Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:121

Thêm vào BST

Báo xấu

40
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng được mô hình xử lý nước thải sinh hoạt và hoàn thiện quy trình sản xuất rau sạch qui mô hộ gia đình. Để hiểu rõ hơn mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung đề tài này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜN ĐẠI HỌC CÔNG NGH TP. HCM VI N KHOA HỌC ỨNG DỰNG ĐỒ ÁN T T N P NGHIÊN CỨU CÔNG NGH XỬ LÝ NƢỚC THẢI HỘ A ĐÌN BẰNG CÔNG NGH BÃI LỌC NGẦM DÒNG CHẢY ĐỨNG KẾT HỢP CANH TÁC RAU SẠCH QUY MÔ HỘ A ĐÌN Ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng GVHD: Ths Phạm Đức Phƣơng SVTH: Nguyễn Thụy Thảo Quỳnh MSSV: 1411090407 Lớp: 14DMT03 TP.HCM, tháng 7 năm 2018 i
LỜ CAM ĐOAN Xin cam đoan đây là đồ án của riêng tôi, những kết quả đƣợc sử dụng và các số liệu trong bài làm là kết quả và số liệu thực tế thu đƣợc từ việc làm thí nghiệm và mô hình nghiên cứu . Tôi xin cam kết về tính trung thực của những vấn đề đƣợc nêu trong đồ án này. TP.HCM , ngày……..tháng……..năm……. (SV ký và ghi rõ họ tên) i
LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện và hoàn thành tiểu luận tốt nghiệp, nhờ có sự động viên giúp đỡ, sự chia sẻ của các Gia đình, Thầy cô và bạn bè đã giúp đỡ tôi trang bị thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm sống quý báu cho hành trang tƣơng lai của mình. Với sự trân trọng và lòng biết ơn, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Trƣớc tiên con xin gửi lời đến Mẹ đã nuôi con ăn học và làm chỗ dựa vững chắc cho con đến ngày hôm nay. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban chủ nhiệm, quý thầy cô khoa Môi trƣờng Trƣờng Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý báu trong suốt thời gian qua. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy Lâm Vĩnh Sơn và thầy Phạm Đức Phƣơng đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo, quan tâm trong suốt quá trình thƣc hiện luận văn tốt nghiệp. Cảm ơn tập thể 14DMT và các bạn cùng làm đồ án tốt nghiệp, những ngƣời bạn đã cùng tôi chia sẻ và giúp đỡ mình rất nhiều trong quá trình học tập và thực hiện tiểu luận tốt nghiệp. Tuy nhiên do thời gian tìm hiểu, nghiên cứu có hạn, vốn kiến thức hạn chế cũng nhƣ những kinh nghiệm thực tế chƣa nhiều nên tiểu luận tốt nghiệp của tôi không tránh những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc và đóng góp của thầy cô để báo cáo của tôi đƣợc hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thụy Thảo Quỳnh i
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i MỤC LỤC .............................................................................................................. i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... v DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ............................................................................... viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ....................................................................... viii TÓM TẮT ............................................................................................................ xi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. xii 1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................... xii 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... xiii 2.1 Mục tiêu chung .......................................................................... xiii 2.2 Mục tiêu cụ thể .......................................................................... xiii 3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. xiii 4. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... xiv 4.1. Phƣơng pháp luận ........................................................................ xiv 4.2 Phƣơng pháp cụ thể........................................................................ xv 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... xvi 5.1. Đối tƣợng: ...................................................................................... xvi 5.2. Phạm vi nghiên cứu: ..................................................................... xvi 6. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................... xvi 6.1 Ý nghĩa khoa học: .......................................................................... xvi 6.2. Ý nghĩa thực tiễn.......................................................................... xvii i
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 1 1.1 Tổng quan về nƣớc thải sinh hoạt hộ gia đình: ......................................... 1 1.1.1 Đặc tính của nƣớc thải sinh hoạt hộ gia đình .................................. 1 1.1.2 Tính chất của nƣớc thải sinh hoạt hộ gia đình ............................ 1 1.1.3 Thông số vi sinh vật học ................................................................ 6 1.1.4 Các tác động tiêu cực của nƣớc thải sinh hoạt ................................ 8 1.2 Tổng quan về phƣơng pháp bãi lọc (Wetland) .......................................... 8 1.2.1 Khái niệm về bãi lọc ........................................................................ 8 1.2.2 Phân loại bãi lọc trồng cây .............................................................. 9 1.2.3 Tổng quan về bãi lọc ngầm dòng chảy đứng (Vertical subsurface flow constructed wetland) ...................................................................... 14 1.2.4 Ứng dụng và đặc tính xử lý nƣớc thải của cây Lƣỡi Mác và cây Thủy Trúc. .............................................................................................. 23 1.2.5 Tình hình áp dụng bãi lọc ngầm trồng cây trong xử lý nƣớc thải . 25 1.2.6 Những ƣu điểm và nhƣợc điểm trong việc sử dụng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy đứng để xử lý nƣớc thải ........................................ 29 1.3 Tổng quan về hệ thống thủy canh ........................................................... 30 1.3.2 Khái niệm về rau sạch ................................................................... 30 1.3.2 Vai trò và giá trị của rau ................................................................ 31 1.3.3 Khái niệm về thủy canh ................................................................. 34 1.3.4 Cơ sở khoa học của kĩ thuật thủy canh .......................................... 34 1.3.5 Phân loại hệ thống thủy canh......................................................... 35 1.3.6 Ƣu, nhƣợc điểm của hệ thống thủy canh ....................................... 35 1.3.7 Chất dinh dƣỡng cần thiết cho hệ thống thủy canh ....................... 37 1.3.8 Môi trƣờng nuôi trồng thủy canh .................................................. 38 1.3.5 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thủy canh ............. 40 ii
CHƢƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.......................................................... 41 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................. 41 2.1.1 Hệ thống bãi lọc ngầm dòng chảy đứng ........................................ 41 2.1.2 Hệ thống thu canh động ............................................................... 43 2.2 Các bƣớc thực hiện đề tài, vận hành mô hình ......................................... 48 2.2.1 Phân tích m u nƣớc nghiên cứu .................................................... 48 2.2.2 SƠ Đ THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU........................................... 51 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................ 52 3.1 Hiệu quả xử lý nƣớc thải khi qua mô hình bãi lọc với lƣu lƣợng 5L/ngày ....................................................................................................................... 52 3.1.1 Hiệu quả xử lý nƣớc thải của mô hình bãi lọc không trồng cây (NTĐC) ................................................................................................... 52 3.1.2 Hiệu quả xử lý nƣớc thải của mô hình bãi lọc trồng cây lƣỡi mác (NT1) ...................................................................................................... 60 3.1.3 Hiệu quả xử lý nƣớc thải của mô hình bãi lọc trồng cây Thủy Trúc (NT2). ..................................................................................................... 68 3.1.4 So sánh hiệu quả xử lý giữa giữa 3 mô hình ................................. 76 3.1.5 Xác định bãi lọc tối ƣu cấp nƣớc cho thủy canh ........................... 82 3.1.6 Xác định khả năng phát triển của rau muống và cải mầm ............ 83 3.1.7 So sánh khả năng phát triển ra muống với cải mầm của 2NT ....... 86 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 88 4.1 Kết luận ................................................................................................... 88 4.2 Kiến nghị ................................................................................................. 90 TÀI LI U THAM KHẢO ................................................................................. 91 PHỤ LỤC ............................................................................................................ 92 Phụ lục 1: Rau muống NTĐC sau 6 ngày phát triển ............................... 92 iii
Phụ lục 2: Cải mầm NTĐC sau 3 ngày...................................................... 93 Phụ lục 3: Rau muống ở NT1’ sau 9 ngày phát triển. ............................. 94 Phụ lục 5: Rau muống sau 12 ngày phát triển theo thứ tự là ĐC’, NT1’. ....................................................................................................................... 96 Phụ lục 6: Rau muống sau 18 ngày phát triển theo thứ tự là ĐC’, NT1’. ....................................................................................................................... 97 Phụ lục 7A: Rau cải mầm sau 12 ngày phát triển của NTĐC’. .............. 98 Phụ lục 7B: Rau cải mầm sau 12 ngày phát triển của NT1’. .................. 99 Phụ lục 9: Rau muống theo dõi sau 21 ngày ở NT1’. ............................. 101 iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ( iochemical oxygen emand) – nhu cầu oxy sinh 1 BOD hóa v
lƣợng oxy cần thiết để oxy hết các chất hữu cơ và 2 BOD5 sinh hóa do vi khu n với thời gian xử lí là 5 ngày 3 CF (Conductivity factor) – sự phân hủy các muối khoáng 4 COD (Chemical oxygen emand) nhu cầu oxy hóa học 5 EC ( lectro – conductivity) – độ d n điện ood and griculture Organization of the United 6 FAO Nations) – tổ chức Lƣơng thực và nông nghiệp Liên Hiệp Quốc 7 SS (Suspended solids) – chất rắn lơ lửng 8 TDS (Total dissolved solids) – tổng lƣợng chất rắn h a tan 9 VSV Vi sinh vật 10 NT Nghiệm thức 11 NTĐC Nghiệm thức đối chứng 12 VNCKH Viện nghiên cứu khoa học 13 NTĐC Mô hình bãi lọc không trồng cây 14 NT1 Mô hình bãi lọc trồng cây Lƣỡi Mác 15 NT2 Mô hình bãi lọc trồng cây Thủy Trúc 16 NT1’ Nƣớc sau bãi lọc trồng cây Lƣỡi Mác 17 NTĐC’ Nƣớc sạch vi
