Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn để xử lý mùi hôi phát sinh từ trại chăn nuôi heo tại Vĩnh Long

Hóa học & Kỹ thuật môi trường P. C. Sỹ, V. H. Phong, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn nuôi heo tại Vĩnh Long.” 10 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ÔZÔN ĐỂ XỬ LÝ MÙI HÔI PHÁT SINH TỪ TRẠI CHĂN NUÔI HEO TẠI VĨNH LONG Phùng Chí Sỹ*, Võ Hồng Phong Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng công nghệ ôzôn tại 01 trại chăn nuôi heo dạng kín (trại chăn nuôi heo Công ty TNHH Thạch Võ) và 01 trại chăn nuôi heo dạng hở (trại chăn nuôi heo Lê Văn Tống) trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long, bao gồm điều tra nguồn phát sinh mùi hôi; tính toán, thiết kế công nghệ xử lý mùi hôi bằng ôzôn; Triển khai thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng ôzôn; Đo đạc, giám sát mùi hôi trước và sau khi lắp đặt các thiết bị ôzôn nhằm đánh giá hiệu quả của mô hình xử lý. Kết quả phân tích mùi hôi tại các trại chăn nuôi heo cho thấy hiệu quả rõ rệt của thiết bị phát ôzôn trong việc xử lý ô nhiễm do mùi hôi. Từ khóa: Công nghệ ôzôn, Trại chăn nuôi heo, Xử lý mùi hôi. 1. MỞ ĐẦU Trong những năm qua, ngành chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long có sự tăng trưởng khá cao, tạo ra sự thay đổi rõ rệt trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp. Hoạt động chăn nuôi đã và đang thực sự giữ vai trò quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến sự phát triển nhanh theo hướng sản xuất hàng hóa bền vững. Trong giai đoạn 2010-2015 mức tăng trưởng sản xuất ngành nông nghiệp tại tỉnh Vĩnh Long đạt trung bình 5,2%/năm, trong đó có đóng góp lớn của ngành chăn nuôi. Theo số liệu thống kê 01/10/2016, toàn tỉnh có 371.534 con heo (không kể heo con theo mẹ) tăng 3,7% so với cùng kỳ năm 2015, trong đó heo nái 45.413 con (chiếm 12,2% tổng đàn); heo thịt 325.349 con (chiếm 87,6% tổng đàn). Tính đến năm 2016, số lượng trại heo của tỉnh là 221, trong đó có 172 gia trại, 49 trang trại. Việc xử lý chất thải nói chung và xử lý mùi hôi nói riêng đang là một vấn đề cần thiết và cấp bách nhằm đảm bảo phát triển bền vững. Trong thời gian qua có rất nhiều công nghệ được áp dụng để xử lý ô nhiễm do mùi hôi tại các trại chăn nuôi [1-6]. Tuy nhiên, do nguồn phát sinh mùi không tập trung, khó bao bọc kín các chuồng trại chăn nuôi để thu gom và xử lý không khí có mùi hôi, chi phí đầu tư và xây dựng và giá thành vận hành cao Để tìm kiếm công nghệ thích hợp nhằm xử lý mùi hôi phát sinh từ các trại chăn nuôi, trên thế giới đã áp dụng công nghệ ô xy hóa bằng ôzôn. Tuy nhiên, công nghệ này chưa được nghiên cứu, áp dụng rộng rãi tại Việt Nam nói chung và tại tỉnh Vĩnh Long nói riêng. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn để xử lý mùi hôi phát sinh từ trại chăn nuôi heo tại Vĩnh Long. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm nghiên cứu Trên cơ sở điều tra, khảo sát thực tế, 02 trại chăn nuôi heo tại tỉnh Vĩnh Long được lựa chọn để nghiên cứu bao gồm 01 trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ, tại ấp Định Thới A, xã An Phước, huyện Mang Thít, tỉnh Vĩnh Long với 2 dãy chuồng heo lấy thịt quy mô 2.000 con heo và 01 trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống tại ấp Tân Phước, xã Long Mỹ, huyện Mang Thít, Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 11 tỉnh Vĩnh Long với 2 dãy chuồng quy mô 318 con heo (trong đó có 40 heo nái, 150 heo con, 128 heo thịt). 