Toàn ảnh hội thảo

Tham dự và chủ trì Hội thảo có PGS.TS. Lưu Thế Anh, Viện trưởng Viện Tài nguyên và Môi trường (TN&MT); GS. TS. Richard D. Webster, Viện trưởng Viện Nghiên cứu về Môi trường và Nước, Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore); đại diện Cục Môi trường, Bộ Nông nghiệp và Môi trường; Quỹ nghiên cứu LEF; các chuyên gia của Viện nghiên cứu và hộ nông dân chăn nuôi lợn…

Thu hồi dinh dưỡng, giảm ô nhiễm từ nước thải chăn nuôi

PGS.TS. Lưu Thế Anh, Viện trưởng Viện Tài nguyên và Môi trường phát biểu tại Hội thảo

Hội thảo là diễn đàn trao đổi về các giải pháp công nghệ, cơ chế chính sách và kinh nghiệm thực tiễn nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi, thu hồi nguồn dinh dưỡng và thúc đẩy tái sử dụng tài nguyên theo hướng kinh tế tuần hoàn, giảm ô nhiễm môi trường.

Phát biểu khai mạc Hội thảo PGS.TS. Lưu Thế Anh, Viện trưởng Viện Tài nguyên và Môi trường cho biết, nước thải chăn nuôi lợn phát sinh với khối lượng lớn và chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ cũng như các chất dinh dưỡng. Do đó, không được xử lý phù hợp trước khi thải ra môi trường, nguồn nước thải có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường xung quanh và chất lượng sống của cộng đồng. Xuất phát từ thực tế này, Viện Nghiên cứu về Môi trường và Nước, Đại học Công nghệ Nanyang (Singapore) phối hợp Viện TN&MT thực hiện nhiệm vụ: “Áp dụng quy trình kết tinh tạo hạt tầng sôi để loại bỏ kết kết hợp thu hồi nitơ, phốt pho trong nước thải chăn nuôi lợn và tiềm năng sử dụng hạt struvite thu hồi làm phân bón nhả chậm: Quy mô 5 m³/ngày”. Sau 2 năm triển khai áp dụng thử nghiệm vào thực tiễn, mô hình xử lý nước thải tại hộ chăn nuôi lợn tại phường Tùng Thiện, bước đầu đã mang lại kết quả khả thi, góp phần giảm ô nhiễm nước thải trong chăn nuôi lợn và nâng cao thu nhập cho hộ nuôi.

Ông GS.TS. Richard D. Webster chia sẻ: “ Dự án được triển khai với mục tiêu không chỉ xử lý nước thải chăn nuôi lợn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn thu hồi những thành phần dinh dưỡng có giá trị như nitơ và phốt pho để có thể tái sử dụng trong sản xuất nông nghiệp"

Phát biểu tại hội thảo ông GS.TS. Richard D. Webster chia sẻ: “ Dự án được triển khai với mục tiêu không chỉ xử lý nước thải chăn nuôi lợn, giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn thu hồi những thành phần dinh dưỡng có giá trị như nitơ và phốt pho để có thể tái sử dụng trong sản xuất nông nghiệp. Hệ thống pilot hiện có khả năng xử lý khoảng 5-20 m³ nước thải mỗi ngày phù hợp với mô hình trang trại vừa và nhỏ, đồng thời hướng tới việc thu hồi các chất dinh dưỡng dưới dạng phân MAP (MgNH₄.PO₄) có thể ứng dụng trực tiếp làm phân bón hữu cơ nhả chậm.

Điều chúng tôi hướng tới là thay đổi cách nhìn đối với nước thải chăn nuôi: thay vì chỉ coi đây là chất thải cần xử lý, chúng ta có thể xem đó là một nguồn tài nguyên thứ cấp có khả năng thu hồi các thành phần giá trị và đưa trở lại chu trình sản xuất. Đây cũng là hướng tiếp cận góp phần thúc đẩy kinh tế tuần hoàn trong nông nghiệp.

Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ tiếp tục theo dõi quá trình vận hành, đánh giá hiệu quả lâu dài và thu thập thêm dữ liệu thực tế. Những kết quả tại Việt Nam cũng sẽ được so sánh với các hệ thống tương tự ở những quốc gia khác để tiếp tục đánh giá, hoàn thiện công nghệ và khả năng ứng dụng trong các điều kiện khác nhau.

