Đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt làng nghề và biện pháp thu hồi, sử dụng cặn lắng

Một số thao tác cơ bản đọc toàn văn KQNC ☺ ) Sử dụng mục lục đọc nhanh bên phải màn hình để đọc ngay Ch−ơng, Mục phù hợp (nháy chuột vào tên Ch−ơng, Mục muốn đọc) ) Sử dụng các phím PageUp, PageDown, Enter, phím mũi tên trên bàn phím hoặc các biểu t−ợng mũi tên trên thanh công cụ để lật trang: ) Sử dụng các biểu t−ợng trên thanh công cụ (hoặc chọn tỷ lệ hiện hình trang tài liệu trong hộp công cụ) d−ới đây để phóng to/thu nhỏ trang tài liệu: 1Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật việt nam Hội khoa học và công nghệ mỏ việt nam __________________________________________________________ Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý n−ớc thải sinh hoạt làng nghề và biện pháp thu hồi, sử dụng cặn lắng Chủ nhiệm ĐT: KS Vũ thị kim chi Hà nội – 2003 SLK: 4470/bc 2Báo cáo tóm tắt Mở đầu Cùng với sự nghiệp đổi mới chung của nền kinh tế - xã hội trên toàn quốc, tốc độ phát triển làng nghề tại các vùng nông thôn Việt Nam đang ngày một gia tăng. Điều đó đem lại nhiều hiệu quả tr−ớc mắt nh−: tạo ra sản phẩm cho xã hội, tạo công ăn việc làm trong thời gian nông nhàn của ng−ời nông dân, góp phần xoá đói giảm nghèo, giảm tệ nạn ... Tuy nhiên, bên cạnh những kết quả đáng khích lệ, hoạt động sản xuất làng nghề đang còn gây ra nhiều hậu quả xấu đối với môi tr−ờng và sức khoẻ con ng−ời. Do đặc thù qui mô nhỏ, nằm xen kẽ với khu vực dân c− nên hầu hết các làng nghề không có biện pháp xử lý chất thải đồng bộ, hiện đã và đang gây ra nhiều bức xúc cần giải quyết. Sự ô nhiễm tại các làng nghề nói chung rất đa dạng, việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý n−ớc thải sinh hoạt làng nghề là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh−: thành phần tính chất n−ớc thải, mức độ cần thiết làm sạch, điều kiện địa lý - kinh tế của địa ph−ơng, năng l−ợng, tính chất đất đai, diện tích khu xây dựng trạm xử lý, l−u l−ợng n−ớc thải, công suất của nguồn...Với mong muốn tìm đ−ợc một mô hình phù hợp có tính khả thi trong điều kiện đầu t− hạn hẹp ở các vùng nông thôn, năm 2001 - 2002 Liên hiệp các Hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam đã giao cho Hội khoa học và công nghệ mỏ Việt Nam chủ trì đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý n−ớc thải sinh hoạt làng nghề và biện pháp thu hồi, sử dụng cặn lắng”. Mục tiêu của đề tài : - Lựa chọn đ−ợc qui trình công nghệ xử lý n−ớc thải thích hợp, áp dụng cho đối t−ợng cụ thể là làng nghề Cao Xá Hạ thuộc xã Đức Giang, huyện Hoài Đức, Tỉnh Hà Tây. - Xây dựng ph−ơng án chế biến sử dụng bùn cặn làm phân bón cho cây trồng với ph−ơng châm “Sạch làng - tốt ruộng - đẹp quê h−ơng". Đề tài thực hiện trong hai năm (2001 - 2002), sau đây là những kết quả nghiên cứu của đề tài. 3I. Kết quả điều tra tình hình tự nhiên, kinh tế, xã hội của làng nghề Cao Xá Hạ. Tình hình tự nhiên và kinh tế. - Thôn Cao Xá Hạ, cổ x−a thuộc trang Quách Xá, sau đổi là Cao Xá (gồm ba thôn: Th−ợng - Trung - Hạ). Hiện nay Cao Xá Hạ là một thôn của xã Đức Giang. - Dân số vào thời điểm đầu năm 2001: 1697 ng−ời gồm 360 hộ. - Diện tích đất canh tác nông nghiệp: 440.536m2 chủ yếu trồng 2 vụ lúa/ năm. - Số hộ có nghề làm bún: 200 hộ, tiêu thụ khoảng 14 tấn gạo/ngày. - Số hộ có nghề chế biến thịt chó: 24 hộ, chế biến khoảng 720kg chó hơi/ngày. - Số hộ chăn nuôi lợn: 300 hộ th−ờng xuyên nuôi từ 5-10 đầu lợn/ lứa. Hàng năm cả thôn xuất chuồng từ 220 - 240 tấn lợn hơi, trị giá trên 2 tỷ 400 triệu đồng. - Cao Xá Hạ đ−ợc kế thừa kiến trúc cổ nên có hệ thống ao m−ơng khá hài hoà: có kênh thoát n−ớc chạy dọc thôn đ−a n−ớc về t−ới cho cánh đồng lúa phía nam; cả làng có 3 giếng tr−ớc đây dùng để tích trữ n−ớc phục vụ cho sinh hoạt và làm bún. - Hiện nay 99% số hộ trong thôn dùng n−ớc giếng khoan, tr−ớc khi sử dụng n−ớc đ−ợc lọc qua bể cát. - Chăn nuôi và làm nghề phát triển song ng−ời dân đánh mất thói quen bón phân hữu cơ cho cây nên kênh thoát n−ớc đang phải tải l−ợng thải chăn nuôi lớn đã và đang gây nhiều bức xúc cho môi tr−ờng . Tình hình xã hội: Cao Xá Hạ là vùng quê có lịch sử văn hoá lâu đời, hiện còn bảo l−u đ−ợc nhiều di sản cổ kính đ−ợc nhà n−ớc xếp hạng “di tích lịch sử văn hoá” nh−: Linh Tiên Quán có từ thời Tể t−ớng Lữ Gia nhà Triệu, đình Cao Xá là giảng đ−ờng x−a của thầy Nguyễn An - một danh t−ớng của Hai Bà Tr−ng. Đầu làng có Kim Hoa tự (sau đổi là Kỳ Viên tự) từ thời Tây Sơn Cảnh Thịnh. Từ x−a đến nay, bảy dòng họ: Đặng, Nguyễn, Trịnh, Ngô, Đậu, Đỗ, Phan sinh sống yên vui, chứa chan tình làng nghĩa xóm. Cách đây 200 năm, có vị tổ s− Nguyễn Xuân Đức truyền nghề làm bún cho dân. Nghề bún - nghề cổ tryền đã trở thành tên làng “Làng Trôi Bún”. Bún là đặc sản nổi tiếng khắp vùng hiện vẫn đ−ợc duy trì và phát triển mạnh trong thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n−ớc... Một điều đáng tiếc là trải qua những b−ớc thăng trầm của lịch sử cũng nh− tác động mạnh mẽ của cơ chế thị tr−ờng, ý thức trách nhiệm của ng−ời dân trong việc giữ gìn cảnh quan thiên nhiên có phần bị sao nhãng dẫn đến 4môi tr−ờng bị ô nhiễm làm mất đi vẻ đẹp thuần phong mỹ tục vốn có ở nơi đây. II. Kết quả điều tra sự ô nhiễm của làng nghề. • Tình trạng ô nhiễm: Ng−ời dân Cao Xá Hạ dùng n−ớc giếng khoan sản xuất bún, giết mổ chó và sinh hoạt th−ờng nhật. N−ớc thải từ các hộ gia đình đa số không qua xử lý mà thoát thẳng theo các đ−ờng cống rãnh hở tạo nên vành đai chứa đầy phân lợn, phân ng−ời cùng các phế thải khác bao bọc xung quanh nhà ở rồi đổ dồn vào con kênh chạy dọc thôn. Con kênh này đang nhức nhối bởi nạn ô nhiễm kéo dài, dòng chảy luôn bị tắc nghẽn và mỗi khi trời m−a to thì khoảng 1/3 diện tích làng bị ngập lụt. Một l−ợng bùn khá lớn bị tồn đọng d−ới đáy kênh, điều kiện vệ sinh môi tr−ờng ở đây đang ở mức báo động, 100% hộ gia đình thừa nhận một số bệnh tật trên ng−ời và gia súc, gia cầm gần đây có tăng hơn tr−ớc nh− bệnh ngoài da, ỉa chảy, giun sán, phụ khoa (ở ng−ời) và các bệnh gà rù, dịch tả lợn, tụ huyết trùng... • Nguồn gây ô nhiễm: Dân số của làng Cao Xá Hạ hiện có 1697 ng−ời gồm 360 hộ trong đó 200 hộ chuyên nghề làm bún, l−ợng gạo tiêu thụ là 14.000kg/ngày; 24 hộ chuyên giết mổ thịt chó với mức chế biến bình quân là 720kg chó hơi/ngày. Hàng năm số đầu lợn xuất chuồng khoảng 5400 con, l−ợng phân thải ra −ớc chừng 2.000 kg/ngày. Ngoài ra còn có phế thải nông nghiệp và rác sinh hoạt cũng góp phần làm ô nhiễm làng nghề. • Mức độ ô nhiễm Số liệu phân tích một số mẫu n−ớc đ−ợc đ−a ra ở phụ lục 1 (xem phụ lục1). Chất l−ợng n−ớc thải đ−ợc đánh giá dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5945 - 1995. Bảng 1 . Một số chỉ tiêu phân tích n−ớc thải so với TCVN 5945 - 1995 N−ớc trên m−ơng thải làng Cao Xá Hạ Giá trị giới hạnTT Thông số Đơn vị Đầu nguồn Giữa nguồn Cuối nguồn A B C 1 Nhiệt độ 0C 18,1- 30,9 18,6- 29,2 18,3- 29,4 40 40 45 2 PH 6,71- 6,69 6,92- 6,65 6,85- 6,81 6ữ9 5,5ữ9 5ữ9 3 BOD5(20 0C) mg/l 240- 242 220- 230 200- 215 20 50 100 4 COD mg/l 364,8-483,2 307,2- 502,4 307,2- 488,0 50 100 400 5 Chất rắn lơ lửng mg/l 822-925 497-950 782- 1035 50 100 200 56 Phot pho tổng số mg/l 0,107-0,094 0,257- 0,825 0,465- 1,021 4 6 8 7 Nitơ tổng số mg/l 5,992-6,133 6,924- 7,204 8,139- 8,179 30 60 60 8 Coliform MPN/100 ml 1.900.000- 2.500.000 2.000.000- 2.600.000 2.200.00 0- 2.800.00 0 5000 10.000 - Chất l−ợng bùn cặn trên kênh thải đ−ợc xác định qua một số chỉ tiêu phân tích trình bày ở bảng 2. Bảng 2. Một số chỉ tiêu phân tích đánh giá chất l−ợng bùn cặn trên kênh thải của làng Cao Xá Hạ. TT Chỉ tiêu phân tích Mẫu hỗn hợp Mẫu lớp bề mặt Mẫu phân lợn 1 PH 6,76 6,41 6,9 2 W% 44,0 26,87 84,0 3 Khoáng tổng số% 81,98 78,82 67,0 4 P2O5 dễ tiêu, mg/100g đất 73,1 79,6 85,1 5 P2O5 ,% 0,66 0,36 0,31 6 K2O dễ tiêu, mg/100gđất 19,45 26,7 25,0 7 K2O, % 0,97 1,34 0,41 8 N, % 0,41 0,48 0,52 9 CaO, % 2,65 1,74 0,09 10 OC, % 2,1 5,1 2,4 11 OM, % 4,2 10,2 13,0 Nhận xét kết quả điều tra ô nhiễm: • N−ớc thải làng Cao Xá Hạ đang ở mức ô nhiễm nặng. Nhiều chỉ tiêu v−ợt quá giới hạn cho phép nh− : - Hàm l−ợng các chất lơ lửng, nhu cầu ôxy cho quá trình sinh hoá (v−ợt quá tiêu chuẩn cho phép hàng trăm lần). - Vi trùng gây bệnh (v−ợt quá tiêu chuẩn cho phép hàng ngàn lần)... • Nguồn n−ớc thải bị ô nhiễm do những nguyên nhân sau đây: - Phân lợn, phân ng−ời thải ra cống rãnh không qua hệ thống xử lý. - Cộng đồng dân c− ch−a có ý thức trong việc giữ gìn vệ sinh chung. • Nếu có biện pháp thu hồi các loại chất thải trên đồng thời nâng cao đ−ợc ý thức môi tr−ờng cho mỗi ng−ời dân thì cùng một lúc có thể giải quyết đ−ợc hai vấn đề: sạch làng - tốt ruộng. 6• N−ớc thải làng Cao Xá Hạ có nhiệt độ, độ pH, photpho tổng và nitơ tổng nằm trong giới hạn cho phép và không chứa hoá chất độc cũng nh− các kim loại nặng. Một số loài cây nh− ngổ dại, bèo Nhật Bản, bèo cái... vẫn mọc đ−ợc trong điều kiện ô nhiễm; điều này gợi mở cho ta khả năng xử lý n−ớc thải bằng việc tận dụng cặn làm phân hữu cơ bón cho cây trồng. • Theo các kết quả đo đạc, tính toán và phân tích, có thể đánh giá nh− sau: - Tổng số chiều dài m−ơng cần nạo vét là 859 m. - L−ợng bùn cần xử lý là 8.342 m3. - Mẫu bùn hỗn hợp t−ơng đ−ơng loại đất giàu dinh d−ỡng và mùn dùng để trồng cây rất tốt. - Bùn lớp bề mặt có chất l−ợng t−ơng đ−ơng phân hữu cơ . III. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý n−ớc thải, cặn thải làng nghề Cao Xá Hạ. Quy trình xử lý n−ớc thải Cơ sở của việc đề xuất qui trình công nghệ: • Cao Xá Hạ là làng thuần nông với hiện trạng đất chật, ng−ời đông, hoàn cảnh kinh tế phân bố không đồng đều nên đòi hỏi công nghệ xử lý n−ớc thải phải đơn giản, rẻ tiền và dễ vận hành. • N−ớc thải làng Cao Xá Hạ tải một l−ợng chất thải chăn nuôi khá lớn (khoảng 730 tấn phân lợn/ năm) có mùi hôi thối do sự phân huỷ cặn thải trên hệ thống cống rãnh, ao, m−ơng. Muốn lấy lại sự trong sạch cho môi tr−ờng, biện pháp triệt để nhất là thu hồi và xử lý cặn thải từ mỗi gia đình nhằm chặn đứng nguồn gây ô nhiễm đồng thời tạo nguyên liệu chế phân hữu cơ bón cho lúa và cây trồng. • Do nhu cầu xây dựng nông nghiệp bền vững trên nền tảng sinh thái học cũng nh− chủ tr−ơng cho phép chuyển đổi cơ cấu cây trồng của Nhà n−ớc, có thể chuyển 5 ha ruộng trồng lúa cạnh thôn (khu bãi rác hiện tại) thành v−ờn sinh thái cấu trúc theo kiểu nhiều tầng để cải thiện môi tr−ờng. • Hệ thống ao (ao Giang) hiện tại có dung tích 7.000 m3 đủ sức chứa l−ợng n−ớc thải hàng ngày và l−u lại trong thời gian 4 - 5 ngày. Thuyết minh qui trình công nghệ: Bản chất n−ớc thải làng Cao Xá Hạ 7• Nhóm n−ớc thải kiềm bao gồm n−ớc tắm, rửa, giặt quần áo có thành phần cặn không đáng kể. Nhóm này trực tiếp dẫn ra hệ thống ao trung tâm. • Nhóm n−ớc thải hữu cơ l−ợng cặn lớn bao gồm n−ớc giải và phân ng−ời, n−ớc thải từ chăn nuôi, n−ớc thải từ làm nghề. Nhóm này cần đ−ợc xử lý tách cặn lắng sau đó mới đ−a ra cống thoát đổ vào ao m−ơng trung tâm rồi ra hệ thống ao nuôi cá, t−ới v−ờn... Thiết bị xử lý cặn lắng Xây dựng hệ thống 3 loại bể xử lý cặn lắng: bể tự hoại, bể biogas và bể lắng trong đó bể biogas đóng vai trò chủ lực. • Bể tự hoại: Xử lý và thu hồi cặn lắng từ phân ng−ời và n−ớc giải ng−ời. • Bể biogas: Xử lý và thu hồi cặn lắng từ phân ng−ời, nguồn thải chăn nuôi. Sản phẩm thu đ−ợc gồm: - Khí đốt phục vụ cho đun nấu, làm nghề. - Bã thải lỏng một phần đ−ợc chứa vào hố ủ, cho thêm chất độn nh− rơm rác, cỏ, bèo, lá cây...và che m−a nắng để hạn chế tổn thất đạm dùng chế tạo phân hữu cơ; phần còn lại đ−ợc múc t−ới cây hoặc thải vào ao sinh học. • Bể lắng: Thu hồi các loại cặn lắng từ hoạt động nghề và một phần chất thải từ chăn nuôi. Tổ chức hệ thống bể thu hồi cặn lắng: • Bể tự hoại: Xây dựng theo đơn vị gia đình, cửa thu hồi cặn lắng đặt ở vị trí dễ tiếp cận nhất. • Bể biogas: áp dụng với các gia đình có nghề chăn nuôi và giết mổ gia súc. • Bể lắng: bao gồm hai nhóm áp dụng cho các gia đình không sử dụng bể biogas: - Ga lắng cá nhân: Mỗi gia đình xây một ga lắng riêng ở vị trí dễ thu hồi cặn . - Ga lắng nhóm gia đình: 5 - 6 gia đình xây một ga lắng chung nằm ở vị trí đ−ờng đi chung của nhóm gia đình đó. Tổ chức gom n−ớc thải: Gồm hai nhóm • N−ớc thải từ tắm giặt: nhóm này đ−ợc đ−a từ cống của từng hộ gia đình dẫn vào cống nhóm gia đình, đ−a vào cống nhánh, đổ vào hệ thống ao m−ơng trung tâm. • N−ớc thải sau thu hồi cặn lắng: N−ớc thải này đ−ợc dẫn từ bể phốt, bể biogas, bể lắng nhóm gia đình dẫn vào cống nhóm gia đình và hoà chung với n−ớc tắm giặt đổ vào ao chứa. Làm sạch n−ớc thải và sử dụng n−ớc đã làm sạch: 