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tóm tắt các vai tr cơ bản của thực vật trong bảng lọc trồng cây. Bảng 1.2: Các yếu tố chính ảnh hƣởng đến sự tồn tại của vi sinh vật gây bệnh Bảng 1.3: So sánh chi phí sản xuất và tiêu thụ rau và lúa Đài Loan. Bảng 3.1: Kết quả pH của NTĐC Bảng 3.2: Kết quả SS của NTĐC Bảng 3.3: Kết quả COD của NTĐC. Bảng 3.4: Kết quả BOD5 của NTĐC. Bảng 3.5: Kết quả tổng – P của NTĐC. Bảng 3.6: Kết quả tổng – N của NTĐC. Bảng 3.7: Kết quả pH của NT1 Bảng 3.8: Kết quả SS của NT1 Bảng 3.9: Kết quả COD của NT1 Bảng 3.10: Kết quả BOD5 của mô hình trồng cây NT1. Bảng 3.11: Kết quả tổng – P của NT1. Bảng 3.12: Kết quả tổng – N của NT1 Bảng 3.13: Kết quả pH của NT2. Bảng 3.14: Kết quả SS của NT2 Bảng 3.15: Kết quả COD của NT2 Bảng 3.16: Kết quả BOD5 của NT2 Bảng 3.17: Kết quả tổng – P của NT2 Bảng 3.18: Kết quả tổng – N của NT2 Bảng 3.19: So sánh khả năng xử lý hàm lƣợng SS của 3NT Bảng 3.20: So sánh khả năng xử lý hàm lƣợng COD của 3NT Bảng 3.21: So sánh khả năng xử lý hàm lƣợng BOD5 của 3NT Bảng 3.22: So sánh hàm lƣợng tổng – P của 3NT Bảng 3.23: So sánh hàm lƣợng tổng – N của 3NT Bảng 3.25: Sự phát triển của rau muống và cải mầm của NT1’ Bảng 3.26: Sự phát triển rau muống ở 2 NT Bảng 3.27: Sự phát triển của cải mầm của 3 NT vii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1: Các bƣớc thực hiện Sơ đồ 2.1: Mô hình bãI lọc ngầm trồng cây d ng chảy đứng. Sơ đồ 2.2: Mô hình thu canh động tuần hoàn. Sơ đồ 2.3: Sơ đồ các bƣớc thực hiện. DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mô hình bãi lọc có dòng chảy bề mặt (SFW). Hình 1.2: Mô hình bãi lọc có dòng chảy ngầm. Hình 1.3: Mô hình bãi lọc ngầm dòng chảy đứng (VFS) Hình 1.4: Tình hình nghiên cứu công nghệ thủy canh trên thế giới. (Từ năm 1966 đến nay) Hình 2.1: Bản vẽ mô hình đất lọc ngầm trồng cây dòng chảy đứng. Hình 2.2: Thành ph m mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy đứng. Hình 2.3: Cây Thu Trúc Hình 2.4: Cây Lƣỡi Mác Hình 2.5A: Mô hình thu canh. Hình 2.5B: Mô hình bản vẽ mô hình thủy canh. Hình 2.6: Máy bơm P3500. viii
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1: Nồng độ pH giữa đầu vào giữa nƣớc thải và đầu ra của NTĐC. Đồ thị 3.2: So sánh hàm lƣợng SS giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NTĐC. Đồ thị 3.3: so sánh hàm lƣợng COD giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NTĐC. Đồ thị 3.4: So sánh hàm lƣợng BOD5 giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NTĐC. Đồ thị 3.5: So sánh hàm lƣợng tổng - P giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NTĐC Đồ thị 3.6: So sánh hàm lƣợng tổng - N giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NTĐC. Đồ thị 3.7: Nồng độ pH giữa nƣớc thải đầu ra và nƣớc thải đầu vào của NT1. Đồ thị 3.8: biểu diễn độ biến thiên SS giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT1. Đồ thị 3.9: Đồ thị so sánh hàm lƣợng COD giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT1 Đồ thị 3.10: So sánh hàm lƣợng BOD5 giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT1. Đồ thị 3.11: So sánh hàm lƣợng tổng - P giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT1. Đồ thị 3.12: So sánh hàm lƣợng tổng - N giữa giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT1. Đồ thị 3.13: Nồng độ pH giữa nƣớc thải đầu ra và nƣớc thải đầu vào của NT2. Đồ thị 3.14: So sánh hàm lƣợng SS giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT2. Đồ thị 3.15: So sánh hàm lƣợng COD giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT2. Đồ thị 3.16: So sánh hàm lƣợng BOD5 giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT2. Đồ thị 3.17: Độ biến thiên tổng - P giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT2. Đồ thị 3.18: So sánh hàm lƣợng tổng - N giữa nƣớc thải đầu vào và đầu ra của NT2. ix