Nước thải chăn nuôi: Áp lực lớn nhưng còn nhiều tài nguyên có thể thu hồi

TS. Lê Văn Giang, Viện TN&MT trình bày kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ kết tinh tạo hạt tầng sôi, thu hồi struvite trong nước thải chăn nuôi lợn.

Trình bày kết quả nghiên cứu và ứng dụng công nghệ kết tinh tạo hạt tầng sôi, thu hồi struvite trong nước thải chăn nuôi lợn, TS. Lê Văn Giang, Viện TN&MT cho biết, trong hai năm triển khai đề tài, nhóm nghiên cứu đã khảo sát hơn 15 trang trại chăn nuôi tại nhiều địa bàn của Hà Nội, trong đó có Thị xã Sơn Tây, Huyện Phúc Thọ và Huyện Đan Phượng. Tại mỗi trang trại, nhóm trực tiếp lấy mẫu nước thải, khảo sát hiện trạng, đồng thời thu thập số liệu về quy mô và phương thức chăn nuôi.

Kết quả khảo sát cho thấy, phần lớn các trang trại sử dụng hệ thống biogas làm công đoạn xử lý chính. Tuy nhiên, sau xử lý, nước thải tại nhiều cơ sở vẫn được đưa trực tiếp ra ao, hồ hoặc các công trình sinh học đơn giản của hộ chăn nuôi. Do chưa được xử lý triệt để, nguồn nước này vẫn chứa hàm lượng chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cao, tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường.

Phân tích mẫu nước thải tại 15 trang trại cho thấy hàm lượng các chất dinh dưỡng, đặc biệt là nitơ và phốt pho, còn tương đối cao. Đây vừa là nguồn gây ô nhiễm nếu không được kiểm soát, vừa là nguồn tài nguyên có thể thu hồi và tái sử dụng cho sản xuất nông nghiệp.

Theo nhóm nghiên cứu, lượng nước thải phát sinh tại các trang trại phụ thuộc lớn vào quy mô đàn, phương thức vệ sinh chuồng trại và quy trình sản xuất. Trong khi đó, quy mô chăn nuôi tại các cơ sở có sự chênh lệch khá lớn, từ vài trăm đến hàng nghìn con, thậm chí cao hơn. Điều này tạo áp lực đáng kể đối với công tác quản lý và xử lý nước thải nếu không có giải pháp công nghệ phù hợp.

Xuất phát từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu đã phát triển công nghệ theo hướng không chỉ xử lý nước thải mà còn thu hồi các chất dinh dưỡng có giá trị. Thay vì coi nitơ và phốt pho đơn thuần là các chất ô nhiễm cần loại bỏ, hệ thống hướng tới thu hồi chúng dưới dạng sản phẩm có khả năng tái sử dụng trong nông nghiệp.

Một trong những sản phẩm chính của quá trình này là struvite – khoáng chất có công thức hóa học MgNH₄PO₄·6H₂O, chứa magiê, nitơ và phốt pho. Struvite có khả năng được sử dụng như một dạng phân bón nhả chậm, qua đó vừa tận dụng nguồn dinh dưỡng trong nước thải, vừa hạn chế thất thoát các chất dinh dưỡng ra môi trường.

Quy trình công nghệ được thiết kế theo hướng khép kín, gồm các công đoạn chính: tiếp nhận và điều hòa nước thải; thu hồi dinh dưỡng; xử lý sinh học; kiểm soát chất lượng nước đầu ra.

Theo kết quả thử nghiệm và kiểm nghiệm của đơn vị chuyên môn, chất lượng nước sau xử lý được cải thiện rõ rệt và đáp ứng các chỉ tiêu tương ứng trong điều kiện thử nghiệm. Tuy nhiên, để xác định cụ thể mức độ đáp ứng, cần căn cứ vào quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hiện hành, đối tượng tiếp nhận nước thải và kết quả phân tích từng chỉ tiêu.

Một ưu điểm của hệ thống là diện tích lắp đặt tương đối nhỏ. Với quy mô xử lý khoảng 5–20 m³ nước thải/ngày, hệ thống có thể bố trí gọn, phù hợp với điều kiện của các trang trại vừa và nhỏ.