8N−ớc thải sau thu gom chảy về ao chứa. Tại đây n−ớc đ−ợc xử lý bằng ph−ơng pháp sinh học (ao sinh học) để đạt tiêu chuẩn n−ớc t−ới cho nông nghiệp. Ao sinh học có dung tích 7.000 m3 đủ sức chứa n−ớc thải hàng ngày của cả làng và l−u khoảng 4 - 5 ngày. Trên ao đ−ợc trồng 3 loài cây: ven bờ là cây ngổ dại, mặt ao có lớp bèo Nhật Bản xen với lớp bèo cái. N−ớc từ ao sinh học đ−ợc sử dụng làm 4 h−ớng: - Một phần dẫn vào ao cá - Một phần dùng để t−ới ruộng - Một phần dùng t−ới v−ờn cây - Một phần hoà vào hệ thống thủy lợi của vùng. Tổ chức gom và chế biến cặn lắng. Cần hình thành một nhóm vệ sinh môi tr−ờng và chế biến phân bón. Nhóm này đ−ợc trang bị xe chuyên dụng hàng ngày thu gom cặn lắng từ các bể lắng và phân từ các gia đình, định kỳ gom cặn lắng từ bể phốt và bể biogas. Phân và cặn lắng chuyển ra khu chế biến đ−ợc bố trí gần kề với khu v−ờn sinh thái. Biomas lấy từ hồ sinh học (thân cây ngổ dại, thân bèo nhật bản và bèo cái) đ−ợc ủ lẫn với các loại cặn lắng thu gom và các chất bổ sung cần thiết để chế thành phân bón cung cấp cho việc trồng cây ở v−ờn sinh thái. Tiền bán phân cộng với phí vệ sinh dùng để thù lao cho những ng−ời trong nhóm vệ sinh môi tr−ờng. V−ờn sinh thái: Chuyển 5 ha ruộng của làng Cao Xá Hạ thành v−ờn sinh thái theo tỷ lệ 40% ao và 60% v−ờn với hệ thống khép kín. - Hệ thống ao nuôi các loài cá n−ớc ngọt: cá rôphi lai, rôphi đơn tính, cá trôi ấn Độ, cá trê lai. - Hệ thống v−ờn trồng các loài cây: điền trúc, b−ởi, táo, khế, nhót ngọt, cam, các loài rau và các loài hoa...theo kiểu cấu trúc nhiều tầng. 9Hình 1. Sơ đồ hệ thống xử lý n−ớc thải làng Cao Xá Hạ. N−ớc tắm giặt Hình 2. Sơ đồ xử lý và sử dụng n−ớc thải đã tách cặn. N−ớc thải sinh hoạt N−ớc thải chăn nuôi N−ớc thải làm nghề Bể tự hoại Tách cặn lắng Bể Biogas Ga lắng N−ớc thải tách cặn Cặn lắng Thu gom Chế biến thành phân bón H ồ si nh h ọc N −ớ c t −ớ i V−ờn sinh thái Ruộng lúa Hồ sinh học N−ớc t−ới Ao cá Ruộng lúa V−ờn cây Hệ thống thủy lợi Chế phẩm EM Chế phẩm EM 10 Quy trình chế tạo phân bón hữu cơ từ cặn n−ớc thải Cơ sở của việc đề xuất qui trình công nghệ: • Bản chất cặn lắng n−ớc thải làng Cao Xá Hạ mang nguồn gốc hữu cơ hình thành từ các nguồn phân lợn, phân ng−ời, chất thải do giết mổ gia súc, chất thải của nghề làm bún... Cặn thải không chứa những chất độc hại cho cây. • L−ợng thải −ớc tính cho 1 năm vào khoảng 730 tấn phân lợn, 60 tấn cặn thải từ phân ng−ời, 50 tấn chất thải từ việc giết mổ gia súc (theo số liệu tính toán). • Có thể xây dựng x−ởng chế biến phân hữu cơ cạnh v−ờn sinh thái. • Hiện nay đã có sẵn mô hình v−ờn cây ao cá tại một số tỉnh nh− Hà Nội, Hà Tây, Vĩnh Phú, Thái Bình... nên khả năng chuyển đổi cơ cấu cây trồng của làng Cao Xá Hạ là hoàn toàn có tính khả thi. Thuyết minh công nghệ ủ phân compost Bản chất cặn lắng làng nghề Cao Xá Hạ. Đa số cặn lắng làng nghề Cao Xá Hạ có nguồn gốc hữu cơ. Thành phần cặn lắng chủ yếu là phân lợn, các phế thải từ làm nghề, phế thải từ bể tự hoại của các hố tiêu, phế thải thu đ−ợc từ bể biogas...Qua số liệu phân tích, các dạng cặn lắng này đạt tiêu chuẩn chất l−ợng làm phân hữu cơ, rất thích hợp để bón cho lúa, rau, hoa, cây cảnh và nhóm cây ăn quả. Thu gom cặn lắng. Tổ thu gom cặn lắng đ−ợc trang bị dụng cụ chuyên dụng th−ờng xuyên thu gom phân từ các hộ chăn nuôi, cặn lắng từ các bể lắng cá nhân, bể lắng nhóm hộ và định kỳ thu gom cặn lắng từ các bể tự hoại, bể biogas để vận chuyển tập kết tại x−ởng chế biến. X−ởng chế biến. Là khu đất bằng phẳng bố trí gần khu v−ờn sinh thái. X−ởng bao gồm sân và nhà trống: sân là nơi tập kết vật liệu, nhà trống là nơi phối nguyên liệu chính với nguyên liệu phụ và ủ thành phân. Phối trộn các loại cặn tạo nguyên liệu chính. Các loại cặn thu về đ−ợc trộn đều với nhau để tạo ra nguyên liệu chính (thành phần cơ bản của phân) có độ đồng đều theo yêu cầu. Nguyên liệu phụ Nguyên liệu phụ là chất độn. Chất độn có tác dụng cân bằng tỷ lệ C/N để thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong thành phần của nguyên liệu tạo ra chất mùn. Bản thân nguyên liệu phụ cũng bị phân huỷ để tạo thành mùn và 11 các chất dinh d−ỡng ở dạng dễ tiêu. Nguyên liệu phụ gồm rơm rạ và biomas thu hồi từ hồ làm sạch sinh học (bèo Nhật bản, bèo cái, ngổ dại). Phụ gia. Phụ gia góp phần hạn chế bớt sự mất đạm và góp phần cân đối thành phần dinh d−ỡng của phân sản xuất ra. Phụ gia thúc đẩy quá trình phân huỷ trong đống phân ủ. Phụ gia cơ bản ở đây là supe lân chiếm 2% tổng khối l−ợng nguyên liệu. Phối trộn Nguyên liệu chính đ−ợc tạo ra bằng cách trộn đều các thành phần của cặn lắng. Nguyên liệu phụ đ−ợc cắt nhỏ theo kích th−ớc tối −u: rơm rạ cắt theo độ dài 10 cm, các loại bèo cắt theo kích th−ớc 5cm. Hai loại nguyên liệu này đ−ợc trộn đều cùng với nguyên liệu chính và phụ gia đồng thời ủ sơ cấp trong bể ủ phân khoảng 5 - 7 ngày để chất độn hút n−ớc từ nguyên liệu chính tạo ra phân sơ cấp. Phân sơ cấp. Sự kết hợp, phân huỷ sơ cấp của các loại nguyên liệu trong bể ủ tạo ra phân sơ cấp. Đây là phân chuồng song giá trị sử dụng của nó còn rất thấp. ủ nóng. Phân sơ cấp đ−ợc chất thành đống cao 0,8 - 1m không nén có bổ sung chế phẩm EM. Phân đ−ợc phân giải trong điều kiện háo khí, chất hữu cơ phân giải mạnh làm nhiệt độ đống phân tăng cao đến 60 - 700C trong thời gian 3- 4ngày. ở nhiệt độ này các loại nấm bệnh, trứng giun, hạt cỏ sẽ bị tiêu diệt. Phân sơ chế. Phân sau khi ủ nóng đạt tiêu chuẩn phân sơ chế. Các chất hữu cơ đã đ−ợc phân huỷ xong đang ở giai đoạn đầu tiên, các thành phần trong phân đã phối kết với nhau. ủ nguội . Phân sơ chế đ−ợc nén thành lớp chặt tạo ra đống phân cao 2m hoặc đ−ợc nén trong bể ủ. Nguyên liệu bị khô cần t−ới n−ớc thật đẫm để tạo ra tình trạng yếm khí tạo điều kiện cho các vi sinh vật yếm khí hoạt động tiếp tục phân giải nguyên liệu thành phân. ở công đoạn này tiếp tục cung cấp EM để thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hoá và tạo ra phân có chất l−ợng cao hơn. Đống phân đ−ợc trát kín bằng bùn trộn rơm. Kiểm tra. Phân ủ nguội xung quanh 10 - 15 ngày cần kiểm tra. Nếu khối phân đạt tiêu chuẩn nửa hoai thì đạt yêu cầu sử dụng. Khối phân đ−ợc lấy ra và vận chuyển ngay đến nơi sử dụng để bón cho cây trồng. 12 Hình 3. Sơ đồ nguyên tắc chế tạo phân hữu cơ từ cặn lắng n−ớc thải. Cặn từ bể lắng Cặn từ bể tự hoại Cặn từ bể biogas Thu gom X−ởng chế biến Phối trộn các loại cặn Nguyên liệu chính Nguyên liệu phụ Phụ gia Cắt nhỏ Phối trộn ủ sơ cấp trong bể ủ ủ nóng Phân sơ chế ủ nguội Kiểm tra Phân thành phẩm V−ờn sinh thái Ruộng lúa Chế phẩm EM Chế phẩm EM Phân sơ cấp 13 Biện pháp hữu hiệu giải quyết nguồn phân hữu cơ chế từ cặn thải. • Tận dụng mọi chỗ trống trồng cây kinh tế ngay trong khu vực nhà ở. Mỗi nhà nên có: 3 bụi tre măng, 1 - 2 cây khế, 1 - 2 cây b−ởi, 1 giàn thiên lý. • Phát động lại phong trào trồng cây dọc đ−ờng làng. Tập trung vào cây sấu, cây nhãn, cây dừa. • Xây dựng v−ờn sinh thái (5 - 6 ha). • Chuyển đổi cơ cấu cây trồng: thay lúa bằng cây khoai sọ, cây rau cần, cây ngô lai. • Thay lúa thuần bằng thâm canh lúa lai. Sự tiêu thụ phân hữu cơ của một số loài cây. Mỗi loài cây có mức sử dụng phân khác nhau nh− ví dụ đ−a ra ở bảng 3. Bảng 3. Mức sử dụng phân hữu cơ của một số loài cây. TT Loài cây L−ợng phân hữu cơ cần dùng 1 Cây b−ởi trồng phân tán 400kg/ cây 2 Cây tre măng 400kg/ hốc 3 Cây nhãn riêng lẻ 1500kg/ cây 4 Cây khế 200kg/ cây 5 Cây xà cừ 500kg/ cây 6 Cây sấu 1000kg/ cây 7 Cây si 500kg/ cây 8 Cây lúa lai 25 tấn/ ha/vụ 9 Cây ngô lai 30 tấn/ ha/ vụ 10 Cây khoai sọ 55 tấn/ ha 11 Cây rau cần 80 tấn/ ha/ vụ 12 V−ờn sinh thái 100 tấn/ ha/ năm IV. Các mô hình trình diễn: Thiết bị sản xuất khí sinh học. • H−ớng dẫn vận hành thiết bị khí sinh học nắp cố định. (Bản h−ớng dẫn của Phòng Khí sinh học - Viện Năng l−ợng) 1. Yêu cầu về nguyên liệu nạp. a) L−ợng nguyên liệu cần nạp là 10kg/ngày/m3phân huỷ. b) Thành phần nguyên liệu: - Các loại phân động vật hoặc phân ng−ời (dạng t−ơi) không lẫn đất cát. 14 - Các loại cây xanh (bèo, cây đậu, lạc, rơm rạ, lá rau...) đ−ợc bỏ rễ và băm nhỏ ủ tr−ớc với phân và t−ới ẩm từ 5 - 15 ngày tuỳ thời tiết (trời lạnh phải ủ lâu hơn). 2. Nạp nguyên liệu a) Kiểm tra áp kế nạp vào lúc áp kế chỉ 10 - 20 cm cột n−ớc. b) Bịt miệng ống lối vào ở đáy bể nạp lại. c) Đổ nguyên liệu vào bể nạp. d) Đổ thêm n−ớc theo tỷ lệ: 1lít n−ớc / kg nguyên liệu. Nếu bể phân huỷ nối với hố xí cần kể tới cả l−ợng n−ớc dội hố xí để bảo đảm tỷ lệ n−ớc/ nguyên liệu đã qui định. e) Trộn đều, đánh tan các cục phân, vớt bỏ rác. f) Nhấc nắp đậy miệng ống lối vào cho nguyên liệu chảy ào xuống bể phân huỷ. g) Dùng sào khuấy trộn nguyên liệu mới nạp qua ống lối vào khoảng 5 - 10 phút bằng cách kéo sào lên xuống. h) Lấy hết lắng cặn ở đáy bể nạp đi. 3. Lấy bớt dịch đã phân huỷ đi. a) Hằng ngày phải múc dịch đã phân huỷ ở bể điều áp. b) L−ợng dịch múc đi bằng thể tích l−ợng n−ớc cộng nguyên liệu bổ sung hàng ngày, đảm bảo sao cho khi áp suất khí bằng không, mực chất lỏng rút ngang đáy bể điều áp. 4. Sử dụng khí. a) Bếp - Đóng hết cửa điều chỉnh không khí - Châm lửa đ−a lại gần các lỗ đốt - Mở hết van khí - Đặt nồi lên bếp - Điều chỉnh van khí và cửa không khí sao cho khí cháy tạo thành tiếng sì sì, ngọn lửa xanh đều, không có ánh vàng và cao khoảng 25 - 30 cm, đầu ngọn lửa chạm đáy nồi, không để ngọn lửa trùm ra ngoài đáy nồi, chế độ cháy nh− vậy đạt hiệu suất cao nhất. b) Đèn - Lắp mạng vào đèn sao cho mạng phồng đều thành một quả cầu rỗng. Châm lửa đ−a lại cạnh mạng, tránh đ−a phía d−ới vì khói làm bẩn mạng. - Mở van khí để cho mạng bốc cháy nóng tới khi sáng trắng, điều chỉnh van khí và không khí sao cho đèn đạt độ sáng tốt nhất, không còn ngọn lửa ở ngoài mạng. - Mạng sau khi đã đốt trở nên dễ rách. Tránh rung động, va chạm mạnh có thể làm rụng hoặc rách mạng. 5. Sử dụng bã thải. a) Bã thải lỏng có thể múc t−ới cây hoặc đổ vào ao nuôi cá. 15 b) Để chế biến phân khô, chứa bã lỏng vào một hố ủ, cho thêm chất độn nh− rơm rác, cỏ, bèo, lá cây...và che m−a nắng, hạn chế tổn thất đạm. 6. Bảo quản và chăm sóc. a) Luôn luôn giữ ẩm lớp đất sét ở nắp bể phân huỷ bằng một lớp n−ớc sạch ở phía trên. Th−ờng xuyên theo dõi để phát hiện chỗ xì khí, nếu có phải xử lý kịp thời. b) Không cho n−ớc xà phòng, các loại thuốc trừ sâu, thuốc khử trùng hoặc các loại kháng sinh chảy vào bể phân huỷ. c) Không nạp quá nhiều nguyên liệu một lúc (3- 4 lần l−ợng nạp hằng ngày) d) Không nạp quá nhiều n−ớc (tỷ lệ 1- 1,5 lít n−ớc cho 1kg phân) e) Th−ờng xuyên giữ cho bếp, đèn sạch sẽ, không bị tắc. f) Ngọn lửa cháy chập chờn, cột n−ớc ở áp kế không ổn định là đ−ờng ống bị tắc vì đọng n−ớc, cần dốc cho n−ớc thoát ng−ợc lại bể phân huỷ. g) Chỉ sửa chữa đ−ờng ống khi áp suất khí thấp. 7. Bảo đảm an toàn a) Phòng chống cháy nổ: hỗn hợp khí sinh học và không khí có thể nổ. Để phòng nổ cần chú ý: - Không đốt trực tiếp ở đầu ống dẫn khí. Khi khí bị thoát ra không khí do đ−ờng dẫn khí hoặc van khí bị hở (phát hiện khi ngửi thấy mùi hăng) cần tránh đ−a ngọn lửa tới gần nơi có khí thoát ra. Nhanh chóng tìm nơi hở để khắc phục. Quạt thông khí cho khí thoát ra phân tán vào không gian. - Khi châm bếp, đèn, phải đảm bảo đ−a lửa tới gần mặt bếp hoặc mạng đèn mới mở van khí. Nếu làm ng−ợc lại khí sẽ lan toả trong không khí và bùng cháy khi gặp lửa, có thể dẫn tới hoả hoạn hoặc bỏng. b) Phòng chống ngạt. Khí sinh học không duy trì sự sống nên có thể gây ngạt. Khi sửa chữa, làm vệ sinh bể chính cần mở nắp: đợi cho khí thoat hết ra, lấy dịch phân huỷ ra khỏi bể, quạt thông gió cho thoáng rồi mới đ−a ng−ời xuống bể xử lý. Đảm bảo có thể cấp cứu đ−a ng−ời trong bể ra ngoài nhanh chóng nếu bị ngạt. • Mô hình thí nghiệm sản xuất khí sinh học và tận dụng bã thải KSH tại làng nghề Cao Xá Hạ. D−ới sự cộng tác giúp đỡ của các chuyên gia của Viện năng l−ợng, đề tài đã xây dựng mô hình trình diễn thí nghiệm sản xuất khí sinh học ở làng nghề Cao Xá Hạ. Mô hình đ−ợc xây tại gia đình Ông Trịnh Trung Thành là một cựu chiến binh thời chống Mỹ. Đặc điểm mô hình nh− sau: - Thiết bị vòm cầu xây bằng gạch nắp cố định. 16 - Thể tích phân huỷ của thiết bị Vd = 7m3. - Số nhân khẩu trong gia đình: 3 ng−ời. - Số đầu lợn nuôi th−ờng xuyên: 20 - 30. - Thiết bị xử lý toàn bộ l−ợng phân lợn, phân ng−ời thải ra hàng ngày. Dự tính l−ợng phân đ−a vào xử lý là 1,4kg/đầu lợn x 25lợn = 35kg/ngày. - Bã chảy ra từ bể điều áp đ−ợc thải trực tiếp ra một ao dung tích 100m3 với diện tích bề mặt là 100m2. D−ới ao thả cá trê phi, trên mặt ao nuôi bèo cái phục vụ chăn nuôi và làm sạch n−ớc. Song song với việc vận hành mô hình thiết bị