Tham luận công nghệ tiên tiến xử lý chất thải trong chăn nuôi phục vụ nông nghiệp tuần hoàn.

THAM LUẬN

Lựa chọn công nghệ tiên tiến xử lý chất thải trong chăn nuôi phục vụ nông nghiệp tuần hoàn, tiến tới nông nghiệp nhiệt đới bền vững và thích ứng biến đổi khí hậu

 

1. Tính chất chất thải chăn nuôi và mục tiêu quản lý, xử lý:

   1. Tính chất chung của nước thải thải chăn nuôi:

Đồng Nai là “thủ phủ” chăn nuôi của cả nước, thuộc nhóm đầu về tổng đàn gia súc, gia cầm. Trong đó, mặt hàng heo, gà vẫn nằm trong danh mục sản phẩm nông nghiệp chủ lực của tỉnh trong giai đoạn hội nhập. Cùng với sự phát triển theo hướng tích cực ấy là nguy cơ về ô nhiễm môi trường từ nước thải trong chăn nuôi. Vì vây, việc xử lý nước thải trong chăn nuôi đang là vấn đề nan giải của các trang trại chăn nuôi lớn nhỏ nói chung và chăn nuôi nông hộ nói riêng.

Mỗi một loại gia cầm, gia súc, thủy hải sản khác nhau sẽ cho ra những nguồn nước thải mang tính chất khác nhau. Tuy nhiên, xét chung thì nước thải từ ngành chăn nuôi sẽ bao gồm các thành phần chủ yếu như sau:

• Các nhóm chất hữu cơ như: các loại Protein, các loại Acid Amin, Cellulose; các loại chất béo; các nhóm chất Hydrat Cacbon và các chất dẫn xuất của chúng có trong phân và nước thải của động vật được nuôi. Ước tính chiếm khoảng từ 70-80% trên tổng thành phần nước thải.

• Các nhóm chất vô cơ như: Các loại muối vô cơ, Amoni; Ure; Clorua; SO42-, tạp chất đất cát... chiếm khoảng từ 20-30 % tổng thành phần nước thải.

Ngoài hai thành phần chính trên thì trong nước thải ngành chăn nuôi sẽ có những loại chất rắn khác, tạp chất từ quá trình vệ sinh chuồng trại, rửa dụng cụ chăn nuôi thải ra. Tuy nhiên, hàm lượng thấp và không đáng kể.

2. Chất thải rắn chăn nuôi:

- Chất thải sinh hoạt: Các loại rác thải phát sinh từ nhà ăn như: các loại bao bì, vỏ lon đựng nước giải khát, hộp đựng thức ăn, thức ăn thừa.

• Chất thải rắn không nguy hại: Chất thải từ quá trình chăn nuôi: Phụ gia, bao bì giấy, nylon, nhựa các loại không bị nhiễm các thành phần nguy hại; Phân gia súc, gia cầm; gia súc, gia cầm chết không thuộc diện công bố dịch bệnh; Bùn từ bể tự hoại, hầm biogas, bùn hoạt tính từ hệ thống xử lý nước thải.

- Chất thải nguy hại: Các hóa chất, thuốc thú y, sát trùng hết thời hạn, ống tiêm, kim tiêm…; chất thải nguy hại khác từ các thiết bị và quá trình vệ sinh chuồng trại.

3. Mục tiêu quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi:

Ngày 07/6/2022, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án phát triển kinh tế tuần hoàn ở Việt Nam theo Quyết định số 687/QĐ-TTg. 

Trong đó, ngành nông nghiệp được giao nghiên cứu, thực hiện các giải pháp nâng cao năng lực tái chế, tái sử dụng phụ, phế phẩm nông nghiệp. Đào tạo, bồi dưỡng đội ngũ lao động nghiên cứu, triển khai công nghệ xử lý phụ, phế phẩm trong nông nghiệp, đầu tư nghiên cứu và chuyển giao khoa học kỹ thuật trong xử lý phế phẩm nông nghiệp.

Chung tay cùng ngành nông nghiệp, Công ty Cổ phần Hóa Phát Đồng Nai đã chủ động nghiên cứu, ứng dụng thực tế giải pháp quản lý chất thải trong ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia súc. Chúng tôi đi từ khái niệm Xử Lý Môi Trường phải tốn chi phí để tuân thủ các quy chuẩn môi trường, chuyển sang khái niệm, cơ chế Sản Xuất Sản Phẩm Nông Nghiệp Tuần Hoàn.