Đồ thị 3.19: So sánh hàm lƣợng pH giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT. Đồ thị 3.20: So sánh hàm lƣợng SS giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT. Đồ thị 3.21A: Hiệu quả xử lý COD giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT Đồ thị 3.21B: So sánh hiệu quả xử lý COD của 3 NT. Đồ thị 3.22A: Hiệu quả xử lý BOD5 giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT. Đồ thị 3.22B: So sánh hiệu quả xử lý BOD5 của 3 NT. Đồ thị 3.23: So sánh hàm lƣợng tổng - P giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT Đồ thị 3.24A: Hiệu quả xử lý tổng - N giữa nƣớc thải đầu ra và đầu vào của 3NT Đồ thị 3.24B: So sánh hiệu quả xử lý tổng - N của 3 NT. Đồ thị 3.25: Thay đổi chiều cao của rau muống theo từng ngày ở NTĐC’. Đồ thị 3.26: Thay đổi chiều cao của cải mầm theo từng ngày ở NTĐC’. Đồ thị 3.27: Thay đổi chiều cao của rau muống theo từng ngày ở NT1’. Đồ thị 3.28: Thay đổi chiều cao của cải mầm theo từng ngày ở NT1’. Đồ thị 3.29: Khả năng phát triển của rau muống giữa 2NT. Đồ thị 3.30: Khả năng phát triển của cải mầm ở 2NT. x
TÓM TẮT Đề tài “Nghiên cứu công nghệ xử lý nƣớc thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình” đƣợc tiến hành trong khoảng thời gian từ tháng 03/2018 đến háng 07/2018  Nghiên cứu gồm hai nội dung chính Theo dõi khả năng xử lý của bãi lọc ngầm dòng chảy đứng : Hai loại cây đƣợc sử dụng trồng trong mô hình bãi lọc là cây Lƣỡi Mác và cây Thủy trúc, khả năng xử lý của hai mô hình trồng cây này sẽ đƣợc đối chứng với mô hình không trồng cây. Chỉ ra khả năng canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình bằng phƣơng pháp thủy canh từ đó theo dõi sự phát triển của rau khi đƣợc trồng với mô hình thủy canh trong đó nƣớc cấp đƣợc sử dụng là m u tối ƣu của bãi lọc xử lý tốt nhất. Rau muống và rau cải mầm đƣợc trồng trong mô hình thủy canh. Tƣơng tự với mô hình bãi lọc, khả năng phát triển của rau đƣợc trồng với nƣớc thải sau khi xử lý sẽ đƣợc đối chứng với rau đƣợc trồng với nƣớc sạch.  Kết quả thu đƣợc  Biết đƣợc khả năng xử lý của bãi lọc trồng cây.  Sản ph m là rau muống và rau cải mầm sau khi đƣợc trồng từ mô hình thủy canh  Điểm mới của đề tài lần này (đƣợc nêu rõ phần kết luận) xi
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nhiễm môi trƣờng nƣớc là một vấn đề lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết nƣớc thải sinh hoạt cũng nhƣ nƣớc thải công nghiệp không đƣợc xử lý mà đƣợc thải trực tiếp vào môi trƣờng, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hƣởng trực tiếp đến sức kh e cộng đồng. Xử lý nƣớc thải bằng bãi lọc trong đó là bãi lọc đứng đã và đang đƣợc áp dụng tài nhiều nơi trên thế giới với ƣu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao. Đây là công nghệ xử lý nƣớc thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trƣờng, cho ph p đạt hiệu xuất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trƣờng, hệ sinh thái của địa phƣơng. Mặt khác, Việt Nam là nƣớc nhiệt đới, khí hậu nóng m, rất thích hợp cho sự phát triển của các loại thực vật thủy sinh. Ngoài ra, trong quá trình chuyển đổi cơ cấu kinh tế, ngƣời nông dân chỉ chú trọng đến năng suất, thâm canh tăng vụ chạy theo lợi nhuận. Nên đã trồng rau theo cách bón cho rau một cách bừa bãi những loại thuốc kích thích tăng trƣởng thực vật