vòm cầu xây bằng gạch nắp cố định, đề tài có theo dõi một thí nghiệm đối chứng tại thiết bị sản xuất khí sinh học do gia đình Ông Nguyễn Xuân Chiến tự xây. Đặc điểm công trình này nh− sau: - Thiết bị xây hình trụ nắp cố định vòm cầu bằng com-po-dit. - Xây theo kinh nghiệm và thiết kế tự s−u tầm. - Thể tích phân huỷ của thiết bị Vd = 7m3. - Số nhân khẩu trong gia đình: 5 ng−ời. - Số đầu lợn hiện có : 10. - Thiết bị xử lý toàn bộ l−ợng phân lợn, phân ng−ời thải ra hàng ngày. Dự tính l−ợng phân đ−a vào xử lý là 1,4kg/đầu lợn x 10lợn = 14kg/ngày - Bã từ bể điều áp đ−ợc thải trực tiếp ra cống rãnh của xóm. Theo đánh giá từ phía chuyên gia, thiết bị của gia đình Ông Chiến thiết kế theo kinh nghiệm chắp vá nên các thông số không ở mức tối −u và có một vài chi tiết sai quy cách. Chế biến phân hữu cơ từ chất thải. • H−ớng dẫn chế biến phân hữu cơ từ phân lợn, phế thải nông nghiệp và làm nghề. Hiện nay có ba cách ủ phân chuồng đ−ợc công nhận là thích hợp: (I. P. MAMCHENCOP [4]) 1. ủ tơi hay còn gọi là ủ nóng: Trong quá trình ủ đống phân luôn ở trạng thái tơi xốp, thoáng khí, do đó các vi sinh vật háo khí hoạt động rất mạnh làm cho nhiệt độ trong đống phân có lúc nóng lên đến 600C. Nhờ nhiệt độ cao nên các chất hữu cơ mau mục, phân chóng đ−ợc sử dụng, các mầm bệnh và hạt cỏ dại bị tiêu diệt. Cách ủ theo ph−ơng pháp này nh− sau: - Chọn chỗ đất bằng phẳng, khô ráo, nện nền thật chặt để cho n−ớc phân không thấm xuống đất và mất đi, nếu có nền gạch hoặc ximăng càng tốt. 17 - Lót một lớp chất độn ở d−ới, tốt nhất là rơm rạ, cây cỏ, bèo tây đã đ−ợc cắt nhỏ và phơi cho bớt n−ớc. Sau đó đổ một lớp phân lợn, phân trâu bò hoặc các chất thải làm nghề nh− lông và phân chó...dày 20 - 30cm. Tiếp tục xếp lớp độn xen kẽ lớp phân nh−ng không nén chặt cho đến khi đống phân cao 1- 1,5 mét và rộng 2 - 3 mét là vừa, chiều dài đống phân tùy thuộc số l−ợng phân nhiều hay ít hoặc tùy nền đất. Mỗi lớp phân nên t−ới n−ớc cho vừa ẩm, t−ới bằng n−ớc giải hoặc n−ớc phân càng tốt, đảm bảo độ ẩm trong đống phân khoảng 60 - 75%. - Trên cùng rắc một lớp đất bột mỏng. Phía trên đống phân nên làm mái che m−a để đỡ trôi phân và mất đạm. Khoảng 20 - 25 ngày sau khi ủ, đảo phân một lần rồi vun đống ủ lại, khi ủ lại cũng không nên nén chặt đống phân, đảo nhiều lần phân sẽ mau mục, nhanh đ−ợc sử dụng song l−ợng đạm cũng mất đi nhiều hơn. 2. ủ chặt hay còn gọi là ủ lạnh: Mục đích của ph−ơng pháp ủ chặt là nhằm hạn chế sự mất đạm và có thể để phân từ 4 - 6 tháng mới đem sử dụng. Cách ủ này cũng t−ơng tự nh− cách ủ tơi, chỉ khác là nén chặt các lớp phân và các chất độn để tạo điều kiện yếm khí trong đống phân, đống phân ủ lớn hơn, cao hơn, có thể dùng ít chất độn hơn. Do điều kiện yếm khí nên đống phân ít nóng và do đó phân lâu hoai mục hơn ủ tơi. Cần chú ý mỗi lớp phân nên t−ới n−ớc cho vừa ẩm, trên mỗi đống nên cắm một số ống tre có dùi lỗ để định kỳ t−ới n−ớc vào ống tre cho thấm xuống các lớp phân. Cuối cùng phủ trên đống phân một lớp đất bột mỏng 5 - 10cm hoặc trát một lớp bùn mỏng và làm mái che lại. ủ theo ph−ơng pháp này có thể ủ nổi hoặc ủ chìm. Để ủ chìm ng−ời ta đào một cái hố (hố lớn hoặc nhỏ, sâu hoặc nông là tùy l−ợng phân ta định ủ), nện chặt d−ới đáy và xung quanh, sau đó trộn ủ nh− trên. 3. ủ nửa tơi, nửa chặt: Đây là cách ủ kết hợp giữa ủ tơi và ủ chặt. Thời gian đầu nên ủ tơi để phân mau mục, sau đó đảo phân lên và vun đống, nén chặt cho đỡ mất đạm trong quá trình ủ tiếp theo (ủ chặt). ủ theo cách này, sau 2 - 3 tháng có thể đem phân ra bón ruộng đ−ợc. Trong mọi cách ủ nên ủ nơi râm mát, có mái che m−a nắng, xung quanh đống phân nên có rãnh và đào một cái hố bên cạnh để chứa n−ớc phân chảy ra (theo các rãnh), dùng n−ớc đó t−ới lại cho đống phân sẽ rất tốt). 18 Trong phân chuồng trộn ủ, chất lân so với đạm và kali có ít hơn; do đó khi ủ nên trộn thêm phân lân vào để tăng l−ợng lân trong phân. Đồng thời trộn nh− vậy đạm trong phân chuồng đỡ bị mất hơn và giúp cho một số vi sinh vật hoạt động mạnh hơn, nhờ vậy nó phân giải chất hữu cơ nhanh hơn. L−ợng ủ từ 20 - 30kg supe lân với 1 tấn phân chuồng (tỷ lệ trộn 2- 3%). • Mô hình cống rãnh hợp vệ sinh và trình diễn chế tạo phân hữu cơ từ cặn thải làng nghề Cao Xá Hạ. Phần lớn chất thải chăn nuôi và làm nghề của làng Cao Xá Hạ không đ−ợc thu gom hoặc xử lý. Đề tài đã chọn một nhánh cống rãnh ô nhiễm điển hình để xây dựng trình diễn giúp bà con cảm nhận đ−ợc sự hợp lý của việc làm kín cống rãnh và thu gom chất thải. • Một số đặc điểm các mẫu phân chế tạo từ cặn lắng n−ớc thải trên mô hình thí nghiệm. Bảng 4. Thí nghiệm chế tạo phân hữu cơ từ cặn lắng n−ớc thải làng nghề Cao Xá Hạ. (Xem bản h−ớng dẫn sử dụng EM trang) TT Mẫu Thành phần Thời gian ủ nóng Thời gian ủ nguội Hiện t−ợng ban đầu 1 Mẫu 1 -Cặn lắng: 75-80% -Bèo tây: 20-25% 10 50 Cặn lắng có mùi hôi thối nồng nặc, giòi bọ nhiều. 2 Mẫu 2 -Cặn lắng: 75-80% -Bèo tây: 20-25% -T−ới dung dịch EM thứ cấp 25% vào bể chứa phân 7 43 Mùi hôi thối giảm không đáng kể, giòi bọ còn nhiều. 3 Mẫu 3 -Cặn lắng: 75-80% -Bèo tây: 20-25% -T−ới dung dịch EM thứ cấp 25% vào bể lắng, rãnh thải,bể chứa phân 7 45 Mùi hôi thối ở rãnh thải, bể lắng, bể chứa giảm nhiều, giòi bọ còn ít. 19 4 Mẫu 4 -Cặn lắng: 75-80% Bèo tây: 20-25% -T−ới dung dịch EM thứ cấp 25% vào rãnh thải, bể lắng -Rắc 2 lớp bột bokashi vào bể chứa phân 7 30 Mùi hôi thối còn không đáng kể, giòi bọ rất ít. 5 Mẫu 5 -Cặn lắng: 72,5- 77,5% -Bèo tây: 20-25% -Supe lân: 2,5% -T−ới dung dịch EM thứ cấp 25% vào rãnh thải, bể lắng, bể chứa phân Mùi hôi thối còn không đáng kể, giòi bọ ít. 6 Mẫu 6 -Cặn lắng: 50-55% -Bèo tây: 20-25% -Đất bột: 25% -T−ới dung dịch EM thứ cấp 25% vào rãnh thải, bể lắng, bể chứa phân 7 13 Mùi hôi thối còn không đáng kể, giòi bọ ít ứng dụng công nghệ em trong xử lý n−ớc thải và chế tạo phân hữu cơ. • Hiệu quả tác dụng của EM. Hiện nay ng−ời ta đã phát hiện đ−ợc những hiệu quả tác dụng sau đây của chế phẩm EM (Tr−ờng ĐHNN 1 Hà Nội, 2001 [10]): - Bổ sung vi sinh vật cho đât - Cải thiện môi tr−ờng lý, hoá, sinh của đất và tiêu diệt tác nhân gây bệnh, sâu hại đất. - Xử lý rác thải, khử mùi hôi của rác, n−ớc thải. - Tăng năng suất, chất l−ợng cây trồng vật nuôi. - Tăng hiệu lực các chất hữu cơ làm phân bón. • H−ớng dẫn sử dụng EM. ( Bản h−ớng dẫn của Phòng Khoa học- Tr−ờng Đại học Nông nghiệp 1) 20 EM1 còn gọi là EM gốc, từ EM1 pha chế thành các dạng tiếp theo (EM thứ cấp, EM dịch chiết lá cây, EM5 và các dạng Bokashi...). EM1 để ở trong phòng, tránh nắng m−a, tuyệt đối tránh ánh nắng mặt trời, có thể để đ−ợc 6 tháng. Cách pha EM thứ cấp từ EM1: 5% EM1 + 5% rỉ mật đ−ờng + 90% n−ớc. Hoà tan, trộn đều để từ 5 - 7 ngày tránh ánh sáng, m−a...đ−ợc EM thứ cấp. EM thứ cấp đ−ợc đựng bằng các chai nhựa, không để trong tủ lạnh, tránh m−a và ánh sáng mặt trời. EM thứ cấp có thể bảo quản và sử dụng tới hơn một tháng. EM thứ cấp đ−ợc sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực: 1. Khử mùi chuồng gia súc. Từ EM thứ cấp pha loãng với n−ớc lã 300 - 1000 lần (tuỳ độ bẩn, hôi thối của chuồng mà pha đặc loãng và l−ợng dùng khác nhau: chuồng bẩn pha đặc, l−ợng cao; khoảng 0,5 - 1lít dung dịch EM đã pha loãng cho 1m2 chuồng. Cách 3 ngày phun lần 2, sau đó cứ 7 - 10 ngày lại phun 1 lần. 2. Dùng EM thứ cấp khử mùi các khu bãi rác. EM thứ cấp pha loãng 300 - 500 lần và phun (hoặc t−ới bằng ôdoa) cho các bãi rác. Một tấn rác (khoảng 1m3) cần 10 lít EM thứ cấp đã pha loãng 300 - 500 lần. Rác mới ngày nào cho EM thứ cấp ngày ấy. Nếu bãi rác lớn với l−ợng rất lớn và tập trung nhiều đợt trong ngày thì san độ dày cứ khoảng 40 cm lại phun EM. 3. Dùng EM thứ cấp để khử mùi ao tù n−ớc đọng. 1 mét khối n−ớc dùng khoảng 50 - 100 ml EM thứ cấp. Đổ EM thứ cấp đều lên ao, khua n−ớc cho đều, 1 tháng cho 2 lần. 4. Dùng EM thứ cấp để khử mùi hố tiêu. Hố tiêu của các gia đình nông dân khoảng 1 mét khối dùng 50 ml (cc) dung dịch EM thứ cấp pha loãng với khoảng 2 - 3 lít n−ớc đổ đều trên mặt và thành hố, sau 3 ngày đổ tiếp lần 2, sau đó cứ khoảng 7 - 10 ngày cho 1 lần 5. Dùng EM thứ cấp pha loãng 500 - 1000 lần phun cho các loại cây trồng. Cách 10 ngày phun một lần tăng khả năng chống sâu bệnh, tăng năng suất của cây. Dùng EM1 pha loãng 0,1% hoặc EM thứ cấp pha loãng khoảng 300 lần ngâm ủ hạt giống hạn chế rất nhiều sâu bệnh của cây trồng. 6. Dùng EM để phòng bệnh cho gia súc, gia cầm. Dùng EM1 cho vào n−ớc uống hàng ngày của gà hoặc lợn với tỷ lệ 0,1%, cũng có thể dùng EM thứ cấp cho vào n−ớc uống của gà hoặc lợn tỷ lệ khoảng 0,3 - 0,5% (3 - 5 ml EM thứ cấp pha vào 1 lít n−ớc lã) để cho gia súc, gia cầm uống tự do sẽ phòng đ−ợc các bệnh đ−ờng ruột do vi sinh vật gây ra và lớn nhanh, tăng sản l−ợng trứng. Chế biến thức ăn gia súc (thức ăn bokashi): các loại tinh bột trộn đều, cứ 1 kg thức ăn tinh cần 1 ml EM1, 1 - 5g rỉ đ−ờng, khoảng 200ml n−ớc; pha rỉ đ−ờng, EM1 vào n−ớc, sau đó trộn đều vào thức ăn, ủ 3 - 5ngày cho gia súc ăn 7. Dùng EM - Bokashi để khử mùi chuồng gà, vịt... Cách làm bokashi: - 1kg cám gạo - 2 - 5g rỉ đ−ờng hoặc đ−ờng phên 21 - 1kg mùn c−a - 2ml EM thứ cấp (0,1%EM1) Hoà tan đ−ờng vào khoảng 400 ml n−ớc rồi cho EM1, trộn đều cám với mùn c−a, cho dung dịch trên đảo đều. Khi trộn xong nắm thử lại thành nắm, dùng tay chạm nhẹ sẽ tan là độ ẩm vừa. Nếu quá khô cho thêm n−ớc trộn đều (độ ẩm của hỗn hợp khoảng 30%). Cho hỗn hợp bokashi này vào bao dứa buộc lại, để sau khoảng 3 - 5 ngày là dùng đ−ợc để khử mùi chuồng nuôi. 1 mét vuông chuồng gà cần khoảng 50g (một nắm đầy) rắc đều lên đệm lót, sau 1 - 2 ngày mùi hôi sẽ giảm hẳn, sau 3 ngày rắc lần 2 và sau đó cứ khoảng 10 ngày rắc 1 lần sẽ hết mùi. 8. Bokashi làm thức ăn gia súc. 1kg cám gạo, 2-5g rỉ đ−ờng (hoặc các loại đ−ờng khác), 1kg cám ngô, 20ml EM thứ cấp, khoảng 400ml n−ớc (có thể dùng n−ớc ấm), hoà đều đ−ờng, EM thứ cấp trộn với cám gạo, ngô cho vào bao, thúng đậy kín để 3 - 5 ngày có mùi thơm đem cho gia súc ăn. Dùng Bokashi này trộn vào thức ăn l−ợng 50% hàng ngày với các loại thức ăn tinh không cần nấu chín. Thức ăn ủ này có thể để đ−ợc 5 ngày hoặc lâu hơn tuỳ theo thời tiết. 9. Dùng EM thứ cấp chế biến phân hữu cơ để cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng. Phân bất kỳ gia súc nào kể cả rác đệm chuồng đ−ợc lấy từ chuồng nuôi gia súc ra chất ở góc v−ờn hoặc góc ruộng. Khi chất đống cứ khoảng 30 cm lại t−ới (hoặc phun) dung dich EM1 với tỷ lệ 1 mét khối phân cần 1 lít EM1, hoặc 3-5 lít EM thứ cấp và khoảng 1 kg mật đ−ờng pha vào 10 - 15 lít n−ớc. Sau đó dùng đất bùn hoặc nilon phủ kín đống phân, 20 ngày sau sử dụng đ−ợc phân này để cải tạo đất. 10. Chế biến EM5. - 10% EM1 - 10% rỉ đ−ờng - 10% cồn 35 (cồn bình th−ờng pha loãng 2 lần) - 10% dấm ăn - 60% n−ớc Cho các thành phần trên vào can nhựa để 15- 20 ngày đem dùng. Trộn lẫn 50% l−ợng EM thứ cấp với 50% EM5 rồi pha loãng dung dịch hỗn hợp này 500- 1000 lần phun cho cây trồng. Phun loại dung dịch hỗn hợp này cây sẽ phát triển tốt và có khả năng phòng một số bệnh của cây. 11. Chế biến EM dịch chiết lá cây. - 2,5% EM1 - 2,5% rỉ đ−ờng - Khoảng 20- 30% lá cây cỏ xanh non - Phần còn lại (65- 75%) là n−ớc. Cho các vật liệu trên vào can để 3-5 ngày dùng phun cho cây. Nếu trộn lẫn 50% EM thứ cấp với 50% EM dịch chiết lá cây là tốt nhất. Dung dịch này pha loãng 500-1000 lần với n−ớc để phun cho cây. 12. Xử lý rác thải gia đình bằng EM- Bokashi 22 Xử lý rác hữu cơ trong thùng rác 25 lít có vỉ đỡ, có vòi xả n−ớc ra theo qui trình chặt chẽ. Hàng ngày bỏ rác vào thùng, san đều và rắc đều lên bề mặt n−ớc rác một lớp EM- Bokashi cám khoảng 20- 40 gr rồi ấn chặt rác xuống. Thể tích rác trong thùng ngót rất nhiều. Rác gần đầy thùng đ−ợc ủ tiếp 4- 6 tuần sẽ tơi thành mùn và có mùi thơm đem trộn với phân gia súc, gia cầm để ủ phân; n−ớc rác cũng có mùi thơm, n−ớc rác có thể dùng để khử mùi cống rãnh... N−ớc rác cần lấy hàng ngày, không để n−ớc ngập đến rác, các gia đình có ghi chép hàng ngày vào bảng theo dõi. • Thí nghiệm dùng EM xử lý n−ớc thải và chế tạo phân hữu cơ. Để ứng dụng công nghệ EM trong xử lý môi tr−ờng làng nghề Cao Xá Hạ, đề tài nghiên cứu thử nghiệm tại hố xí tự hoại của gia đình Ông Đặng Tài Hà. Bể tự hoại xây 3 ngăn và có dung tích là 3m3: cứ 10 ngày cho vào hố 50cc EM - TC (gồm 5% EM1, 5% mật mía hoặc đ−ờng các loại, 90% n−ớc), lấy mẫu theo dõi kết quả thí nghiệm. Trong chế biến phân hữu cơ : Đề tài sử dụng ruộng nhà Ông Nguyễn Đức Tự để trình diễn mô hình ủ phân hữu cơ có sử dụng chế phẩm EM. Các mẫu thí nghiệm đ−ợc mô tả ở bảng 10. Quá trình triển khai công việc, đề tài đã đào tạo đ−ợc 01 kỹ thuật viên sử