Cụ thể, nước thải tại trang trại chăn nuôi heo được thu gom, đưa vào hệ thống xử lý vi sinh (và có thể được hiểu là nhân sinh khối), kết hợp xử lý hóa lý. Trong đó, sản phẩm của quá trình này gồm có nước đầu ra lưu tại hồ hoàn thiện (có lót bạt HDPE) đạt các yêu cầu: Tưới cây trồng (Quy chuẩn QCVN 01-195:2022/BNNPTNT), đạt yêu cầu chỉ tiêu về vệ sinh thú y đối với nguồn nước ngọt để nuôi thủy sản (phụ lục A, Quy chuẩn QCVN  01- 80:2011/BNNPTNT), an toàn sinh học (Bảng 2. Yêu cầu vệ sinh nước thải chăn nuôi heo, QCVN 01-14:2010/BNNPTNT) và yêu cầu xả thải vào nguồn nước (Quy chuẩn 62-MT:2016/BTNMT).

Ngoài ra, bùn hoạt tính dư với các loại vi sinh bản địa (IMO) do Công ty Cổ phần Hóa Phát Đồng Nai phân lập, tổng hợp được dùng vào trong đống ủ xác, bã động thực vật để cho ra sản phẩm phân compost bón trực tiếp cho cây trồng.

Điều này đồng nghĩa với việc bảo tồn và tận dụng các nguồn tài nguyên trong “nền kinh tế tuần hoàn” sẽ giúp tối ưu hóa các nguồn lực, cũng như giảm lượng chất thải cần phải được xử lý, giảm chi phí, nâng cao giá trị doanh thu trong toàn chuỗi.

2. Mô hình sản xuất sản phẩm nông nghiệp tuần hoàn:

Công ty Cổ phần Hóa Phát Đồng Nai đã phát triển và ứng dụng vào thực tế môi hình trên lựa chọn công nghệ xử lý và đã tối ưu hóa chi phí tại trang trại Khang Minh An (xã Tân An, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai) như sau:

(Hình ảnh mô hình sản xuất sản phẩm nông nghiệp tuần hoàn)

Chi phí điện năng, hóa chất trong quá trình xử lý trung tâm cho mỗi m3 nước thải sau xử lý vào khoảng 4.200 đến 4.800 đồng (hao hụt do bay hơi trong xử lý đạt mức 5 - 10%). 

Thông tin cụ thể mô tả quy trình xử lý nêu trên có thể tham khảo theo đường link hoặc mã QR sau:

 

1. Sản xuất nước nuôi trồng thủy sản và tưới cây trồng từ trang trại chăn nuôi:

Như ta biết, loại phân đạm Nitrat là một loại phân bón dạng vô cơ được tổng hợp từ các loại muối dạng Nitrat NO3-. Trong phân bón mang theo các ion NO3- , do vậy phân đạm Nitrat trở thành chất trung gian giúp cho cây trồng có thể hấp thụ các chất dinh dưỡng khác quan trọng. Chẳng hạn như các khoáng chất là Mg+, Ca+, Na+, … giúp cho cây trồng có thể phát triển một cách toàn diện nhất. Với đặc tính như trên phân đạm nitrat rất thích hợp cho việc sử dụng cho các loại cây trồng trên các vùng đất mặn, hay đất chua giúp cải tạo nguồn đất được hiệu quả.

Trong nước thải chăn nuôi heo, hàm lượng Nitơ rất cao nằm ở dạng Amoni NH3, Nitrit NO2-, Nitrat NO3-. Trong mẫu thử nước thải sau Biogas ở một số trang trại, chúng tôi đã tiến hành phân tích cho thấy chỉ tiêu Tổng Nitơ lên đến hơn 700 mg/L. 

(Trích từ Phiếu kết quả KT3-03042BMT3/1 ngày 24/6/2023

của Trung Tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3)

Do vậy, quá trình xử lý sinh học bật cao gồm các công đoạn Anoxic – MBBR – Aerotank đã chuyển hóa toàn bộ Nitơ về dạng Nitrat là đạm dễ tiêu, không gây độc cho cây trồng, vật nuôi.

Dưới đây là bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tại Trang trại Khang Minh An và được so sánh với ba quy chuẩn liên quan trực tiếp với việc ngành nông nghiệp và ngành tài nguyên và môi trường.

Qua kết quả cho thấy, nước sau công đoạn sinh học bậc cao đã đảm bảo chất lượng nước tưới cây trồng sau khi tiến hành khử trùng (pH thấp cho thấy gốc Nitrat cao). Nước sau lọc áp lực, tức đã trải qua các giai đoạn xử lý tại hệ thống xử lý trung tâm và tại hồ hoàn thiện còn các chỉ tiêu pH, chỉ tiêu vi sinh cần quan tâm và khử trùng đúng thời điểm, kiểm soát không để tái nhiễm vì trong đất tại trang trại đã có sự hiện diện. Việc kiểm soát này không khó và có mức cải thiện tốt hơn, đạt yêu cầu khi đi vào giai đoạn ổn định. 

