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

g kết quả được sử dụng và các số liệu trong bài làm là kết quả và số liệu thực tế thu được từ việc làm thí nghiệm và mô hình nghiên cứu. Tôi xin cam kết về tính trung thực của những vấn đề được nêu trong đồ án này. TP.HCM , ngày 30 tháng 07 năm 2018 (SV ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Vy Khanh LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn 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 tương lai sắp tới của mình. Với sự trân trọng và lòng biết ơn, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Trước tiên con xin gửi lời đến Cha Mẹ đã nuôi con ăn học và làm chỗ dựa vững chắc cho con đến ngày hôm nay trong suốt bước đường học tập. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ban chủ nhiệm Viện Khoa học Ứng dụng, quý thầy cô ngành Môi trường Trường 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 đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Lâm Vĩnh Sơn đã tận tình trực tiếp hướng dẫn, giảng dạy, chỉ bảo và quan tâm trong suốt quá trình thưc hiện luận văn tốt nghiệp. Cảm ơn tập thể 14DMT và các bạn cùng làm đồ án tốt nghiệp, những người bạn đã cùng tôi chia sẻ và giúp đỡ mình rất nhiều trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp. Tuy nhiên do thời gian tìm hiểu, nghiên cứu có hạn, vốn kiến thức còn hạn chế cũng như những kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên luận văn tốt nghiệp của tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô để báo cáo của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực hiện Nguyễn Vy Khanh Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................................................1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI...................................................................1 2. MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................2 2.1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI...............................................................................2 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...............................................................................2 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................................................3 2.3.1. Phương pháp luận.................................................................................3 2.3.2. Phương pháp cụ thê...............................................................................5 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU................................................5 3.1. ĐỐI TƯỢNG..................................................................................................5 3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU.................................................................................5 4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI...................................................................................6 4.1. ÝNGHI ̃A KHOA HỌC...................................................................................6 4.2. ÝNGHI ̃A THỰC TIỄN....................................................................................6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................7 1.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT..........................................7 1.2. THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI SINH HOẠT...................7 1.3. CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐĂC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI............8 1.3.1. THÔNG SỐ VẬT LÝ.........................................................................................8 1.3.2. THÔNG SỐ HÓA HỌC.....................................................................................9 1.3.3. THÔNG SỐ VI SINH VẬT HỌC......................................................................12 1.4. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP BÃI LỌC........................................14 1.4.1. KHÁI NIỆM................................................................................................14 1.4.2. PHÂN LOẠI BÃI LỌC TRỒNG CÂY.................................................................15 1.4.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ PHƯƠNG PHÁP BÃI LỌC Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ....................................................................................................................20 1.4.4. CƠ CHẾ LOẠI BỎ CHẤT Ô NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÃI LỌC TRỒNG CÂY ....................................................................................................................21 i Đồ án tốt nghiệp 1.4.5. VAI TRÒ CỦA THỰC VẬT TRONG BÃI LỌC...................................................24 1.4.6. SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ LOẠI CÂY TRONG BÃI LỌC.........................................25 1.5. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VỀ HỆ THỐNG THỦY CANH...................................30 1.5.1. KHÁI NIỆM VỀ RAU SẠCH...........................................................................30 1.5.2. VAI TRÒ VÀ GIÁ TRỊ CỦA RAU.....................................................................30 1.5.3. KHÁI NIỆM VỀ THỦY CANH.........................................................................35 1.5.4. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KỸ THUẬT THỦY CANH...........................................36 1.5.5. SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KĨ THUẬT THỦY CANH..................37 1.5.6. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THỦY CANH............................................................37 1.5.7. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG THỦY CANH...........................................38 1.5.8. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THỦY CANH.............39 1.5.9. CHẤT DINH DƯỠNG CẦN THIẾT CHO HỆ THỐNG THỦY CANH....................41 1.5.10. MÔI TRƯỜNG NUÔI TRỒNG THỦY CANH..................................................42 1.5.11. CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ SINH TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN ................................................................................................................45 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..........................................................46 2.1. MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU.........................................................................46 2.1.1. MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU...............................................................................46 2.1.2. BỐ TRÍ MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU..................................................................49 2.1.3. PHÂN TÍCH MẪU NƯỚC NGHIÊN CỨU.........................................................51 2.2. SƠ ĐỒ THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU.......................................................53 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.............................................................54 3.1. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI HỘ GIA ĐÌNH CỦA MÔ HÌNH BÃI LỌC TRỒNG CÂY DÒNG CHẢY NGANG CÓ TRỒNG CÂY THUỶ TRÚC, TRỒNG CÂY LƯỠI MÁC VÀ BÃI LỌC KHÔNG TRỒNG CÂY 54 3.1.1. Hiệu quả xử lý nước thải của mô hình bãi lọc không trồngcây (NTĐC)............................................................................................................55 ii Đồ án tốt nghiệp 3.1.2. Hiệu quả xử lý nước thải của mô hình bãi lọc trồng cây LưỡiMác (NT1) ..............................................................................................................64 3.1.3. Hiệu quả xử lý nước thải của mô hình bãi lọc trồng cây ThuỷTrúc (NT2) ..............................................................................................................73 3.1.4. So sánh hiệu quả xử lý giữa 3 mô hình...............................................81 3.1.5. Xác định bãi lọc tối ưu cấp nước cho mô hình thuỷ canh..................89 3.2. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG SỬ DỤNG NƯỚC THẢI HỘ GIA ĐÌNH SAU XỬ LÝ Ở BÃI LỌC CHO MỤC ĐÍCH TRỒNG CÂY THUỶ CANH.............90 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ...................................................................................96 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................99 iii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD: (Biochemical oxygen Demand) – nhu cầu oxy sinh hóa BOD5: lượng oxy cần thiết để oxy hết các chất hữu cơ và sinh hóa dovi khuẩn với thời gian xử lí là 5 ngày CF: Conductivity factor COD: (Chemical oxygen Demand) nhu cầu oxy hóa học EC: Electro – conductivity FAO: (Food and Agriculture Organization of the United Nations) – tổ chức Lương thực và nông nghiệp Liên Hiệp Quốc NT1: Mô hình bãi lọc trồng cây Lưỡi Mác NT1’: Mô hình thuỷ canh sử dụng nước cấp là nước sau bãi lọc trồngcây Lưỡi Mác NT2: Mô hình bãi lọc trồng cây Thuỷ Trúc NTĐC: Mô hình bãi lọc không trồng cây NTĐC’: Mô hình thuỷ canh sử dụng nước cấp là nước sạch QCVN 14-MT:2012/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 8-2:2011/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ônhiễm kim loại nặng trong thực phẩm QCVN 8-3:2012/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với ô nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm SS: (Suspended solids) – chất rắn lơ lửng TDS: (Total dissolved solids) – tổng lượng chất rắn hòa tan TDS: Total dissolved salts iv Đồ án tốt nghiệp Viện KHCNVN: Viện khoa học công nghệ Việt Nam VSV: Vi sinh vật v Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Tóm tắt các vai trò cơ bản của thực vật trong bãi lọc trồngcây Bảng 1.2. Thị