2.2. Thiết bị phát ôzôn Thiết bị phát ôzôn với model G-4 được sử dụng do Công ty Cổ phần Phát triển Công nghệ Sinh Phú cung cấp. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị này được đưa ra trong bảng 1. Bảng 1. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị ôzôn. Stt Thông số Đơn vị Fresh model G-4 01 Sản lượng Ozon g/h 5 02 Lưu lượng khí Ozon trung bình l/phút 35 03 Áp lực khí Ozon Kpa 15 (1,5m H2O) 04 Đường kính buồng sinh khí Mm 10 05 Tần số xung điện KHz 38 06 Điện áp KV 5 07 Điện hao AC 220V, 50Hz W 95 08 Nhiệt độ môi trường oC 5 - 40 09 Độ ẩm môi trường % <70 10 Kích thước máy: Chiều rộng x Chiều sâu x Chiều cao Mm 380 x 200 x 480 11 Vỏ máy: inox Màu trắng 12 Trọng lượng máy Kg 8 Nguyên lý hoạt động của máy phát khí ôzôn Fresh model G-4 như sau: với cặp điện cực có điện áp 5 KV nhưng tần số thường cao 38 KHz. Điện môi thường bằng sứ hoặc thủy tinh Pyrec. Plasma nguội được tạo thành bởi điện trường mạnh với hỗn hợp các ion dương, âm mật độ rất cao, kích thích ôxy biến đổi thành khí ôzôn (O3). Phương pháp này được sử dụng từ năm 1920, là thế hệ máy ôzôn cao cấp, tuy đắt nhưng nhỏ gọn, an toàn và bền hơn, cho ôzôn nồng độ cao và sạch (NxOy < 0,01 % dù khí nuôi là không khí thường, còn nếu không khí đã được lọc sạch và sấy khô thì hầu như không có NxOy). Nồng độ ôzôn tính toán được đối với máy loại này là 5 ppm (tương đương 2,38 mg/l hay 2,38 g/m3). 2.3. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý mùi hôi bằng ôzôn 2.3.1. Nguyên lý xử lý mùi hôi của ôzôn - Nguyên lý xử lý NH3 của ôzôn: NH3 sinh ra trong quá trình chăn nuôi chủ yếu từ nước tiểu và quá trình phân huỷ phân. Đây là một trong những chất gây ô nhiễm mùi chủ yếu trong các trại chăn nuôi heo. Cơ chế ôxy hóa NH3 của ôzôn được thể hiện bằng phản ứng sau: 2NH3 + 4/3 O3 → NH4NO3 + H2O (1) - Nguyên lý xử lý H2S của ôzôn: H2S cũng là chất gây ô nhiễm mùi sinh ra do phân huỷ phân, nước tiểu của heo trong quá trình chăn nuôi. Bên cạnh đó H2S còn là chất tham gia phản ứng tạo thành các hợp chất hữu cơ gây mùi như Mercaptan. Cơ chế xử lý mùi của ôzôn đối với H2S được thể hiện ở các phản ứng sau: H2S + O3 → H2O + SO2 (2) 3H2S + 4O3 → 3H2SO4 (3) Hóa học & Kỹ thuật môi trường P. C. Sỹ, V. H. Phong, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn nuôi heo tại Vĩnh Long.” 12 - Nguyên lý xử lý CH3-SH của ôzôn: Mercaptan là những hợp chất hữu cơ chứa gốc (-SH) được sinh ra chủ yếu từ phản ứng giữa các gốc rượu với H2S. Mercaptan là những hợp chất gây mùi khó chịu, mỗi loại Mercaptan khác nhau thì cho những mùi khác nhau. Trong quá trình chăn nuôi heo, Mercaptan cũng được hình thành theo cơ chế trên và gây ô nhiễm mùi cho khu vực chăn nuôi. Cơ chế xử lý mùi của ôzôn đối với Mercaptan được thể hiện ở các phản ứng sau: CH3-SH + O3 → CH3-OH + SO2 (4) 2.3.2. Tính toán hiệu quả xử lý Để đánh giá mức độ ô nhiễm mùi và hiệu quả công nghệ xử lý mùi hôi, chúng tôi sử dụng các phương pháp lấy mẫu, phân tích hóa học theo các phương pháp tiêu chuẩn, sau đó so sánh với các quy chuẩn