượng N, P trong nước thải chăn nuôi chiếm khá cao. Ví dụ với nước thải heo, hàm lượng N thường khoảng 571 – 1026mg/lít trong khi nồng độ tối đa đạt chuẩn cho phép theo QCVN 62-MT-2016/BTNMT về Tổng Nitơ <150mg/l.

• Vi sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, ấu trùng giun sán, virus và mầm bệnh có thể gây hại tới con người.

Và nếu không xử lý nước thải chăn nuôi trước khi xả ra ngoài môi trường, chúng sẽ chính là nguy cơ tiềm ẩn đe dọa đến sức khỏe con người và gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Đặc biệt, nếu các động vật nuôi uống phải nước thải chưa qua xử lý, chúng có thể lây bệnh từ động vật sang người, rất nguy hiểm.

Chất thải trong chăn nuôi là tất cả các vật chất thải ra từ quá trình chăn nuôi gia súc, gia cầm và các loại động vật khác. Chúng bao gồm các chất thải rắn, lỏng và khí, chứa nhiều thành phần ô nhiễm có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người nếu không được quản lý và xử lý đúng cách.

Tầm quan trọng của xử lý nước thải trong chăn nuôi?

Việc xử lý nước thải trong chăn nuôi có ý nghĩa vô cùng quan trọng, mang lại nhiều lợi ích thiết thực:

Bảo vệ nguồn nước:

• Nước thải chăn nuôi chứa nhiều chất ô nhiễm như chất hữu cơ, nitơ, photpho, vi sinh vật gây bệnh… Nếu không được xử lý, các chất này sẽ xâm nhập vào nguồn nước (sông, hồ, ao, nước ngầm), gây ô nhiễm nghiêm trọng.
• Ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng đến chất lượng nước sinh hoạt, nước tưới tiêu, gây hại cho các loài sinh vật sống dưới nước và làm suy thoái hệ sinh thái.
• Xử lý nước thải giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm này, bảo vệ nguồn nước sạch cho các mục đích sử dụng khác nhau.

Bảo vệ sức khỏe con người:

• Nước thải chăn nuôi ô nhiễm có thể chứa các vi sinh vật gây bệnh (như E. coli, Salmonella, virus…), các chất độc hại (kim loại nặng, hóa chất…) có thể xâm nhập vào cơ thể người qua đường tiêu hóa, hô hấp, tiếp xúc…
• Điều này có thể gây ra các bệnh tiêu chảy, tả, lỵ, thương hàn, viêm gan, các bệnh về da, mắt, đường hô hấp, thậm chí gây ung thư.
• Xử lý nước thải giúp loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh và giảm thiểu các chất độc hại, bảo vệ sức khỏe con người.

Bảo vệ môi trường:

• Nước thải chăn nuôi không được xử lý có thể gây ô nhiễm đất, ô nhiễm không khí.
• Ô nhiễm đất ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng, làm giảm năng suất, chất lượng nông sản, thậm chí gây thoái hóa đất.
• Ô nhiễm không khí do các khí thải từ quá trình phân hủy chất thải (như amoniac, hydro sunfua, methane) gây mùi hôi thối, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và góp phần vào biến đổi khí hậu.
• Xử lý nước thải giúp giảm thiểu ô nhiễm đất và không khí, bảo vệ môi trường sống.

Phát triển chăn nuôi bền vững:

• Quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi hiệu quả giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, tạo điều kiện cho ngành chăn nuôi phát triển bền vững.
• Nước thải sau xử lý có thể được tái sử dụng cho các mục đích như tưới tiêu, rửa chuồng, giúp tiết kiệm tài nguyên nước và giảm chi phí sản xuất.
• Chất thải rắn sau xử lý có thể được sử dụng làm phân bón hữu cơ, cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng, góp phần vào nền nông nghiệp tuần hoàn.

Tuân thủ quy định pháp luật:

• Pháp luật về bảo vệ môi trường ngày càng được thắt chặt, yêu cầu các cơ sở chăn nuôi phải có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn trước khi xả thải ra môi trường.
• Việc đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thải không chỉ là trách nhiệm xã hội mà còn là yêu cầu bắt buộc để các cơ sở chăn nuôi hoạt động hợp pháp và bền vững.

Xử lý nước thải chăn nuôi không chỉ là một biện pháp kỹ thuật mà còn là một giải pháp toàn diện để bảo vệ môi trường, sức khỏe cộng đồng và phát triển ngành chăn nuôi bền vững. Việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải hiệu quả là một sự đầu tư thông minh và trách nhiệm, mang lại lợi ích lâu dài cho cả người chăn nuôi và xã hội.

Tiêu chuẩn trong xử lý nước thải chăn nuôi

Nước thải từ hoạt động chăn nuôi có thể gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Do đó, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 62-MT:2016/BTNMT để kiểm soát chất lượng nước thải này. Tất cả các hộ gia đình, trang trại và doanh nghiệp chăn nuôi có trách nhiệm tuân thủ quy định này khi xả nước thải vào hệ thống thoát nước công cộng.

