Hiệu quả của việc tái sử dụng nước thải chăn nuôi trong canh tác nông nghiệp

Ô nhiễm môi trường khu vực nông thôn, trong đó có ô nhiễm từ nước thải chăn nuôi (NTCN) là một vấn đề lớn mà Việt Nam đang phải đối mặt. Hầu hết NTCN không được xử lý hoặc xử lý chưa triệt để xả 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 đến sức khoẻ cộng đồng. Nhìn từ góc độ kinh tế nước thải chăn nuôi còn là nguồn tài nguyên hữu cơ có giá trị cho cây trồng.

Bảng 1. Kết quả phân tích nước thải nuôi lợn tại Nam Định

(Nguồn: Viện Nước, tưới tiêu và môi trường năm 2023)

Ghi chú:

- CHN.MĐ: Nước thải chăn nuôi từ trang trại chăn nuôi lợn giống xóm Đê Xí Nghiệp, thôn Nguyệt Bói, xã Yên Tân, huyện Ý Yên, Nam Định

- CHN.S17: Nước thải chăn nuôi từ trang trại chăn nuôi lợn Chợ Lợn, xã Bối Cầu, huyện Bình Lục, Hà Nam

Qua bảng trên, chúng ta có thể nhận thấy thành phần NTCN có lượng chất hữu cơ cao khiến chỉ tiêu BOD5, COD vượt rất nhiền lần cột B - QCVN 62-MT:2016/BTNMT (BOD5 vượt từ 4,82 đến 9,82 lần; COD vượt từ 10,94 đến 18,39 lần), giá trị tổng N và tổng P cũng cao hơn nhiều lần so với QCVN 62-MT:2016/BTNMT. Ngoài ra trong nước thải còn có một lượng lớn vi sinh vật gây hại. Do đó, việc xử lý NTCN để tái sử dụng làm nước tưới cho cây trồng sẽ vừa giúp giảm chi phí xử lý nước thải, giảm ô nhiễm môi trường vừa giúp tăng thu nhập cho người dân thông qua giảm sử dụng phân bón. Hàng trăm năm qua, người nông dân đã sử dụng NTCM tưới cho cây trồng. Tuy nhiên, hoạt động tái sử dụng NTCN bị hạn chế rất nhiều do thiếu những hành lang pháp lý cho việc tái sự dụng NTCN cho cây trồng. Việc Bộ TN&MT ban hành QCVN 62-MT:2016/BTNMT là hoàn toàn cần thiết nhằm bảo vệ môi trường công cộng. Tuy vậy để xử lý nước thải chăn nuôi đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT là rất tốn kém chi phí cho người dân cũng như doanh nghiệp chăn nuôi. Theo quy định tại điểm a khoản 3 Điều 74 Nghị định số 08/2022/NĐ-CP, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn có trách nhiệm quy định, hướng dẫn sử dụng nước thải sau khi xử lý làm nước tưới cây, tái sử dụng nước thải từ hoạt động chăn nuôi, xử lý phụ phẩm nông nghiệp. Do vậy, ngày 30/12/2022, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ban hành QCVN 1-195:2022/BNNPTNT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi sử dụng cho cây trồng có hiệu lực thi hành kể từ ngày 01/7/2023 đã tạo hành lang pháp lý nhằm thúc đẩy áp dụng tái sử dụng nước thải chăn nuôi để phát triển kinh tế.

THỰC TRẠNG VỀ TÁI SỬ DỤNG NTCN TRONG CANH TÁC NÔNG NGHIỆP Ở VIỆT NAM

Hiện nay, nguồn nước thải trong chăn nuôi chủ yếu từ nuôi lợn thịt và bò sữa. Lượng nước sử dụng trung bình là 30 - 40 lít nước/ngày lợn thịt và 100-120 lít nước/ ngày/bò sữa [1]. Theo báo cáo thống kê về chăn nuôi Việt Nam năm 2022, nước ta có khoảng 24,68 triệu con lợn (87,39% là lợn thịt) và 325,1 ngàn con bò sữa [2]. Như vậy, lượng nước thải ra hàng năm số lượng lợn và bò sữa nói trên sẽ vào khoảng 374 triệu m3/năm. Đây là một lượng NTCN khổng lồ chứa nhiều chất dinh dưỡng có thể sử dụng trong canh tác nông nghiệp.