môi trường hiện hành. Dựa vào kết quả lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm không khí: NH3, H2S, CH3-SH tại các vị trí theo thời gian, hiệu quả xử lý được tính toán như sau: - Nồng độ chất ô nhiễm trong đợt thu mẫu môi trường nền (đợt 1, chưa lắp đặt máy ôzôn): A (mg/m3); - Nồng độ chất ô nhiễm trong các đợt thu mẫu tiếp theo (sau khi vận hành máy ôzôn): B (mg/m3); - Hiệu quả xử lý ô nhiễm mùi hôi: ( ) 100% (%) A B x H A   (5) 2.3.3. Tính toán lựa chọn số lượng thiết bị máy ôzôn Hiệu suất (H%) xử lý các chất gây ô nhiễm mùi hôi (NH3; H2S; CH3SH) bởi ôzôn nhỏ hơn 100%. Do đó, nồng độ các chất ô nhiễm mùi hôi sau khi xử lý bằng ôzôn luôn thấp hơn nồng độ trước khi xử lý. Nếu xét tại một vị trí lấy mẫu bất kỳ với thể tích 1 m3 không khí chứa nồng độ các chất khí phát sinh mùi hôi: NH3, H2S, CH3-SH như trên, lượng các chất khí ô nhiễm bị ôxy hóa bởi ôzôn được tính toán dựa trên các phản ứng như sau: - Lượng NH3 tham gia phản ứng với ôzôn: c1 = a1 – b1, trong đó: + c1: Lượng NH3 tham gia phản ứng (1), mg; + a1: Lượng NH3 trước khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg; + b1: Lượng NH3 sau khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg (chọn bằng quy chuẩn, nếu a1 nhỏ hơn hoặc bằng b1 thì lấy c1=0). - Lượng H2S tham gia phản ứng với ôzôn: c2 = a2 – b2, trong đó: + c2: Lượng H2S tham gia phản ứng (3), mg; + a2: Lượng H2S trước khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg; + b2: Lượng H2S sau khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg (chọn bằng quy chuẩn, nếu a2 nhỏ hơn hoặc bằng b2 thì lấy c2=0). - Lượng CH3SH tham gia phản ứng với ôzôn: c3 = a3 – b3, trong đó : + c3: Lượng CH3SH tham gia phản ứng (4), mg; + a3: Lượng CH3SH trước khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg; + b3: Lượng CH3SH sau khi vận hành mô hình nghiên cứu, mg (chọn bằng quy chuẩn, nếu a3 nhỏ hơn hoặc bằng b3 thì lấy c3=0). Như vậy, tổng lượng ôzôn cần thiết để ôxy hóa các chất khí gây mùi trong 1m3 không khí theo các phương trình phản ứng (1), (3) và (4): Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 13 1 2 3 64 ( ) 34 d c c c   (mg) Do nồng độ ôzôn của máy ôzôn Fresh model G-4 là 2,38 g/m3, nên để khử mùi hôi 1m3 không khí thì cần số lượng máy (n) như sau : 2,38*1000 d n  (máy) Với thể tích V (m3) không khí chứa các chất khí gây mùi hôi được tính dựa vào không gian chuồng cần xử lý, số lượng máy cần thiết là N nxV (máy) 2.4. Đo đạc, giám sát đánh giá hiệu quả mô hình xử lý mùi hôi 2.4.1. Đơn vị đo đạc, giám sát hiệu quả mô hình xử lý mùi hôi Trung tâm Ứng dụng Tiến bộ Khoa học và Công nghệ Vĩnh Long (lấy mẫu, phân tích NH3, H2S), Đại học Cần Thơ (lấy mẫu, phân tích CH3-SH). Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) đo đối chứng bằng thiết bị đo khí đa chỉ tiêu (VOC, H2S, NH3, O3) do hãng GrayWolf - Mỹ sản xuất. 2.4.2. Đo đạc, giám sát hiệu quả mô hình xử lý mùi hôi tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ - Thời gian lấy mẫu: 4 đợt từ ngày 11/03 đến 13/04/2017 (Đợt 1 lấy mẫu khi máy ôzôn chưa hoạt động; Đợt 2, 3,4 lấy mẫu sau 5, 15, 30 ngày kể từ khi máy ôzôn hoạt động). - Số mẫu không khí tại mỗi đợt là 8 mẫu bên trong trại heo (Ký hiệu KK-1.1, KK-2.1, KK-3.1, KK-4.1, KK-5.1, KK-6.1, KK-7.1, KK-8.1). 