Quy chuẩn nước thải chăn nuôi xác định giới hạn tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi. Giới hạn này được tính theo công thức sau:

Cmax = C x Kq x Kf

Trong đó:

• C: Giá trị đo được của thông số ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi.
• Kq: Hệ số nguồn nước thải tiếp nhận.
• Kf: Hệ số lưu lượng của nguồn nước thải.

Việc áp dụng công thức này giúp đảm bảo rằng nước thải chăn nuôi được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi xả thải ra môi trường, góp phần bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.

Hệ thống xử lý nước thải thủy sản, gia cầm, gia súc

Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo, chăn nuôi thủy sản là sự kết hợp giữa nhiều công nghệ, hóa chất nhằm đáp ứng nhu cầu làm sạch nguồn nước thải. Hiện nay, trong một hệ thống làm sạch các chất gây ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi đều bao gồm các thành phần sau:

• Hố thu gom: Nguồn nước thải phát sinh được tập trung trong hố thu gom, rác thải và rác thô được loại bỏ nhờ song chắn rác ngay miệng hố.

• Bể Biogas: Bể kỵ khí giúp hệ vi sinh vật kỵ khí sinh sống và phân hủy chất hữu cơ, lên men và làm giảm hàm lượng ô nhiễm trong nước thải.

• Bể lắng: Lắng các hạt cặn có kích thước lớn và bùn sau quá trình xử lý hóa học và sinh học.

• Bể điều hòa: Kiểm soát và điều hòa lưu lượng nước thải, nồng độ chất ô nhiễm và trung hòa độ pH.

• Bể keo tụ – tụ bông: Sử dụng phương pháp hóa học để hình thành sự liên kết các chất hữu cơ, chất ô nhiễm tạo thành cặn bông có kích thước lớn và nặng để lắng dưới đáy bể.

• Bể thiếu khí: Khử khí Nitơ trong nước thải nhờ vi sinh vật thiếu khí. 

• Bể hiếu khí: Cung cấp oxy, xử lý chất hữu cơ ô nhiễm nhờ hoạt động của hệ vi sinh vật hiếu khí.

• Bể khử trùng: Sử dụng Chlorine, Clo,  Ozone,… để loại bỏ lượng vi khuẩn còn lại trong nước thải. Đật nguồn nước chuẩn an toàn khi xả ra ngoài.

Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi theo quy mô

Hệ thống và quy trình hoạt động xử lý nước thải thủy sản, gia cầm, gia súc không được thiết kế hoàn toàn giống nhau. Tùy vào quy mô hoạt động cũng như chi phí xây dựng mà chúng ta có một quy trình hệ thống XLTN phù hợp:

Đối với hộ gia đình

Hộ gia đình thường chăn nuôi nhỏ lẻ với số lượng ít nên lượng nước thải chăn nuôi hằng ngày sẽ không nhiều. Do đó, người dân thường thu gom quét dọn chuồng hằng ngày, hằng tuần và xử lý nước thải dựa vào 1 trong 2 quy trình sau:

Đối với cơ sở chăn nuôi nhỏ

Với cơ sở chăn nuôi nhỏ, lượng nước thải từ hoạt động chăn nuôi không quá lớn nhưng không thể dọn dẹp và thu gom như đối với hộ gia đình. Do đó, những cơ sở chăn nuôi nhỏ thường xây dựng hệ thống hầm Biogas để thu gom và xử lý riêng làm phân bón hoặc nước tưới theo với quy trình như sau:

Đối với cơ sở chăn nuôi vừa trở lên

Với những cơ sở chăn nuôi vừa và lớn, lượng nước thải chăn nuôi trong một ngày sẽ rất lớn và không thể xử lý thủ công hoặc sử dụng hố Biogas bởi quy trình này công suất hoạt động thấp. Do đó, cần xây dựng một hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn và phù hợp, thường được áp dụng 1 trong 2 quy trình sau:

5 Phương pháp ứng dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi phổ biến hiện nay

Mỗi một phương pháp sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo, xử lý nước thải chăn nuôi gà, xử lý nước thải thủy sản,… đều có những ưu điểm riêng biệt và đáp ứng với từng nhu cầu, quy mô và kinh phí của cơ sở chăn nuôi. Do đó, bạn có thể tham khảo và lựa chọn phương pháp phù hợp trong 5 mô hình xử lý nước thải chăn nuôi phổ biến hiện nay.

Hầm Biogas

Hầm Biogas – Hầm phân hủy yếm khí là phương pháp được ứng dụng phổ biến hiện nay. Hầm Biogas sử dụng hệ vi sinh vật kỵ khí giúp phân hủy các chất hữu cơ và chất ô nhiễm trong lượng nước thải. 

Ưu điểm:

• Hạn chế vấn đề nước thải chăn nuôi xả bừa bãi, gây ô nhiễm môi trường.
• Chuyển hóa chất độc hại thành nhiên liệu đốt hoặc điện năng hỗ trợ trong việc thắp sáng.
• Các chất hữu cơ, chất ô nhiễm được chuyển hóa thành cặn bùn, tận dụng làm phân hữu cơ giúp đất nhiều dưỡng chất và tăng năng suất cây trồng.
• Chi phí xây dựng thấp, gia công nhanh chóng.

