Luận văn Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật

Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 1 CHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Chăn nuôi là là hình thức phổ biến ở các địa phương trong cả nước đặc biệt là khu vực nông thôn. Với vai trò là ngành cung cấp lượng protein động vật chủ yếu trong bữa ăn hàng ngày của cộng đồng cũng như cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm… số vật nuôi và các cơ sở chăn nuôi trong những năm qua tăng đáng kể. Với truyền thống sản xuất từ xưa cũ là các trại chăn nuôi thường bên cạnh các con sông hay nằm trong khu dân cư, vấn đề ô nhiễm môi trường xung quanh làm chất lượng các môi trường thành phần cũng suy thoái là một vấn nạn đòi hỏi cần giải quyết. Do vậy, ngày càng nhiều dòng sông, kênh rạch ô nhiễm trầm trọng do tiếp nhận dòng thải từ hoạt động trên. Nằm trong mối liện hệ mật thiết của các thành phần môi trường, tất yếu không khí, nước ngầm, đất và sinh vật trong đó có con người cũng đang bị đe dọa. Xuất phát từ nhận thức đó, nhiều dự án, chương trình nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi được tiến hành như là giải pháp hỗ trợ việc giảm tải lượng và nồng độ ô nhiễm trước khi xả thải ra môi trường. Trong đó có việc xây dựng hệ thống Biogas. Sau thời gian hoạt động, các công trình này góp phần tích cực trong công tác kiểm soát chất lượng dòng thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận, đồng thời cũng thu được khí sinh học phát sinh trong phân hủy kỵ khí làm nhiên liệu phục vụ các mục đích khác trong đó việc góp phần giải quyết bài toán năng lượng phục vụ sinh hoạt, đặc biệt có ý nghĩa ở vùng nông thôn ngày nay... Tuy vậy, thực tế vận hành, cũng như chất lượng nước sau xử lý bằng hầm biogas nhìn chung cũng chưa tối ưu nhất khi xả thải ra sông ngòi. Xuất phát từ những nhận thức trên, nhằm nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng việc xây dựng mô hình thực nghiệm quy mô phòng thí nghiệm giúp nâng cao hiệu quả xử lý so với hiện tại chỉ áp dụng mô hình Biogas, với việc Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 2 bổ sung thêm ngăn lọc bằng bã mía đầu bể, hệ thống nước ra được cho qua xử lý bằng hồ thực vật, đề tài “Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật” ra đời. Với việc kiểm soát dòng thải chặt chẽ tránh ô nhiễm cho cộng đồng, đề tài mong muốn mỗi trang trại, mỗi hộ chăn nuôi là một “ trạm xử lý nước thải” giảm sức ép cho môi trường 1.2. Nội dung nghiên cứu: Nghiên giải pháp công nghệ trong cải tiến hiệu quả hoạt động của bể Biogas truyền thống và giảm thiểu tải lượng ô nhiễm trước khi thải ra nguồn tiếp nhận bằng các nội dung như sau: Thiết kế mô hình phục vụ nghiên cứu bằng cách bổ sung thêm ngăn lọc đầu bể Biogas với vật liệu lọc bằng bã mía. Ghi nhận thể tích và thành phần khí sinh ra khí sinh ra và phân tích các chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm nước, kết luận về hiệu quả xử lý. Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải đầu ra từ bể Biogas bằng việc dẫn dòng thải sau bể biogas vào hệ thống hồ Sinh học thực vật trong đó sử dụng chủ yếu là cây lục bình (Eichhornia crassipers) và cây rau muống (Ipomoea aquatica). Từ những nghiên cứu đó, kết luận hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng Biogas kết hợp với hồ ổn thực vật. 1.3. Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1. Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng mô hình Biogas có bổ sung một số điểm khác biệt so với mô hình truyền thống Nghiên cứu khả năng xử lý nước thải của hồ sinh học thực vật 1.3.2. Mục tiêu lâu dài Hướng tới công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi bằng sinh học đơn giản, dễ áp dụng, không tốn kém nhiều chi phí vận hành, nhiều cơ hội thu các sán phẩm từ quá trình xử lý phục vụ sản xuất, sinh hoạt cho cộng đồng, đặc biệt là vùng nông thôn còn nghèo túng. Từ đó, góp phần giải quyết bài toàn kiểm soát dòng thải trước khi phát tán ra môi trường. Cải tiến chất lượng môi trường quanh, đảm bảo sức khỏe cộng đồng. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 3 Đề tài cũng là tiền đề để tác giả tiếp tục nghiên cứu nhưng khả năng có thể áp dụng trong việc cải tiến hiệu quả xử lý nước thải chắn nuôi bằng những biện pháp khoa học – kỹ thuật – công nghệ khác nhau, phục vụ cộng đồng. 1.4. Đối tƣợng và quy mô nghiên cứu 1.4.1. Đối tượng Nước thải chăn nuôi heo, trại chăn nuôi ông Vũ Văn Tâm, Phường An Lợi Đông, Quận 2, Tp. Hồ Chí Minh. Mô hình Biogas dựa trên công nghệ phân hủy kị khí, có bổ sung ngăn lọc dòng thải đầu vào bằng bã mía Mô hình hồ sinh học hiếu khí, sử dụng hệ thống thực thủy sinh vật trong đó sử dụng lục bình (Eichhornia crassipers) và cây rau muống (Aquatica Ipomoea). 1.4.2. Quy mô nghiên cứu Xây dựng thí nghiệm nghiên cứu hiệu quả xử lý, quy mô mô hình 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1. Phương pháp luận: Nước thải chăn nuôi heo có đặc trưng ô nhiễm hữu cơ cao, giàu Nitơ, vi sinh vật…khả năng gây ô nhiễm môi trường cao. Nếu không xử lý thích hợp thì nó sẽ đe dọa các thành phần môi trường khác và ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng. Cũng do đặc tính như vậy mà khả năng áp dụng công nghệ phân hủy kỵ khí bằng bể Biogas thích hợp trong xử lý loại chất thải này. Ít bùn, sinh năng lượng, dể vận hành, ít tốn kém...Nhiều công trình Biogas truyền thống làm được điều đó. Nhận thấy phế phẩm trong nông nghiệp cũng là một loại tài nguyên có thể tái sử dụng, tác giả sử dụng bã mía bổ sung vào ngăn đầu tiên trong bể Biogas như là một loại vật liệu lọc và còn là nguồn cacbon đầu vào cho vi sinh vật sử dụng. Dòng thải sau công trình Biogas còn được xử lý bằng hồ sinh học thực vật góp phần nâng cao hiệu quả xử lý dòng thải trước khi thải ra môi trường. 1.5.2. Phương pháp cụ thể Phương pháp thu thập tài liệu: tổng hợp, biên hội những tài liệu, những đề tài, những công trình nghiên cứu có liên quan Phương pháp xây dựng và vận hành mô hình thực nghiệm: xây dựng mô hình thí nghiệm, chạy mô hình và theo dõi các vấn đề phát sinh trong thời gian nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 4 Phương pháp phân tích mẫu: phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước trước, trong, và sau xử lý. Các chỉ tiêu được quan trắc là: pH, SS, COD, BOD5, tổng Ni – tơ, tổng Phospho, Tổng Coliform Phương pháp phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu: thu thập, phân tích và xử lý số liệu có được từ nghiên cứu bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 