2.4.3. Đo đạc, giám sát hiệu quả mô hình xử lý mùi hôi tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống - Thời gian lấy mẫu: 4 đợt từ ngày 9/03 đến 11/04/2017 (Đợt 1 lấy mẫu khi máy ôzôn chưa hoạt động; Đợt 2, 3,4 lấy mẫu sau 5. 15, 30 ngày kể từ khi máy ôzôn hoạt động). - Số mẫu không khí tại mỗi đợt là 6 mẫu bên trong trại heo (Ký hiệu KK-1.2, KK-2.2, KK-3.2, KK-4.2, KK-5.2, KK-6.2). 2.4.4. Quy chuẩn áp dụng Quy chuẩn áp dụng để đánh giá hiệu quả xử lý mùi hôi là QCVN 06:2009/BTNMT. Quy chuẩn đối với NH3, H2S, CH3SH là 0,2; 0,042; 0,05 mg/m 3 tương ứng. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả áp dụng mô hình xử lý mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ 3.1.1. Thiết kế, lắp đặt mô hình xử lý mùi hôi tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ Dựa vào phương pháp tính toán ở trên, để xử lý mùi hôi tại 2 dãy chuồng dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ đạt quy chuẩn thì số lượng máy ôzôn cần thiết là 10 máy. Thiết bị của mô hình được lắp đặt khá đơn giản dựa vào các điều kiện cơ sở hạ tầng sẵn có của dãy chuồng dạng kín. Mô hình gồm 5 máy ôzôn Fresh G-4 được Hóa học & Kỹ thuật môi trường P. C. Sỹ, V. H. Phong, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn nuôi heo tại Vĩnh Long.” 14 lắp đặt cố định vào các trụ bê tông chạy dọc theo dãy chuồng, dãy chuồng thích nghi có kích thước 94m x 18m x 3m và các máy được bố trí cách đều nhau, vị trí từ máy cách mặt đất khoảng 2 m (như hình 1) nhằm đảm bảo ôzôn được phát tán khắp dãy chuồng. Hình 1. Mô hình hệ thống xử lý ô nhiễm mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ. Theo tiêu chuẩn 3733/2002/QĐ-BYT của Bộ Y tế quy định giới hạn cho phép trong không khí vùng làm việc, nồng độ ôzôn tối đa cho phép là 0,2 mg/m3. Như vậy, máy ôzôn Fresh G-4 phát ra với nồng độ ôzôn 2,38 g/m3 cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn. Tuy nhiên, với cách bố trí như trên kết hợp với việc ôzôn là loại khí không ổn định, nhanh chóng phân hủy thành phân tử và nguyên tử oxy có khả năng oxy hóa mạnh các chất gây mùi. Do vậy, khả năng ảnh hưởng đến vật nuôi và công nhân chăn nuôi là không đáng kể. 3.1.2. Đánh giá hiệu quả môi trường của mô hình xử lý mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ Các kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH theo thời gian để đánh giá khả năng xử lý mùi hôi của ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2. Kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ. Thời điểm quan trắc Nồng độ (mg/m3) QCVN 06:2009/ BTNMT KK- 1.1 KK- 2.1 KK- 3.1 KK- 4.1 KK- 5.1 KK- 6.1 KK- 7.1 KK- 8.1 Kết quả quan trắc nồng độ NH3 Đợt 1 0,26 0,18 0,69 3,70 0,97 0,62 2,34 2,62 0,20 Đợt 2 0,23 0,11 0,44 1,68 0,54 0,42 1,44 2,12 0,20 Đợt 3 0,17 0,07 0,21 1,21 0,36 0,31 0,93 1,57 0,20 Đợt 4 0,07 0,03 0,09 0,20 0,19 0,18 0,17 0,18 0,20 Hiệu suất 73,1 83,3 87,0 94,6 80,4 71,0 92,7 93,1 Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 15 xử lý (%) Kết quả quan trắc nồng độ H2S Đợt 1 0,091 0,073 0,079 0,062 0,090 0,076 0,071 0,082 0,042 Đợt 2 0,070 0,051 0,061 0,049 0,074 0,054 0,043 0,049 0,042 Đợt 3 0,036 0,023 0,037 0,035 0,037 0,033 0,027 0,025 0,042 Đợt 4 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,042 