trường xuất khẩu rau quả tháng 4 và 4 tháng trong năm 2005 Bảng 1.3. So sánh chi phí sản xuất và tổng thu nhập từ rau và lúa ở ĐàiLoan Bảng 3.1. Kết quả đo pH của NTĐC Bảng 3.2. Kết quả xử lý SS của NTĐC Bảng 3.3. Kết quả xử lý COD của NTĐC Bảng 3.4. Kết quả xử lý BOD5 của NTĐC Bảng 3.5. Kết quả đo Tổng-P của NTĐC Bảng 3.6. Kết quả đo Tổng-N của NTĐC Bảng 3.7. Kết quả đo pH của NT1 Bảng 3.8. Kết quả xử lý SS của NT1 Bảng 3.9. Kết quả xử lý COD của NT1 Bảng 3.10. Kết quả xử lý BOD5 của NT1 Bảng 3.11. Kết quả đo Tổng-P của NT1 Bảng 3.12. Kết quả đo Tổng-N của NT1 Bảng 3.13. Kết quả đo pH của NT2 Bảng 3.14. Kết quả xử lý SS của NT2 Bảng 3.15. Kết quả xử lý COD của NT2 Bảng 3.16. Kết quả xử lý BOD5 của NT2 Bảng 3.17. Kết quả đo Tổng-P của NT2 Bảng 3.18. Kết quả đo Tổng-N của NTĐC Bảng 3.19. So sánh khả năng xử lý hàm lượng SS của 3 nghiệm thức vi Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.20. So sánh khả năng xử lý hàm lượng COD của 3 nghiệm thức Bảng 3.21. So sánh khả năng xử lý hàm lượng BOD5 của 3 nghiệm thức Bảng 3.22. So sánh hàm lượng Tổng-P của 3 nghiệm thức Bảng 3.23. So sánh khả năng xử lý hàm lượng Tổng-N của 3 nghiệm thức Bảng 3.24. Bảng thống kê chiều cao rau muống và rau cải mầm qua từng ngàyở NTĐC’ Bảng 3.25. Bảng thống kê chiều cao rau muống và rau cải mầm qua từng ngàyở NT1’ Bảng 3.26. Bảng tổng hợp so sánh sự phát triển về chiều cao cây rau giữa 2nghiệm thức vii Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Mô hình bãi lọc có dòng chảy bề mặt (SFW) (Vymazal, 2007) Hình 1.2. Mô hình bãi lọc với dòng chảy ngang dưới mặt đất (HSF) (Vymazal, 2007) Hình 1.3. Mô hình bãi lọc với dòng chảy thẳng đứng (VSF) (Cooper, 1996) Hình 1.4. Tình hình nghiên cứu công nghệ Thủy canh trên thế giới (từ năm 1966 đến nay) Hình 2.1. Mặt cắt ngang bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang Hình 2.2. Bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang Hình 2.3. Cây thuỷ trúc Hình 2.4. Cây Lưỡi Mác Hình 2.5. Hệ thống thuỷ canh Hình 2.6. Máy Bơm AP3500 Hình 2.7. Rọ nhựa trồng rau thuỷ canh Hình 2.8. Khu vực bố trí mô hình nghiên cứu Hình 2.9. Sơ đồ nghiên cứu mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang Hình 2.10. Sơ đồ nghiên cứu mô hình thuỷ canh động kín Hình 2.11. Sơ đồ các bước làm việc Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn biến thiên của pH đầu vào và đầu ra củaNTĐC Hình 3.2. Đồ thị so sánh hàm lượng SS nước thải đầu vào và đầu ra củaNTĐC Hình 3.3. Đồ thị so sánh hàm lượng COD đầu vào và đầu ra củaNTĐC Hình 3.4. Đồ thị so sánh hàm lượng BOD5 đầu vào và đầu ra củaNTĐC Hình 3.5. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-P đầu vào và đầu ra củaNTĐC Hình 3.6. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-N đầu vào và đầu ra củaNTĐC viii Đồ án tốt nghiệp Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn biến thiên của pH đầu vào và đầu ra củaNT1 Hình 3.8. Đồ thị so sánh hàm lượng SS nước thải đầu vào và đầu racủaNT1 Hình 3.9. Đồ thị so sánh hàm lượng COD đầu vào và đầu ra củaNT1 Hình 3.10. Đồ thị so sánh hàm lượng BOD5 đầu vào và đầu ra củaNT1 Hình 3.11. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-P đầu vào và đầu ra củaNT1 Hình 3.12. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-N đầu vào và đầu ra củaNT1 Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn biến thiên của pH đầu vào và đầu ra củaNT2 Hình 3.14. Đồ thị so sánh hàm lượng SS nước thải đầu vào và đầu racủaNT2 Hình 3.15. Đồ thị so sánh hàm lượng COD đầu vào và đầu ra củaNT2 Hình 3.16. Đồ thị so sánh hàm lượng BOD5 đầu vào và đầu ra củaNT2 Hình 3.17. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-P đầu vào và đầu ra củaNT2 Hình 3.18. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-N đầu vào và đầu ra củaNT2 Hình 3.19. Đồ thị diễn biến biến thiên nồng độ pH sau 3 nghiệm thức Hình 3.20. Đồ thị so sánh hàm lượng SS nước thải đầu ra và đầu vào của 3nghiệm thức Hình 3.21. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý SS của 3 nghiệm thức Hình 3.22. Đồ thị so sánh hàm lượng COD nước thải đầu ra và đầu vàocủa3 nghiệm thức Hình 3.23. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý COD của 3 nghiệm thức Hình 3.24. Đồ thị so sánh hàm lượng BOD5 nước thải đầu ra và đầu vàocủa3 nghiệm thức Hình 3.25. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý BOD5 của 3 nghiệm thức Hình 3.26. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-P nước thải đầu ra và đầu vàocủa3 nghiệm thức ix Đồ án tốt nghiệp Hình 3.27. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-N nước thải đầu ra và đầu vàocủa3 nghiệm thức Hình 3.28. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý Tổng-N của 3 nghiệm thức Hình 3.29. Đồ thị biểu diễn thay đổi độ cao rau muống theo từng ngày ởNTĐC’ Hình 3.30. Đồ thị biểu diễn thay đổi độ cao rau cải mầm theo từng ngày ởNTĐC’ Hình 3.31. Đồ thị diễn biến thay đổi độ cao rau muống theo từng ngày ởNT1’ Hình 3.32. Đồ thị diễn biến thay đổi độ cao rau cải mầm theo từng ngày ởNT1’ Hình 3.33. Đồ thị so sánh tốc độ tăng trưởng của cây rau muống giữa 2nghiệm thức Hình 3.34. Đồ thị so sánh tốc độ tăng trưởng của cây rau cải mầm giữa 2nghiệm thức x Đồ án tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ô nhiễm môi trường nước là một vấn đề lớn mà Việt Nam đang phải đốimặt. Hầu hết nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp không được xửlýmà được thải trực tiếp vào môi trường, gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, tác động xấu đến điều kiện vệ sinh và ảnh hưởng trực tiếp đếnsứckhỏe cộng đồng. Xử lý nước thải bằng bãi lọc ngầm đã và đang được áp dụng tại nhiều nơitrên thế giới với ưu điểm là rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ônhiễmcao. Đây là công nghệ xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên, thân thiện vớimôi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp và ổn định, đồng thời làm tănggiá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ sinh thái của địa phương. Mặt khác, Việt Nam là nước nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm, rất thích hợp cho sự pháttriển của các loại thực vật thủy sinh. Ngoài ra, trong quá trình chuyển đổi cơ cấu kinh tế, người nông dân chỉchú trọng đến năng suất, thâm canh tăng vụ chạy theo lợi nhuận. Nên đã trồng rautheo cách bón cho rau một cách bừa bãi những loại thuốc kích thích tăng trưởng thựcvật không đảm vệ sinh an toàn thực phẩm. Phun thuốc trừ sâu một cách không cógiới hạn, thậm chí là các loại thuốc kích thích sinh trưởng không được phép sửdụng Từ đó dẫn đến mỗi năm có hàng nghìn ca ngộ độc thực phẩm, do sử dụngcácsản phẩm rau tươi có chứa dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật vượt xamức độ cho phép. Thực tế hiện nay, việc hàng ngày ăn phải những loại rau không đảmbảo tiêu chuẩn là mầm mống gây nên nhiều căn bệnh nguy hiểm như ung thư, ngộ độc thần kinh, rối loạn chức năng thận Nếu ăn phải rau nhiễm kim loại nặng nhưkẽm sẽ dẫn đến tích tụ kẽm trong gan có thể gây ngộ độc hệ thần kinh, ung thư độtbiến và một loạt các chứng bệnh nguy hiểm khác. 1 Đồ án tốt nghiệp Rau mầm được coi là kim chỉ nam của vấn đề sản xuất rau tươi an toàn cung cấp cho con người, đáp ứng được vệ sinh an toàn thực phẩm, đảm bảo được cácyếu tố. Không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, không sử dụng chất kích thíchsinh trưởng, không tưới nước bẩn, không sử dụng phân bón hóa học nên đảm bảosức khỏe cho người sử dụng. Rau mầm là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng caogấp 5 lần so với những loại rau thường, hơn nữa rau mầm không chứa mầm bệnh vàvi sinh vật gây hại cho sức khỏe của con người. Trồng rau mầm tại nhà là một cách giải quyết nhu cầu rau xanh tại chỗ,rất tiện lợi đối với dân cư ở đô thị. Có thể sử dụng hiên nhà, sân thượng hay hànhlang để trồng rau mầm. Chỉ cần tranh thủ thời gian ngoài giờ chăm sóc chúng hàngngày là đủ và có rau an toàn tại chỗ để đảm bảo sức khỏe gia đình khi sử dụng, vừatươi lại vừa ngon. Từ hai lý do trên việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc dòng chảy ngang kết hợp canh tác rau sạch quy mô hộ gia đình” là hết sức cấp thiết. 2. MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu của đề tài  Nghiên cứu xây dựng hệ thống bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngangxử lý nước thải hộ gia đình có thể tái sử dụng nguồn nước vào trồng cây thuỷcanh.  Xây dựng được quy trình sản xuất rau cải mầm và rau muống bằng hệthống thủy canh sử dụng nguồn nước cấp từ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang,có thể áp dụng vào thực tế nhằm thúc đẩy sản xuất rau sạch ngay tạinhà. 2.2. Nội dung nghiên cứu  Lựa chọn công thức vật liệu lọc để sử dụng trong mô hình bãi lọc ngầmtrồng cây dòng chảy ngang từ đó đánh giá khả năng xử lý nước thải của mô hình.  Xây dựng, vận hành của mô hình bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang. 2 Đồ án tốt nghiệp  Theo dõi sự phát triển của rau ở từng thời điểm.  Nghiên cứu chế tạo mô hình sản xuất thủy canh từ những vật liệu cósẵn.  Hoàn thiện quy trình sản xuất rau thủy canh tại nhà. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1.Phương pháp luận Đề tài dựa trên phương pháp thu thập thông tin khoa học từ các tài liệu, đềtài nghiên cứu, các báo cáo và bài báo trong và ngoài nước thông qua các phương tiện thông tin. Trên cơ sở đó, đề tài lập ra khung nghiên cứu cho phương pháp luận như sau: 3 Đồ án tốt nghiệp Tình hình ứng dụng bãi lọc, thủy canh Các chỉ tiêu của nước Thu thập dữ liệu Các biện pháp xử ly Phân tích số liệu, lựa chọn phương pháp Xử ly bằng bãi lọc ngầm dòng chảy ngầm xử ly Vật liêu lọc: cát, sỏi, đất trồng cây, xơ dừa Thu gom nguyên liệu Phương pháp quang pH, BOD5, COD, TSS, N- Phương pháp máy đo TOC tổng, P-tổng Mẫu nước thải Phương pháp chuẩn độ FAS Thành phần, tính chất nước thải NT1: BLN trồng Lưỡi Mác Vận hành mô hình Xác định khả Xử ly nguyên liệu bãi lọc NT2: BLN trồng Thuỷ Trúc năng xử ly trồng cây nước thải của dòng chảy từng bãi lọc ngang NTĐC: BLN không trồng cây Mẫu nước sau xử ly Xác định khả năng NT1’: Nước sau bãi lọc sử dụng nước thải Trồng rau sau xử ly ở bãi lọc Mẫu tối ưu muống, cải mầm cho mục đích thuỷ NTĐC’: Nước sạch canh Xét nghiệm các chỉ tiêu Đánh giá tính khả thi khi xử ly nước thải hộ gia đình bằng bãi lọc Sự tăng trưởng của 2 loại rau Kiểm tra về an toàn thực phẩm 4 Đồ án tốt nghiệp 2.3.2.Phương pháp cụ thê  Phương pháp kế thừa: biên hội, tổng hợp các tài liệu liên quan làm cơ sởluận cho đề tài, các nghiên cứu cơ bản trong và ngoài nước trong lĩnh vực bãi lọctrồng cây, khoa học cây trồng và kỹ thuật thủy canh.  