1.6. Giới hạn đề tài 1.6.1. Thời gian tiến hành nghiên cứu: Nghiên cứu tiến hành trong thời gian 3 tháng ( 5/4/2010 – 30/6/2010) 1.6.2. Thời gian phân tích mẩu: Đối với mô hình Biogas: Phân tích mẩu ngày 0 (thông số đầu vào), sau 5 ngày, sau 10 ngày, sau 15 ngày, sau 20 ngày, sau 25ngày, sau 30 ngày, sau 35 ngày, sau 40 ngày, sau 45 ngày, sau 50 ngày, sau 55 và sau 60 ngày. Đối với mô hình Hồ sinh học thực vật: phân tích dòng thải dẫn từ mô hình Biogas vào với các mức thời gian lưu nước trong hồ 0 ngày (đầu vào của hồ, cũng là đầu ra của mô hình Biogas), sau 2 ngày, sau 4 ngày, sau 6 ngày, sau 8 ngày, sau 10 ngày, sau 12 ngày, sau 14 ngày, sau 16 ngày, sau 18 ngày và sau 20 ngày. 1.6.3. Các thông số quan trắc: Do điều kiện khách quan, nghiên cứu quan tâm đến các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước như: pH, SS, COD, BOD5, Ni – tơ Kjeldahl, Phospho tổng , Tổng Coliform. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 5 CHƢƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI VÀ CÁC ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ ĐẾN MÔI TRƢỜNG 2.1. Tổng quan về nƣớc thải chăn nuôi heo, Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất nƣớc thải chăn nuôi 2.1.1. Chất thải rắn và lỏng  Phân Trong phân chứa một lượng lớn các chất như Nito, phospho, kali, kẽm, đồng. Các khoáng chất dư thừa cơ thể không sử dụng như P2O5, K2O, CaO, MgO phần lớn đều xuất hiện trong phân. Tùy theo loại gia súc, thức ăn, độ tuổi, khẩu phần ăn khác nhau mà lượng phân thải ra cũng sẽ khác nhau cả về khối lượng lẫn thành phần. Bảng 2.1 Lượng phân trung bình của gia súc trong một ngày đêm Loại gia súc Phân nguyên (kg/con/ngđ) Nƣớc tiểu (kg/con/ngđ) Trâu 18 – 25 8,0 – 12,0 Bò 15 – 20 6,0 – 10,0 Ngựa 12 – 18 4,0 – 6,0 Heo < 10 kg 0,5 – 1,0 0,3 – 0,7 Heo 15 - 45 kg 1,0 – 3,0 0,7 – 2,0 Heo 45 - 100 kg 3,0 – 5,0 2,0 – 4,0 Dê 1,5 – 2,5 0,6 – 1,0 (Nguồn: Lăng Ngọc Huỳnh, 2001) Thành phần hóa học của phân phụ thuộc nhiều vào dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm… Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 6 Bảng 2.2 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc, gia cầm Phân loại gia súc, gia cầm Mức Nitơ (%) P2O5 (%) K2O (%) C/N Trâu Tối đa 0,358 0,205 1,600 20 Tối thiểu 0,246 0,115 1,129 18 Trung bình 0,306 0,171 1,360 19 Bò Tối đa 0,380 0,294 0,992 19 Tối thiểu 0,302 0,164 0,424 17 Trung bình 0,341 0,227 0,958 18 Heo Tối đa 1,200 0,900 0,600 22 Tối thiểu 0,450 0,450 0,350 20 Trung bình 0,840 0,850 0,580 21 Gà Tối đa 2,000 0,950 1,720 17 Tối thiểu 1,800 0,450 1,210 15 Trung bình 1,900 0,850 1,421 16 (Nguồn: Nguyễn Đức Lượng & ctv ,2003) Phân heo nói chung được xếp vào dạng lỏng hoặc hơi lỏng. Theo Trương Thanh Cảnh và cộng tác viên (1997, 1998) thì thành phần hóa học của phân heo từ 70 kg – 100 kg được thể hiện qua bảng sau: Bảng 2.3 Thành phần hóa học của phân heo từ 70 – 100 kg Đặc tính Đơn vị Giá trị Vật chất khô g/kg 213 – 342 NH4 – N g/kg 0,66 – 0,76 N tổng g/kg 7,99 – 9,32 Chất xơ g/kg 151 – 261 Carbonnatri g/kg 0,23 – 2,11 Các acid béo mạch ngắn g/kg 3,83 – 4,47 pH 6,47 – 6,95 ( Nguồn: Trương Thanh Cảnh & ctv) Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 7 Ngoài ra, trong thành phần