không đảm vệ sinh an toàn thực ph m. Phun thuốc trừ sâu một cách không có giới hạn, thâm chí là các loại thuốc kích thích sinh trƣởng không đƣợc ph p sử dụng…Từ đó d n đến mỗi năm có hàng nghìn ca ngộ độc thực ph m, do sử dụng các sản ph m rau tƣơi có chứa dƣ lƣợng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật vƣợt xa mức độ cho ph p. Thực tế hiện nay, việc hàng ngày ăn phải những loại rau không đảm bảo tiêu chu n là mầm mống gây nên nhiều căn bệnh nguy hiểm nhƣ ung thƣ, ngộ độc thần kinh, rối loạn chức năng thận… Nếu ăn phải rau nhiễm kim loại nặng nhƣ kẽm sẽ d n đến tích tụ kẽm trong gan có thể gây ngộ độc hệ thần kinh, ung thƣ đột biến và một loạt các chứng bệnh nguy hiểm khác. Rau mầm đƣợc coi là kim chỉ nam của vấn đề sản xuất rau tƣơi an toàn cung cấp cho con ngƣời, đáp ứng đƣợc vệ sinh an toàn thực ph m, đảm bảo đƣợc các yếu tố. Không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, không sử dụng chất kích thích sinh xii
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. trƣởng, không tƣới nƣớc b n, không sử dụng phân bón hóa học… nên đảm bảo sức kh e cho ngƣời sử dụng. Rau mầm là loại thực ph m có giá trị dinh dƣỡng cao gấp 5 lần so với những loại rau thƣờng, hơn nữa rau mầm không chứa mầm bệnh và vi sinh vật gây hại cho sức kh e của con ngƣời. Trồng rau mầm tại nhà là một cách giải quyết nhu cầu rau xanh tại chỗ, rất tiện lợi đối với dân cƣ ở đô thị. Có thể sử dụng hiên nhà, sân thƣợng hay hành lang để trồng rau mầm. Chỉ cần tranh thủ thời gian ngoài giờ chăm sóc chúng hàng ngày là đủ và có rau an toàn tại chỗ để đảm bảo sức kh e gia đình khi sử dụng, vừa tƣơi lại vừa ngon. Từ hai lý do trên việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ xử lý nƣớc thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc đứng kết hợp canh tác rau sạch qui mô hộ gia đình là hết sức cấp thiết. 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Xây dựng đƣợc mô hình xử lý nƣớc thải sinh hoạt và hoàn thiện quy trình sản xuất rau sạch qui mô hộ gia đình. 2.2 Mục tiêu cụ thể Nghiên cứu hệ thống bãi lọc ngầm trồng cây xử lý nƣớc thải sinh hoạt từ đó xác định đƣợc các thông số thiết kế và vận hành thiết bị ứng với công suất và chất lƣợng nƣớc khác nhau. Đề xuất đƣợc quy trình công nghệ xử lý nƣớc thải bằng bãi lọc ngầm trồng cây đáp ứng tiêu chu n hiện hành của Việt Nam. Xây dựng đƣợc quy trình sản xuất rau cải mầm và một số loại rau khác bằng hệ thống thủy canh có thể đƣa vào áp dụng thực tế nhằm thúc đ y sản xuất rau sạch ngay tại nhà. 3. Nội dung nghiên cứu Lựa chọn công thức vật liệu lọc để sử dụng trong mô hình bãi lọc trồng cây từ đó đánh giá khả năng xử lý nƣớc thải của các công thức vật liệu. xiii
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. Lựa chọn và xác định công thức cây trồng để trồng trong mô hình bãi lọc từ đó đánh giá ngƣỡng chịu tải lƣợng nƣớc thải hộ gia đình của các công thức cây trồng. Xác định các thông số thiết kế, vận hành của mô hình bãi lọc trồng cây với dòng chảy đứng Xác định giá thể thích hợp. Theo dõi sự phát triển của rau ở từng thời điểm. Nghiên cứu pha chế dung dịch dinh dƣỡng từ các hóa chất có s n. Nghiên cứu chế tạo mô hình sản xuất thủy canh từ những vật liệu có s n. Hoàn thiện quy trình sản xuất rau thủy canh. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1. Phƣơng pháp luận Đề tài dựa trên phƣơng pháp thu thập thông tin khoa học từ các tài liệu, đề tài nghiên cứu, các báo cáo và bài báo trong và ngoài nƣớc thông qua các phƣơng tiện thông tin. Trên cơ sở đó, đề tài lập ra khung nghiên cứu cho phƣơng pháp luận nhƣ sau: Sơ đồ 1: Các bƣớc thực hiện xiv