Phương pháp lấy mẫu: số lượng mẫu, vị trí lấy mẫu, phương pháp lấymẫu.  Phương pháp phân tích mẫu: áp dụng các kỹ thuật phân tích thực vật đểđánh giá các chỉ tiêu chất lượng rau khi sử dụng các loại giá thể và tỉ lệ dinh dưỡngkhác nhau và các mẫu nước thải với nước sạch.  Phương pháp phân tích tại phòng thí nghiệm: phân tích các chỉ tiêu COD, BOD5, pH, SS, Tổng N, Tổng P.  Phương pháp thực nghiệm: bố trí các mô hình thí nghiệm nhằm khảo sáthiệu quả xử lý nước thải cho năng suất và chất lượng rau tốt nhất.  Phương pháp thống kê: thống kê tốc độ tăng trưởng về kích thước của câyở từng giai đoạn.  Phương pháp đánh giá: đánh giá hiệu quả của quá trình lọc qua mô hìnhbãi lọc trồng cây và đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của cây qua mô hìnhthủy canh. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng Khả năng xử lý nước thải của mô hình bãi lọc trồng cây dòng chảy ngangđối với nước thải hộ gia đình. 3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng xử lý nước thải hộ gia đình của môhình bãi lọc trồng cây dòng chảy ngang, giải pháp tái sử dụng nước thải vào tướicâycho hệ thống thủy canh với quy mô hộ gia đình. 5 Đồ án tốt nghiệp 6 Đồ án tốt nghiệp 4. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 4.1. Ý nghĩa khoa học Bổ sung phương pháp xử lý nước thải hộ gia đình làm cung cấp nước chohệ thống thủy canh. → Tính mới của đề tài 4.2. Ý nghĩa thực tiễn  Kết quả của nghiên cứu sẽ là cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn vềlĩnh vực sản xuất rau thủy canh.  Giúp sinh viên nghiên cứu hiểu sâu sắc hơn về công nghệ xử lý nước thảivới chi phí thấp, thân thiện với môi trường.  Bổ sung kiến thức và kĩ năng thực hành trong phòng thí nghiệm.  Chế tạo được hệ thống xử lý nước bằng công nghệ bãi lọc, trồng raubằng mô hình thuỷ canh hoàn chỉnh, an toàn, phù hợp với quy mô hộ gia đình. Từ đógiải quyết được vấn đề rau sạch (có thể tự trồng các loại rau sạch bệnh tại nhà,vừaan toàn lại vừa tiết kiệm chi phí) và phần nào vấn đề nướcthải. 7 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mụcđích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân, Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các côngtrình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vàodân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩncấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước củacác nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường cótiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đólượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thànhthịvà nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệthống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn dokhông có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào cácaohồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm. 1.2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:  Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòngvệ sinh  Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp,các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phátsinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớncác loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữucơ trên thành CO2, N2, H2O, CH4 Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ sốBOD5. 8 Đồ án tốt nghiệp Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ đểphân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ sốBOD 5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bịtiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn. 1.3. Các thông số ô nhiễm đăc trưng của nước thải 1.3.1. Thông số vật lý  Hàm lượng chất rắn lơ lửng: Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể có bản chất là:  Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn,hạt sét);  Các chất hữu cơ không tan;  Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh). Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóachất trong quá trình xử lý.  Mùi: Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất làH2S mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cảH2S.  Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ.Đơnvị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể đượcsử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải. 9 Đồ án tốt nghiệp 10 Đồ án tốt nghiệp 1.3.2. Thông số hóa học  Độ pH của nước: pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ionH+ có trong dung dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tantrong nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. ĐộpHcóảnh hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậyrất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường  Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD): Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóacác chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxyhóa mạnh), về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượngcác chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinhvật. Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hànhoxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lạithực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tấttrong thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này nhằmcó được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rấtngắn. COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữucơnói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủysinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phùhợp.  Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD): Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vikhuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20°, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxyhòatan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữucơ 11 Đồ án tốt nghiệp có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủysinh học (Carbonhydrat, protein, lipid..) BOD là một thông số quan trọng:  Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có k...ờng quá trình phân hủy hiếu khívà nitrat hóa.  Tiêu thụ chất dinh dưỡng.  Làm phát sinh các chất kháng sinh. (Nguồn: Brix, 1997) 1.4.6. Sơ lược về một số loại cây trong bãi lọc Cây trồng được sử dụng trong bãi lọc là những cây dễ tìm kiếm, có khảnăng sinh trưởng tốt trong nước, thích nghi tốt với điều kiện môi trường và tạo đượcvẻ đẹp cảnh quan. a. Cây Hoa Bóng Nước Tên thường gọi: Hoa Bóng Nước hay còn có tên khác là cây Hoa Móng Tay hay cây Nắc Nẻ. Tên khoa học: Impatiens balsamina L. Thuộc họ: bóng nước BALSAMINACEAE. Loài: I. Balsamina. Hoa bóng nước là một cây trồng làm cảnh với hoa đẹp nhiều màu sặcsỡ, trắng, hồng, đỏ, tím và vàng. Ngoài ra Hoa Bóng Nước được dùng trong Yhọccổ truyền với tên thuốc là Phượng tiên hoa, thu hái khi chưa có hoa, lá còn xanh chưa bị úa vàng. Dịch chiết từ lá bóng nước với thành phần hóa học chủ yếu làchấtaxit p-hydroxybenzoic đã được nghiên cứu dược lý thấy có tác dụng kháng khuẩnrất mạnh. b. Cây Mon Nước Tên thường gọi: Cây Mon Nước hay cây Khoai Nước. Tên khoa học: Colocasia esculenta. Thuộc họ: Ráy (Araceae). Đặc điểm: là một loại thực vật thuộc họ Ráy bản địa bao gồm vùng nhiệtđới châu Á và lan rộng đến miền đông bắc Úc. Đây là một loại cây mọc hoang cósức 28 Đồ án tốt nghiệp sống mãnh liệt hay mọc ở ruộng hay dựa vào bờ nước, có củ, lá cọng cao0,3-0,8 m, lá, phiến không thấm nước vì lông mịn như nhung. Lá có kích thước đến40× 24,8 cm, mọc từ củ (thân rễ), mặt trên màu xanh lục đậm, mặt dưới nhạt hơn,thông thường có hình oval – tam giác. Cuống lá cao 0,8 - 1,2 m. Cây mon nước được dùng làm thức ăn gia súc ngoài ra còn trồng làm rau ăn, dùng để chữa bệnh. c. Cây Chuối Hoa Tên thường gọi: Cây Chuối Hoa. Tên khoa học: Canna hybrids. Thuộc họ: Cannaceae Nguồn gốc: Cây có nguồn gốc từ các nước Trung và Nam châu Mỹ, nayđược gây trồng làm cảnh rộng rãi ở hầu hết các nước nhiệt đới. Đặc điểm: Cây thân cỏ, có thân rễ ngầm, mọc bò dài phân nhánh, hàngnăm nảy chồi cho các thân nhẵn, mọc thẳng đứng cao từ 1 – 2 m. Lá to, mọc cách, dạng thuôn hài, màu xanh bóng, gân giữa to, gân phụ song song. Cụm hoa ở kẽ mộtmo chung, gần tròn, màu xanh, mang ít hoa lớn, xếp sát nhau. Hoa không đều, nhiều cành lớn, có màu sặc sỡ. Quả nang có nhiều gai mềm, hạt nhiều, màu đen.Câycó hoa gần như quanh năm, được gây trồng làm cảnh ở các bồn hoa trong công viên, vì cây dễ trồng bằng các đoạn thân rễ, mọc khỏe, chịu được khô nóng và trảinắng. Đặc điểm sinh lý, sinh thái: Là cây ưa sáng, nhu cầu nước cao, sinh trưởng phát triển nhanh, ưa khí hậu mát ẩm, phù hợp với mô hình đất ướt, với cácđặcđiểm nổi bật so với các loại thực vật khác, có tiềm năng trong việc hấp thụ vàxửlýcác chất gây ô nhiễm nguồn nước. Hơn nữa, loại cây này mang lại mỹ quan cho đôthị, lại dễ chăm sóc và phát triển rất nhanh. 