(Theo các Phiếu kết quả KT3-04743BMT3/1, KT3-04743BMT3/2, KT3-04743BMT3/3 ngày 26/9/2023 của Trung Tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3; Ngày lấy mẫu: 15/9/2023).

(*): Sử dụng được cho Các loại cây trồng.

(**):Các loại cây trồng trừ cây rau, cây dược liệu hàng năm.

(***): Cây lâm nghiệp, cây công nghiệp dài ngày không sử dụng làm thực phẩm, thức ăn cho vật nuôi.

Điều này cho thấy, tại hồ hoàn thiện, sau khi nước đã được xử lý đến mức ô nhiễm hữu cơ thấp, quá trình tự làm sạch đã làm cho chất lượng nước tốt, đảm bảo dần các yêu cầu, hạn chế các rủi ro vệ sinh thú y trong chăn nuôi và bảo vệ môi trường.

(Hình ảnh nước thải sau xử lý xả và hồ hoàn thiện)

2. Ủ phân compost.

Hỗn hợp bùn vi sinh dư có thành phần các loại như sau:  Bacillus spp.,  Streptomyces spp., VSV phân giải xenlulo, vi khuẩn chuyển hoá nitơ  CFU/ml, vi nấm... có hàm lượng sinh khối cao, là các vi sinh bản địa (IMO). Bùn vi sinh này rất thích hợp đưa vào đống ủ để ủ phân compost hay còn gọi là đốt cháy sinh học.

(Hình ảnh ủ phân heo, xác bã thực vật trong trang trại sử dụng bùn vi sinh dư)

Như vậy, phân bón hữu cơ vi sinh và nước tưới cây trồng, nuôi thủy sản đã được tận dụng lại trong trang trại, giảm thiểu chi phí và ứng phó tốt với nguồn nước ngầm đang cạn kiệt.

3. Nhận xét và kiến nghị:

   1. Nhận xét:

Như vậy, bằng cách lựa chọn công nghệ xử lý chất thải hợp lý và có mối liên hệ hữu cơ, chúng ta sẽ biến chất thải chăn nuôi thành các sản phẩm hữu ích, nâng cao chuỗi giá trị trong quá trình sản xuất nông nghiệp. Mô hình này đặc biệt phù hợp với các trang trại có quy mô lớn và vừa, cùng với diện tích đất lớn hoặc vùng liên kết hàng chục, hàng trăm hecta. 

Những lợi ích to lớn về mặt nông nghiệp là sự phát triển bền vững và góp phần hạn chế tác hại của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp thể hiện ở các khía cạnh: 

- Cải tạo vi khí hậu do các hồ chứa đem lại.

- Tạo cảnh quan môi trường chăn nuôi xanh sạch đẹp. 

- Nuôi trồng thủy sản phù hợp với tính chất nươc thải sau xử lý.

- Bổ sung nước vào đất mùa khô thông qua việc tưới cây trồng.

- Chống hạn hán và bảo vệ nước ngầm.

- Tăng đa dạng vật nuôi và cây trồng tạo nhiều nguồn thu nhập.

- Chủ động nước phòng cháy chữa cháy.

 3.2. Kiến nghị:

Hiện nay, với tâm lý ngành chăn nuôi có thu nhập không ổn định, thường đối mặt với dịch bệnh, do vậy đa số các trang trại chăn nuôi ngại đầu tư lâu dài, đặc biệt công tác bảo vệ môi trường và an toàn phòng chống dịch bệnh.

Với mô hình quản trị chất thải và quản trị rủi ro trong chăn nuôi mà Công ty Cổ phần Hóa Phát Đồng Nai đang theo đuổi, phát triển và nhân rộng, chúng tôi nhận thấy đã tối ưu hóa chi phí thấp nhất mà lợi ích đạt được cao nhất. Nếu được sự ủng hộ của người chăn nuôi và cơ quan quản lý nhà nước các cấp về lĩnh vực nông nghiệp và bảo vệ môi trường thì sẽ cải thiện được nhiều tình trạng chưa được như mong muốn hiện nay./.

Người trình bày: Hoàng Phúc Thiện Mỹ

Cử nhân Khoa học Môi trường 

Giám đốc pháp lý và công nghệ – Công ty Cổ phần Hóa Phát Đồng Nai