phân gia súc nói chung và phân heo nói riêng còn chức các loại virus, vi khuẩn, trứng giun sán… và nó có thể tồn tại vài ngày đến vài tháng bên ngoài môi trường gây ô nhiễm đất, nước đồng thời còn gây hại cho sức khỏe của con người và vật nuôi. Theo quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường nước của tiến sĩ Lê Trình đã thống kê các loại vi khuẩn gây bệnh trong phân gia súc, gia cầm như sau: Bảng 2.4 Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng có trong phân gia súc và điều kiện bị diệt Tên vi trùng, ký sinh trùng Khả năng gây bệnh Điều kiện bị diệt Nhiệt độ (0C) Thời gian (phút) Salmonella typhi Thương hàn 55 30 Salmonella paratyphi Phó thương hàn 55 30 Shigella spp. Lỵ 55 60 Vibrio Cholera Tả 55 60 Escherichia coli Viêm dạ dày, ruột 55 60 Hepatite A Viêm gan 55 3-5 Tenia Soginata Sán 50 3-5 Micrococcus var Ung nhọt 54 10 Streptococcus Sinh mủ 50 10 Ascarie cumbricoides Giun đũa 50 60 Mycobacterium Lao 60 20 Tubecudsis Bạch hầu 55 45 Corynerbarterium Bại liệt 65 30 Diptheriac Sởi 45 10 Polio virus Hominis Giun tóc 55 10 Coiardia lomblia Sán bò 60 30 Trichuris trichiura Sán heo 60 30 ( Nguồn: Lê Trình, 1997) Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 8  Xác súc vật chết Xác súc vật chết do bệnh luôn là nguồn gây ô nhiễm chính cần phải được xử lý để nhằm tránh lây lan cho con người và vật nuôi.  Thức ăn thừa, vật liệu lót chuồng và các vật chất khác Loại chất này có thành phần đa dạng gồm: cám, bột ngũ cốc, bột tôm, bột cá, các khoáng chất bổ sung, rau xanh, các loại kháng sinh, bao bố, rơm rạ,…  Nƣớc thải chăn nuôi Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp bao gồm nước thải của gia súc, nước vệ sinh gia súc, chuồng trại, nước ăn uống và phân lỏng hòa tan. Đây là một nguồn chất thải ô nhiễm nặng, chứa các chất hữu cơ và vô cơ có trong phân, nước tiểu, thức ăn của gia súc. Mức độ ô nhiễm chất thải chăn nuôi khác nhau tùy theo cách thức làm vệ sinh chuồng trại khác nhau (có hốt phân hay không hốt phân trước khi tắm rửa, số lần tắm rửa cho gia súc và vệ sinh chuồng trại trong một ngày…). Nước thải chăn nuôi không chứa các chất độc hại như nước thải từ các ngành công nghiệp khác (acid, kiềm, kim loại nặng, chất oxy hóa, hóa chất công nghiệp,…) nhưng chứa nhiều vi khuẩn, ấu trùng, giun sán có trong phân gia súc. Trong nước thải, chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hydrat cacbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân, nước tiểu và thức ăn thừa. Các chất vô cơ chiếm 20 – 30% gồm cát, đất, muối, urê, ammonium, muối Clorua, muối Sunfat. 2.1.2. Khí thải  Mùi hôi chuồng nuôi Là do hỗn hợp khí được tạo ra từ quá trình lên men phân hủy phân, nước tiểu gia súc, thức ăn dư thừa… Cường độ của mùi phụ thuộc mức độ thông thoáng của chuồng nuôi, tình trạng vệ sinh, điều kiện bên ngoài như nhiệt độ, ẩm độ, mật độ nuôi. Thành phần các chất khí trong chuồng nuôi cũng biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy các chất hữu cơ, thành phần thức ăn, hệ thống vi sinh vật và sức khỏe của thú. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 9  Sự hình thành khí chuồng nuôi NH3 và H2S được hình thành chủ yếu từ quá trình phân hủy của phân do các vi sinh vật gây thối, ngoài ra NH3 còn được sinh ra từ sự phân giải urê từ nước tiểu. Thành phần các khí trong chuồng nuôi biến đổi tùy theo giai đoạn phân hủy chất thải hữu cơ, tùy theo thành phần của thức ăn, hệ thống vi sinh vật và tình trạng sức khỏe của thú. Khí sinh ra chủ yếu là NH3, H2S, CH4 và CO2. Theo Phạm Thị Thu Lan (2000), trong từ 3 – 5 ngày đầu, mùi hôi sinh ra rất ít do vi sinh vật chưa phát triển mạnh. Nhóm –NH2 của amin được tách ra để hình thành NH3 Alanine acid lactic + NH3 Serine acid pyruvic + NH3 NH3 Protein H2S Indole Scatole phenol Acid hữu cơ mạch ngắn Sơ đồ 2.1: Quá trình khử amin CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3 (NH4)2CO3 ít bền vững nên dễ bị phân hủy tiếp (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O Sơ đồ 2.2: Quá trình phân giải urê của nước tiểu  Phân loại khí chuồng nuôi Theo tác giả Trương Thanh Cảnh (1999), các khí sinh ra từ chăn nuôi được chia thành các nhóm sau: + Nhóm các khí kích thích: Những khí này có tác dụng gây tổn thương đường hô hấp và phổi, đặc biệt là gây tổn thương niêm mạc của đường hô hấp. Nhất là NH3 gây nên hiện tượng kích thích thị giác, làm giảm thị lực. + Nhóm các khí gây ngạt: Các chất khí gây ngạt đơn giản (CO2 và CH4): Những chất khí này trơ về mặt sinh lý. Đối với thực vật, CO2 có ảnh hưởng tốt, tăng cường khả năng quang hợp. Nồng Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 10 độ CH4 trong không khí từ 45% trở nên gây ngạt thở do thiếu oxy. Khi hít phải khí này có thể gặp các triệu chứng nhiễm độc như: co giật, ngạt, viêm phổi. Các chất khí gây ngạt hóa học (CO): là những chất khí gây ngạt bởi chúng liên kết với Hemoglobin của hồng cầu máu làm ngăn cản quá trình thu nhận hoặc quá trình sử dụng oxy của các mô bào. Nhóm các khí gây mê: Những chất khí (Hydrocacbon) có ảnh hưởng nhỏ hoặc không gây ảnh hưởng tới phổi nhưng khi được hấp thu vào máu thì có tác dụng như dược phẩm gây mê. Nhóm các chất khí khác: Những chất khí này bao gồm các nguyên tố và chất độc dạng dễ bay hơi. Chúng có nhiều tác dụng độc khác nhau khi hấp phụ vào cơ thể chẳng hạn như khí phenol ở nồng độ cấp tính. 2.2. Ảnh hƣởng đến môi trƣờng 2.2.1. Ô nhiễm môi trường nước Nồng độ chất hữu cơ cao trong nước thải chăn nuôi heo khi xảy ra quá trình phân hủy sẽ làm giảm nồng độ oxy hòa tan trong nước, gây thiếu oxy cho các quá trình hô hấp và quang hợp của hệ thủy sinh vật. Quá trình phân hủy chất hữu cơ còn tạo môi trường phân hủy yếm khí (< 2 mg O2/l) sinh ra các hợp chất độc và những loài tảo độc tác động lớn đến hệ sinh thái trong vùng. Khi các hệ sinh vật nước bị cạn kiệt sẽ gây mất cân bằng sinh thái, vô hiệu hóa quá trình tự làm sạch của sông rạch nhờ các vi sinh vật có lợi do đó môi trường nước mặt càng bị xuống cấp trầm trọng. Con người, động vật, thực vật gián tiếp sử dụng nguồn nước này cũng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Hiện nay, hầu hết nước thải chăn nuôi đều qua hệ thống xử lý mà được thải trực tiếp ra môi trường kênh, rạch, sông, ao hay cống thoát nước chung của khu vực. Theo kết quả phân tích chất lượng nước thải chăn nuôi của Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam (1999) cho thấy nồng độ chất ô nhiễm ở một số trại heo quốc doanh tại Thành phố Hồ Chí Minh là rất cao. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 11 Bảng 2.5: Thành phần nước thải ở một số trại heo quốc doanh tại Tp. Hồ Chí Minh Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả Mẫu phân tích vào mùa khô Mẫu phân tích vào mùa mưa pH 7,1 6,7 6,8 6,7 6,6 6,7 COD mg/l 2880 2240 3600 - - - BOD5 mg/l 1600 450 1800 2250 2260 3400 Ptổng mg/l 88 49 98 47 33 74 Ntổng mg/l 9 15 10 560 599 1224 TS mg/l 2080 670 3747 865 490 1366 Tổng Coiform MPN/100 ml 93x10 4 110x10 5 1100x10 4 110x10 6 >240x10 6 >240x10 6 (Nguồn: Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam ,1999) Ngoài ra trong phân gia súc, gia cầm còn chứa nhiều loại vi khuẩn, vi trùng hoặc trứng giun sán (bảng 2.4). Chúng sẽ là nguồn gây bệnh cho con người cũng như những động vật khác. Bên cạnh đó, nước thải chăn nuôi có thể thấm xuống đất vào mạch nước ngầm gây ô nhiễm nguồn nước ngầm, đặc biệt là những giếng mạch nông gần chuồng nuôi. Khi phân hủy thức ăn gia súc, là những hợp chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, giàu Nito, Phospho và một số thành phần khác, tạo ra nhiều hợp chất như: acid amin, acid béo, các chất khí CO2, CH4, H2S, NH3 gây mùi khó chịu và độc hại. Đồng thời, sự phân hủy những hợp chất này còn làm thay đổi pH tạo điều kiện bất lợi cho quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm. Quá trình chuyển hóa ure trong nước tiểu động vật cũng góp phần đáng kể trong việc gây ô nhiễm môi trường nước. Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 12 Enzyme ureaza CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O Nitrosomonas bacteria NH3 + O2 NO2 - + 2H + + H2O Nitro bacteria NO2 + O2 NO3 NO3 N2O N2 Sơ đồ 2.3: Quá trình chuyển hóa Ure Trong nước, nồng độ NO3 - cao có thể gây độc hại cho con người. Do trong hệ tiêu hóa, ở điều kiện thích hợp NO3 - chuyển thành NO2 - có thể hấp thu vào máu kết hợp với hồng cầu, ức chế chức năng vận chuyển oxi của hồng cầu. 2.2.2. Ô nhiễm môi trường không khí Theo kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí ở một số xí nghiệp chăn nuôi quốc doanh của Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam (1999), cho thấy môi trường không khí trong khu vực chăn nuôi và văn phòng bị ô nhiễm nặng. Bảng 2.6: Chất lượng không khí chuồng nuôi của các xí nghiệp quốc doanh Vị trí lấy mẫu Hàm lƣợng chất gây ô nhiễm (mg/m3) Bụi NH3 H2S Xí nghiệp giống cấp 1 Khu vực văn phòng 0,250 0,120 0,060 Khu vực chăn nuôi 0,300 0,640 1,100 Xí nghiệp chăn nuôi heo Phước Long Khu vực văn phòng 0,420 0,300 0,076 Khu vực chăn nuôi 0,300 3,420 3,470 Xí nghiệp chăn nuôi heo 3/2 Khu vực văn phòng 0,320 0,040 0,072 Khu vực chăn nuôi 0,350 1,360 1,450 ( Nguồn: Viện Khoa Học Miền Nam (1999), trích dẫn bởi Trần Thị Ngọc Diệu (2001) Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS Lâm Vĩnh Sơn SVTH: Nguyễn Trần Ngọc Phương – MSSV: 106108020 Trang 13 Có rất nhiều loại khí sinh ra trong quá trình phân hủy hiếu khí hay kỵ khí chất thải chăn nuôi. Thành phần chất thải chăn nuôi có thể chia làm 3 nhóm: protein, carbohydrate và mỡ. Quá trình phân hủy kỵ khí sinh ra nhiều sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối khác nhau. NH3 Protein Indole, Schatole, phenol Acid hữu cơ mạch ngắn Alcoho Aldehydes,ketones Carbohydrates Các acid hữu