29 Đồ án tốt nghiệp d. Cây Phát Lộc (cây Phát Tài) Tên khoa học: Dracaena Sanderia. Là một loài cây cảnh được sử dụng trong phong thủy hiện đang rất đượcưa chuộng bởi nó là biểu tượng của sự may mắn và thành công. Cây Phát Lộclàloại cây có thể phù hợp và đáp ứng được đa dạng mục đích và nhu cầu của hầu hếttấtcả mọi người. Cây thích hợp để bày, trang trí trên bàn làm việc, bàn học hoặcphòng khách. Vừa có ý nghĩa mang lại may mắn, tài lộc, vừa tạo một không gian xanhvà cảm giác thiên nhiên ngay trong căn phòng của bạn, đặc biệt với những gia đìnhở nhà cao tầng, không đủ diện tích đất để trồng cây. Ưu điểm của cây phát lộc làloại cây chăm sóc rất dễ dàng, không cầu kì và không tốn nhiều thời gian. Câysống trong môi trường ẩm ướt, cây sinh trưởng phát triển khá nhanh mua về sau 2-3 tuần thì cây sẽ nảy lộc. e. Cây Trúc Mây (Mật Cật) Tên thông thường: Mật Cật (Trúc Mây). Tên khoa học: Rhapis excelsa. Họ: Arecaceae (Cau). Nguồn gốc xuất xứ: Trung Quốc. Là cây hạt kín được xếp vào cây 1 lá mầm còn được gọi là lá rộng LadyPalm là một loài của phân họ cọ trong các chi Rhapis, có nguồn gốc từ miền namTrung Quốc và Đài Loan. Đặc điểm hình thái: Thân, Tán, Lá: Cây bụi thưa, cao 1–2m, gốc có nhiều rễ phụ và chồi bên. Thân nhẵn, đốt đều đặn, mang nhiều bẹ khôdolá rụng để lại. Lá kép chân vịt, chia 5 - 10 lá phụ dạng dải, đầu nguyên hoặc chia2 thùy nông, màu xanh bóng đậm. Hoa, Quả, Hạt: Cụm hoa thẳng đứng cao 0,5 -0,7 m, mọc ở giữa đám lá. Hoa màu vàng đơn tính. Quả hình cầu mang 1hạt. Đặc điểm sinh lý, sinh thái: Tốc độ sinh trưởng trung bình phù hợp với câyưa sáng hoặc chịu bóng bán phần thích hợp làm cây trồng nội thất, giai đoạncòn nhỏ đòi hỏi phải che bóng, đất thoát nước tốt. Nhân giống từ hạt hoặc tách bụi,mọc khỏe, nhu cầu nước trung bình. 30 Đồ án tốt nghiệp f. Cây Thiết Mộc Lan Tên thông thường: Thiết Mộc Lan hay còn gọi phất dụ thơm. Tên khoa học: Dracaena fragrans L. Tên tiếng anh: Cornstalk Plant, Dracaena odorant. Họ: Dracaenaceae. Nguồn gốc xuất xứ: Châu Phi nhiệt đới. Phân bố ở Việt Nam: Rộng khắp. Là một loài thực vật có hoa trong họ Tóc Tiên. Nó là loài bản địa củaTâyPhi, Tanzania và Zambia nhưng hiện nay được trồng làm cây cảnh ở nhiều nơi. Câycó các lá mọc thành hình nơ (hoa thị), bóng và sẫm màu, phiến lá có sọc rộngnhạtmàu hơn và ngả vàng ở phần trung tâm. Đặc điểm hình thái: Thân, Tán, Lá: cây thân cột, cao 2 – 5 m, đường kính 3– 4 cm. Lá hình giáo thuôn nhọn ở đỉnh, kéo bẹ ôm thân ở gốc, mọc tập trung ởđầu cành, màu xanh bóng đôi khi có các giải màu vàng kéo dài từ gốc tới ngọn.Hoa, Quả, Hạt: Cụm hoa chùm dài, cong ra ngoài đám lá. Hoa lớn màu trắng thơmhay vàng nhạt. Quả mọng màu đỏ. Đặc điểm sinh lý, sinh thái: Tốc độ sinh trưởng trung bình, phù hợp vớicây chịu bóng bán phần thích hợp làm cây trang trí nội thất, nhu cầu nước trungbình. Nhân giống từ giâm cành, mọc khỏe. g. Cây Thủy Trúc Tên thường gọi Thủy Trúc. Tên khoa học Cyperus alternifolius Linn. Họ: Cyperaceae (Cói). Nguồn gốc: Cây có nguồn gốc từ Madagasca (Châu Phi) 31 Đồ án tốt nghiệp Đặc điểm: Có dáng đặc sắc, mọc thành bụi dày, thẳng như cây dừa, cautíhon. Cây có thân tròn màu xanh đậm, lá giảm thành các bẹ ở gốc, thay vào đó cáclábắc ở đỉnh lại lớn, xếp vòng xoè ra, dài, cong xuống, khá đẹp. Cuống chung của hoadài thẳng, xếp toả ra nổi trên đám lá bắc, hoa lúc non màu trắng sau chuyển sangnâu. Cây mọc khoẻ, chịu được đất úng, nước, nên được gây trồng làm cảnh ở vườn,trên hòn non bộ. Mô tả: Thân thảo mọc đứng thành cụm, dạng thô, cao 0,7 - 1,5 m,có cạnh và có nhiều đường vân dọc, phía gần gốc có những bẹ lá màu nâukhôngcó phiến. Lá nhiều, mọc tập trung ở đỉnh thân thành vòng dày đặc, xếp theo dạngxoắn ốc và xoè rộng ra, dài có thể tới 20 cm. Cụm hoa tán ở nách lá, nhiều. Bôngnhỏ hình bầu dục hoặc hình bầu dục ngắn, dẹp, dài chừng 8 mm, thông thường khôngcó cuống, hợp thành cụm hoa đầu ở đỉnh các nhánh hoa, ra hoa tháng 1-2. h. Cây Xương Bồ Tên thường gọi: Cây Xương Bồ. Tên khoa học: Rhizoma Acori. Thuộc họ: Xương Bồ (Acoraceae). Nguồn gốc: Cây có nguồn gốc Bắc Mĩ và khu vực bắc, đôngChâuÁ. Đặc điểm: Cây mọc hoang trong rừng núi ẩm ướt, ven bờ suối, trên các triền đá,các vùng đầm lầy. Có màu xanh giống như cỏ, cây có cao khoảng từ 40 - 80 cm, cáclá với gân lá song song có chứa các tinh dầu dạng ête, tạo ra hương thơm. Hoacủa Xương Bồ các hoa nhỏ, không dễ thấy sắp xếp trên các bông mo. Không giống như ở các loài ráy, chúng không có mo (lá bắc lớn, bao bọc lấy bông mo). Bông modài 4 - 10 cm, được bao bọc trong tán lá. Lá bắc có thể dài gấp 10 lần bông mo.Cáclá thẳng với mép lá nhẵn. i. Cây lưỡi mác Tên thường gọi: Cây lưỡi mác, bách thủy tiên. Tên khoa học: Echinodorus Amazonicus. Thuộc họ: Từ cô (Alismataceae) Nguồn gốc: Cây có nguồn gốc từ miền bắc Nam Mỹ hoặc BắcMỹ. 32 Đồ án tốt nghiệp Đặc điểm: Cây lưỡi mác thuộc loại cây thân thảo, nhiều cành nhánh, sốnglâu năm, thân mập mạp, chiều cao khoảng 0,3-0,6m. Lá lưỡi mác có hình oval hơi tròn, đỉnh nhọn hình lưỡi mác, đáy hình tim, dài khoảng 10-12cm, rộng 7-9 cm,màu xanh sáng bóng quanh năm, lá to và tròn hơn khi chìm dưới nước. Mặt dưới lá màu nhạt hơn và có nhiều gân nổi rõ. Lá mọc trên cuống dài tạo thành bẹ rẻ quạt.Hoa lưỡi mác nhỏ xinh, có màu trắng mịn, có 3 cánh rời, mọc theo đốt thân, trên mỗiđốt có vài bông hoa trông xa như những cánh bướm dập dờn trên cành. Chùm hoauốn cong rủ xuống rất mềm mại, đặc biệt trên đài hoa có các gai thịt nhỏ. Nhịhoamàu vàng ở giữa thu hút côn trùng đến khám phá. 1.5. Tổng quan tài liệu về hệ thống thủy canh 1.5.1. Khái niệm về rau sạch Rau sạch hay còn gọi là rau hữu cơ được hiểu là loại rau canh tác trong điều kiện hoàn toàn tự nhiên. Rau sạch là rau phải hội tụ 3 sạch gồm: đất sạch, phânbón sạch và thuốc bảo vệ thực vật cũng sạch. Cụ thể là không phân bón hóa học,không phun thuốc bảo vệ thực vật hóa học, không sử dụng thuốc trừ sâu và khôngphun thuốc kích thích sinh trường, phân bón hoàn toàn là phân hữu cơ (bón gốc vàbón qua lá), không dùng hóa chất bảo quản. Mùi vị của rau sạch đậm đà, tự nhiên hơn do khả năng tích lũy dinh dưỡng trong một thời gian đủ dài. Tuy nhiên màu sắc của rau sạch không được đẹpmắt cũng như không được đồng đều. Vẻ bề ngoài của rau sạch thường không bóngbẩy láng mướt như những loại vẫn được phun thuốc kích thích. Lá và thân hơi cứng,ít có vẻ mơn mởn. 1.5.2. Vai trò và giá trị của rau a. Về mặt dinh dưỡng  Rau là nguồn cung cấp năng lượng cho cơ thể con người Rau cung cấp cho cơ thể con người các chất dinh dưỡng quan trọng như các loại vitamin, muối khoáng, axit hữu cơ, các hợp chất thơm, cũng như protein, lipit, 33 Đồ án tốt nghiệp chất xơ, v.v...Trong rau xanh hàm lượng nước chiếm 85-95%, chỉ có 5-15% là chất khô. Trong chất khô lượng cacbon rất cao (cải bắp 60%, dưa chuột 74-75%, cà chua 75-78%, dưa hấu 92%). Giá trị dinh dưỡng cao nhất ở rau là hàm lượng đường (chủ yếu đường đơn) chiếm tỷ lệ lớn trong thành phần cacbon. Nhờ khả năng hoàtan cao, chúng làm tăng sự hấp thu và lưu thông của máu, tăng tính hoạt hoá trongquá trình ôxy hoá năng lượng của các mô tế bào. Một số loại rau như khoai tây,đậu (nhất là đậu ăn hạt như đậu Hà Lan, đậu Tây), nấm, tỏi cung cấp 70 – 312 calo/100g nhờ các chất chứa năng lượng như protit, gluxit.  Rau là nguồn cung cấp vitamin phong phú và rẻ tiền Rau có chứa các loại vitamin A (tiền vitamin A), B1, B2, C, E và PP vv... Trong khẩu phần ăn của nhân dân ta, rau cung cấp khoảng 95-99% nguồn vitamin A, 60-70% nguồn vitamin B (B1, B2, B6, B12) và gần 100% nguồn vitamin C. Vitamin có tác dụng làm cho cơ thể phát triển cân đối, điều hòa, cáchoạt động sinh lý của cơ thể tiến hành bình thường. Thiếu một loại vitamin nào đósẽlàm cho cơ thể phát triển không bình thường và phát sinh ra bệnh tật. Nếu ăn uốnglâu ngày thiếu rau xanh ta thường thấy xuất hiện các triệu chứng như da khô, mắtmờ, quáng gà... do thiếu vitamin A; bệnh chảy máu chân răng, tay chân mỏi mệt, suy nhược do thiếu vitamin C; miệng lưỡi lở loét, viêm ngứa chủ yếu do thiếu vitamin PP; tê phù do thiếu vitamin B (chủ yếu là B1)... Ngoài ra thiếu vitamin làm giảm sức dẻo dai, hiệu suất làm việc kém, dễ phát sinh nhiều bệnh tật, khi mắc bệnhchữa cũng lâu lành. Trong lao động, công tác, học tập sinh hoạt hàng ngày mỗi ngườiđều cần một lượng vitamin nhất định, nhu cầu vitamin hàng ngày mỗi người cần100mg C trong đó 90% lấy từ rau quả.  Rau là nguồn cung cấp chất khoáng cho cơ thể Rau chứa các chất khoáng chủ yếu như Ca, P, Fe, là thành phần cấu tạocủa xương và máu. Những chất khoáng có tác dụng trung hòa độ chua do dạ dày tiếtra khi tiêu hóa các loại thức ăn như thịt, các loại ngũ cốc. Hàm lượng Ca rất caotrong các loại rau cần, rau dền, rau muống, nấm hương, mộc nhĩ (100-357 mg%). 34 Đồ án tốt nghiệp 35 Đồ án tốt nghiệp  Rau là nguồn cung cấp các dinh dưỡng khác Rau cung cấp cho cơ thể các axit hữu cơ, các hợp chất thơm, các vi lượng, các xellulo (chất xơ) giúp cơ thể tiêu hoá thức ăn dễ dàng, phòng ngừa các bệnh vềtim mạch áp huyết cao. Ngoài ra nhiều loại rau còn chứa các kháng sinh thực vậtnhư Linunen, Carvon, Pinen ở cần tây, allixin ở tỏi, hành có tác dụng như một dược liệu đối với cơ thể. Bởi vậy nhu cầu ăn rau ngày càng cao ở tất cả mọi người. Theotính toán của các nhà dinh dưỡng học thì mức tiêu dùng rau tối thiểu cho mỗi ngườicần 90-110kg/năm tức 250-300g/người/ngày. Liên hệ với các nước phát triển cóđời sống cao đã vượt quá xa mức quy định này: Nam Triều Tiên:141,1kg; Newzealands: 136,7kg. Hà Lan lên tới 202kg/người/năm. Ở Canada mức tiêu thụ rau bình quân hiện nay là 227kg/người/năm. Xu hướng các nước phát triển là đểcải thiện đời sống nhân dân cần tăng tỷ lệ thịt, trứng, sữa, rau, quả. Ở nước ta,dođời sống chưa cao, nhu cầu về rau ngày càng tăng nhưng so với các nước thì sản lượng bình quân trên đầu người vẫn còn thấp. Tiêu thụ rau nhiều chủ yếu ở các thànhphố lớn nhưng năm 2000 trở lại đây mức tiêu thụ tăng lên xấp xỉ nhu cầu bình quâncủa thế giới: Năm 2005 cả nước có dân số 88 triệu người, phấn đấu bình quân nhucầu tiêu thụ 96,3kg/người/năm, tức khoảng 263,8g/người/ngày. Phấn đấu đến năm2010 mức tiêu thụ 105,9kg/người/năm tức 290,1g/người/ngày với dân số chừng 95,8 triệu người. b. Về giá trị kinh tế  Rau là một trong những mặt hàng xuất khẩu giá trị và có ý nghĩachiến lược Rau là cây trồng đem lại nhiều lợi nhuận góp phần phát triển kinh tế quốcdân đáng kể, ngoài ra rau còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị cao. Trong nhữngnăm gần đây thị trường xuất khẩu rau được mở rộng, năm 2001 tổng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam là 329.972 ngàn USD. Các loại rau chính xuất khẩu của Việt Nam hiện nay là dưa chuột, cà chua,cà rốt, hành, ngô rau, đậu rau, ớt cay, nấm... trong đó dưa chuột và cà chua cónhiều 36 Đồ án tốt nghiệp triển vọng và chúng có thị trường xuất khẩu tương đối ổn định. Thị trườngxuất khẩu rau chủ yếu của Việt Nam là Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Australia, Singapore, Hàn Quốc, Mỹ.. và các nước châu Âu. Hàng năm lượng rau được xuất khẩu rất nhiều cả dạng rau tươi và qua chế biến như rau đóng hộp, rau gia vị,rau muối... trong đó rau tươi là hơn trên 200.000 tấn/năm. Bảng 1.2. Thị trường xuất khẩu rau quả tháng 4 và 4 tháng trong năm 2005 Thời gian Tháng 4 năm 2005 4 tháng trong năm 2005 Thị trường (USD) (USD) Trung Quốc 5.208.971 15.359.231 Nhật Bản 2.905.127 10.741.899 Đài Loan 2.055.040 6.824.588 Nga 1.316.290 4.772.691 Indonesia 1.178.316 4.233.744 Mỹ 998.720 4.112.364 Hàn Quốc 786.192 2.598.249 Hà Lan 656.111 2.170.692 Pháp 500.743 2.048.384 Singapore 489.692 1.785.933 Malaysia 466.616 1.538.967 Đức 308.694 1.426.445 Brazin 245.157 1.331.510 Arập Thống Nhất 303.166 1.136.787  Rau là nguyên liệu của ngành công nghiệp thực phẩm Những loại rau được sử dụng trong công nghiệp chế biến xuất khẩu dướidạng tươi, muối, làm tương, sấy khô, xay bột... công nghệ đồ hộp (dưa chuột, cà chua, ngô rau, măng tây, nấm...), công nghiệp bánh kẹo (bí xanh, cà rốt, khoai tây, cà chua...), công nghiệp sản xuất nước giải khát (cà chua, cà rốt...), công nghiệp chế biến thuốc dược liệu (tỏi, hành, rau gia vị), làm hương liệu (hạt ngò (hạt mùi),ớt, tiêu...). Đồng thời cũng là loại rau dự trữ được sử dụng trong nộiđịa. 37 Đồ án tốt nghiệp  Rau là nguồn thức ăn cho gia súc Với chăn nuôi gia súc, gia cầm, rau giữ vai trò khá quan trọng: 1 đầu lợn tiêu thụ 1 ngày 2 – 3kg rau, trong đó có 50 – 60% loại rau dùng cho người: rau muống, bắp cải, su hào, dền, mồng tơi, rau ngót, rau đậu, lang. Trung bình 9kg rau xanh thì cho 1 đơn vị thức ăn và 100g đạm tiêu hóa được. Rau thường chiếm 1/3 – 1/2 trong tổng số đơn vị thức ăn giành cho chăn nuôi, vậy muốn đưa chăn nuôi lên ngành sản xuất chính phải tính toán vấn đề sản xuất rau và các loại rau có giá trị dinhdưỡng cao.  Trồng rau sẽ phát huy thế mạnh của vùng, tăng thu nhập hơn so vớimột số loại cây trồng khác Cây rau dễ trồng, lại có thời gian sinh trưởng ngắn nhưng cho năng suất cao, có thể gieo trồng nhiều vụ trong năm, tận dụng được đất đai, thời tiết khí hậu,công lao động nông nhàn, quay vòng đồng vốn nhanh, có thể chuyển đổi cơ cấucây trồng, mang lại lợi nhuận cao so với một số cây trồng khác cũng trồng trên chânđất ấy. Sản xuất rau là ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao. Giá trị sản xuất 1harau gấp 2 – 3 lần một ha lúa. Từ 2003 đến nay, ngành nông nghiệp phấn đấu thunhập 50 triệu/ha/năm, thì cây rau có thể thu được giá trị sản xuất 70–100triệu đồng/ha/năm. Tại vùng chuyên canh rau Hà Nội (2002-2004) theo mô hình trồng rau ngoài đồng 4 vụ thu nhập bình quân 76 – 83 triệu đồng/ha/năm, trong nhà lưới 124 – 153 triệu là mức có thu nhập cao so với 26,8 triệu/ha bình quân của ngành trồng trọt. Nông dân trồng rau có xu hướng tạo thu nhập cao hơn nông dân trồng cây khác vì năng suất và giá trị của cây rau cao hơn một cách đáng kể. Vì vậyđâylà điều kiện thuận lợi để người nông dân đầu tư mở rộng diện tích trồngrau. 38 Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.3. So sánh chi phí sản xuất và tổng thu nhập từ rau và lúa ở Đài Loan ST Chi phí sản xuất Năng suất Tổng thu nhập Cây trồng T (USD/ha) (tạ/ha) (USD/ha) 1 Lúa 7.63 5,6 399 2 Cà chua 16.199 60,1 4.860 3 Khoai tây 3.876 23,9 1.104 4 Cải canh 2.426 39,7 1.016 5 Súp lơ 4.411 23,9 1.836 6 Hành 6.421 59,5 4.196 7 Tỏi 6.834 9,5 5.677 c. Về giá trị làm thuốc Một số loại rau còn được sử dụng để làm thuốc, được truyền miệng từđờinày qua đời khác, đặc biệt cây tỏi được xem là dược liệu quý trong nền y học cổtruyền của nhiều nước như Ai Cập, Trung Quốc, Việt Nam... Dùng nhánh tỏi để chữabệnh huyết áp cao và bệnh thấp khớp. Một số loại rau có tính trừ sâu như xà lách,mộtsố loại rau lại có giá trị cho giá trị thẩm mỹ như ớt đỏ, dưa leo, cà chua, mướp đắng... d. Ý nghĩa về mặt xã hội Vị trí cây rau trong đời sống - xã hội ngày càng được coi trọng nên diệntích gieo trồng và sản lượng rau ngày càng tăng. Ngành sản xuất rau phát triển sẽgóp phần tăng thu nhập, sử dụng lao động hợp lý, mở rộng ngành nghề, giải quyếtcông ăn việc làm cho hàng ngàn người lao động ở các vùng nông thôn, ngoại thànhvà các lĩnh vực kinh doanh khác như marketting, chế biến và vận chuyển. Ngoài ra ngành sản xuất rau còn thúc đẩy các ngành khác trong nông nghiệp phát triểnnhư cung cấp thức ăn cho chăn nuôi, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến... 1.5.3. Khái niệm về thủy canh Thủy canh (Hydroponics), là hình thức canh tác không sử dụng đất. Cây được trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dưỡng, sử dụng dinh dưỡng hòa tan trong nước dưới dạng dung dịch và tủy theo từng kĩ thuật mà bộ rễ cây có thể ngâmhoặc treo lơ lửng trong môi trường không khí bão hòa dinh dưỡng. Trồng cây không sử 39 Đồ án tốt nghiệp dụng đất đã được đề xuất từ lâu bởi các nhà khoa học như Knop, Kimusa Những năm gần đây phương pháp này tiếp tục được nghiên cứu hoàn thiện và sử dụngrộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. 1.5.4. Cơ sở khoa học của kỹ thuật thủy canh Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống sinh vật nói chungvà thực vật nói riêng. Có thể nói “ở đâu có nước là ở đó có sự sống”. Nướclàmột trong những thành phần cấu tạo nên keo nguyên sinh, thành phần của vật chất tươi trong cây bao gồm 80 – 95% nước, mọi quá trình trao đổi chất trong cơ thể đềucần có nước tham gia. Nước là môi trường vận chuyển các chất và tham gia vàocác phản ứng hóa sinh để tạo chất khử mang năng lượng lớn dùng đểkhử CO2 trong cơ thể thực vật. Bên cạnh đó nước còn ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình quanghợp như làm giảm nhiệt độ mặt lá, đóng mở khí khổng, Tuy nhiên nhu cầu nước của cây nhiều hay ít còn phụ thuộc vào từng giai đoạn phát triển củacây. Cùng với nước thì các chất khoáng cũng có vai trò quan trọng không kémđối với hoạt động sống của cây. Khi nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng của cây từnăm 1849 đến 1856 thì Salm-Horstmar đã chứng minh được rằng cây lúa mạch muốn sinh trưởng và phát triển bình thường phải cần đến những nguyên tố như N, P,S,K, Ca, Mg, Si, Fe, Mn. Đến năm 1938 hai nhà sinh lý học thực vật người Đức là Sachs và Knop đã phát hiện rằng để cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thườngphải cấn đến 16 nguyên tố cơ bản là: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo, Cl. Từ đó các ông đề xuất phương pháp trồng cây trong dung dịch. Như vậy, cơ sở khoa học của kỹ thuật thủy canh là dựa vào một số yếutốquan trọng như nước, muối khoáng, ánh sáng, sự lưu thông không khímà không cần dùng đất, chỉ cần đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên. 40 Đồ án tốt nghiệp 1.5.5. Sơ lược về lịch sử phát triên của kĩ thuật thủy canh  Người đầu tiên nghiên cứu về kỹ thuật thủy canh là Boyle (1666) đã thử trồng cây trong lọ con chỉ chứa nước.  Tiếp theo là John Woodward (1699) trồng cây bạc hà trong nước có độ tinh khiết khác nhau.  Năm 1804 Desaussure đã đề xuất rằng: cây hấp thụ các nguyên tố hóa họctừ nước, đất và không khí. Cuối thế kỉ 19 hai nhà khoa học người Đức là Sachs và Knop đã đề raphương pháp trồng cây trong dung dịch nước có chứa các chất khoáng mà câycần.  Dung dịch trồng cây đầu tiên do Knop sản xuất có thành phần đơn giản chỉ gồm 6 loại muối vô cơ trong đó chứa các nguyên tố đa lượng và trung lượng, qua gần 70 năm nghiên cứu và cải tiến, đến đầu những năm 1930 W.F.Gericke ở trường đại học California (Mỹ) đã tiến hành các thí nghiệm trồng câytrong dung dịch dinh dưỡng có chứa thành phần các nguyên tố khóa theo tỷ lệnhất định mà cây cần.  Đến năm 1943 trước khi chiến tranh thế giới thứ II kết thúc, rau mới được chính thức đưa vào sản xuất hàng loạt bằng công nghệ không dùng đất.  Nhà trồng (hay nhà lưới, nhà kính) đã du nhập vào Châu Âu và ChâuÁtừ thập niên 50 – 60 của thế kỉ 20. Các hệ thống thủy canh lớn đã được pháttriển tại sa mạc ở California, Arizona, Abu Dhabi, Iran từ những năm 1970 (Fontes, 1973; Jensen and Teran, 1971).  Hiện nay công nghệ trồng cây không dùng đất đã được phát triển rộng rãitrên toàn thế giới, từ đơn giản cho đến tinh vi phức tạp, từ sản xuất nhỏ lẻchođến sản xuất công nghiệp. 1.5.6. Phân loại hệ thống thủy canh 41 Đồ án tốt nghiệp Theo FAO (1992), căn cứ vào đặc điểm dung dịch dinh dưỡng có thể chiahệ thống thủy canh ra làm 2 loại: thủy canh động (thủy canh hồi lưu) và thủy canhtĩnh (thủy canh không hồi lưu).  Hệ thống thủy canh tĩnh (trồng rau thủy canh bằng thùng xốp): Dung dịch dinh dưỡng không chuyển động trong quá trình trồng cây. Rễ cây được nhúng một phần hay hoàn toàn trong dung dịch dinh dưỡng. Hệ thống này có ưu điểmlà chi phí đầu tư thấp vì không cần hệ thống làm chuyển động dung dịch nhưng hạn chế là thường thiếu oxy và pH thường giảm gây ngộ độc chocây.  Hệ thống thủy canh động (thủy canh tuần hoàn): Dung dịch có chuyển động trong quá trình trồng cây. Hệ thống này chi phí cao hơn nhưng rễ cây không bị thiếu oxy. Các hệ thống thủy canh được hoạt động trên nguyên lý thủy triều, sục khí và tưới nhỏ giọt. Hệ thống này được chia làm 2loại:  Hệ thống thủy canh mở: Dung dịch dinh dưỡng không có sự tuần hoàn trở lại, gây lãng phí.  Hệ thống thủy canh kín: Dung dịch dinh dưỡng có sự tuần hoàn trởlại nhờ hệ thống bơm hút dung dịch dinh dưỡng từ bể chứa. 1.5.7. Ưu nhược điêm của hệ thống thủy canh a. Ưu điêm:  Có thể triển khai ở những vùng đất như hải đảo, vùng núi xa xôi, khu đôthị...  Có thể chủ động điều chỉnh dinh dưỡng cho cây, các loại dinh dưỡng được cung cấp theo yêu cầu của từng loại rau, có thể loại bỏ các chất gây hạicho cây và không có các chất tồn dư từ vụ trước.  