Lễ biên bản ký kết hợp tác được diễn ra

Hệ thống cũng được thiết kế theo hướng tự động hóa, cho phép kiểm soát liên tục các công đoạn vận hành, giảm thao tác thủ công và tạo thuận lợi cho người chăn nuôi trong quá trình sử dụng. Đồng thời, công nghệ có khả năng mở rộng công suất. Khi quy mô đàn và lượng nước thải tăng, các thiết bị chính có thể được điều chỉnh hoặc nâng công suất mà không nhất thiết phải mở rộng diện tích theo tỷ lệ tương ứng.

Các đại biểu tham dự Hội thảo

Đối với sản phẩm thu hồi, các hạt struvite tiếp tục được phân tích thành phần dinh dưỡng và kiểm tra các chỉ tiêu an toàn. Kết quả bước đầu cho thấy sản phẩm chứa các nguyên tố dinh dưỡng có giá trị đối với cây trồng. Nhóm nghiên cứu cũng kiểm tra các chỉ tiêu liên quan đến kim loại nặng nhằm đánh giá khả năng sử dụng struvite trong sản xuất nông nghiệp.

Không chỉ thu hồi dinh dưỡng từ nước thải, nhóm nghiên cứu còn xem xét bùn phát sinh từ quá trình xử lý và hệ thống biogas như một nguồn tài nguyên có thể tái sử dụng. Thay vì thải bỏ, bùn có thể được xử lý và phối trộn theo quy trình phù hợp để sản xuất compost hoặc phân bón hữu cơ, góp phần giảm lượng chất thải phải xử lý.

Như vậy, mô hình không chỉ giải quyết bài toán xử lý nước thải mà còn hướng tới cách tiếp cận tuần hoàn: thu hồi dinh dưỡng từ nước thải, tận dụng bùn hữu cơ và đưa các nguồn tài nguyên này trở lại phục vụ sản xuất nông nghiệp. Đây là một hướng tiếp cận phù hợp với nguyên tắc kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực chăn nuôi.

Đưa công nghệ thu hồi struvite vào thực tiễn chăn nuôi

TS. Lê Văn Giang, Viện TN&MT giới thiệu về quy trình vận hành hệ thống xử lý nước thải tại hộ chăn nuôi lợn của ông Nguyễn Hùng Cường

Sau khi tham quan thực tế mô hình xử lý nước thải được lắp đặt tại hộ chăn nuôi lợn của ông Nguyễn Hùng Cường ở Sơn Tây, các đại biểu đánh giá cao tính thực tiễn của hệ thống pilot. Gia đình ông Cường hiện chăn nuôi khoảng 500 con lợn, gồm 100 con lợn nái và 400 con lợn thịt. Với quy mô đàn tương đối lớn, lượng nước thải phát sinh hằng ngày tạo áp lực đáng kể đối với công tác xử lý và bảo vệ môi trường, qua đó cho thấy rõ nhu cầu ứng dụng các giải pháp công nghệ phù hợp ngay tại hộ chăn nuôi.

Tại đây, nhóm nghiên cứu của TS. Lê Văn Giang đã lắp đặt hệ thống ứng dụng công nghệ kết tinh tạo hạt đồng nhất tầng sôi (FBHC), công suất khoảng 5 m³ nước thải/ngày đêm. Hệ thống được thiết kế theo hướng tự động hóa, thao tác tương đối thuận tiện, giúp giảm khối lượng công việc thủ công trong quá trình vận hành. Điểm đáng chú ý là công nghệ có khả năng điều chỉnh và nâng công suất của các thiết bị chính khi quy mô đàn và lượng nước thải tăng, mà không nhất thiết phải mở rộng diện tích hệ thống theo tỷ lệ tương ứng.

Không chỉ xử lý nước thải, mô hình còn hướng tới thu hồi nitơ và photpho dưới dạng struvite để tái sử dụng như một nguồn dinh dưỡng cho sản xuất nông nghiệp. Qua thực tế triển khai tại hộ ông Cường, công nghệ cho thấy tiềm năng ứng dụng đối với các trang trại chăn nuôi lợn, đặc biệt là các cơ sở quy mô vừa và nhỏ. Tuy nhiên, để nhân rộng tại các địa phương, cần tiếp tục đánh giá hiệu quả vận hành ổn định, chi phí đầu tư, khả năng bảo trì và mức độ phù hợp với từng quy mô chăn nuôi.

Các đại biểu chụp ảnh lưu niệm tại mô hình