Tình trạng chăn nuôi tự phát vẫn còn diễn ra nhiều nơi, chưa tuân theo quy hoạch nên việc xử lý và xả nước thải chăn nuôi chưa được đồng bộ. Trước đây việc tái sử dụng nước thải chăn nuôi tưới cho cây trồng bị các trở ngại do thiếu hành lang pháp lý. Hầu hết lượng NTCN (374 triệu m3/năm) phần lớn không được sử dụng cho mục đích trồng trọt mà xả trực tiếp hoặc được đưa qua các hệ thống xử lý nước thải khá tốn kém trước khi thải ra môi trường. Để đảm bảo nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn theo quy định tại QCVN 62-MT:2016/BTNMT, đa số các trang trại chăn nuôi lợn thịt phải đầu tư các công trình khí sinh học bao gồm các hầm biogas dung tích lớn và hệ thống các hồ lắng, hồ lọc, hồ sinh học sau biogas và các doanh nghiệp chăn nuôi bò sữa lớn như Vinamilk, TH Truemilk, ... phải đầu tư các hệ thống lọc nước thải có chi phí lên tới hàng chục tỷ đồng. Bên cạnh các chi phí đầu tư công trình xử lý nước khá tốn kém, một lượng chi phí không nhỏ cho vận hành bảo dưỡng các công trình xử lý nước thải cũng làm nản lòng các doanh nghiệp. Theo báo cáo của Vinamilk và TH Truemilk năm 2020, các doanh nghiệp này phải chi khoảng 30.000 VNĐ để xử lý 1 m3 nước thải chăn nuôi nhằm đáp ứng QCVN 62-MT:2016/BTNMT [1].

Hình 1. Mô hình nước thải sau biogas tưới cho 10 ha đất từ khô cằn trở nên màu mỡ tại hộ ông Nguyễn Văn Thi, xã Cát Lâm, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định (nguồn: dự án LCASP năm 2020)

Việc ban hành QCVN 62-MT:2016/BTNMT nhìn từ góc độ quản lý của Bộ TN&MT là đúng đắn và cần thiết do các chỉ tiêu trong QCVN 62-MT:2016/BTNMT đã tương đương với các chỉ tiêu tương tự về quản lý NTCN của các nước phát triển. Hơn nữa, việc xả nước thải ra môi trường chung cần phải được giám sát chặt chẽ nhằm đảm bảo hoạt động chăn nuôi của các trang trại không gây ô nhiễm môi trường chung của cộng đồng theo đúng chỉ đạo của Chính phủ là “Không đánh đổi môi trường lấy lợi ích về kinh tế”. Tuy nhiên, từ phía người chăn nuôi, việc phải xử lý nước đạt theo các quy chuẩn trên sẽ gây tốn kém, không cần thiết và làm mất giá trị phân bón của nguồn tài nguyên chất thải chăn nuôi quý giá. Nhiều trang trại chăn nuôi muốn xử lý để tái sử dụng NTCN cho các trang trại trồng trọt lân cận nhưng cũng không thể thực hiện được do chưa có các tiêu chuẩn của Bộ Nông nghiệp và PTNT nhằm cho phép người chăn nuôi xử lý để tái sử dụng NTCN trong trồng trọt. Việc bắt người chăn nuôi phải đầu tư để xử lý NTCN nhằm đáp ứng QCVN 62-MT:2016/BTNMT trước khi xả ra môi trường đã trở nên bất khả thi với rất nhiều trang trại chăn nuôi lợn thịt và bò sữa có chi phí đầu tư cho xử lý môi trường thấp. Do vậy, việc thực hiện QCVN 62-MT:2016/BTNMT vẫn chưa thực sự đi vào thực tế sản xuất nông nghiệp sau 6 năm thực hiện. Từ những bất cập đó Thông tư số 28/2022/TT-BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và PTNT ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 1-195:2022/BNNPTNT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về NTCN sử dụng cho cây trồng kèm theo và có hiệu lực thi hành kể từ ngày 01/7/2023 đã từng bước tháo gỡ khó khăn cho người chăn nuôi trong việc tái sử dụng NTCN tưới cho cây trồng.