Tiết kiệm nước do cây sử dụng trực tiếp nước trong dụng cụ đựng dungdịch nên nước không bị thất thoát do ngấm vào đất hoặc bốc hơi.  Giảm chi phí công lao động do không phải làm một số khâu như làm đất, làm cỏ, vun xới và tưới. 42 Đồ án tốt nghiệp  Dễ thanh trùng vì chỉ cần rửa bằng formaldehyt loãng và nước lãsạch.  Hạn chế sử dụng thuốc bảo thực vật và điều chỉnh được hàm lượngdinh dưỡng nên tạo ra sản phẩm rau an toàn đối với người sử dụng.  Trồng được rau trái vụ do điều khiển được các yếu tố môi trường.  Nâng cao năng suất và chất lượng rau: Năng suất rau có thể tăng từ 25 –50% (Lê Đình Lương, 1995). b. Nhược điêm:  Giá thành cao do đầu tư ban đầu lớn. Điều này rất khó mở rộng sản xuấtvì điều kiện kinh tế của người dân còn nhiều khó khăn nên không có điều kiện đầu tư cho sản xuất. Mặt khác, giá thành cao nên tiêu thụ khó khăn.  Yêu cầu kỹ thuật cao: Khi sử dụng kỹ thuật thủy canh yêu cầu người trồng phải có kiến thức về sinh lý cây trồng, về hóa học và kỹ thuật trồng trọtcao hơn vì tính đệm hóa trong dung dịch dinh dưỡng thấp hơn trong đất nên việc sử dụng quá liều một chất dinh dưỡng nào đó có thể gây hại cho cây, thậmchí dẫn đến chết (FAO, 1992); Runia W.T (1998). Mặt khác mỗi loại rau yêu cầu một chế độ dinh dưỡng khác nhau nên việc pha chế dinh dưỡng phù hợpvới từng loại thì không đơn giản.  Sự lan truyền bệnh nhanh: Mặc dù đã hạn chế được nhiều sâu bệnh hạinhưng trong không khí luôn có mầm bệnh, khi xuất hiện thì một thời gian ngắn chúng có mặt trên toàn bộ hệ thống, đặc biệt là hệ thống thủy canh tuầnhoàn Midmore D.J (1993). Mặt khác độ ẩm cao, nhiệt độ ổn định trong hệ thốnglà điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây bệnh. Cây trồng trong hệthống thủy canh thường tiếp xúc với ánh sáng tán xạ nên mô cơ giới kém phát triển, cây mềm yếu, hàm lượng nước cao nên dễ xuất hiện vết thương tạo điềukiện cho vi sinh vật xâm nhập (Nguyễn Khắc Thái Sơn,1996). 43 Đồ án tốt nghiệp  Đòi hỏi nguồn nước đảm bảo tiêu chuẩn nhất định: Theo Midmore thì độmặn trong nước cần được xem xét kỹ khi sử dụng cho trồng rau thủy canh, tốtnhất là nhỏ hơn 2.500 ppm (Midmore D.J và cs., 1995). 1.5.8. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thủy canh Điểm qua việc nghiên cứu trồng rau thủy canh, chúng ta thấy, từ năm 1966 đến nay đã có trên 500 sáng chế về kỹ thuật trồng cây thủy canh. Nhật Bản lànước vượt lên dẫn đầu với khoảng 260 sáng chế, chiếm 47%. Theo sau đó là HànQuốc với 103 sáng chế chiếm 19%, Mỹ với 46 sáng chế chiếm 9% Hình 1.4. Tình hình nghiên cứu công nghệ Thủy canh trên thế giới (từ năm 1966 đến nay) Tại Việt Nam, năm 1997 Trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ trồng cây thủy canh “Việt hóa” cho phù hợp với điều kiệncủa nước ta. Trung tâm Đào tạo, Tư vấn và Chuyển giao công nghệ, Viện KHCNVN phối hợp với Công ty Sài Gòn Thủy canh đã có những nghiên cứu hoàn thiện vàứng dụng công nghệ này vào thị trường trong một vài năm gần đây...ánh hiệu quả xử lý giữa 3 mô hình Sau khi theo dõi trong 31 ngày với 16 lần thực hiện giá trị trung bình trong 16 lần của 3 bãi lọc sẽ được so sánh với nhau để chọn ra mẫu tối ưunhất.  Chỉ tiêu pH: Nhận xét: pH giữa đầu vào và đầu ra của nước thải khi đi qua 3 bãilọc (NTĐC, NT1 và NT2) đều được ổn định từ 5.42 – 7.42. Trong đó ở NT1, NT2 cósự ổn định pH đều hơn so với NTĐC. 88 Đồ án tốt nghiệp Object 74 Hình 3.19. Đồ thị diễn biến biến thiên nồng độ pH sau 3 nghiệm thức  Chỉ tiêu SS: Từ các kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu SS qua 3 mô hình bãi lọc (NT1, NT2và NTĐC), sau 16 lần thực hiện đo đạt trong 31 ngày, lấy giá trị trung bình củađầu vào và đầu ra ở từng nghiệm thức thí nghiệm, ta có bảng sau: Bảng 3.19. So sánh khả năng xử lý hàm lượng SS của 3 nghiệm thức SS Nghiệm thức Đầu vào Đầu ra Hiệu suất xử lý (mg/L) (mg/L) (%) ĐC 124.13 20.20 1 155.56 92.5 40.54 2 76 51.14 Object 77 Hình 3.20. Đồ thị so sánh hàm lượng SS nước thải đầu ra và đầu vào 89 Đồ án tốt nghiệp của 3 nghiệm thức Object 79 Hình 3.21. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý SS của 3 nghiệm thức Nhận xét: Qua bảng 3.19, đồ thị hình 3.20 và đồ thị hình 3.21, hiệu suất xửlý hàm lượng SS của NT1 và NT2 tốt hơn rất nhiều so với NTĐC. Trong đó NT2 xửlý tốt nhất với hiệu suất đạt 51.14%. Mô hình trồng cây đạt hiệu suất xử lý cao hơn như vậy có thểdo:  Sự phát triển của rễ cây góp phần tăng khả năng kết dính của các hẹtkeođất từ đó là cho đất có thể kết dính chặt hơn từ đó giảm sử rửa trôi của các hạtđấttheo dòng chảy.  Sự lan rộng của và sâu trong đất của rễ cây đã làm tăng lượng oxy ởnhững vùng quanh rễ cây tạo điều kiện cho các vi sinh vật hiếu khí phát triển, các visinh vật này cũng góp phần lớn trong việc phân hủy các chất rắn lơ lửng trong nước.  Một phần nhờ các lớp vật liệu lọc như than hoạt tính, cát, sỏi hấp phụgiữlại các chất lơ lửng.  Chỉ tiêu COD: Từ các kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu COD qua 3 mô hình bãi lọc (NT1,NT2 và NTĐC), sau 16 lần thực hiện đo đạt trong 31 ngày, lấy giá trị trung bình củađầu vào và đầu ra ở từng nghiệm thức thí nghiệm, ta có bảngsau: 90 Đồ án tốt nghiệp 91 Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.20. So sánh khả năng xử lý hàm lượng COD của 3 nghiệm thức COD Nghiệm thức Đầu vào Đầu ra Hiệu suất xử lý (mg/L) (mg/L) (%) ĐC 187.06 23.57 1 244.75 131.75 46.17 2 142.31 41.85 Object 82 Hình 3.22. Đồ thị so sánh hàm lượng COD nước thải đầu ra và đầu vào của 3 nghiệm thức Object 84 Hình 3.23. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý COD của 3 nghiệm thức Nhận xét: Qua bảng 3.20, đồ thị hình 3.22 và đồ thị hình 3.23, ta thấy hiệu suất xử lý của NTĐC có sự chênh lệch lớn khi so với NT1 và NT2. NT1 đạthiệu 92 Đồ án tốt nghiệp quả xử lý cao nhất với hiệu suất trung bình là 46.17% và NT2 có hiệu suấttrung bình đạt 41.85%. Hiệu suất xử lý COD ở mô hình bãi lọc đạt hiểu quả cóthểdo:  Sự phát triển của rễ cây trong 2 mô hình bãi lọc tạo điều kiện cho vi sinhvật hiếu khí phát triển nên có thể xử lý được SS, COD, Nito,  Nhờ một phần lớp vật liệu có than hoạt tính có khả năng xử lýCODmột phần.  Chỉ tiêu BOD5: Từ các kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu BOD5 qua 3 mô hình bãi lọc (NT1,NT2 và NTĐC), sau 16 lần thực hiện đo đạt trong 31 ngày, lấy giá trị trung bình củađầu vào và đầu ra ở từng nghiệm thức thí nghiệm, ta có bảngsau: Bảng 3.21. So sánh khả năng xử lý hàm lượng BOD5 của 3 nghiệm thức BOD5 Nghiệm thức Đầu vào Đầu ra Hiệu suất xử lý (mg/L) (mg/L) (%) ĐC 226.75 24.76 1 301.38 191.5 36.46 2 207.81 31.05 Object 86 Hình 3.24. Đồ thị so sánh hàm lượng BOD5 nước thải đầu ra và đầu vào của 3 nghiệm thức 93 Đồ án tốt nghiệp Object 88 Hình 3.25. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý BOD5 của 3 nghiệm thức Nhận xét: Từ bảng 3.21, đồ thị hình 3.24 và đồ thị hình 3.25, ta thấy cósự chênh lệch về hiệu suất xử lý BOD5 giữa 3 nghiệm thức nhưng không nhiều. NT1 có hiệu suất xử lý trung bình cao nhất đạt 36.46% và NT2 đạt 31.05%, cònlại NTĐC chỉ đạt 24.76%. Tuy có sự chênh lệch giữa đầu vào và đầu ra của nướcthải sau khi qua 3NT nhưng vẫn chưa đạt về chỉ tiêu BOD5 của QCVN 14- MT:2015/BTNMT giá trị C, cột B. Một số lý do dẫn đến khả năng xử lý BOD5 của 3 nghiệm thức:  Các vi sinh vật hiếu khí và kị khí trong bãi lọc là nguyên nhân chính dẫnđến khả năng xử lý của mô hình bãi lọc.  Thời gian vận hành mô hình chỉ có ó 24h nên thời gian tiếp xúc với nướcthải và vi sinh vật không nhiều và đây là mô hình quy mô phòng thí nghiệm nênsố lượng cây trong bãi lọc không nhiều nên khả năng xử lý là không đạt chuẩn, tuyvậy khá là tốt với thời gian xử lý ngắn và quy mônhỏ.  Chỉ tiêu Tổng-P: Từ các kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu Tổng-P qua 3 mô hình bãi lọc(NT1, NT2 và NTĐC), sau 16 lần thực hiện đo đạt trong 31 ngày, lấy giá trị trung bìnhcủa đầu vào và đầu ra ở từng nghiệm thức thí nghiệm, ta có bảngsau: 94 Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.22. So sánh hàm lượng Tổng-P của 3 nghiệm thức Tổng-P Nghiệm thức Đầu vào Đầu ra (mg/L) (mg/L) ĐC 9.93 1 3.44 8.98 2 9.3 Object 90 Hình 3.26. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-P nước thải đầu ra và đầu vào của 3 nghiệm thức Nhận xét: Từ bảng 3.22 và đồ thị hình 3.26, có sự chênh lệch rất lớngiữa nồng độ Tổng-P đầu vào và đầu ra của 3 nghiệm thức. Nồng độ đầu ra của3nghiệm thức gần chêch lệch không nhiều dao động từ 8.98mg/L – 9.93mg/L. Không đạt chuẩn QCVN 14-MT:2015/BTNMT giá trị C, cột B về chỉ tiêu Tổng-P. Nguyên nhân gây ra hiện tượng như vậy có thể do:  Có thể cây trồng trong bãi lọc trồng cây vẫn xử lý tuy nhiên đất được trồng để cây phát triển là đất dinh dưỡng Tribat, có hàm lượng dinh dưỡng cao.Hàm lượng Phospho trong đất tan ra khi có nước thải chảy qua, số lượng vi sinh vật trong bãi lọc không xử lý nổi Photpho nên hàm lượng đầu ra cao rất nhiều sovới đầu vào. 95 Đồ án tốt nghiệp  Mô hình chỉ được vận hành trong 24h, thời gian tiếp xúc giữa nước thải vàvi sinh vật ít, nên không thể xử lý được nhiều.  Chỉ tiêu Tổng-N: Từ các kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu Tổng-N qua 3 mô hình bãi lọc(NT1, NT2 và NTĐC), sau 16 lần thực hiện đo đạt trong 31 ngày, lấy giá trị trung bìnhcủa đầu vào và đầu ra ở từng nghiệm thức thí nghiệm, ta có bảngsau: Bảng 3.23. So sánh khả năng xử lý hàm lượng Tổng-N của 3 nghiệm thức Tổng-N Nghiệm thức Đầu vào Đầu ra Hiệu suất xử lý (mg/L) (mg/L) (%) ĐC 33.27 − 1 28.93 20.09 30.56 2 22.44 22.43 Object 93 Hình 3.27. Đồ thị so sánh hàm lượng Tổng-N nước thải đầu ra và đầu vào của 3 nghiệm thức 96 Đồ án tốt nghiệp Object 96 Hình 3.28. Đồ thị so sánh hiệu quả xử lý Tổng-N của 3 nghiệm thức Nhận xét: Từ bảng 3.23, đồ thị hình 3.27 và đồ thị hình 3.28, hiệu suất xửlý của NT1 là cao nhất đạt 30.56% và NT2 đạt 22.43%, trong đó NTĐC lại không xử lý được Tổng-N. Tuy nhiên, xét về chỉ tiêu này với QCVN 14-MT:2015/BTNTM giá trị C, cột B thì vẫn đạt chuẩn. Xảy ra sự chệnh lệch là có thể do:  Trong mô hình trồng cây, với sự phát triển của rễ cây dài hơn tạo nhiềuoxy hơn, vi sinh vật phát triển mạnh mẽ nên quá trình nitrat hóa xảy ra cao nên khảnăng xử lý tốt hơn.  