dụng EM xử lý môi tr−ờng làng nghề Cao Xá Hạ. mô hình ao sinh học. Đề tài lợi dụng những ao m−ơng sẵn có ở làng Cao Xá Hạ để cải thiện chất l−ợng n−ớc thải bằng ph−ơng pháp sinh học. Trong ao sẽ diễn ra quá trình ôxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ nhờ vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác nh− bèo tây, bèo cái, ngổ dại... Ao sinh học xử lý bã thải từ bể khí sinh học: Ao có dung tích 100m3 với diện tích bề mặt là 100m2. D−ới ao thả cá trê phi, trên mặt ao nuôi bèo cái phục vụ chăn nuôi và làm sạch n−ớc. Đây là một kiểu xử lý n−ớc thải bằng ao sinh vật hiếu khí, diễn ra trong điều kiện đầy đủ ôxy. Nguồn cung cấp ôxy cho ao là quá trình quang hợp của chất diệp lục có trong cây bèo và sự làm thoáng không khí qua bề mặt ao (ao đ−ợc làm thoáng tự nhiên và nhờ sự khuấy trộn n−ớc khi thu hoạch bèo). Các loại phù du thực vật cũng đóng một vai trò lớn trong việc cung cấp ôxy cho ao. Độ sâu của ao sinh vật hiếu khí thí nghiệm trong tr−ờng hợp này là 1m. L−ợng bã thải từ bể điều áp của thiết bị khí sinh học (kể cả phần lỏng và rắn) là 0,5m3/ngày. Ao sinh học xử lý tập trung n−ớc thải làng nghề Cao Xá Hạ: 23 Đề tài đã lợi dụng một phần cơ bản của hệ thống kênh dẫn có tên là Ao Giang để nuôi bèo tây (là loại thuỷ sinh vật có sức chống chịu mạnh trong những vùng n−ớc ô nhiễm bởi chất thải hữu cơ). Ao có diện tích mặt n−ớc là 2800m2, sâu 2,5m nên thuộc kiểu ao sinh vật tuỳ tiện. Trong ao sinh vật tuỳ tiện, theo chiều sâu lớp n−ớc có thể diễn ra hai quá trình: ôxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất hữu cơ. Trong ao sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ t−ơng hỗ và đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hoá chất ô nhiễm. Thời gian n−ớc l−u lại trong ao sinh vật khoảng 2 ngày đêm. Về mặt lý thuyết, trong hồ sinh vật các loại vi khuẩn gây bệnh th−ờng bị tiêu diệt tới 95 - 99%. Ng−ời ta th−ờng tính toán hồ sinh vật theo tải trọng thủy lực. Đối với các hồ sinh vật tuỳ tiện dùng để xử lý n−ớc thải có BOD5 d−ới 250 mg/l, điều kiện nhiệt độ không khí 200C, tải trọng thủy lực là 300 - 500 m3/ ha.ngđ. Tuy nhiên trên thực tế l−ợng n−ớc thải của làng Cao Xá Hạ khoảng 1000m3/ ngày đêm, ao sinh học có tải trọng thuỷ lực lớn nên việc xử lý chắc chắn không đ−ợc nh− mong muốn mà chỉ có vai trò cải thiện chất l−ợng n−ớc thải mà thôi. Mô hình v−ờn sinh thái Muốn bảo vệ hệ sinh thái làng quê Việt Nam theo h−ớng phát triển nông nghiệp bền vững thì sản l−ợng chăn nuôi phải cân đối với trồng trọt. ở làng nghề Cao Xá Hạ đang thiếu mảng cây xanh; mặt khác nghề chăn nuôi phát triển rộng khắp gây mất cân bằng và làm bùng phát ô nhiễm. Muốn giải quyết tận gốc vấn đề này đề tài chủ tr−ơng chuyển 5ha ruộng cấy lúa ở cuối làng thành mô hình ao v−ờn theo tỷ lệ 40% ao và 60% v−ờn với hệ thống khép kín. Hệ thống ao nuôi các loài cá n−ớc ngọt: cá rôphi lai, rôphi đơn tính, cá trôi ấn Độ, cá trê lai. Trên v−ờn trồng những cây lâu năm xen với cây ngắn ngày có hiệu quả kinh tế cao nh−: b−ởi, táo, khế, nhót ngọt, nhãn, tre măng, các loài rau và các loài hoa... tạo thành v−ờn sinh thái cấu trúc nhiều tầng có tác dụng cải thiện môi tr−ờng của làng Cao Xá Hạ và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ng−ời nông dân. IV. Kết quả thí nghiệm từ các mô hình. Sau khi hoàn thiện các mô hình thí nghiệm, vận hành và đợi cho các thiết bị hoạt động ổn định (3 tháng) thì tiến hành lấy mẫu thí nghiệm để đánh giá hiệu quả xử lý. 24 Kết quả mô hình xử lý n−ớc thải: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu của các mẫu n−ớc thải khác nhau đ−ợc trình bày ở phụ lục 1. Chất l−ợng n−ớc thải của làng đ−ợc đánh giá dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5945 - 1995 (xem phụ lục1). Khả năng xử lý n−ớc thải, cặn thải của thiết bị sản xuất khí sinh học: Các chỉ tiêu phân tích mẫu n−ớc lấy từ bể điều áp của hai thiết bị thí nghiệm cho thấy: - Một số thông số nh−: BOD5, COD, cặn lơ lửng còn gấp nhiều lần giá trị giới hạn, muốn thải vào các nguồn n−ớc cần phải có ph−ơng án xử lý tiếp theo. - Nếu bể xây và vận hành đúng qui cách (các thông số đạt mức tối −u) thì chỉ tiêu về coliform sẽ giảm đi rất nhiều. Bếp khí sinh học gia đình th−ờng tiêu thụ khoảng 200lít khí/giờ (Nguyễn Quang Khải, 1995 [3]). Khi các thiết bị đã hoạt động ổn định, đề tài theo dõi khả năng sinh khí bằng việc đo thời gian đun nấu tối đa trong ngày (t) và nhận đ−ợc kết quả nh− sau: - Bể biogas hình trụ nắp compozit: t = 30 phút, khả năng sinh khí: (200lít/giờ x 0,5giờ/ngày) : 14kg nguyên liệu = 7,14lít/kg, ngày. - Bể biogas vòm cầu xây bằng gạcg nắp cố định: t = 8 giờ, khả năng sinh khí là: (200lít/giờ x 8giờ/ngày): 36kg nguyên liệu=44,4lít/kg nguyên liệu, ngày. Nh− vậy, bể xây đúng quy cách không những lợi thế về mặt xử lý cặn thải mà còn đem lại nguồn chất đốt phong phú phục vụ sinh hoạt gia đình và làm nghề. Khả năng xử lý n−ớc thải và nguồn lợi từ ao sinh học. Các chỉ tiêu phân tích mẫu n−ớc từ hai ao sinh học thí nghiệm cho thấy: - Các mẫu lấy trên ao sinh học khi đang nuôi bèo có giá trị BOD5, COD, cặn lơ lửng, coliform thấp hơn rất nhiều (gần đạt tới giá trị cho phép) so với mẫu đối chứng (lấy ở thời điểm tr−ớc khi nuôi bèo). - Các thông số khác (nhiệt độ, pH, chất rắn lơ lửng, photpho tổng, nitơ tổng...) đều nằm trong giá trị giới hạn cho phép. - Nếu muốn n−ớc thải đạt tiêu chuẩn loại B thì phải có ph−ơng án xử lý tiếp theo (xử lý nhiều bậc) hoặc hoà với n−ớc thuỷ lợi để nuôi trồng thuỷ sản và làm n−ớc t−ới cho v−ờn cây, ruộng lúa. - Ngoài tác dụng làm sạch n−ớc, việc nuôi cá và thả bèo trên ao cũng mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho ng−ời nông dân. Khả năng xử lý n−ớc thải nhờ công nghệ EM. - Kết quả phân tích mẫu n−ớc thải lấy từ bể tự hoại cho thấy tác dụng của chế phẩm EM đã làm cho chỉ tiêu coliform giảm đi hàng trăm lần so với mẫu đối chứng. - Cống rãnh xử lý bằng EM đã giảm mùi hôi thối, ít ruồi nhặng. 25 Kết quả thí nghiệm chế tạo phân hữu cơ từ cặn lắng n−ớc thải làng nghề cao xá hạ. Sử dụng chế phẩm EM trong chế tạo phân bón cũng cho hiệu quả cao Bảng 5 nêu một số chỉ tiêu phân tích mẫu phân ủ thí nghiệm. Bảng 5. Một số chỉ tiêu phân tích mẫu phân ủ thí nghiệm từ cặn lắng n−ớc thải làng Cao Xá Hạ. Ký hiệu mẫuChỉ tiêu phân tích MS1 MS2 MS3 MS4 MS5 MS6 OM (%) 11,81 12,55 13,36 13,74 8,27 7,55 OC (%) 6,57 7,17 7,64 7,71 4,73 4,31 K2O ts (%) 0,10 0,13 0,22 0,13 0,08 0,46 K2O Tr, đổi (%) 0,04 0,06 0,14 0,05 0,04 0,34 P2O5 d,tiêu (%) 0,08 0,09 0,19 0,14 0,27 0,10 PHKCl 7,10 7,11 7,31 7,39 6,39 7,40 PHH2O 7,39 7,54 7,56 6,29 6,41 7,80 Khoáng (%) 5,44 7,56 12,14 8,84 16,12 13,98 CaO (%) 0,09 0,35 0,54 0,26 0,84 0,09 N (%) 0,13 0,35 0,24 0,28 0,16 0,17 W (%) 26,20 25,24 30,02 27,29 25,69 48,73 Giá trị nông hoá của các mẫu phân ủ thí nghiệm đ−ợc đ−a ra ở bảng 6 Bảng 6. Giá trị nông hoá của một số mẫu phân: Hàm l−ợng, % tính theo khối l−ợng chất khô TT Mẫu Mùn Nitơ tổng P2O5 dễ tiêu K2O tổng K2O trao đổi CaO 1 Mẫu 1 8,90 0,18 0,11 0,14 0,05 0,12 2 Mẫu 2 9,6 0,47 0,12 0,17 0,08 0,47 3 Mẫu 3 10,92 0,34 0,27 0,31 0,20 0,77 4 Mẫu 4 10,60 0,39 0,19 0,18 0,07 0,36 5 Mẫu 5 6,37 0,22 0,36 0,11 0,05 1,13 6 Mẫu 6 8,41 0,33 0,2 0,90 0,67 0,18 Nhận xét về các mẫu phân ủ thí nghiệm: • Phân ủ có sử dụng chế phẩm EM sẽ nhanh hoai mục hơn (hàm l−ợng mùn cao, thời gian ủ ngắn), chất l−ợng phân cũng cao hơn cách ủ truyền thống. 26 • Mẫu bổ sung 25% đất bột vẫn giữ nguyên giá trị dinh d−ỡng nh− những mẫu khác. Với cách ủ này ta có thể tăng sản l−ợng phân từ l−ợng nguyên liệu ban đầu. Kết quả xây dựng v−ờn sinh thái: Hình 4. Sơ đồ khu v−ờn sinh thái làng nghề Cao Xá Hạ. Cầu Khu dân c− M−ơng t−ới Đ−ờng nội đồng M−ơng thoát nội bộ khu sinh thái Rãnh thoát n−ớc 0,5 ha Đ−ờng nội đồng M−ơng thoát 27 Diện tích khu sinh thái: 5 ha. Diện tích khu nội bộ: 0,5 ha Hình 5. Sơ đồ v−ờn sinh thái cho một hộ N−ớc vào Khu cây Cổng Đăng chắn cá hàng hẹp * * * * * * * * 4m * * * * * * * * * 5m Khu cây hàng rộng * * * * * * * * * 3m * * * * * * * * * Khu cây hàng rộng 3m * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Khu cây hàng trung bình * * * * * * * * * N−ớc ra Đăng chắn cá Cống thoát Mặt n−ớc ao Đất v−ờn 28 * Vị trí trồng cây Bờ rào Cấu trúc v−ờn sinh thái: V−ờn sinh thái đ−ợc xây theo hệ thống ao-v−ờn, tỷ lệ diện tích ao là 40%, tỷ lệ diện tích đất v−ờn là 60%. Tuy nhiên diện tích v−ờn đ−ợc trồng cây là 100% do ao đ−ợc thiết kế theo mô hình hệ thống liên hoàn chiều rộng hẹp (chiều rộng ao chỉ thiết kế rộng 3m, các ao liên hoàn với nhau, có n−ớc vào và n−ớc ra để l−u thông n−ớc trong ao. Dọc ao là v−ờn có độ rộng 5m đóng vai trò nh− bờ ao và đ−ợc thiết kế hai hàng cây (hình 5). Nh− vậy phần mặt n−ớc giữ vai trò nh− khoảng cách giữa hai hàng cây. Cách bố trí này rất phù hợp cho loại v−ờn nhỏ, tận dụng tối đa diện tích trồng cây. N−ớc đ−ợc lấy từ ao để t−ới cây và chất dinh d−ỡng (màu) đ−ợc tích tụ lại trong ao để sau 1 năm đ−ợc nạo vét bùn đ−a ng−ợc trở lại v−ờn. Cơ cấu cây: V−ờn đ−ợc chia ra 3 khu: • Khu cây hàng rộng để trồng các cây có bóng to nh− b−ởi, cam. • Khu cây hàng trung bình để trồng các cây tán vừa hoặc có thể khống chế tán nh− táo các loại. • Khu cây hàng hẹp trồng các loại cây tán nhỏ nh− khế giống mới, quýt ngọt... Trong điều kiện làng Cao Xá Hạ, cơ cấu cây và cơ cấu giống nên đ−ợc bố trí nh− sau: 1/ Nhóm cây hàng rộng: chiếm khoảng 50% gồm các giống b−ởi ngon đang và sẽ đ−ợc −a chuộng. - Giống Đoan Hùng muộn: quả vàng, ra quả đều các năm, chín vào dịp tết, vị ngọt, bảo quản lâu và dễ dàng, đ−ợc coi là giống có chất l−ợng cao. - Giống Phú Diễn: quả màu vàng, ngọt đậm, chín vào dịp tết, rất đ−ợc thị tr−ờng Hà Nội −a chuộng song có nh−ợc điểm là ra quả không đều ở các năm. - Giống b−ởi đỏ Mê linh: quả vừa phải, màu đỏ gấc, chín vào dịp tết, rất thích hợp cho việc thờ, cúng. 2/ Nhóm cây hàng trung bình: chiếm khoảng 20% cơ cấu gồm chủ yếu là các giống táo mới, quả to đang đ−ợc −a chuộng trên thị tr−ờng. - Giống thanh táo: quả to, trung bình 12 - 14 quả đạt 1kg, vị ngọt thanh, không chát, chín muộn sau tết, đúng dịp hiếm quả trên thị tr−ờng. - Giống Đào tiên sớm: chín vào tháng 12, quả vàng, vị ngọt, quả to vừa phải, ít sâu bệnh, năng suất cao. 29 - Giống Gia Lộc: quả hình nhót rất đẹp, thích hợp cho chế biến làm táo khô, táo mứt chất l−ợng cao. 3/ Nhóm cây hàng hẹp: chiếm khoảng 15% cơ cấu cây, chủ yếu là các giống khế mới chất l−ợng cao. - Giống khế Bắc Biên: quả màu vàng kim, ngọt, chín sớm, từ thời điểm trồng đến khi ra quả chỉ 1 năm, đ−ợc ng−ời tiêu dùng −a thích. - Giống khế Huế: quả màu xanh lá cây, vị ngọt, giòn, ít sâu bệnh, nhanh ra quả, đang là giống đ−ợc nhân dân −a chuộng. - Giống Qs1: là giống nhập nội từ Malaixia, quả có màu vàng đậm, rất ngọt, thanh, là giống mới đang đ−ợc phổ biến. - Giống Đài Loan: đ−ợc nhập từ Đài Loan, quả nhỏ song số l−ợng quả rất lớn, năng suất cao, vị ngọt đậm, thanh, phù hợp trồng ở vùng đồng bằng. 4/ Nhóm cây hỗ trợ: chiếm khoảng 5% số cây; nhóm này đ−ợc trồng dọc hàng rào, ven lối đi bao gồm nhiều loài cây khác nhau: - Cây riềng: trồng dọc theo bờ rào. - Cây me: trồng làm hàng rào đồng thời thu lá làm rau. - Cây mơ lông: Trồng ven bờ rào thu lá làm rau cung cấp cho nghề chế biến thịt chó trong làng nghề. - Cây sả: trồng tận dụng ở những vị trí có đất trống, thu hoạch thân cung cấp cho nghề chế biến thịt chó trong làng nghề. - Cây mùi tàu: trồng d−ới tán các cây hàng rộng, đ−ợc thu hái hàng ngày bán ra thị tr−ờng để thu nhập th−ờng xuyên. - Cây ớt cay: trồng dọc đ−ờng đi, thu quả bán vào thị tr−ờng Hà Nội. Cơ cấu các loài cá trong ao: - Cá rô phi đơn tính: chiếm 60% cơ cấu, là giống cá siêu đực thịt ngon, lớn nhanh, giá bán rất cao. - Cá trắm cỏ: chiếm 10% cơ cấu, loài cá này ăn cỏ, đ−ợc thả để tận dụng toàn bộ cỏ sinh ra trong v−ờn. - Cá trê ta: là loài cá đặc sản, chiếm 20% cơ cấu, loài cá ăn sâu, ở trong hốc hoặc trong ống đ−ợc thả ngầm d−ới ao. - Cá trôi ấn Độ: loài cá này ăn phù du, chiếm 10% cơ cấu cá. V. Kết quả tuyên truyền, nâng cao ý thức môi tr−ờng của cộng đồng làng nghề Cao Xá Hạ. Kết quả tập huấn: Sau khi tập hợp những số liệu có sức thuyết phục từ các mô hình thí nghiệm nh−: thiết bị sản xuất khí sinh học, cống rãnh thải hợp vệ sinh, chế tạo phân hữu cơ từ các chất thải, ao sinh học xử lý n−ớc thải, v−ờn sinh thái theo 30 h−ớng chuyển đổi cơ cấu cây trồng... đề tài tiến hành mở lớp tập huấn để tuyên truyền kiến thức môi tr−ờng, vận động bà con làm theo mô hình. Khoá tập huấn đ−ợc tổ chức nhằm đạt mục tiêu sau đây: 1) Sau khi kết thúc lớp tập huấn