Hiệu suất xử lý (%) 97,8 97,3 97,5 96,8 97,8 97,4 97,2 97,6 Kết quả quan trắc nồng độ CH3SH Đợt 1 0,19 0,18 0,21 0,27 0,83 0,78 0,21 0,11 0,05 Đợt 2 0,06 0,07 0,10 0,11 0,12 0,18 0,13 0,08 0,05 Đợt 3 0,04 0,03 0,04 0,03 0,05 0,05 0,07 0,04 0,05 Đợt 4 0,03 0,02 0,03 0,02 0,04 0,02 0,02 0,01 0,05 Hiệu suất xử lý (%) 84,2 88,9 85,7 92,6 95,2 97,4 90,5 90,9 84.2 Kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH tại tại trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ tại bảng 2 cho thấy : - Nồng độ NH3 tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn rất nhiều so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn đã xử lý tốt NH3 sinh ra trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý NH3 của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 73,1% đến 94,6%. Nồng độ NH3 sau xử lý bằng ôzôn đạt QCVN 06:2009/BTNMT. - Nồng độ H2S tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn nhiều so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn oxy hóa tốt khí H2S phát sinh trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý H2S của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 96,8% đến 97,8%. Nồng độ H2S sau xử lý bằng ôzôn đạt QCVN 06:2009/BTNMT. - Nồng độ CH3SH tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn ôxy hóa tốt khí CH3SH phát sinh trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý CH3SH của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 84,2% đến 97,4%. Nồng độ CH3SH sau xử lý bằng ôzôn đạt QCVN 06:2009/BTNMT. 3.2. Kết quả áp dụng mô hình xử lý mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống 3.2.1. Thiết kế mô hình xử lý mùi hôi tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống Dựa vào phương pháp tính toán ở trên, để xử lý mùi hôi tại 2 dãy chuồng dạng hở thuộc trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống đạt quy chuẩn thì số lượng máy ôzôn cần thiết là 8 máy. Hệ thống xử lý mùi hôi bao gồm 4 máy ôzôn Fresh G-4 được đặt cố định tại các trụ bê tông cách đều nhau tại mỗi dãy chuồng (hình 2). Theo tiêu chuẩn 3733/2002/QĐ-BYT của Bộ Y tế quy định giới hạn cho phép trong không khí vùng làm việc, nồng độ ôzôn tối đa cho phép là 0,2 mg/m3. Như vậy, máy ôzôn Fresh G-4 phát ra với nồng độ ôzôn 2,38 g/m3 cao hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn. Hóa học & Kỹ thuật môi trường P. C. Sỹ, V. H. Phong, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn nuôi heo tại Vĩnh Long.” 16 Hình 2. Mô hình hệ thống xử lý ô nhiễm mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống. Tuy nhiên, với cách bố trí như trên kết hợp với việc ôzôn là loại khí không ổn định, nhanh chóng phân hủy thành phân tử và nguyên tử oxy có khả năng oxy hóa mạnh các chất gây mùi, chuồng nuôi heo dạng hở. Do vậy, khả năng ảnh hưởng đến vật nuôi và công nhân chăn nuôi là không đáng kể. 3.2.2. Đánh giá hiệu quả môi trường của mô hình xử lý mùi hôi bằng ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống Các kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH theo thời gian để đánh giá khả năng xử lý mùi hôi của ôzôn tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống được thể hiện ở bảng 3. Bảng 3. Kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống. Thời