Tương tự với Phốt pho, cây được trồng bằng đất dinh dưỡng, nên cũng sẽcó sự hòa tan của Nito trong nước, và thời gian tiếp xúc với nước thải chỉ có24hnên hiệu sất xử lý không cao.  Đối với mô hình không trồng cây chỉ có lớp đất, cát, than và sỏi khôngtạo điều kiện cho các vi sinh hiếu khí phát triển. Do đó, quá trình nitrat hóa xảy ratrong lớp đất rất ít nhưng không đáng kể nhưng do các chất lơ lửng được loại bỏnên nitrat cũng giảm được phần nào. 3.1.5. Xác định bãi lọc tối ưu cấp nước cho mô hình thuỷ canh Qua các đồ thị so sánh hiệu suất khả năng xử lý nước thải hộ gia đình,tiến hành chọn bãi lọc tối ưu nhất. 97 Đồ án tốt nghiệp  NT1 xử lý tốt hơn NT2 về các chỉ tiêu COD, BOD5 và Tổng-N. Chỉduy nhất có chỉ tiêu SS thì NT2 xử lý hiệu quả hơn NT1, chênh lệch khoảng gần10%.  Về khả năng phát triển: Trong điều kiện phòng thí nghiệm thiếu ánh nắngvà không gian kín, cây Thuỷ trúc sống không được tốt. Nhưng cây Lưỡi Mác thì ngược lại, vẫn có thể sống khá tốt trong môi trường này. Ngoài ra, trên thị trường, cây Lưỡi Mác lại có giá thành rẻ hơn gần như gấp đôi so với cây Thuỷ Trúc. Giốngcây này lại dễ nhân giống và nhân giống nhanh.  Kết luận: Xét các tiêu chí trên, mẫu tối ưu để cấp nước cho Thủy canh là nước saulọctừ bãi lọc trồng cây Lưỡi Mác (tức là NT1). 3.2. Xác định khả năng sử dụng nước thải hộ gia đình sau xử lý ở bãi lọccho mục đích trồng cây thuỷ canh Rau muống và cải mầm sẽ được trồng trong mô hình thủy canh với hailoại nước cấp là nước thải sau khi được xử lý từ bãi lọc Lưỡi Mác và nước sạch.Trong đó rau muống được theo dõi trong 21 ngày, rau cải mầm được theo dõi trong12 ngày.  Mô hình thủy canh sử dụng nước sau bãi lọc Lưỡi Mác làNT1’  Sự phát triển của rau được so sánh với nước sạch là NTĐC’. 98 Đồ án tốt nghiệp 3.2.1. Khả năng phát triên của rau muống và rau cải mầm khi tưới bằng nước sạch (NTĐC’) Bảng 3.24. Bảng thống kê chiều cao rau muống và rau cải mầm qua từng ngày ở NTĐC’ Mẫu Loại Trung Đơn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 rau bình vị Ngày 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1.6 1.7 1.9 1.3 1.3 1.3 1.4 1.3 1.2 1.7 1.47 g n 6 2.5 2.9 2.6 2.5 2.6 3 2.9 2.8 3.1 2.6 2.75 ố u 9 4 4.1 4.3 4.2 4.3 4.5 4.5 5 4.5 4.5 4.39 m u 12 6.6 7.3 7.2 7.8 7.1 7 7 7.5 7.4 6.5 7.14 a R 15 9.5 10 10 10.5 11.8 9 9.4 13.5 10 9.4 10.31 c 18 11.8 12 11.7 12.5 13 10.5 11.3 14.2 12.1 11 12.01 m 21 14.5 15 14.3 15.4 16.2 13.2 15 17.5 15 14.2 15.03 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 m 3 0.7 0.5 1.1 0.6 0.8 0.5 0.6 0.7 0.7 0.5 0.67 ầ m 6 2.5 1.7 2.8 1.5 2 1.6 1.5 2.6 2.4 1.8 2.04 i ả 9 6.5 4.8 7.5 4.6 5.2 4.8 5 6.8 5.7 5.2 5.61 C 12 9 7.8 9.4 7.8 8.4 6.5 7.4 9 8.1 8.5 8.19 Object 98 Hình 3.29. Đồ thị biểu diễn thay đổi độ cao rau muống theo từng ngày ở NTĐC’ 99 Đồ án tốt nghiệp Object 100 Hình 3.30. Đồ thị biểu diễn thay đổi độ cao rau cải mầm theo từng ngày ở NTĐC’ 3.2.2. Khả năng phát triên của rau muống và rau cải mầm khi tưới bằng nước sau bãi lọc trồng cây Lưỡi Mác (NT1’) Bảng 3.25. Bảng thống kê chiều cao rau muống và rau cải mầm qua từng ngày ở NT1’ Mẫu Loại Trung Đơn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 rau bình vị Ngày 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1.7 1.8 1.7 1.8 1.5 1.6 1.4 1.3 1.6 1.9 1.63 g n 6 3 3.2 2.7 2.9 3.1 3.1 2.8 2.9 2.9 3.3 2.99 ố u 9 5.4 5.5 5.2 5.5 5.7 6 5.6 5.9 6.1 6.3 5.72 m 12 7.2 7.4 7.3 7.5 7.8 7.6 7.5 7.9 8 8.1 7.63 u a c 15 11 11.3 11.6 11.5 10.6 11.8 11.7 12.2 12.7 12.4 11.68 m R 18 13.6 13.7 13.9 14.3 13.2 13.9 13.6 14.5 14.8 15 14.05 21 18 17.9 18.2 18.9 17.6 18.5 17.7 19.1 19.3 19.2 18.44 m ầ 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 m i ả 3 1.1 1.4 0.9 0.8 1 0.7 0.7 0.8 1 0.6 0.9 C 6 3.6 4.1 3.4 3.5 3.5 3 3.2 2.9 3 2.8 3.3 100 Đồ án tốt nghiệp 9 6.9 7.3 6.3 6.7 6.2 6.4 6.6 6.1 6.5 6.4 6.54 12 10 11.6 10.1 10.8 9.7 10.5 10.9 11.3 10.8 9.9 10.56 Object 103 Hình 3.31. Đồ thị diễn biến thay đổi độ cao rau muống theo từng ngày ở NT1’ Object 105 Hình 3.32. Đồ thị diễn biến thay đổi độ cao rau cải mầm theo từng ngày ở NT1’ 101 Đồ án tốt nghiệp 3.2.3. So sánh khả năng phát triên của rau muống và rau cải mầm ở2 nghiệm thức Bảng 3.26. Bảng tổng hợp so sánh sự phát triển về chiều cao cây rau giữa 2 nghiệm thức Rau muống Rau cải mầm Đơn Ngày NT1’ NTĐC’ NT1’ NTĐC’ vị Ngày 1 0 0 0 0 Ngày 3 1.63 1.47 0.9 0.67 Ngày 6 2.99 2.75 3.3 2.04 Ngày 9 5.72 4.39 6.54 5.61 cm Ngày 12 7.63 7.14 10.56 8.19 Ngày 15 11.68 10.31 Ngày 18 14.05 12.01 Ngày 21 18.44 15.03 Từ số liệu đã có trên, sử dụng phần mềm ứng dụng Excel để vẽ đồ thịsosánh sự phát triển của rau cải mầm và rau muống giữa 2 nguồn nước cấp(NT1’ với NTĐC’). Ta được đồ thị sau: Object 108 Hình 3.33. Đồ thị so sánh tốc độ tăng trưởng của cây rau muống giữa 2 nghiệm thức 102 Đồ án tốt nghiệp Nhận xét: Qua đồ thị hình 3.33 có thể thấy rau muống ở NT1’ phát triển tốt hơn so với NTĐC’ nhờ dinh dưỡng từ bãi lọc trồng cây Lưỡi Mác. Qua 21ngày theo dõi chiều cao trung bình của cây đạt 18.44 cm. Object 110 Hình 3.34. Đồ thị biểu diễn tốc độ tăng trưởng của cây rau cải mầm giữa 2 nghiệm thức Nhận xét: Qua đồ thị hình 3.34, giống với rau muống, rau cải mầm ởNT1’ cũng phát triển tốt hơn NTĐC’ qua 12 ngày đo với chiều cao trung bình đạt 10.56 cm nhờ vào dinh dưỡng có từ bãi lọc trồng cây. → Từ đây có thể dùng nước thải hộ gia đình sau xử lý ở bãi lọc trồng câyđểlàm nước cấp cho hệ thống thuỷ canh động nói riêng và trồng cây nói chung.Nếu được nhân rộng thì có thể áp dụng vào từng hộ gia đình, hoặc có thể áp dụng vàocáckhu tập thể, nhà hàng khách sạn (miễn sao trong nước không có dầu là được).góp phần tiết kiệm nguồn nước sạch, giảm thiểu nguồn nước thải, cung cấp đượcrau sạch cho gia đình hoặc cộng đồng. 103 Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ  KẾT LUẬN Qua theo dõi khả năng xử lý của các mô hình bãi lọc cùng với đánh giásự theo dõi và phát triển của cây rau muống, cải mầm được trồng trong mô hìnhthủy canh. Người thực hiện đề tài rút ra được một số kết luận sơ bộ nhưsau:  Đồi với mô hình bãi lọc  Về khả năng áp dụng trong thực tế của mô hình: Kết quả thí nghiệm cho thấy xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệbãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang tỏ ra có hiệu quả mặc dù quy mô thực hiệnlà khá nhỏ. Hiệu quả xử lý ở NT1 đạt 46.17% đối với COD, 40.54% đối vớiSS, 36.46% đối với BOD5, 30.56% đối với Tổng-N và pH ổn định dao động từ 5.42– 7.42, Tổng-P đầu ra vẫn còn cao hơn đầu vào khá nhiều. Chỉ có các chỉ tiêuCOD, SS, pH, Tổng-N là đạt QCVN 14-MT:2015/BTNMT giá trị C, cột B. Còn lại chỉ tiêu BOD5 và Tổng-P vẫn chưa đạt chuẩn. Mô hình bãi lọc có trồng cây (NT1 và NT2) cho phép đạt hiệu suất xửlýcao hơn nhiều so với mô hình bãi lọc không trồng cây (NTĐC). Hai loại cây sử dụng trong bãi lọc cũng rất dễ tìm kiếm trên thị trường, cóthể tìm ở các cửa hàng bán cây cảnh hoặc cửa hàng bán cá cảnh. Vừa có thể trangtrílại có thể dùng để xử lý nước. → Khả năng áp dụng của của bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang làhoàn toàn có khả năng.  Tính mới của đề tài: Trong mô hình bãi lọc có sử dụng đất dinh dưỡng Tribat để trồng cho cácloại cây, nên hàm lượng dinh dưỡng cấp cho cây trồng ở bãi lọc để cây phát triển làtốt nhưng nó đã ảnh hưởng khả năng xử lý Nito cũng như Photpho của mô hình bãilọc. Nhưng lại cung cấp một lượng dinh dưỡng trực tiếp cho thủy canh mà không cần 104 Đồ án tốt nghiệp dùng đến dung dịch dinh dưỡng. Đó chính là điểm mới trong nghiên cứu vềđềtài này.  Nhược điêm:  Nồng độ khi đưa vào bãi lọc: Mô hình bãi lọc có thể áp dụng ngoài thực tiễn khá cao nên nồng độđầuvào thấp, được xử lý trước đó, nên phạm vi ứng dụng của bãi lọc vẫn ở quy mônhỏnhư hộ gia đình, trang trại nhỏ hay khu du lịch, Tuy nhiên với nồng độ đầu vàolớn như nước thải của khu công nghiệp vẫn cần phải xử lý đầu vào sau đó mớiđưavào bãi lọc.  Về khả năng phát triển của hai loại cây: Cây Thủy Trúc thực tế không phát triển tốt trong môi trường có ít ánhnắng, nên đòi hỏi phải chăm sóc kĩ hơn cho loại cây này. Ngược lại cây Lưỡi Mác lạiphát triển tốt dù ở trong bóng râm, không cần chăm sóc nhiều.  Đối với mô hình thủy canh Hiệu quả phát triển của cây rau muống với cải mầm phát triển khá tốt khiđược trồng trong giá thể xơ dừa và được tưới bằng nước thải sau xử lý của môhìnhbãi lọc trồng Lưỡi Mác. Sự phát triển của rau muống và cải mầm qua 2 nghiệm thức, cây ởNT1’là nghiệm thức được lấy nước cấp từ bãi lọc trồng cây Lưỡi Mác phát triển tốthơnso với NTĐC’. Từ đó rút ra được, sự phát triển của cây rau phụ thuộc rất nhiều yếutố như dinh dưỡng, pH, nhiệt độ, nồng độ O2 hòa tan, giá thể. Qua kiểm chứng thực tế, việc trồng cây rau bằng phương pháp thủy canh động kín với hai loại nước sạch và nước thải sau mô hình bãi lọc đều cho kết quảkhảthi. Cây được trồng trong mô hình có nước cấp là nước thải sau bãi lọc phát triểntốt hơn so với cây được trồng bằng nước sạch. Mặc dù bãi lọc xử lý chưa triệt để,hiệu suất xử lý chưa cao các hàm lượng như TSS, COD, BOD5, Tổng-P,những yếutố này không ảnh hưởng gì nhiều đến sự phát triển của cây vì hàm lượng vẫncònnằm 105 Đồ án tốt nghiệp trong khả năng thích ứng của cây. Cây rau đạt chuẩn QCVN 8-2:2011/BYT về giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm và QCVN 8-3:2012/BYT về giới hạnô nhiễm vi sinh vật trong thực phẩm thông qua xét nghiệm (phụ lục A, mục3).  Nhược điêm: Nghiên cứu chỉ thực hiện trên 2 loại rau là rau mầm và rau muống, chưaáp dụng được nhiều loại rau khác nhau để khảo sát khả năng phát triển. Giá thể nghiên cứu chưa được phối trộn nhiều cách khác nhau. Chỉ đơnthuần là sử dụng giá thể xơ dừa có sẵn để cho cây phát triển. Nghiên cứu chưa được áp dụng thực tiễn để sản xuất quy mô lớn hơn vàchỉáp dụng hệ thống nhỏ công suất 40 rọ gieo trồng.  