học viên phải nắm vững các kiến thức cơ bản về vệ sinh môi tr−ờng nông thôn. 2) Học viên cần vận dụng đ−ợc các kỹ thuật cơ bản để tự xử lý nguồn chất thải quy mô hộ gia đình và nhóm gia đình. Từ khoá tập huấn, học viên đã tiếp thu đ−ợc các nội dung sau: - Ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải, cặn thải làng nghề chăn nuôi. - Kỹ thuật xây và vận hành thiết bị khí sinh học vòm cầu nắp cố định. - Công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) trong môi tr−ờng nông thôn. - Kỹ thuật sản xuất và sử dụng phân hữu cơ bón cho lúa và cây trồng theo h−ớng đầu t− thâm canh cao. Đánh giá về khoá tập huấn: 1) Sự tham gia của học viên: • Số ng−ời trực tiếp tham dự: 100 ng−ời (3 đợt tập huấn). • Học viên tham gia tích cực, tự giác song có sự bất đồng đều về trình độ và tuổi tác. • Do khó khăn về địa điểm, không thể bố trí lớp học với số l−ợng v−ợt quá 50 ng−ời nên ch−ơng trình tập huấn đã đ−ợc phát lên loa truyền thanh của thôn giúp tất cả mọi ng−ời có thể theo dõi nội dung tập huấn. 2) Mức độ đạt đ−ợc của mục tiêu kỹ năng cụ thể: • Học viên nắm đ−ợc nguyên tắc xử lý môi tr−ờng bằng việc tận dụng và xử lý chất thải. • Học viên nắm đ−ợc kỹ thuật vận hành thiết bị khí sinh học nắp cố định. • Học viên h−ởng ứng và biết cách vận dụng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu EM trong chăn nuôi, trồng trọt và vệ sinh môi tr−ờng. • Học viên biết cách lựa chọn cơ cấu cây trồng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của gia đình mình. 3) Mức độ đạt đ−ợc của mục tiêu tổng thể: Học viên thấy rõ sự cần thiết phải tự giác giải quyết vấn đề chất thải từ chính gia đình mình và cùng cộng đồng xây dựng ý thức tự quản, lấy lại vẻ đẹp vốn có của quê h−ơng, hiệu quả của kinh tế v−ờn - ao - chuồng trong bối cảnh làng nghề hiện nay... 4) Khả năng nhận thức của học viên: • Học viên đ−ợc khơi dậy niềm tự hào về quê h−ơng xứ sở cũng nh− ý thức đ−ợc trách nhiệm của mình tr−ớc thực trạng môi tr−ờng hiện nay. 31 • Học viên hiểu đ−ợc t−ơng đối thấu đáo tính −u việt của thiết bị khí sinh học vòm cầu xây bằng gạch nắp cố định và có sự so sánh với các thiết bị hiện có trong làng. • Học viên đề nghị đ−ợc chuyển giao công nghệ và cung ứng chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu EM, giống cây trồng... • Học viên đề nghị tổ chức những khoá tập huấn t−ơng tự một cách th−ờng xuyên hơn để họ có cơ hội tiếp cận những tiến bộ kỹ thuật môi tr−ờng nông thôn. 5) Khó khăn gặp phải trong đợt tập huấn: Do hội tr−ờng nhỏ nên không chứa hết l−ợng ng−ời tham gia lớp tập huấn, một số học viên phải ngồi ở sân và hành lang. 6) Hoạt động tiếp theo: • Huấn luyện kỹ thuật viên phụ trách việc pha chế, cung ứng và h−ớng dẫn sử dụng EM cho nhân dân làng nghề. • Giúp đỡ kỹ thuật cho 2 gia đình chuyển từ cấy lúa sang xây dựng mô hình v−ờn sinh thái. • Tổ chức hội thảo tại làng nghề để chuyển giao kết quả nghiên cứu, bàn với chính quyền địa ph−ơng khôi phục lại h−ơng −ớc làng xóm giữ gìn cảnh quan thiên nhiên theo h−ớng phát triển nông nghiệp bền vững. • Lợi dụng các tổ chức đoàn thể nh−: Hội phụ lão, đoàn thanh niên, Hội phụ nữ, Hội cựu chiến binh, tôn giáo...để tuyên truyền vận động cộng đồng tham gia phong trào giữ gìn môi tr−ờng xanh - sạch - đẹp. Kết quả hội thảo: Sau khi hoàn thành khối l−ợng công việc nghiên cứu xử lý môi tr−ờng tại làng nghề Cao Xá Hạ, đề tài kết hợp với ban lãnh đạo địa ph−ơng tổ chức hội thảo để chuyển giao kết quả nghiên cứu và bàn h−ớng thực hiện. Thành phần tham gia hội thảo gồm có: • Đại diện Cục môi tr−ờng - Bộ tài nguyên và môi tr−ờng. • Đại diện văn phòng, Ban khoa học và kinh tế, Ban thông tin - Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam. • Đại diện Ban lãnh đạo Hội khoa học và Công nghệ mỏ Việt Nam. • Đại diện Mặt trận Tổ quốc xã Đức Giang, Hoài Đức, Hà Tây. • Ban lãnh đạo thôn Cao Xá Hạ, xã Đức Giang, Hoài Đức, Hà Tây. • Các thành viên tham gia đề tài. Nội dung hội thảo: 32 • Trình bày thực trạng môi tr−ờng và ý thức của c− dân làng nghề Cao Xá Hạ thông qua hình ảnh và số liệu phân tích. • Giới thiệu các mô hình xử lý n−ớc thải, cặn thải và kết quả đạt đ−ợc. • Báo cáo kết quả tập huấn môi tr−ờng cho nhân dân làng nghề. • Tiếp thu ý kiến chỉ đạo và bàn ph−ơng h−ớng chuyển giao kết quả nghiên cứu vào thực tiễn. Kết quả hội thảo: • Các đại biểu đều nhất trí cho rằng nguyên nhân sâu xa của nạn ô nhiễm là nhận thức về môi tr−ờng và ý thức tự quản của cộng đồng dân c− đang còn yếu kém. • Đề tài nghiên cứu gắn liền với thực tiễn sản xuất và đời sống của c− dân làng nghề nên đã có những thành công b−ớc đầu. • Để chuyển giao kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, các cấp lãnh đạo sẽ quan tâm giúp đỡ địa ph−ơng bằng việc cử chuyên gia cố vấn trong các lĩnh vực cần thiết. • Về phía địa ph−ơng cần đ−a ra sách l−ợc nhằm nâng cao ý thức tự quản của ng−ời dân, tự lo trang trải những chi phí trong việc xử lý và bảo vệ môi tr−ờng. • Cán bộ địa ph−ơng đề nghị đ−ợc hỗ trợ về kinh phí đào tạo thợ xây thiết bị sản xuất khí sinh học và kỹ thuật viên xử lý môi tr−ờng... Kết quả điều tra nhận thức của ng−ời dân sau các hoạt động của đề tài: Sau các hoạt động của đề tài, nhân dân đã nhận thức sâu sắc tác hại của ô nhiễm môi tr−ờng, họ đã có những kế hoạch xây dựng công trình xử lý chất thải cho gia đình tuỳ theo từng hoàn cảnh cụ thể. Kết quả điều tra đ−ợc trình bày tóm tắt ở bảng 7. Bảng 7. Số công trình xử lý môi tr−ờng tại làng nghề Cao Xá Hạ. Số công trình xây tr−ớc năm 2001 Số công trình hiện có Bể khí sinh học Hố xí tự hoại Bể thu phân Bể khí sinh học Hố xí tự hoại Bể thu phân 12 50 - 74 112 134 Đã có khoảng 60 công trình sản xuất khí sinh học đ−ợc xây theo mẫu mô hình thí nghiệm. Khó khăn gặp phải trong việc h−ởng ứng kết quả đề tài là hiện làng đang thiếu đội thợ lành nghề xây thiết bị sản xuất khí sinh học vòm cầu nắp cố định theo thiết kế của Viện Năng l−ợng, tr−ớc mắt cần phải tiếp tục quan tâm đến vấn đề này. Hơn nữa, muốn giải quyết triệt để vấn đề môi 33 tr−ờng làng nghề Cao Xá Hạ cần phải có thời gian cũng nh− sự phối hợp ăn ý giữa các cấp lãnh đạo, các chuyên gia môi tr−ờng, các tổ chức chính quyền địa ph−ơng...để có thể thuyết phục ng−ời dân xử lý chất thải theo đơn vị gia đình và cộng đồng. VI. Hiệu quả kinh tế, xã hội và môi tr−ờng trong việc áp dụng các mô hình. Bảng 8. Hiệu quả kinh tế, xã hội trong việc áp dụng các mô hình xử lý chất thải. TT Mô hình Giá thành Hiệu quả kinh tế Hiệu quả xã hội và môi tr−ờng 1 Thiết bị khí sinh học 2.300.000đ - 3.000.00đ một công trình dung tích 7-10m3 - Tiết kiệm tiền mua chất đốt phục vụ sinh hoạt và làm nghề. (~10.000đ/ngày, hộ). - Tạo nguồn phân bón cho cây và nuôi trồng thủy sản. - Giảm bớt nặng nhọc cho ng−ời lao động. - Hạn chế thải những khí độc hại vào môi tr−ờng nh− CO, SOx, NOx... - Tiết kiệm tài nguyên cho đất n−ớc. 2 Ao sinh học Công đào: 10.000đ/m3 - Thu hoạch cá. - Thu hoạch bèo phục vụ chăn nuôi. - Thu hoạch các loại rau trên mặt n−ớc và ven bờ. - Tạo thêm việc làm cho ng−ời nông dân theo h−ớng “canh trì”. - Làm sạch n−ớc thải, điều hoà khí hậu. 3 Cống rãnh kín 20.000đ/ m - Đỡ tốn công thu dọn rác r−ởi, ni lông... - Tạo cảnh quan đẹp. - Ngăn chặn sự khuếch tán khí thải hôi thối vào môi tr−ờng. 4 ủ phân hữu cơ Giá bán: 150.000đ/tấn - Tiết kiệm tiền mua phân hoá học. - Cải tạo đất. - Bảo vệ môi tr−ờng đất, n−ớc và không khí. 5 Công nghệ EM 34.000.000đ một lít EM gốc. - Rẻ hơn nhiều so với việc dùng hoá chất. - Bổ sung hệ sinh vật đất. - Tiết kiệm thời gian. - An toàn trong sử dụng 6 V−ờn sinh thái Đầu t−: 5.000.000đ một sào Bắc Bộ. - Thu nhập cao gấp 10 lần so với độc canh cây lúa. - Giải quyết nguồn chất thải. - Tạo cảnh quan đẹp. - Điều hoà vi khí hậu. 34 Kết luận và đề nghị Kết luận: Đề tài đã lựa chọn đ−ợc quy trình công nghệ xử lý n−ớc thải, cặn thải phù hợp, có tính khả thi cho làng nghề Cao Xá Hạ thông qua những phần việc đã đ−ợc thực hiện sau đây: 1. Quan trắc môi tr−ờng n−ớc thải làng nghề Cao Xá Hạ: - Điều tra nguyên nhân và số l−ợng chất gây ô nhiễm, thăm dò tâm lý của ng−ời dân tr−ớc nạn ô nhiễm môi tr−ờng. - Lấy mẫu phân tích chất l−ợng n−ớc thải và bùn cặn tại một số điểm đại diện. 2. Đề xuất qui trình công nghệ xử lý n−ớc thải làng Cao Xá Hạ. 3. Đề xuất qui trình chế tạo phân bón hữu cơ từ cặn lắng n−ớc thải làng Cao Xá Hạ. 4. Xây dựng các mô hình thí nghiệm trên thực địa để chứng minh tính hợp lý của quy trình công nghệ xử lý n−ớc thải, cặn thải và tạo mẫu cho cộng đồng học tập làm theo trong đó có: - Mô hình thiết bị sản xuất khí sinh học quy mô gia đình. - Mô hình cống rãnh thải hợp vệ sinh quy mô cụm gia đình. - Mô hình ao sinh học xử lý n−ớc thải tập trung. - Mô hình v−ờn sinh thái theo h−ớng đa canh. - Mô hình ứng dụng công nghệ vi sinh vật hữu hiệu (EM) trong môi tr−ờng nông thôn. 5. Tổ chức các đợt tập huấn nâng cao kiến thức môi tr−ờng và ý thức tự quản cho cộng đồng dân c− làng nghề Cao Xá Hạ. 6. Tổ chức hội thảo tham quan thực địa và chuyển giao kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất và đời sống. Để giải quyết dứt điểm vấn đề ô nhiễm tại làng nghề Cao Xá Hạ cần phải thực hiện tiếp những phần việc : 1. Nạo vét kênh m−ơng, khơi thông dòng chảy. 2. Vận động nhân dân tự túc xây thiết bị sản xuất khí sinh học để xử lý phân thải, cặn thải. 3. Lập lại thói quen dùng phân hữu cơ bón cho lúa và cây trồng. 4. Phát động phong trào trồng cây dọc đ−ờng làng, ngõ xóm. 5. Xây dựng 5 ha v−ờn sinh thái phía Nam của thôn. 6. Khôi phục lại h−ơng −ớc làng xóm, nghiêm chỉnh chấp hành luật môi tr−ờng của Nhà N−ớc. 35 Đề nghị: Nạn ô nhiễm môi tr−ờng làng nghề (nói chung) và Cao Xá Hạ (nói riêng) liên quan nhiều đến ý thức của mỗi ng−ời dân trong cộng đồng. Các kết quả nghiên cứu của đề tài gắn liền với thực tiễn sản xuất và hoàn toàn có tính khả thi. Để thực hiện tốt việc chuyển giao kết quả nghiên cứu, chúng tôi xin có một số đề nghị nh− sau: • Các cấp lãnh đạo tạo điều kiện để cộng đồng luôn đ−ợc tiếp cận với những tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất cũng nh− xử lý môi tr−ờng. • Giúp đỡ làng Cao Xá Hạ một dự án đào tạo kỹ thuật viên môi tr−ờng, huấn luyện đội thợ lành nghề về kỹ thuật xây thiết bị khí sinh học... để có thể xây dựng nơi đây thành làng nghề kiểu mẫu. • Cho đề tài đ−ợc tiếp tục hoạt động d−ới hình thức tuyên truyền nâng cao kiến thức môi tr−ờng và ý thức tự quản của cộng đồng dân c− ở một số làng nghề chế biến nông sản (t−ơng tự làng Cao xá Hạ) với các nội dung sau: 1. Triển khai một số mô hình trình diễn xử lý và sử dụng n−ớc thải, cặn thải. 2. Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài giảng về kiến thức môi tr−ờng và bảo vệ môi tr−ờng gồm các mảng: - Hệ sinh thái bền vững làng quê truyền thống Việt Nam. - Các nguyên nhân và nguy cơ ô nhiễm làng nghề chế biến nông sản. - Các giải pháp và mô hình bảo vệ môi tr−ờng trong lành làng nghề chế biến nông sản. - Tổ chức cộng đồng theo tiêu chí bảo vệ môi tr−ờng. 3. Tổ chức một số đợt tập huấn nâng cao hiểu biết môi tr−ờng cho cộng đồng dân c− làng nghề. 36 Báo cáo chính Mở đầu Cùng với sự nghiệp đổi mới chung của nền kinh tế - xã hội trên toàn quốc, tốc độ phát triển làng nghề tại các vùng nông thôn Việt Nam đang ngày một gia tăng. Điều đó đem lại nhiều hiệu quả tr−ớc mắt nh−: tạo ra sản phẩm cho xã hội, tạo công ăn việc làm trong thời gian nông nhàn của ng−ời nông dân, góp phần xoá đói giảm nghèo, giảm tệ nạn ... Tuy nhiên, bên cạnh những kết quả đáng khích lệ, hoạt động sản xuất làng nghề đang còn gây ra nhiều hậu quả xấu đối với môi tr−ờng và sức khoẻ con ng−ời. Do đặc thù qui mô nhỏ, nằm xen kẽ với khu vực dân c− nên hầu hết các làng nghề không có biện pháp xử lý chất thải đồng bộ, hiện đã và đang gây ra nhiều bức xúc cần giải quyết. Sự ô nhiễm tại các làng nghề nói chung rất đa dạng, việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý n−ớc thải sinh hoạt làng nghề là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh−: thành phần tính chất n−ớc thải, mức độ cần thiết làm sạch, điều kiện địa lý - kinh tế của địa ph−ơng, năng l−ợng, tính chất đất đai, diện tích khu xây dựng trạm xử lý, l−u l−ợng n−ớc thải, công suất của nguồn...Với mong muốn tìm đ−ợc một mô hình phù hợp có tính khả thi trong điều kiện đầu t− hạn hẹp ở các vùng nông thôn, năm 2001 - 2002 Liên hiệp các Hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam đã giao cho Hội khoa học và công nghệ mỏ Việt Nam chủ trì đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý n−ớc thải sinh hoạt làng nghề và biện pháp thu hồi, sử dụng cặn