điểm quan trắc Nồng độ (mg/m3) QCVN 06:2009/ BTNMT KK- 1.2 KK- 2.2 KK-3.2 KK-4.2 KK-5.2 KK-6.2 Kết quả quan trắc nồng độ NH3 Đợt 1 1,00 0,96 2,06 0,76 1,68 1,74 0,20 Đợt 2 0,58 0,41 1,46 0,31 0,92 0,87 0,20 Đợt 3 0,36 0,26 0,19 0,19 0,22 0,23 0,20 Đợt 4 0,16 0,12 0,05 0,12 0,09 0,09 0,20 Hiệu suất xử lý (%) 84,0 87,5 97,6 84,2 94,6 94,8 Kết quả quan trắc nồng độ H2S Đợt 1 0,072 0,073 0,057 0,045 0,062 0,056 0,042 Đợt 2 0,059 0,041 0,033 0,039 0,044 0,034 0,042 Đợt 3 0,031 0,020 0,017 0,025 0,025 0,023 0,042 Đợt 4 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,042 Hiệu suất xử lý (%) 97,2 97,3 96,5 95,6 96,8 96,4 Kết quả quan trắc nồng độ CH3SH Đợt 1 0,16 0,14 0,19 0,20 0,23 0,18 0,05 Đợt 2 0,08 0,06 0,09 0,10 0,11 0,12 0,05 Nghiên cứu khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san NĐMT, 09 - 2017 17 Đợt 3 0,03 0,02 0,02 0,03 0,02 0,02 0,05 Đợt 4 0,02 0,01 0,02 0,01 0,02 0,02 0,05 Hiệu suất xử lý (%) 87,5 92,9 89,5 95,0 91,3 88,9 Kết quả quan trắc nồng độ NH3, H2S, CH3SH tại trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống tại bảng 3 cho thấy : - Nồng độ NH3 tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn rất nhiều so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn đã xử lý tốt NH3 sinh ra trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý NH3 của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 84,0% đến 97,6%. Nồng độ NH3 sau xử lý bằng ôzôn đạt QCVN 06:2009/BTNMT. - Nồng độ H2S tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn nhiều so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn đã xử lý tốt H2S sinh ra trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý H2S của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 95,6% đến 97,3%. Nồng độ H2S sau xử lý đạt QCVN 06:2009/BTNMT. - Nồng độ CH3SH tại chuồng có xử lý ôzôn (các đợt 2, 3, 4) thấp hơn nhiều so với thời điểm chưa xử lý (đợt 1). Điều này cho thấy ôzôn đã xử lý tốt CH3SH sinh ra trong quá trình chăn nuôi heo. Hiệu quả xử lý CH3SH của ôzôn sau 30 ngày xử lý đạt từ 87,5% đến 95,0%. Nồng độ CH3SH sau xử lý bằng ôzôn đạt QCVN 06:2009/BTNMT. 4. KẾT LUẬN-KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận - Kết quả nghiên cứu thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng thiết bị ôzôn tại 01 trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ bao gồm điều tra hiện trạng xử lý chất thải nhằm giảm ô nhiễm do mùi hôi; đề xuất biện pháp giảm thiểu mùi hôi bằng ôzôn; tính toán, thiết kế mô hình xử lý mùi hôi bằng thiết bị phát ôzôn; triển khai thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng các thiết bị phát ôzôn; đo đạc, giám sát trước và sau khi lắp đặt các thiết bị ôzôn nhằm đánh giá hiệu quả môi trường của mô hình. Kết quả phân tích 8 mẫu không khí, mùi hôi bên trong trại chăn nuôi heo dạng kín thuộc Công ty TNHH Thạch Võ cho thấy hiệu quả rõ rệt của thiết bị phát ôzôn trong việc xử lý ô nhiễm do mùi hôi. - Kết quả nghiên cứu thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng thiết bị ôzôn tại 01 trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống, bao gồm điều tra hiện trạng xử lý chất thải nhằm giảm ô nhiễm do mùi hôi; tính toán, thiết kế mô hình xử lý mùi hôi bằng thiết bị phát ôzôn; triển