KIẾN NGHỊ  Đối với mô hình bãi lọc ngầm trồng cây: Xử lý nước thải bằng công nghệ bãi lọc ngầm trồng cây nói chung vàbãilọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang nói riêng vẫn còn khá mới và hiếm ở ViệtNam, cho nên cần có những nghiên cứu kĩ hơn về tác động tương hỗ giữa các thành phần trong hệ thống xử lý nước thải nhằm kiểm soát chúng một cách hiệuquả. Nên có những nghiên cứu ứng dụng sâu rộng và nhiều hơn đối với côngnghệ bãi lọc ngầm trồng cây trong xử lý nước thải không chỉ là nước thải hộ giađìnhmà cả nước thải công nghiệp và nông nghiệp.  Đối với mô hình thuỷ canh: Nghiên cứu trong báo cáo này chỉ là nghiên cứu cơ bản nhằm khẳng địnhkhả năng có thể sử dụng giá thể là xơ dừa và sử dụng nguồn nước cấp khi quamôhình bãi lọc trong sinh hoạt để vận hành hệ thống thủy canh. Vì vậy các kết quảnghiên cứu thu được chưa hoàn chỉnh, kiến nghị tiếp tục tiến hành nghiên cứu để đưaracác kết quả hoàn thiện hơn. Thí nghiệm cần lặp lại nhiều lần để đánh giá hiệuquảcủa giá thể trồng phù hợp trên nhiều loại rau khác nhau. 106 Đồ án tốt nghiệp 107 Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Minh Phú. Nghiên cứu tận dụng rơm rạ khô làm giá thể để trồng thủy canh và tái sử dụng nước thải giặt rửa trong sinh hoạt cung cấp nước cho hệ thống, đồ án tốt nghiệp, trường đại học Công nghệ Tp.HCM, 111 trang. [2] Nghiên cứu Công nghệ bãi lọc ngầm trồng cây để xử lý nước thải chăn nuôi trong điều kiện tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam. Đề tài cấp đại học trường Đại Học Nông Lâm. [3] Trần Quốc Việt. Nghiên cứu hiệu quả xử lý nước thải bột mì bằng mô hình bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy đứng, đồ án tốt nghiệp, trường đại học Công nghệ Tp.HCM, 104 trang. [4] Nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt bằng bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang, báo cáo nghiên cứu khoa học, trường đại học Dân lập Hải Phòng, 63 trang. [5] Lâm Vĩnh Sơn (2010), Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải.Trường ĐH Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh – HUTECH [6] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga (2002), Giáo trình công nghệ xử lý nước thải. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 108 Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC A: HÌNH ẢNH RAU TRỒNG THEO TỪNG NGÀY 1. Tốc độ phát triển của rau muống ở NT1’ qua từng ngày Hình I. Rau muống ở ngày 3 Hình II. Rau muống ở ngày 6 Hình III. Rau muống ở ngày 9 A Đồ án tốt nghiệp Hình IV. Rau muống ở ngày 12 Hình V. Rau muống ở ngày 15 Hình VI. Rau muống ở ngày 18 B Đồ án tốt nghiệp 2. Tốc độ phát triển của rau cải mầm ở NT1’ qua từng ngày Hình VII. Rau cải mầm ở ngày 3 Hình VIII. Rau cải mầm ở ngày 6 Hình IX. Rau cải mầm ở ngày 9 C Đồ án tốt nghiệp Hình X. Rau cải mầm ở ngày 12 D Đồ án tốt nghiệp 3. Kết quả phân tích mẫu rau muống ở NT1’ Hình XI. Mẫu phiếu kết quả thử nghiệm E Đồ án tốt nghiệp Dựa theo QCVN 8-2:2011/BYT so sánh các chỉ tiêu Cadmi (Cd) và Chì (Pb) có trong rau muống (thuộc loại rau ăn lá và rau ăn thân): Chỉ tiêu Cadmi (Cd) có hàm lượng cho phép đối với rau ăn lá là 0,2mg/kg và 0,1mg/kg đối với rau ănthân. Trong mẫu phiếu xét nghiệm nhận được kết quả Cd có trong rau đạt 0.018mg/kg, vậy rau hoàn toàn đạt chuẩn. Dựa theo QCVN 8-3:2012/BYT so sánh chỉ tiêu giứoi hạn ô nhiễm vi sinh trong thực phẩm đối với rau ăn sống có giá trịE.Coli cho phép ở cột m là 102CFU/g, kết quả nhận được vềE.Coli đạt 5.0x101CFU/g, vậy rau cũng đạt chuẩn về vi sinh. F Đồ án tốt nghiệp PHỤ LỤC B: XỬ LÝ SỐ LIỆU THỐNG KÊ BẰNG PHẦN MỀM MICROSOFT EXCEL 1. Xác định tính khả thi của thí nghiệm xử lý nước thải hộ gia đình bằng công nghệ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang a) Chỉ tiêu pH SUMMARY CHỈ TIÊU pH Coun Averag Groups Sum Variance t e Đầu vào 16 101.26 6.3288 0.2719 NTĐC 16 113.53 7.0956 0.0701 NT1 16 108.39 6.7744 0.0687 NT2 16 106.81 6.6756 0.0887 ANOVA CHỈ TIÊU pH Source of Variation SS df MS F P-value F crit 1.46603E- Between Groups 4.7854 3 1.5951 12.777 2.7581 06 Within Groups 7.4906 60 0.1248 Total 12.276 63 b) Chỉ tiêu SS SUMMARY CHỈ TIÊU SS Coun Groups Sum Average Variance t 248 Đầu vào 16 155.56 531.6 9 198 NTĐC 16 124.13 397.58 6 148 NT1 16 92.5 193.47 0 165 NT2 16 103.31 312.36 3 ANOVA CHỈ TIÊU SS G Đồ án tốt nghiệp Source of SS df MS F P-value F crit Variation 3698 34.36 4.70905E- 2.758 Between Groups 3 12327 2 2 13 1 2152 6 358.7 Within Groups 5 0 5 5850 6 Total 7 3 c) Chỉ tiêu COD SUMMARY CHỈ TIÊU COD Coun Groups Sum Average Variance t 391 Đầu vào 16 244.75 2363.3 6 299 NTĐC 16 187.06 1964.2 3 210 NT1 16 131.75 992.73 8 227 NT2 16 142.31 1199.6 7 ANOVA CHỈ TIÊU COD Source of Variation SS df MS F P-value F crit Between Groups 127056 3 42352 25.984 6.76883E-11 2.7581 1629. Within Groups 97796 60 9 Total 224852 63 d) Chỉ tiêu BOD5 SUMMARY CHỈ TIÊU BOD5 Coun Groups Sum Average Variance t 482 Đầu vào 16 301.38 3570.9 2 362 NTĐC 16 226.75 2147.9 8 H Đồ án tốt nghiệp 306 NT1 16 191.5 1786.3 4 332 NT2 16 207.81 1875.6 5 ANOVA CHỈ TIÊU BOD5 Source of Variation SS df MS F P-value F crit Between Groups 113051 3 37684 16.068 8.83807E-08 2.7581 2345. Within Groups 140711 60 2 Total 253762 63 I Đồ án tốt nghiệp e) Chỉ tiêu Tổng-P SUMMARY CHỈ TIÊU TỔNG PHOTPHO Coun Averag Groups Sum Variance t e Đầu vào 16 55.04 3.44 2.8155 NTĐC 16 158.87 9.9294 8.7748 NT1 16 143.76 8.9848 15.463 NT2 16 148.86 9.3037 20.226 ANOVA CHỈ TIÊU TỔNG PHOTPHO Source of Variation SS df MS F P-value F crit 2.34867E- Between Groups 434.5 3 144.83 12.254 2.7581 06 Within Groups 709.19 60 11.82 Total 1143.7 63 f) Chỉ tiêu Tổng-N SUMMARY CHỈ TIÊU TỔNG NITƠ Coun Averag Groups Sum Variance t e Đầu vào 16 462.85 28.928 53.607 NTĐC 16 532.25 33.266 48.686 NT1 16 334.47 20.904 37.482 NT2 16 359 22.438 31.627 ANOVA CHỈ TIÊU TỔNG NITƠ Source of Variation SS df MS F P-value F crit 2.10333E- Between Groups 1590.9 3 530.3 12.375 2.7581 06 Within Groups 2571 60 42.851 Total 4161.9 63 J Đồ án tốt nghiệp 2. Xác định tính khả thi của thí nghiệm trồng thuỷ canh bằng nước thải sau xử lý bằng công nghệ bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang a) Thời điểm 3 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 3 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 14.7 1.47 0.055667 NT1' 10 16.3 1.63 0.035667 ANOVA Chiều cao sau 3 ngày của rau muống Source of Variation SS df MS F P-value F crit 0.12 Between Groups 1 0.128 2.80292 0.11138 4.413873 8 0.82 Within Groups 18 0.045667 2 Total 0.95 19 SUMMARY Chiều cao sau 3 ngày của rau cải mầm Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 6.7 0.67 0.033444 NT1' 10 9 0.9 0.055556 ANOVA Chiều cao sau 3 ngày của rau cải mầm Source of Variation SS df MS F P-value F crit Between Groups 0.2645 1 0.2645 5.94382 0.025364 4.413873 Within Groups 0.801 18 0.0445 Total 1.0655 19 b) Thời điểm 6 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 6 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 27.5 2.75 0.0472 NT1' 10 29.9 2.99 0.0343 K Đồ án tốt nghiệp L Đồ án tốt nghiệp ANOVA Chiều cao sau 6 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 0.288 1 0.288 7.0627 0.016 4.4139 0.040 Within Groups 0.734 18 8 Total 1.022 19 SUMMARY Chiều cao sau 6 ngày của rau cải mầm Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 20.4 2.04 0.2427 NT1' 10 33 3.3 0.1578 ANOVA Chiều cao sau 6 ngày của rau cải mầm P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 7.938 1 7.938 39.646 6E-06 4.4139 Within Groups 3.604 18 0.2002 Total 11.542 19 c) Thời điểm 9 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 9 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 43.9 4.39 0.0788 NT1' 10 57.2 5.72 0.1196 ANOVA Chiều cao sau 9 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 8.8445 1 8.8445 89.188 2E-08 4.4139 Within Groups 1.785 18 0.0992 Total 10.63 19 M Đồ án tốt nghiệp SUMMARY Chiều cao sau 9 ngày của rau cải mầm Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 56.1 5.61 0.981 NT1' 10 65.4 6.54 0.1271 ANOVA Chiều cao sau 9 ngày của rau cải mầm P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 4.3245 1 4.3245 7.8052 0.012 4.4139 Within Groups 9.973 18 0.5541 Total 14.298 19 d) Thời điểm 12 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 12 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 71.4 7.14 0.156 NT1' 10 76.3 7.63 0.0934 ANOVA Chiều cao sau 12 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 1.2005 1 1.2005 9.6254 0.0061 4.4139 Within Groups 2.245 18 0.1247 Total 3.4455 19 SUMMARY Chiều cao sau 12 ngày của rau cải mầm Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 81.9 8.19 0.7454 NT1' 10 105.6 10.56 0.396 ANOVA Chiều cao sau 12 ngày của rau cải mầm P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 28.085 1 28.085 49.209 2E-06 4.4139 Within Groups 10.273 18 0.5707 N Đồ án tốt nghiệp Total 38.358 19 e) Thời điểm 15 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 15 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 103.1 10.31 1.861 NT1' 10 116.8 11.68 0.4062 ANOVA Chiều cao sau 15 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 9.3845 1 9.3845 8.2784 0.01 4.4139 Within Groups 20.405 18 1.1336 Total 29.79 19 f) Thời điểm 18 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 18 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 120.1 12.01 1.1077 NT1' 10 140.5 14.05 0.3361 ANOVA Chiều cao sau 18 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 20.808 1 20.808 28.824 4E-05 4.4139 Within Groups 12.994 18 0.7219 Total 33.802 19 g) Thời điểm 21 ngày sau khi trồng SUMMARY Chiều cao sau 21 ngày của rau muống Groups Count Sum Average Variance NTĐC' 10 150.3 15.03 1.3846 NT1' 10 184.4 18.44 0.4182 O Đồ án tốt nghiệp P Đồ án tốt nghiệp ANOVA Chiều cao sau 21 ngày của rau muống P- Source of Variation SS df MS F F crit value Between Groups 58.141 1 58.141 64.501 2E-07 4.4139 Within Groups 16.225 18 0.9014 Total 74.366 19 Q