lắng”. Mục tiêu của đề tài : - Lựa chọn đ−ợc qui trình công nghệ xử lý n−ớc thải thích hợp, áp dụng cho đối t−ợng cụ thể là làng nghề Cao Xá Hạ thuộc xã Đức Giang, huyện Hoài Đức, Tỉnh Hà Tây. - Xây dựng ph−ơng án chế biến sử dụng bùn cặn làm phân bón cho cây trồng với ph−ơng châm “Sạch làng - tốt ruộng - đẹp quê h−ơng". Đề tài thực hiện trong hai năm (2001 - 2002), sau đây là những kết quả nghiên cứu của đề tài. 37 Phần I: Thực trạng làng nghề và một số kết quả nghiên cứu môi tr−ờng Từ năm 1990 tới nay, với chính sách mở cửa của Nhà n−ớc nhiều làng nghề truyền thống đã đ−ợc khôi phục và phát triển nhanh chóng. Các làng nghề rất đa dạng, phong phú về hình thức tổ chức sản xuất: quy mô hộ gia đình, tổ hợp tác, xí nghiệp t− nhân, công ty trách nhiệm hữu hạn. Một số làng nghề mới phát sinh do nhu cầu của xã hội nh− làng nghề tái chế giấy, làng nghề tái chế nhựa, làng nghề tái chế kim loại...Số l−ợng làng nghề ở n−ớc ta có thể xếp thành 6 ngành chính nh− bảng 1. Bảng 1. Nhóm các làng nghề theo ngành sản xuất TT Phân ngành sản xuất tại các làng nghề Số l−ợng 1 Chế biến nông sản, thực phẩm, d−ợc liệu 381 2 Dệt nhuộm, may mặc và tơ tằm 144 3 Vật liệu xây dựng, gốm, sành sứ, thủy tinh 118 4 Thủ công mỹ nghệ 123 5 Tái chế phế thải, phế liệu, cơ khí, đúc 74 6 Các ngành khác 90 Nguồn: Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên, 2003 [9]. Nhìn chung các làng nghề nhỏ bé về quy mô, trình độ sản xuất thấp, thiết bị cũ và công nghệ lạc hậu, trình độ quản lý yếu kém nên đã làm nảy sinh nhiều vấn đề môi tr−ờng nông thôn nh− gây ô nhiễm đất, n−ớc, không khí, tiếng ồn làm ảnh h−ởng đến sức khoẻ của nhiều ng−ời dân. Riêng vùng đồng bằng sông Hồng, các làng nghề phân bố nh− bảng 2. Bảng 2. Sự phân bố làng nghề vùng đồng bằng sông Hồng. TT Tỉnh, thành Số l−ợng 1 Hà tây 120 2 Thái Bình 82 3 Bắc Ninh 58 4 Nam Định 47 5 H−ng Yên 47 6 Hải D−ơng 34 7 Hà Nội 31 8 Ninh Bình 26 9 Hà Nam 21 10 Hải Phòng 19 11 Vĩnh Phúc 16 Tổng số 501 38 Nguồn: Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên, 2003 [9]. Các dạng ô nhiễm do hoạt động làng nghề. (Thông tin từ Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên, 2003 [9]) Môi tr−ờng làng nghề chịu ảnh h−ởng của điều kiện sản xuất, các hoạt động dịch vụ và sinh hoạt. Các dạng ô nhiễm có thể khái quát nh− sau: • ô nhiễm môi tr−ờng n−ớc: Do sự có mặt của các chất hữu cơ và hoá chất hoà tan trong n−ớc thải, do khuẩn coliform. Đề tài KC 08 - 06 do Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên thực hiện có nghiên cứu một số mẫu n−ớc thải sản xuất bún ở Vũ Hội - Vũ Th− - Thái Bình, kết quả đ−a ra ở bảng 3. Bảng 3. Đặc tính n−ớc thải sản xuất bún ở Vũ Hội -Vũ Th− - Thái Bình. TT Chỉ tiêu M1 M2 TCVN 5945/95 loại B 1 PH 7,2 7,3 5,5- 9,0 2 Độ đục (NTU) 75 50 - 3 Rắn lơ lửng (mg/l) 165 125 100 4 Rắn tổng số (mg/l) 270 235 - 5 DO (mg/l) 2,10 2,30 4 6 BOD5 (mg/l) 175,20 105,50 50 7 COD (mg/l) 207,50 160,0 100 8 H2S (mg/l) 1,95 1,65 1,0 9 NH3 (mg/l) 1,35 1,3 1,0 10 Coliform (MPN/100ml) 12.500 18.500 10.000 11 Nitơ tổng số 2,80 2,30 60 12 Photpho tổng (mg/l) 1,2 1,0 6 Ghi chú: M1: N−ớc thải trong khu sản xuất. M2: N−ớc thải tổng hợp tr−ớc khi thải ra môi tr−ờng xung quanh. Nguồn: Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên, 2003 [9]. N−ớc thải các làng nghề làm bún bánh rất giàu chất hữu cơ, chúng bị phân hủy gây mùi hôi thối làm mất mỹ quan và nếu tích đọng lâu ngày sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng. • ô nhiễm không khí: Hầu hết nhiên liệu sử dụng trong các làng nghề là than, củi; chỉ có rất ít doanh nghiệp sử dụng gas, điện. Vì vậy hàm l−ợng các khí CO, CO2, SO2, NOx trong nhiều làng nghề khá cao. Tại các làng nghề sản xuất vật liệu xây dựng nh− gạch đỏ (Khai Thái - Hà Tây); vôi (Xuân Quan - H−ng Yên) hàng năm sử dụng hết khoảng 6.000 tấn than; 100 tấn củi nhóm lò; 250 tấn bùn; 10m3 đá và nhiều lò gạch thủ công nằm rải rác trong khu dân c− ở tất cả các tỉnh đồng bằng sông Hồng đã sinh ra nhiều loại bụi và chất thải nguy hại, v−ợt quá tiêu chuẩn cho phép 3 - 5 lần, 39 hàm l−ợng các khí CO, CO2, SO2, NOx v−ợt tiêu chuẩn cho phép hàng chục lần làm ảnh h−ởng đến sản l−ợng cây trồng và gây xung đột trong cộng đồng dân c−. • Ô nhiễm môi tr−ờng đất: Các chất thải rắn và lỏng thải vào môi tr−ờng đã làm thay đổi thành phần lý, hoá, sinh của đất, làm giảm năng suất cây trồng, vật nuôi và ảnh h−ởng đến chất l−ợng nông sản... Ô nhiễm đất xảy ra nghiêm trọng nhất ở các làng nghề tái chế kim loại. Theo điều tra sơ bộ, hàm l−ợng các kim loại nặng trong n−ớc thải của các làng nghề tái chế kim loại cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần và trực tiếp thải vào môi tr−ờng không qua xử lý. Ví dụ ở xã Chỉ Đạo (H−ng Yên), nguyên liệu để sản xuất của làng nghề này là các bình ắcquy hỏng, nhiên liệu sử dụng để nấu là than qua lửa lấy từ các x−ởng đúc kim loại, lò vôi. Các kim loại nặng có trong chất thải phát sinh từ quá trình sản xuất chì đã xâm nhập vào môi tr−ờng đất chủ yếu qua 2 con đ−ờng: ắ Phát tán vào không khí rồi theo n−ớc m−a lắng đọng vào đất. ắ Theo n−ớc thải đổ vào m−ơng t−ới ruộng. Môi tr−ờng ô nhiễm đã ảnh h−ởng đến năng suất, chất l−ợng cây trồng và sức khoẻ của ng−ời dân xã Chỉ Đạo. Theo kết quả tính toán của tr−ờng Đại học Khoa học Tự nhiên, thiệt hại gây ra cho cộng đồng ở đây là 93,5 triệu đồng/năm, chiếm 17,1% tổng thu nhập do hoạt động làng nghề mang lại. ảnh h−ởng của hoạt động làng nghề tới sức khoẻ cộng đồng. (Tr−ờng Đại học khoa học Tự nhiên, 2003 [9]). Theo số liệu thống kê của các cơ sở y tế về tình hình sức khoẻ của nhân dân làng nghề cho thấy làng nghề khác nhau thì các bệnh nghề nghiệp cũng nh− tỷ lệ số ng−ời mắc bệnh nghề nghiệp cũng khác nhau: - Làng nghề cơ khí, đúc, sản xuất nguyên liệu: tỷ lệ ng−ời mắc bệnh phổi, bệnh phế quản cao do sử dụng l−ợng than lớn. - Làng nghề tẩy nhuộm vải sợi, mạ kim loại: tỷ lệ ng−ời bị bệnh ung th− cao, tuổi thọ thấp do sử dụng nhiều hoá chất độc hại và kim loại nặng. - Làng nghề chế biến l−ơng thực, mây tre đan, chế biến gỗ: do nguồn n−ớc bị ô nhiễm nên th−ờng mắc các bệnh ngoài da, mắt hột, phụ khoa... - Những làng nghề gây tiếng ồn lớn: tỷ lệ ng−ời mắc bệnh thần kinh, bệnh não cao, tuổi thọ thấp. Ví dụ nh− ở làng nghề chế biến l−ơng thực, thực phẩm vùng Cát Quế, D−ơng Liễu (Hà Tây) hàng năm có tỷ lệ ng−ời mắc bệnh ngoài da, đau mắt hột chiếm hơn 70% dân số do ô nhiễm nguồn n−ớc. ở làng nghề gốm Bát Tràng, ô nhiễm môi tr−ờng không khí đã ảnh h−ởng lớn đến sức khoẻ của ng−ời dân: qua điều tra sức khoẻ của 223 ng−ời dân thì có 76 ng−ời bị bệnh đ−ờng hô hấp và 23 ng−ời bị bệnh lao. 40 Phần II: lựa chọn địa điểm nghiên cứu 2.1. Tình hình phát triển làng nghề ở tỉnh Hà Tây: (Thông tin lấy từ Sở công nghiệp Hà Tây, 2001[8]). Hà Tây x−a kia còn gọi là Xứ Đoài - Sơn Nam Th−ợng đã từng đ−ợc ca ngợi là nơi “tụ khí anh hoa” với bao danh lam thắng cảnh và cũng nổi tiếng là “đất trăm nghề” mà mỗi sản phẩm độc đáo đều hàm chứa giá trị văn hoá, bản sắc dân tộc. Trải qua các giai đoạn thăng trầm của lịch sử, với bàn tay cần cù của ng−ời nông dân, nghề thủ công phát triển đã hình thành những làng nghề và số làng nghề ngày càng đông thêm. Làng nghề phát triển đã thu hút đ−ợc lực l−ợng lao động ở nông thôn, góp phần giải quyết việc làm nhằm thực hiện ch−ơng trình xoá đói giảm nghèo, chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn theo chiều h−ớng công nghiệp hoá, hiện đại hoá, đ−a giá trị CN - TTCN năm 2000 đạt 30,5% trong GDP của tỉnh. Đời sống nhân dân làng nghề đ−ợc cải thiện, cơ sở hạ tầng nông thôn đ−ợc nâng cấp từng b−ớc, đáp ứng yêu cầu sản xuất và đời sống, trật tự an ninh ổn định... Hiện nay toàn tỉnh Hà Tây có 916 làng nghề trong đó 120 làng đã đ−ợc UBND tỉnh cấp bằng công nhận đạt tiêu chí làng nghề thuộc 6 ngành sản xuất công nghiệp - tiểu, thủ công nghiệp sau: - Ngành chế biến l−ơng thực - thực phẩm - Ngành thủ công mỹ nghệ - chế biến lâm sản. - Ngành công nghiệp khai khoáng - vật liệu xây dựng. - Ngành công nghiệp cơ khí - điện - Ngành công nghiệp d−ợc phẩm - hoá chất - Ngành công nghiệp dệt may - hàng tiêu dùng Những huyện đã phát triển đ−ợc nhiều làng nghề là Phú Xuyên có 23 làng, Th−ờng tín có 24 làng, Thanh Oai 20 làng, Hoài Đức 10 làng nghề...Toàn Đảng, toàn dân tỉnh Hà Tây đang phấn đấu đến năm 2005 có 80% số làng trong tỉnh có nghề trong đó có 150 làng đạt tiêu chuẩn làng nghề CN- TTCN và đến năm 2010 toàn tỉnh có 200 làng đạt tiêu chuẩn làng nghề. 2.2. Sự ô nhiễm làng nghề chế biến nông sản ở Hà Tây. Phần lớn các làng nghề hiện nay đang hoạt động với quy mô sản xuất nhỏ, phân tán ở các hộ gia đình. Hầu hết công nghệ sản xuất ch−a có thiết bị xử lý chất thải cộng với nhận thức về bảo vệ môi tr−ờng của ng−ời dân ch−a cao đã làm cho làng nghề bị ô nhiễm nặng, đặc biệt là các làng nghề chế biến nông sản thực phẩm mà điển hình là Cát Quế, Minh Khai, D−ơng Liễu, Cao Xá Hạ thuộc huyện Hoài Đức. Tốc độ tăng tr−ởng của sản xuất tỷ lệ thuận với tốc độ gia tăng về ô nhiễm; bảng 4 trình bày những số liệu mô tả hoạt động của 4 làng nghề chế biến nông sản điển hình vào thời điểm cuối năm 2000: 41 Bảng 4. Đặc điểm làng nghề chế biến nông sản ở huyện Hoài Đức. TT Điểm đặc thù D−ơng liễu Cát Quế Minh Khai Cao Xá Hạ 1 Tổng số hộ 2469 2556 1070 340 Số hộ SX CN - TTCN 2339 (95%) 1528 (60%) 907 (85%) 163 (82%) 2 Tổng số lao động (ng−ời) 7226 6350 2077 1207 Số lao động SX CN -TTCN 6920 (96%) 3277 (52%) 1761 (85%) 845 (69%) 3 Tổng giá trị sản xuất (tỷ đồng) 43,2 53,5 115 11 GT SX CN - TTCN (tỷ đồng) 29 (67%) 33 (62%) 105 9,8 (89%) 4 Thu nhập bình quân (triệu đồng/ng−ời/năm) 3,81 3,81 9,19 3,81 5 Thu nhập bình quân từ SX CN - TTCN (triệu đồng/ng−ời/năm) 5,85 5,85 10,3 3,85 Nguồn: Sở công nghiệp Hà Tây, 2001[8]). Theo số liệu điều tra của Viện KH & CN Môi tr−ờng - ĐHBK Hà Nội, 12/2000 [5], phế liệu của sản xuất tinh bột từ sắn hoặc dong gồm: tạp chất thô và vỏ gỗ chiếm 150 - 200 kg/tấn sản phẩm đ−ợc ng−ời dân tận dụng phơi khô để làm chất đốt. Công đoạn lọc tách tinh bột ra khỏi bã có thể thu đ−ợc từ 217- 412kg bã rắn/tấn sản phẩm dùng làm thức ăn gia súc..., ngoài ra n−ớc thải từ làm nghề cũng mang màu sắc của những chất hữu cơ hoà tan. Làng nghề D−ơng Liễu là một ví dụ điển hình về ô nhiễm: phế thải không tận dụng hết phần lớn đ−ợc chất đống dọc đ−ờng đi, một phần đ−ợc tống theo n−ớc thải cùng chất thải chăn nuôi gây nên từng mảng phân hôi thối, trôi nổi quanh nhà ở và khu vực làm nghề. Một thực tế đáng buồn là nông dân hiện nay không còn thói quen dùng phân hữu cơ để bón cho cây khiến cho các làng nghề ô nhiễm tới mức trầm trọng. 2.3. Lựa chọn địa điểm nghiên cứu môi tr−ờng: Sau khi điều tra, khảo sát thực trạng một số làng nghề, đề tài quyết định chọn làng nghề Cao Xá Hạ thuộc xã Đức Giang, huyện Hoài Đức, tỉnh Hà Tây làm đối t−ợng nghiên cứu vì những lý do sau đây: • Hà Tây là tỉnh có nhiều làng nghề nhất thuộc vùng đồng bằng sông Hồng. • Trong các loại hình khác nhau, làng nghề chế biến nông sản thực phẩm chiếm đa số (chiếm 41% số làng nghề cả n−ớc). • Hoài Đức là huyện có nhiều làng nghề chế biến nông sản thực phẩm. • Cao Xá Hạ là làng nghề làm bún bánh nổi tiếng, có lịch sử lâu đời. 42 Phần Iii Nội dung và ph−ơng pháp nghiên cứu 3.1. Nội dung đề tài cần thực hiện. - Nghiên cứu tài liệu về công nghệ xử lý n−ớc thải nguồn gốc hữu cơ; các ph−ơng pháp thu hồi, chế biến và sử dụng cặn lắng. - Điều tra nguồn gốc và số l−ợng các chất gây ô nhiễm n−ớc thải làng Cao Xá Hạ. Lấy mẫu phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm n−ớc thải, xác định tính chất bùn cặn của làng nghề. - Đánh giá khả năng xử lý nguồn n−ớc thải làng nghề Cao Xá Hạ và đề xuất ph−ơng án sử dụng bùn cặn. - Xây dựng các mô hình thử nghiệm xử lý n−ớc thải, cặn thải. - Tập huấn kiến thức bảo vệ môi tr−ờng cho cộng đồng dân c− làng nghề Cao Xá Hạ. - Tổ chức hội thảo, chuyển giao kết quả nghiên cứu cho cơ sở. 3.2. Các ph−ơng pháp đ−ợc áp dụng Chất l−ợng môi tr−ờng nông thôn là kết quả của nhiều mối quan hệ qua lại nhiều chiều mà nhà nghiên cứu cần quan tâm nh−: hoạt động kinh tế, hoạt động xã hội công cộng, văn hoá nhân văn, cơ sở hạ tầng và các hoạt động quản lý nhà n−ớc... Kế thừa kinh nghiệm của đồng nghiệp, đề tài lựa chọn các ph−ơng pháp tiếp cận nghiên cứu môi tr−ờng sau đây: - Tiếp cận theo h−ớng những ảnh h−ởng của cơ chế chính sách vĩ mô của Đảng và Nhà n−ớc đến môi tr−ờng tự nhiên, kinh tế - xã hội và con ng−ời ở nông thôn. - Tiếp cận môi tr−ờng theo h−ớng chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp nông thôn. - Tiếp