khai thử nghiệm mô hình xử lý mùi hôi bằng thiết bị phát ôzôn; đo đạc, giám sát trước và sau khi lắp đặt thiết bị ôzôn nhằm đánh giá hiệu quả môi trường của các mô hình xử lý. Kết quả phân tích 6 mẫu không khí, mùi hôi bên trong trại chăn nuôi heo dạng hở Lê Văn Tống cho thấy hiệu quả rõ rệt của thiết bị phát ôzôn trong việc xử lý ô nhiễm do mùi hôi. 4.2. Kiến nghị Do hiệu quả rõ rệt của thiết bị phát ôzôn trong việc xử lý ô nhiễm do mùi hôi tại các trại chăn nuôi, nên chúng tôi kiến nghị nhân rộng mô hình này đối với các trại chăn nuôi khác trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long. Hóa học & Kỹ thuật môi trường P. C. Sỹ, V. H. Phong, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ôzôn nuôi heo tại Vĩnh Long.” 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), Báo cáo nhiệm vụ Cục Môi trường “Nghiên cứu xác định chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm mùi phục vụ công tác thanh tra môi trường”,1999-2000. [2]. McGinn. Sean M.(2001): “Odours from Intensive Livestock Operations”, Advances in Dairy Technology, Volume 13, pp 417 - 430, Agriculture and Agri-Food Canada, Lethbridge, AB T1J 4B1. [3]. Lim. T.-T., A. J. Heber, J.-Q. Ni (2004): “Air Quality Measurements at a Laying Hen House: Odor and Hydrogen Sulfide Emissions”, International Symposium on Control of Gaseous and Odour Emissions from Animal Production Facilities, pp. 273-282, Horsens, Denmark. [4]. Keener, K.M., R.W. Bottcher, R.D. Munilla, K.E. Parbst, and G.L. VanWicklen (1999). “Field evaluation of an indoor ozonation system for odor control”. Paper No. 99-4151, ASAE/CSAE International Meeting, Toronto. American Society of Agricultural Engineers, St. Joseph, MI. [5]. Redwine. J. S., R. E. Lacey, S. Mukhtar, J. B. Carey (2001): “Concentration and emissions of ammonia and particulate matter in Tunnel - Ventilated broiler house under summer conditions in Texas”, Paper No. 014095, Vol. 45(4): 1101–1109, American Society of Agricultural Engineers. [6]. Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC). Báo cáo đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng mô hình công nghệ xử lý mùi hôi sinh ra từ hoạt động chăn nuôi heo tại Bình Dương”, 2009-2011. ABSTRACT APPLIED RESEARCH OF OZONE TECHNOLOGY FOR ODOR REDUCTION EMITTED FROM PIG FARM IN VINH LONG PROVINCE This article presents the results of the applied research of ozone technology for odor reduction emitted from a closed pig farm (i.e.pig farm of Thach Vo Co., Ltd.) and an open pig farm (i.e. Le Van Tong pig farm) in Vinh Long province, including odor source inventory,calculation and design of odor treatment by ozonetechnology; implementation of odor treatment model by ozone; measurement of odor’s parameters before and after the installation of ozone generator to evaluate the effectiveness of the treatment model. The results of odor analysis in pig farms show the high efficiency of the ozone generator in the odor pollution reduction. Key words: Ozone technology, Pig farm, Odor reduction. Nhận bài ngày 21 tháng 07 năm 2017 Hoàn thiện ngày 05 tháng 09 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 09 năm 2017 Địa chỉ: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC); * Email: [email protected].