NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THỰC VẬT THỦY SINH TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN
Kỹ thuật môi trường
Luận án tiến sĩ này tập trung vào nghiên cứu ứng dụng thực vật thủy sinh (TVTS) trong xử lý nước thải chăn nuôi lợn, nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường nông thôn đang gia tăng do chất thải từ hoạt động chăn nuôi. Hiện nay, các công nghệ xử lý chất thải chăn nuôi, bao gồm cả công nghệ biogas, vẫn bộc lộ nhược điểm là nước thải sau xử lý chưa đạt tiêu chuẩn, đặc biệt là về nitơ (N) và phôtpho (P).
Đề tài đặt mục tiêu xây dựng công nghệ sinh thái (CNST) sử dụng TVTS để xử lý bổ sung nước thải chăn nuôi lợn sau công đoạn xử lý vi sinh, hướng tới một giải pháp thân thiện với môi trường, chi phí thấp, dễ vận hành, hiệu quả cao và ổn định, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Nghiên cứu đã tổng quan hiện trạng ô nhiễm và các công nghệ xử lý, đánh giá khả năng chống chịu và hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm (COD, NH4+, NO3-, pH) của 8 loài TVTS tuyển chọn (Bèo tây, Bèo cái, Rau muống, Ngổ trâu, Cải xoong, Sậy, Thủy trúc và cỏ Vetiver) trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Kết quả cho thấy Bèo tây là loài có khả năng chống chịu và loại bỏ chất ô nhiễm tốt nhất, trong khi Cải xoong và Bèo cái kém hiệu quả hơn. Luận án cũng đánh giá hiệu quả xử lý của các loại hình công nghệ sử dụng TVTS (dòng chảy bề mặt, dòng chảy ngầm, và phối hợp) với các tải lượng nước thải khác nhau. Ba loại hình công nghệ tối ưu là hệ thống phối hợp, hệ thống thực vật nổi (Bèo tây) và hệ thống dòng ngầm trồng cỏ Vetiver.
Đặc biệt, nghiên cứu đã xây dựng và vận hành thành công mô hình sinh thái (MHST) quy mô pilot 600 m², công suất 30 m³/ngày đêm tại Lương Sơn, Hòa Bình. Mô hình tích hợp các loại hình công nghệ và TVTS (Sậy, Bèo tây, Thủy trúc, cỏ Vetiver) đã chứng minh hiệu quả cao trong việc giảm thiểu N, P và COD. Cụ thể, hiệu suất xử lý đạt 66,2% TN, 45,3% TP và 59,3% COD, đưa nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn thải loại A cho TN và loại B cho COD theo QCVN 62-MT: 2016-BTNMT. Mô hình này được đánh giá là kinh tế, dễ vận hành và có tiềm năng nhân rộng, góp phần phát triển chăn nuôi bền vững.