cận nghiên cứu môi tr−ờng trong bối cảnh sản xuất nông nghiệp theo h−ớng đầu t− thâm canh cao. - Tiếp cận nghiên cứu môi tr−ờng trong điều kiện kinh tế thị tr−ờng trên cơ sở hộ gia đình nông dân trở thành đơn vị kinh tế tự chủ. - Tiếp cận nghiên cứu môi tr−ờng theo mức độ nhận thức môi tr−ờng của cộng đồng theo các luật tục và h−ơng −ớc làng xóm cũng nh− văn hoá ứng xử của con ng−ời với môi tr−ờng. áp dụng 5 ph−ơng pháp tiếp cận trên cho việc nghiên cứu môi tr−ờng ở một địa ph−ơng cụ thể là làng nghề Cao Xá Hạ, đề tài đã tiến hành các công việc sau: 43 1- Điều tra theo ph−ơng pháp PRA (đánh giá nông thôn có sự tham gia của cộng đồng): lập biểu điều tra, phỏng vấn... • Xác định nguồn và số l−ợng chất gây ô nhiễm tại khu vực nghiên cứu. • Lấy các thông tin ảnh h−ởng đến thực trạng môi tr−ờng. • Thăm dò ý thức cộng đồng tr−ớc nạn ô nhiễm môi tr−ờng... 2- Ph−ơng pháp lấy mẫu: • Ph−ơng pháp lấy mẫu n−ớc dựa theo TCVN 5992-1995 t−ơng đ−ơng với ISO 5667-2:1991 và TCVN 5999-1995 t−ơng đ−ơng với ISO 5667-10:1992 • Ph−ơng pháp bảo quản và xử lý mẫu n−ớc dựa theo TCVN 5993-1995 t−ơng đ−ơng với ISO 5667-3:1985. • Ph−ơng pháp đánh giá chất l−ợng n−ớc sau xử lý theo TCVN5945-1995 và bùn cặn theo TCVN5298- 1995. • Nơi thực hiện việc phân tích mẫu chất lỏng: Phòng nghiên cứu môi tr−ờng - Viện Khoa học Công nghệ mỏ. • Nơi thực hiện việc phân tích mẫu chất rắn: Viện Sinh học Nông nghiệp- Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I. 3- Nguyên tắc lựa chọn giải pháp thích hợp: • Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất l−ợng n−ớc thải sau xử lý có thể phục vụ t−ới tiêu và nuôi trồng thủy sản. • Công nghệ xử lý phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, vốn đầu t− và chi phí thấp. • Có khả năng tái sử dụng các nguồn chất thải nh− năng l−ợng, phân bón... 4- Ph−ơng pháp xây dựng mô hình: xây dựng những mô hình xử lý chất thải với quy mô gia đình và cụm gia đình làm địa bàn học tập và nhân rộng cho cộng đồng dân c−. 5- Ph−ơng pháp tập huấn: tổ chức tập huấn theo modul, mỗi modul là một nội dung nhỏ, hoàn chỉnh do một chuyên gia phụ trách, các modul hợp lại thành một nội dung lớn liên hoàn về vấn đề môi tr−ờng làng nghề. 6- Ph−ơng pháp chuyển giao, ứng dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất: • Cộng tác đắc lực với chính quyền địa ph−ơng. • Đào tạo kỹ thuật viên cho cơ sở. • Tích cực phát huy nguồn vốn nội lực trong cộng đồng. • Tổ chức thành lập đội tự quản phụ trách việc giữ gìn vệ sinh môi tr−ờng. 44 Phần iv. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. 4.1. Tổng quan về các ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải, cặn thải. 4.1.1.Công nghệ xử lý n−ớc thải nguồn gốc hữu cơ: ở các n−ớc phát triển ng−ời ta th−ờng xử lý n−ớc thải trong những công trình tập trung. Về nguyên tắc, để xử lý n−ớc thải có thể dùng các ph−ơng pháp cơ - lý học, hoá học, hoá lý và sinh học song đối với chất thải làng nghề bún bánh chất thải mang nguồn gốc hữu cơ có thể tận dụng làm phân bón nên đề tài lựa chọn hai ph−ơng pháp chủ đạo là cơ học và sinh học. • Ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải bằng cơ học gồm các thiết bị sau: - Song chắn rác: Giữ lại rác rồi chuyển đến máy nghiền để nghiền nhỏ rác, sau đó đổ trở lại song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn. Gần đây ng−ời ta áp dụng loại song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác. - Bể lắng cát: Tách các chất bẩn vô cơ có trọng l−ợng riêng lớn hơn nhiều so với trọng l−ợng riêng của n−ớc nh− xỉ than, cát...ra khỏi n−ớc thải. - Bể lắng: Tách các chất lơ lửng có trọng l−ợng riêng lớn hơn trọng l−ợng riêng của n−ớc, chất lơ lửng nặng sẽ lắng xuống đáy còn chất lơ lửng nhẹ nổi lên mặt n−ớc. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (cặn) lên công trình xử lý cặn. - Bể vớt dầu mỡ: th−ờng dùng trong công trình xử lý n−ớc thải công nghiệp. - Bể lọc: nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích th−ớc nhỏ bằng cách cho n−ớc thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, th−ờng sử dụng cho một số loại n−ớc thải công nghiệp. Theo Hoàng Huệ, 1996 [1]): + Ph−ơng pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ đ−ợc đến 60% các tạp chất không hoà tan có trong n−ớc thải sinh hoạt và giảm BOD đến 20%. + Để tăng hiệu suất làm việc của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp thoáng gió sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý đạt tới 75% theo hàm l−ợng chất lơ lửng và 40 - 50% theo BOD. 45 + Trong số các công trình xử lý cơ học phải kể đến cả bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn lắng. Thông th−ờng thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ tr−ớc khi xử lý sinh học. • Ph−ơng pháp xử lý n−ớc thải bằng sinh học: Dựa vào sự sống và hoạt động của các vi sinh vật để ôxy hoá chất bẩn hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong n−ớc thải. Những công trình xử lý sinh hoá đ−ợc phân thành hai nhóm: - Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên. - Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo. Những công trình sinh học thực hiện trong điều kiện tự nhiên là: Cánh đồng t−ới, bãi lọc, hồ sinh học... Quá trình xử lý diễn ra chậm, dựa chủ yếu vào nguồn ôxy và vi sinh có trong đất và n−ớc. Những công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo là: Bể lọc sinh học (biophin), bể làm thoáng sinh học (aêrôten)...Do tác động nhân tạo nên quá trình xảy ra nhanh hơn, c−ờng độ mạnh hơn. Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn (xử lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90 - 95% và không hoàn toàn với BOD giảm tới 40 - 80% (Hoàng Huệ, 1996 [1]). Giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng đợt I. Để l−u giữ màng sinh khối (sau biophin) hoặc bùn hoạt tính (sau bể aêrôten) dùng bể gọi là bể lắng đợt II. Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh. Bởi vậy sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện giai đoạn khử trùng n−ớc thải tr−ớc khi xả vào dòng chảy hoặc hồ chứa chung. 4.1.2.Công nghệ xử lý cặn lắng: Trong quá trình xử lý n−ớc thải bằng bất kỳ ph−ơng pháp nào cũng tạo nên một l−ợng cặn đáng kể (bằng 0,5 - 1% tổng l−u l−ợng n−ớc thải hoặc cao hơn). Các chất lơ lửng không hoà tan ở bể lắng đợt I gọi là cặn t−ơi, cặn giữ lại ở bể lắng đợt II là sinh khối bùn hoạt tính. Nói chung các loại cặn trên đều có mùi hôi thối khó chịu (nhất là cặn t−ơi) và chứa nhiều vi trùng gây bệnh nên rất nguy hiểm; do vậy nhất thiết 46 phải xử lý cặn một cách thích đáng. Để giảm hàm l−ợng chất hữu cơ trong cặn và để đạt các chỉ tiêu vệ sinh th−ờng áp dụng ph−ơng pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các công trình tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể mê tan hoặc xử lý trong các thiết bị có sử dụng vi sinh vật hiếu khí . Bể tự hoại và bể lắng hai vỏ thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ: lắng cặn và lên men cặn lắng. Bể mêtan là công trình t−ơng đối hiện đại chỉ ứng dụng để lên men cặn lắng. Đôi khi bể này cũng còn đ−ợc sử dụng để xử lý sơ bộ n−ớc thải công nghiệp có nồng độ cao. Để giảm độ ẩm của cặn đã lên men th−ờng sử dụng các công trình: hố bùn (đối với trạm xử lý nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị lọc chân không, lọc ép, thiết bị sấy khô bằng cơ học... Khi l−ợng cặn khá lớn có thể sử dụng ph−ơng pháp sấy nhiệt. ở các n−ớc tiên tiến ng−ời ta th−ờng đốt cặn để thu năng l−ợng hoặc nhiệt phân chúng để thu các sản phẩm dạng rắn, lỏng, khí khác nhau. 4.1.3. Sơ đồ công nghệ trạm xử lý n−ớc thải: Dây chuyền công nghệ xử lý là tổ hợp công trình trong đó n−ớc thải đ−ợc xử lý từng b−ớc theo thứ tự tách các cặn lớn đến các cặn nhỏ, những chất không hoà tan đến những chất keo và hoà tan. Khử trùng là khâu cuối cùng. Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh−: - Thành phần tính chất n−ớc thải - Mức độ cần thiết làm sạch - Các yếu tố khác: điều kiện địa lý của địa ph−ơng, năng l−ợng, tính chất đất đai, diện tích khu xây dựng trạm xử lý, l−u l−ợng n−ớc thải, công suất của nguồn... Dây chuyền công nghệ của một trạm xử lý hoàn chỉnh có thể chia làm 4 khối: 1- Khối xử lý cơ học: N−ớc thải theo thứ tự qua song chắn rác, bể lắng cát và bể lắng đợt I. 2- Khối xử lý sinh học: n−ớc thải theo thứ tự qua khối xử lý cơ học, công trình xử lý sinh học, bể lắng đợt II. 3- Khối khử trùng: N−ớc thải sau khi qua khối xử lý cơ học hoặc khối xử lý sinh học đ−ợc hoà trộn cùng chất khử trùng và cho tới bể trộn, bể tiếp xúc. Phản ứng khử trùng diễn ra ở bể tiếp xúc. 4- Khối xử lý cặn: bể lắng, công trình làm khô cặn. 47 Sơ đồ tổng quát dây chuyền công nghệ trình bày ở hình 1 (trang bên). Chỉ trong tr−ờng hợp trạm xử lý qui mô lớn và yêu cầu vệ sinh cao thì mới áp dụng sơ đồ xử lý này. Đối với tr−ờng hợp cho phép giảm mức độ xử lý hoặc đối với những trạm có công suất nhỏ sơ đồ có thể giản đơn hơn: a. Khi cần xử lý cơ học chủ yếu tách ra khỏi n−ớc thải các cặn bẩn ở dạng không hoà tan thì sẽ không có khối II.(Xem hình 1) b. Khi công suất trạm d−ới 5000 m3/ngày đêm, song chắn rác của trạm bơm chính thiết kế với khe hở 16 mm thì trên trạm xử lý có thể không xây dựng song chắn rác. c. Khi công suất trạm ≤ 100 m3/ngày đêm, không cần xây dựng bể lắng cát vì có nhiều khó khăn trong quản lý. d. Khi bể lắng lần I là bể lắng hai vỏ hoặc bể tự hoại thì công trình 3 và 8 kết hợp làm một. e. Khi xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên thì không có bể lắng đợt II. g. Khi công suất của trạm xử lý nhỏ d−ới 500 m3/ngày đêm và đặt gần các công trình dân dụng thì không nên xây dựng sân phơi bùn (9). Khi đó dùng ôtô hút bùn và vận chuyển đi xa h. Gần đây với những trạm xử lý công suất d−ới 700 m3/ngày đêm, ng−ời ta xây dựng công trình xử lý kiểu aêrôten kéo dài thời gian làm thoáng hoặc m−ơng sinh hoá thì sơ đồ công nghệ lại càng đơn giản hơn. Trong tr−ờng hợp nếu điều kiện vệ sinh cho phép giảm mức độ xử lý thì có thể không cần xây dựng bể lắng đợt II. Ngoài ra cũng cần kể đến những tr−ờng hợp riêng khi l−u l−ợng n−ớc thải ít (d−ới 100 m3/ngày đêm), nếu điều kiện vệ sinh cho phép áp dụng bể tự hoại thì bể tự hoại có thể là công trình duy nhất trong dây chuyền công nghệ. Nói chung phải dựa trên cơ sở tính toán mức độ cần thiết xử lý n−ớc thải có đề cập tới điều kiện địa ph−ơng và yếu tố kinh tế kỹ thuật mà quyết định ph−ơng pháp xử lý. 48 Hình 1. Sơ đồ nguyên tắc dây chuyền công nghệ trạm xử lý n−ớc thải. N−ớc thải I Sử dụng cát II IV Clo Sử dụng cặn III đ−ờng n−ớc; đ−ờng cặn đ−ờng phân chia khối I- Khối xử lý cơ học; II- Khối xử lý sinh học; Xả ra nguồn III- Khối khử trùng IV- Khối xử lý cặn. 1. Song chắn rác; 1a. Máy nghiền rác; 2. Bể lắng cát; 2a. Sân phơi cát; 3. Bể lắng đợt I; 4. Công trình xử lý sinh học; 5. Bể lắng lần II; 6. Máng trộn; 7. Bể tiếp xúc; 8. Công trình xử lý cặn; 9. Công trình làm khô cặn. 1a 1 22a 3 4 5 6 7 8 9 49 4.1.4.Công nghệ chế biến kết hợp cặn n−ớc thải với rác sinh hoạt. (A.Z. Evilevich, M.A. Evilevich, 1998 [11].) Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu tiến hành theo h−ớng chế biến kết hợp cặn n−ớc thải với rác thải để sử dụng thuận tiện hơn. Phân compost nhận đ−ợc khi đó ảnh h−ởng tốt đến cấu trúc đất, làm tốt hơn tính chống xói mòn, đặc điểm sinh học và tính chất cơ-lý- hoá của đất. Phân compost đã sử dụng thành công để làm giàu đất cằn, cải tạo làm tăng hàm ẩm của đất, làm tốt hơn hoạt tính sinh học và sức chống chịu bệnh của thực vật. Tính đến năm 1990, trên thế giới có khoảng 120 nhà máy chế biến kết hợp cặn n−ớc thải và rác sinh hoạt để sản xuất phân. Sự kết hợp này thực hợp lý bởi cặn n−ớc thải làm giàu hợp chất hữu cơ trong rác thải còn rác thải làm tăng độ xốp cặn n−ớc thải, làm tốt hơn quá trình nhiệt sinh học và chất l−ợng phân compost. Ngoài ra, chế biến kết hợp cặn n−ớc thải và rác thải cho phép giảm chi phí năng l−ợng, đơn giản hoá và hạ giá thành quá trình công nghệ chế tạo phân. Sản xuất phân compost đ−ợc thực hiện trong thiết bị lên men sinh học dạng trống quay hoặc trong đống có ứng dụng thiết bị cơ giới để chất xếp, trộn, nghiền và các thao tác khác. Đống có dạng hình thang với chiều rộng 3- 4m; chiều cao 2 - 5m; dài 10 - 25m hoặc có thể lớn hơn. Thời gian của quá trình phân hủy trong đống tuỳ thuộc vào thành phần hỗn hợp, điều kiện khí hậu, hệ thống thông gió, điều kiện đảo trộn và độ ẩm. Độ ẩm tối −u để compost hoá là 50 - 60%. Tuỳ thuộc vào điều kiện ban đầu, quá trình nhiệt sinh học kéo dài từ 1 tháng đến 1,5 năm; khi đó có kèm theo sự tăng nhiệt độ bên trong đống lên 50 -700C trong khoảng 15- 20 ngày, độ ẩm và thể tích giảm xuống. Việc đảo trộn đảm bảo sự lên men nhanh hơn và hoàn toàn hơn trong toàn đống. Để đẩy nhanh quá trình phân hủy và độ ngấu của phân compost, ng−ời ta đ−a một phần phân compost đã ngấu vào khối phân t−ơi. Trong trống quay sinh học, quá trình ngấu của hỗn hợp compost ở điều kiện háo khí giảm từ 2- 4 ngày. Tại đây cho phép sử dụng rác thải không cần nghiền và phân loại, gần đây ng−ời ta còn cho thêm cặn n−ớc thải. Trong thời gian khởi động, một l−ợng nhỏ phân đã ngấu đ−ợc đ−a vào trống giúp cho các vi sinh vật sinh sôi tốt và thực hiện nhanh quá trình lên men. Chế biến sinh hoá hỗn hợp bao gồm ba giai đoạn: - Giai đoạn đầu: thực hiện việc khuấy trộn có cấp thêm không khí. - Giai đoạn hai: phân loại compost. - Giai đoạn ba: làm ngấu compost trong đống. Hệ số thu hoạch compost theo khối l−ợng khô gần bằng 0,7. Nhiều nghiên cứu về phân compost nhận đ−ợc từ đống cũng nh− từ thiết bị lên men đã chứng tỏ trứng giun và ấu trùng ruồi nhặng bị chết hết. Hỗn hợp đ−a vào chế biến kết hợp gồm có 70% rác và 30% cặn n−ớc thải có sử dụng tác nhân hoá học (tính theo thể tích). Bảng 5 nêu một số đặc điểm của phế thải compost hoá. 50 Bảng 5. Một vài đặc tính phế thải sử dụng để compost hoá. Đặc tính phế thải Rác sinh hoạt Cặn n−ớc thải Độ ẩm, % khối l−ợng chung 42- 45 72- 77 Chất hữu cơ, % khối l−ợng khô 60- 65 42- 50 Khối l−ợng riêng, T/m3 0,2 1,0 PH 5,8- 6,0 12,0- 12,2 Nguồn: A.Z. Evilevich, M.A. Evilevich, 1998 [11]. Do chế biến nhiệt đã đạt đ−ợc sự khử trùng sau 32 giờ làm việc của trống sinh học. Sau đó tăng thời gian làm việc không dẫn tới việc tăng nhiệt độ mà ng−ợc lại quá trình nhiệt sinh học bị hãm lại. Compost nhận đ−ợc từ rác và cặn n−ớc thải là vật liệu thể rời độ ẩm 50 - 55% và mật độ 0,67 - 0,80 tấn/ m3. Sau chế biến hỗn hợp trên trống sinh học, phân compost đạt tiêu chuẩn: khuẩn coli còn bằng đơn vị, không tìm thấy trứng giun. Nghiên cứu chế độ nhiệt của đống phân compost trong thời gian hai tháng cũng nh− thành phần hoá học và các chỉ tiêu khác cho phép xác định nh− sau: Sau 10- 20 ngày toàn bộ l−ợng compost đ−ợc hâm nóng đến 50- 600C và ổn định ở chế độ này. (hình 2) Hình 2. Biểu đồ chế độ nhiệt độ khi ủ phân compost Nhiệt độ, 0C 80 1 70 60 2 50 40 3 30 20 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Thời gian ủ, ngày 1- Sự thay đổi nhiệt độ trong đống ở độ sâu 0,1 m 2- Sự thay đổi nhiệt độ trong đống ở độ sâu 0,5 m 3- Sự thay đổi nhiệt độ trong đống ở độ sâu 1,0 m Nguồn: A.Z. Evilevich, M.A. Evilevich, 1998 [11]. 51 4.1.5. Tình hình xử lý môi tr−ờng ở một số vùng nông thôn Việt Nam. Đối với những làng nghề chăn nuôi, việc xây dựng thiết bị khí sinh học (hầm biogas) là ph−ơng án xử lý chất thải hiệu quả nhất, không những giảm ô nhiễm môi tr−ờng do vệ sinh chuồng trại mà còn giảm l−ợng phát thải CH4 từ phân gia súc, gia cầm gây ra. Mặt khác, chất thải của hầm ủ biogas là một dịch thải có đầy đủ các chất dinh d−ỡng cần thiết cho cây trồng, chất dịch không có trứng giun sán hay còn gọi là phân sạch. Hiện ch−a có ph−ơng án giải quyết nguồn phân bón nào hữu hiệu hơn sử dụng nguồn phân biogas chế tạo từ hầm ủ phân chuồng. Trong hoàn cảnh nông thôn, nông dân sử dụng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật một cách bừa bãi thì nguồn phân biogas đã mở ra lối thoát cho vấn đề trồng trọt, nhất là lĩnh vực sản xuất rau an toàn. Cho đến nay trong toàn quốc có vào khoảng 30.000 công trình hầm biogas, đứng đầu là các tỉnh Đồng Nai và Tiền Giang (Nguyễn Quang Khải, 1995 [3]. ở Miền Bắc, phong trào xây dựng hầm biogas đã đ−ợc triển khai ở một số nơi nh− Đan Ph−ợng (Hà Tây), Nam Định, Vĩnh Phú... do các tổ chức thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cũng nh− Viện Năng l−ợng (thuộc Bộ Công nghiệp) thực hiện. Hầm biogas có nhiều loại cấu tạo khác nhau, phổ biến là: thiết bị túi ủ bằng nilon, thiết bị nắp cố định vòm cầu bằng compodit, thiết bị nắp cố định vòm cầu xây bằng gạch... Thực tế sẽ đánh giá hiệu quả xử lý chất thải của từng loại. Thu gom và xử lý rác hữu cơ cũng b−ớc đầu đ−ợc thực hiện, ví dụ nh− ở xí nghiệp chế biến rác thải Tây Mỗ - Cầu Diễn - Hà Nội thuộc Công ty môi tr−ờng đô thị Hà Nội. Từ năm 1993, Công ty đ−ợc tài trợ của UNDP lắp ráp dây chuyền sản xuất phân rác compost theo công nghệ Tây Ban Nha. Từ tháng 7 năm 1997 xí nghiệp ứng dụng quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học có sử dụng công nghệ EM (Effective Microoganims) đã đem lại hiệu quả tốt về môi tr−ờng và hiệu quả kinh tế. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng EM trong xử lý rác chôn lấp làm giảm nhẹ các thành phần ô nhiễm trong n−ớc rác. Nếu bổ sung EM vào hồ chứa n−ớc rác còn có thể giảm nhanh các thành phần ô nhiễm, thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học n−ớc rác tiếp theo (Tr−ờng ĐHNN 1 Hà Nội, 2001 [10]) . Ngoài ra, chế phẩm EM là công cụ hữu hiệu giúp nhà nông cải thiện năng suất - chất l−ợng cây trồng, vật nuôi. Khi nghiên cứu về môi tr−ờng nông thôn con ng−ời chợt nhận thấy rằng tính nhân tạo trong nông nghiệp đã tạo ra những thảm họa khôn l−ờng nh−: huỷ hoại độ phì của đất, xói lở đất, phát sinh dịch bệnh... mà hiện t−ợng này không hề xảy ra trong rừng tự nhiên. Vì vậy ngày nay ng−ời ta chủ tr−ơng phát triển Nông nghiệp bền vững bằng việc vận dụng các mẫu hình sẵn có trong thiên nhiên. Những nguyên tắc xây dựng Nông nghiệp bền vững là: 1. Đảm bảo tính đa dạng sinh học. 2. Duy trì sự sống (hoạt động của các vi sinh vật) trong đất. 3. Tái chu chuyển. 4. Cấu trúc nhiều tầng. Xây dựng Nông nghiệp bền vững sẽ ngăn chặn đ−ợc nạn bùng phát ô nhiễm và đem lại lợi nhuận cao cho nghề nông. 52 4.2. Kết quả điều tra tình hình tự nhiên, kinh tế, xã hội của làng nghề Cao Xá Hạ. 4.2.1. Tình hình tự nhiên và kinh tế. • Đặc điểm của xã Đức Giang vào thời điểm năm 2001: - Dân số: 10560 ng−ời. - Diện tích tự nhiên: 329,9 hecta. - Đất canh tác nông nghiệp:256 hecta. - Nghề chính: chăn nuôi và trồng trọt. - Nghề phụ: xay xát l−ơng thực (Thôn L−u Xá), sản xuất bún bánh và chế biến thịt chó (thôn Cao Xá Hạ), kinh doanh buôn bán... - Tổng thu nhập bình quân: 3.500.000đ/ng−ời/năm - Thu nhập từ làm nghề và buôn bán chiếm 70% tổng thu nhập. • Đặc điểm thôn Cao Xá Hạ: - Thôn Cao Xá Hạ, cổ x−a thuộc trang Quách Xá, sau đổi là Cao Xá (gồm ba thôn: Th−ợng - Trung - Hạ). Hiện nay Cao Xá Hạ là một thôn của xã Đức Giang. - Dân số vào thời điểm đầu năm 2001: 1697 ng−ời gồm 360 hộ. - Diện tích đất canh tác nông nghiệp: 440.536m2 chủ yếu trồng 2 vụ lúa/ năm. - Số hộ có nghề làm bún: 200 hộ, tiêu thụ khoảng 14 tấn gạo/ngày. - Số hộ có nghề chế biến thịt chó: 24 hộ, chế biến khoảng 720kg chó hơi/ngày. - Số hộ chăn nuôi lợn: 300 hộ th−ờng xuyên nuôi từ 5-10 đầu lợn/ lứa. Hàng năm cả thôn xuất chuồng từ 220 - 240 tấn lợn hơi, trị giá trên 2 tỷ 400 triệu đồng. - Cao Xá Hạ đ−ợc kế thừa kiến trúc cổ nên có hệ thống ao m−ơng khá hài hoà: có kênh thoát n−ớc chạy dọc thôn đ−a n−ớc về t−ới cho cánh đồng lúa phía nam; cả làng có 3 giếng tr−ớc đây dùng để tích trữ n−ớc phục vụ cho sinh hoạt và làm bún. - Hiện nay 99% số hộ trong thôn dùng n−ớc giếng khoan, tr−ớc khi sử dụng n−ớc đ−ợc lọc qua bể cát. - Chăn nuôi và làm nghề phát triển song ng−ời dân đánh mất thói quen bón phân hữu cơ cho cây nên kênh thoát n−ớc đang phải tải l−ợng thải chăn nuôi lớn đã và đang gây nhiều bức xúc cho môi tr−ờng . 4.2.3. Tình hình xã hội: Cao Xá Hạ là vùng quê có lịch sử văn hoá lâu đời, hiện còn bảo l−u đ−ợc nhiều di sản cổ kính đ−ợc nhà n−ớc xếp hạng “di tích lịch sử văn hoá” nh−: Linh Tiên Quán có từ thời Tể t−ớng Lữ Gia nhà Triệu, đình Cao Xá là giảng đ−ờng x−a của thầy Nguyễn An - một danh t−ớng của Hai Bà Tr−ng. Đầu làng có Kim Hoa tự (sau đổi là Kỳ Viên tự) từ thời Tây Sơn Cảnh Thịnh. Từ x−a 53 đến nay, bảy dòng họ: Đặng, Nguyễn, Trịnh, Ngô, Đậu, Đỗ, Phan sinh sống yên vui, chứa chan tình làng nghĩa xóm. Cách đây 200 năm, có vị tổ s− Nguyễn Xuân Đức truyền nghề làm bún cho dân. Nghề bún - nghề cổ tryền đã trở thành tên làng “Làng Trôi Bún”. Bún là đặc sản nổi tiếng khắp vùng hiện vẫn đ−ợc duy trì và phát triển mạnh trong thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n−ớc... Quê h−ơng giờ đây đã và đang có nhiều đổi mới về cảnh quan xã hội: Điện - đ−ờng - tr−ờng - trạm làm thay đổi bộ mặt của làng quê. Đời sống dân sinh, văn hoá, xã hội không ngừng đ−ợc cải thiện: 100% số hộ có nhà ngói từ năm 1986, hiện nay 20% số hộ có nhà mái bằng kiên cố, 80% gia đình có 1-2 xe gắn máy, 15% số gia đình có máy điện thoại cùng những tiện nghi đắt tiền khác nh− tủ chè, sập gụ, tủ t−ờng... Một điều đáng tiếc là trải qua những b−ớc thăng trầm của lịch sử cũng nh− tác động mạnh mẽ của cơ chế thị tr−ờng, ý thức trách nhiệm của ng−ời dân trong việc giữ gìn cảnh quan thiên nhiên có phần bị sao nhãng dẫn đến môi tr−ờng bị ô nhiễm làm mất đi vẻ đẹp thuần phong mỹ tục vốn có ở nơi đây. 4.3. Kết quả điều tra sự ô nhiễm của làng nghề. • 4.3.1. Tình trạng ô nhiễm: Ng−ời dân Cao Xá Hạ dùng n−ớc giếng khoan sản xuất bún, giết mổ chó và sinh hoạt th−ờng nhật. N−ớc thải từ các hộ gia đình đa số không qua xử lý mà thoát thẳng theo các đ−ờng cống rãnh hở tạo nên vành đai chứa đầy phân lợn, phân ng−ời cùng các phế thải khác bao bọc xung quanh nhà ở rồi đổ dồn vào con kênh chạy dọc thôn. Con kênh này đang nhức nhối bởi nạn ô nhiễm kéo dài, dòng chảy luôn bị tắc nghẽn và mỗi khi trời m−a to thì khoảng 1/3 diện tích làng bị ngập lụt. Một l−ợng bùn khá lớn bị tồn đọng d−ới đáy kênh, điều kiện vệ sinh môi tr−ờng ở đây đang ở mức báo động, 100% hộ gia đình thừa nhận một số bệnh tật trên ng−ời và gia súc, gia cầm gần đây có tăng hơn tr−ớc nh− bệnh ngoài da, ỉa chảy, giun sán, phụ khoa (ở ng−ời) và các bệnh gà rù, dịch tả lợn, tụ huyết trùng... 4.3.2. Nguồn gây ô nhiễm: Dân số của làng Cao Xá Hạ vào đầu năm 2001 có 1697 ng−ời gồm 360 hộ trong đó 200 hộ chuyên nghề làm bún, l−ợng gạo tiêu thụ là 14.000kg/ngày; 24 hộ chuyên giết mổ thịt chó với mức chế biến bình quân là 720kg chó hơi/ngày. Hàng năm số đầu lợn xuất chuồng khoảng 5400 con, l−ợng phân thải ra −ớc chừng 2.000 kg/ngày. Ngoài ra còn có phế thải nông nghiệp và rác sinh hoạt cũng góp phần làm ô nhiễm làng nghề. 54 4.3.3. Mức độ ô nhiễm • Số liệu phân tích một số mẫu n−ớc đ−ợc đ−a ra ở phụ lục 1 (xem phụ lục1). Chất l−ợng n−ớc thải của làng đ−ợc đánh giá dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5945 - 1995. Một số chỉ tiêu đánh giá n−ớc thải làng Cao Xá Hạ đ−a ra ở bảng 6. Bảng 6 . Một số chỉ tiêu phân tích n−ớc thải so với TCVN 5945 - 1995 N−ớc trên m−ơng thải làng Cao Xá Hạ Giá trị giới hạnTT Thông số Đơn vị Đầu nguồn Giữa nguồn Cuối nguồn A B C 1 Nhiệt độ 0C 18,1- 30,9 18,6- 29,2 18,3-29,4 40 40 45 2 PH 6,71- 6,69 6,92- 6,65 6,85- 6,81 6ữ9 5,5ữ9 5ữ9 3 BOD5(20 0C) mg/l 240- 242 220- 230 200- 215 20 50 100 4 COD mg/l 364,8-483,2 307,2- 502,4 307,2- 488,0 50 100 400 5 Chất rắn lơ lửng mg/l 822-925 497-950 782-1035 50 100 200 6 Phot pho tổng số mg/l 0,107-0,094 0,257- 0,825 0,465- 1,021 4 6 8 7 Nitơ tổng số mg/l 5,992-6,133 6,924- 7,204 8,139- 8,179 30 60 60 8 Coliform MPN/100ml 1.900.000- 2.500.000 2.000.000- 2.600.000 2.200.000- 2.800.000 5000 10.000 - • Kênh dẫn n−ớc thải của làng đ−ợc chia thành 5 đoạn để tính toán l−ợng bùn tồn đọng . Số liệu đo đạc, khảo sát và tính toán mô tả trên bảng 7. Bảng 7. Mô tả vị trí, kích th−ớc kênh thải và l−ợng bùn tồn đọng. TT Tên th−ờng gọi Vị trí địa hình Dài (m) Rộng (m) Sâu (m) Thể tích bùn cặn (m3) 1 Đầu nguồn Từ áp thôn Cao Trung đến Cống Đá 141 2 1 282 2 Ao Giang Từ Cống Đá đến Chợ L−u 140 20 2,5 7.000 3 Ao L−u Từ Chợ L−u đến giếng đầu làng Hạ 340 2 1 680 4 M−ơng tiêu cuối v−ờn −ơm Giếng đầu làng Hạ đến cuối nguồn tiêu 192 1,5 1 288 5 Đoạn cuối Đoạn cuối của khu v−ờn −ơm cũ 46 2 1 92 Thể tích bùn tồn đọng 8.342 Chất l−ợng bùn cặn trên kênh thải đ−ợc xác định qua một số chỉ tiêu phân tích trình bày ở bảng 8. 55 Bảng 8. Một số chỉ tiêu phân tích đánh giá chất l−ợng bùn cặn trên kênh thải của làng Cao Xá Hạ. TT Chỉ tiêu phân tích Mẫu hỗn hợp Mẫu lớp bề mặt Mẫu phân lợn 1 PH 6,76 6,41 6,9 2 W% 44,0 26,87 84,0 3 Khoáng tổng số% 81,98 78,82 67,0 4 P2O5 dễ tiêu, mg/100g đất 73,1 79,6 85,1 5 P2O5 ,% 0,66 0,36 0,31 6 K2O dễ tiêu, mg/100gđất 19,45 26,7 25,0 7 K2O, % 0,97 1,34 0,41 8 N, % 0,41 0,48 0,52 9 CaO, % 2,65 1,74 0,09 10 OC, % 2,1 5,1 2,4 11 OM, % 4,2 10,2 13,0 4.3.4. Nhận xét kết quả điều tra ô nhiễm: • Qua bảng số liệu phân tích một số mẫu n−ớc lấy tại các vị trí khác n