Nhược điểm:

• Công suất hoạt động thấp, chỉ phù hợp với những hộ gia đình chăn nuôi nhỏ. 
• Khả năng xử lý ô nhiễm và mùi hôi ở mức trung bình, không xử lý hoàn toàn được những chất gây ô nhiễm.
• Có thể phát sinh thêm khí Nitơ, Photpho,…

Công nghệ sinh học

Đây là phương pháp được ưa chuộng trong xử lý nguồn nước thải chăn nuôi bởi cơ chế hoạt động của phương pháp này có sự kết hợp giữa hệ thống hầm Biogas với bể phân hủy thiếu khí có ngăn lắng cặn và bơm sinh học để lọc tuần hoàn. Đem lại kết quả xử lý đạt chuẩn tốt hơn.

Ưu điểm:

• Chi phí đầu tư không quá lớn, cách thức vận hành hệ thống đơn giản.
• Đem đến nguồn nước thân thiện với môi trường và tái sử dụng trong tưới tiêu hoặc vệ sinh chăn nuôi.
• Cặn và bùn sau khi được lắng sẽ sử dụng làm phân bón gia tăng dưỡng chất trong đất và giúp cây trồng phát triển tốt hơn.

Nhược điểm: Vẫn còn những chủng vi sinh, virus hay tảo có khả năng lây mầm bệnh sang con người và chưa thể cho ra nguồn nước đạt chuẩn trong mục đích sinh hoạt.

Thực vật thủy sinh

Công nghệ này sử dụng cây thủy sinh và hệ sinh thái nước để loại bỏ các chất ô nhiễm, chất gây hại có trong nước thải chăn nuôi. Cây thủy sinh có khả năng hấp thụ chất hữu cơ và chất dinh dưỡng đồng thời tạo ra môi trường thuận loại cho vi khuẩn, vi sinh vật có lợi trong hoạt động phân hủy chất ô nhiễm.

Ưu điểm:

• Tiết kiệm chi phí với kinh phí xây dựng thấp và thân thiện với môi trường.
• Công nghệ sử dụng đơn giản với nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên.
• Phân hủy chất vô cơ, chất hữu cơ thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho dừa nước, thủy trúc, bèo tây,… phát triển và tạo sự thẩm mỹ xung quanh bể.

Nhược điểm: Công nghệ xử lý có thể không đạt hiệu quả hoặc tiến độ chậm hơn so với kế hoạch.

Mương oxy hóa

Phương pháp này sẽ đưa nước thải chăn nuôi vào các mương hoặc bể oxy hóa nhằm cung cấp oxy giúp các hệ vi sinh vật hỗ trợ quá trình phân hủy chất hữu cơ ở trong nước thải. 

Ưu điểm:

• Cách thức vận hành đơn giản, phù hợp với chăn nuôi kiểu gia đình hoặc quy mô nhỏ và vừa.
• Sử dụng ít điện năng, chi phí vận hành thấp và có thời gian vận hành lâu dài có thể đến hơn 40 năm.
• Lượng bùn sinh ra ít hơn so với các loại bể hiếu khí.
• Có khả năng khử khí Nitơ tương đối tốt.

Nhược điểm:

• Diện tích xây dựng tương đối lớn nên kinh phí xây dựng ban đầu cao.
• Thường xuyên kiểm tra thông số liên tục để tăng hiệu quả xử lý.
• Khả năng khử Photpho chưa tốt.

Đệm lót sinh học

Sử dụng đệm lót sinh học là công nghệ tân tiến và hiện đại nhất hiện nay Phương pháp này sử dụng một lớp đệm dày khoảng 50cm gồm trấu, rơm cắt nhỏ, cơm gạo,… trộn cùng với chế phẩm sinh học có tác dụng tiêu hủy phân và nước tiểu trong chuồng trại.

Ưu điểm:

• Hiệu quả xử lý cao, chi phí xây dựng ban đầu thấp và dễ thực hiện.
• Tiết kiệm thời gian và công sức, giảm thiểu chi phí vệ sinh.
• Hình thành 1 lớp sinh khối sạch, hạn chế vi khuẩn gây bệnh, ký sinh trùng và tình trạng ruồi, muỗi,… Giúp chuồng trại không mùi, không chất thải và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
• Tái sử dụng nguồn nước đã xử lý thành phân bón hữu cơ cho cây trồng.

Nhược điểm: Việc thiết lập và duy trì hệ thống cần có kiến thức kỹ thuật và quản lý chặt chẽ để đạt hiệu quả an toàn tốt nhất.

Trên đây là một số chia sẻ của Tuấn Hưng Phát Valve về quy chuẩn, quy trình và các phương pháp trong xử lý nước thải chăn nuôi. Hy vọng những thông tin trên sẽ mang đến cho bạn kinh nghiệm hữu ích trong chăn nuôi. Đừng quên xử lý nước thải nói chung đều quan trọng và cần có một hệ thống chất lượng để mang lại nguồn nước an toàn nhé!