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. Tình hình ứng dụng bãi lọc, thủy canh Các chỉ tiêu của nƣớc thải sinh hoạt Thu thập dữ liệu Các biện pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt Phân tích số liệu, lựa chọn phƣơng Xử lý bằng bãi lọc ngầm d ng chảy đứng pháp xử lý Vật liêu lọc: cát, s i, đất trồng cây, xơ dừa … Thu gom nguyên liệu Phƣơng pháp quang Phân tích chỉ tiêu pH, O 5, CO , TSS, Phƣơng pháp máy đo TOC N-tổng, P-tổng M u nƣớc thải Phƣơng pháp chu n độ FAS Thành phần, tính chất nƣớc thải Vận hành NT1: LN trồng Lƣỡi Xác định mô hình bãi Mác khả năng xử Xử lý nguyên lọc trồng cây lý nƣớc thải NT2: LN trồng Thu liệu dòng chảy của từng bãi Trúc ngang lọc NTĐC: LN không M u nƣớc sau trồng cây xử lý Xác định khả năng sử dụng NT1’: Nƣớc sau bãi nƣớc thải sau xử lọc Trồng rau M u tối ƣu lý ở bãi lọc cho muống, cải mục đích thu NTĐC’: Nƣớc sạch mầm canh X t nghiệm các chỉ tiêu Đánh giá tính khả thi khi xử lý nƣớc thải Sự tăng trƣởng của 2 loại rau hộ gia đình bằng bãi lọc Kiểm xv tra về an toàn thực ph m
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. 4.2 Phƣơng pháp cụ thể Phƣơng pháp kế thừa: biên hội, tổng hợp các tài liệu liên quan làm cơ sở luận cho đề tài, các nghiên cứu cơ bản trong và ngoài nƣớc trong lĩnh vực bãi lọc trồng cây, khoa học cây trồng và kỹ thuật thủy canh. Phƣơng pháp lấy m u: số lƣợng m u (16 m u), vị trí lấy m u, phƣơng pháp lấy m u. Phƣơng pháp phân tích m u: áp dụng các kỹ thuật phân tích thực vật để đánh giá các chỉ tiêu chất lƣợng rau khi sử dụng các loại giá thể và tỉ lệ dinh dƣỡng khác nhau và các m u nƣớc thải với nƣớc sạch. Phƣơng pháp phân tích tại phòng thí nghiệm: phƣơng pháp chu n độ, phƣơng pháp đo quang, phƣơng pháp sử dụng máy TOC,.. Phƣơng pháp thực nghiệm: bố trí các mô hình thí nghiệm nhằm khảo sát hiệu quả xử lý nƣớc thải cho năng suất và chất lƣợng rau tốt nhất. Phƣơng pháp thống kê: thống kê tốc độ tăng trƣởng về kích thƣớc của cây ở từng giai đoạn. Phƣơng pháp đánh giá: đánh giá hiệu quả của quá trình lọc qua mô hình bãi lọc trồng cây và đánh giá khả năng sinh trƣởng, phát triển của cây qua mô hình thủy canh. 5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 5.1. Đối tƣợng: Khả năng xử lý nƣớc thải sinh hoạt của mô hình bãi lọc trồng cây d ng chảy đứng đối với qui mô hộ gia đình qua các chỉ tiêu pH, SS, COD, BOD5, Tổng-N, Tổng –P. 5.2. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng xử lý nƣớc thải hộ gia đình của mô hình bãi lọc trồng cây d ng chảy đứng, giải pháp tái sử dụng nƣớc thải vào tƣới cây cho hệ thống thủy canh với quy mô hộ gia đình. 6. Ý nghĩa của đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học: xvi
Đề tài : Nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm dòng chảy đứng kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình. ổ sung phƣơng pháp xử lý nƣớc thải hộ gia đình làm cung cấp nƣớc cho hệ thống thủy canh  Tính mới của đề tài 6.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của nghiên cứu sẽ là cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về lĩnh vực sản xuất rau thủy canh. Giúp sinh viên nghiên cứu hiểu sâu sắc hơn về công nghệ xử lý nƣớc thải với chi phí thấp, thân thiện với môi trƣờng. ổ sung kiến thức và kĩ năng thực hành trong ph ng thí nghiệm. Chế tạo đƣợc hệ thống xử lý nƣớc bằng công nghệ bãi lọc, trồng rau bằng mô hình thu canh hoàn chỉnh, an toàn, phù hợp với quy mô hộ gia đình. Từ đó giải quyết đƣợc vấn đề rau sạch (có thể tự trồng các loại rau sạch bệnh tại nhà, vừa an toàn lại vừa tiết kiệm chi phí) và phần nào vấn đề nƣớc thải. xvii