Hình 2. Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi đạt chuẩn (Nguồn: https://eclim.vn/mo-hinh-xu-ly-nuoc-thai-chan-nuoi-dat-chuan)

HIỆU QUẢ TỪ VIỆC TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI TRONG CANH TÁC NÔNG NGHIỆP

Hiệu quả về mặt kinh tế

Từ hàng trăm năm nay, người chăn nuôi đã sử dụng NTCN để tưới cho cây trồng. Cha ông ta từ khi chưa có phân bón hóa học đã coi đây như là nguồn nguyên liệu đầu vào chính để sản xuất nông nghiệp. Nhiều nước phát triển trên thế giới như Đan Mạch, Hà Lan cũng cho phép sử dụng NTCN cho mục đích trồng trọt. Một số nghiên cứu về hàm lượng các chất dinh dưỡng của NTCN cho thấy, hàm lượng chất dinh dưỡng khá cao, không thua kém nhiều phân bón hữu cơ. Tuy nhiên, đối với mỗi loại cây trồng khác nhau cần phải có nồng độ tưới, tần suất tưới và khối lượng mỗi lần tưới phù hợp nhằm đảm bảo không ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng và gây ô nhiễm môi trường đất.

Hiện nay, Bộ Nông nghiệp và PTNT đã ban hành quy chuẩn cho phép xử lý để tái sử dụng nước thải chăn nuôi cho trồng trọt, chỉ tính riêng chi phí tiết kiệm được từ việc không phải xử lý 374 triệu m3 NTCN nhằm đáp ứng QCVN 62-MT:2016/BTNMT sẽ lên tới 11.237 tỷ VNĐ/năm. Nếu được đầu tư xử lý NTCN làm nước tưới dinh dưỡng cho cây trồng thì chi phí đầu tư sẽ thấp hơn nhiều và chi phí có được từ tiết kiệm phân bón hóa học sẽ vượt trội so với chi phí xử lý nước thải theo hướng này.

Để có luận cứ thực tiễn chứng minh quan điểm trên, các chuyên gia của dự án LCASP đã phân tích hiệu quả kinh tế khi đầu tư mô hình sử dụng hệ thống tưới bằng nước xả sau biogas của hộ ông Thân Văn Thành (TP Bắc Giang). Để sử dụng hết lượng chất thải sau khi xử lý bằng hầm biogas, ông Thành đầu tư hệ thóng tưới tiết kiệm (70 triệu đồng/ha). Tổng chi phí hàng năm cho vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, khấu hao (10%) và lãi suất vay (8%/năm) khoảng 14,05 triệu đồng. Lợi ở chỗ, chi phí phân bón hóa học giảm 70%, công lao động tưới vườn giảm 6 triệu đồng/tháng. Doanh thu hàng năm từ vườn cam đạt 92 triệu đồng, lợi nhuận hàng năm đạt 65,35 triệu đồng; tỷ suất lợi nhuận đạt 93,3%. Với hiệu quả kinh tế như trên, chỉ trong thời gian chưa đầy 1 năm là gia đình ông Thành đã hoàn vốn đầu tư [1].

Ngoài ra việc tuần hoàn, tái sử dụng nước sẽ làm giảm lưu lượng nước thải tạo thành, từ đó tiết giảm được thể tích của các bể xử lý nước thải, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư hệ thống xử lý và các chi phí liên quan (chi phí vận hành, xả thải…).

Hình 3. Sử dụng nước hầm biogas tưới cho cây trồng giúp cây sinh trưởng, phát triển tốt, giảm chi phí đầu tư phân bón

Hiệu quả về mặt môi trường

Việc tái sử dụng nước thải chăn nuôi giúp giảm thiểu ô nhiễm và lưu lượng nước thải chưa xử lý hoặc xử lý chưa đạt QCVN ra trực tiếp ra các nguồn tiếp nhận nước mặt;

Tăng nguồn cấp nước cho các nhu cầu sản xuất, đem lại lợi ích cho nông nghiệp trong việc tái sử dụng NTCN vào tưới tiêu, giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học;

Giảm thiểu tác động lên môi trường nước mặt, nước dưới đất, môi trường đất giảm thiểu nguy cơ suy giảm đa dạng sinh học. Và cải thiện môi trường xung quanh khu vực chăn nuôi.

Hiệu quả về mặt xã hội 

Bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng;

Bảo vệ hệ sinh thái nguồn tiếp nhận nước thải chăn nuôi;

Nâng cao hình ảnh thân thiện môi trường cho các sản phẩm của doanh nghiệp;

Sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập, học hỏi kinh nghiệm.

MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ NGUỒN NƯỚC TÁI SỬ DỤNG TRONG CANH TÁC NÔNG NGHIỆP

Mặc dù NTCN tái sử dụng cho cây trồng đạt QCVN 1-195:2022/BNNPTNT nhưng cũng cần xác định mức độ lây truyền bệnh tật trong nước thải sử dụng để tưới tiêu. Các mầm bệnh có thể tồn tại lâu trong đất hoặc cây trồng. Vì thế mà cây trồng và đồng ruộng có mối liên hệ mật thiết với mầm bệnh trong nước thải với khả năng lây nhiễm cao. Việc lựa chọn cây trồng cho các khu vực sử dụng nước thải phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Cây trồng phải phù hợp với điều kiện nông học của từng vùng. Những yếu tố này bao gồm khí hậu, đất, nước và cách kiểm soát dịch hại. Một yếu tố quan trọng khác đối với khu vực sử dụng nước thải là chất lượng nước. Trong đó, chất lượng vi sinh sẽ tác động đến đất, sự phát triển của cây trồng và nhất là ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.

Nguồn nước tái sử dụng cho cây trồng với mức rủi ro thấp

Cây trồng không dùng cho người;

Cây trồng cung cấp thức ăn gia súc và chăn nuôi được phơi nắng và thu hoạch trước khi động vật tiêu thụ;

Cây trồng được chế biến bằng nhiệt hoặc sấy khô (ngũ cốc, hạt có dầu, …);

Rau và quả được trồng riêng để đóng hộp hoặc chế biến có tác dụng tiêu diệt mầm bệnh;

Tưới cảnh quan trong các khu vực như công viên, vườn ươm, rừng,…

Nguồn nước tái sử dụng cho cây trồng với mức rủi ro cao

Đồng cỏ, cây trồng làm thức ăn cho gia súc;

Cây trồng làm thức ăn cho người thường chỉ ăn sau khi nấu;

Cây trồng làm thức ăn trực tiếp cho người như chuối, cam quýt, lạc,…

Vấn đề sức khỏe liên quan đến việc lây nhiễm các loại mầm bệnh từ tái sử dụng nước thải trong tưới tiêu nông nghiệp là một hiện tượng đáng lưu tâm nhất. Trong đó, các vấn đề cần lưu tâm là: Sự lây nhiễm trực tiếp và gián tiếp lên cây trồng; Sự tồn tại của các thành phần gây bệnh; Xử lý thực phẩm trước khi đưa vào phân phối. 

Ngoài ra việc bổ cập nước dưới đất cũng là một vấn đề đáng lưu ý, việc đưa nước thải sau xử lý vào tầng nước dưới đất nhằm ngăn cản sụt lún đất (do khai thác nước dưới đất quá mức), ngăn chặn xâm nhập mặn, bổ sung trữ lượng nguồn nước thô phục vụ cấp nước.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

 Việc các cơ sở chăn nuôi tập trung xả thải ra môi trường chung cần phải tuân thủ theo các quy chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT của Bộ TN&MT là hoàn toàn cần thiết nhằm bảo vệ môi trường chung của cộng đồng. Việc Bộ Nông nghiệp và PTNT ban hành QCVN 1-195:2022/BNNPTNT về nước thải chăn nuôi sử dụng cho cây trồng đã phần nào tháo gỡ những vướng mắc, tạo điều kiện để tái sử dụng lượng nước thải chăn nuôi khổng lồ hiện nay (hơn 374 triệu m3/năm). Điều này giúp người chăn nuôi đạt được lợi ích kép khi vừa tuân thủ các quy định về xử lý môi trường vừa đem lại lợi ích kinh tế khi tái sự dụng nước thải chăn nuôi cho canh tác nông nghiệp. Tuy vậy đề nghị Bộ Nông nghiệp và PTNT cần đưa ra các hướng dẫn kỹ thuật, xây dựng các mô hình nhằm giúp người dân tái sử dụng nguồn tài nguyên NTCN một cách hiệu quả và an toàn cho môi trường.

LỜI CẢM ƠN

Nội dung của tin bài là kết quả tổng hợp tài liệu, kết quả thu thập đánh giá của nhóm thực hiện nhiệm vụ môi trường: “Tuyên tryền phổ biến giáo dục pháp luật và tập huấn chuyên môn nghiệp vụ bảo vệ môi trường ngành nông nghiệp” năm 2023. Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Dự án Hỗ trợ Nông nghiệp các bon thấp LCASP (2020).

[2].  Báo cáo hoàn thành gói thầu số 27: “Nghiên cứu công nghệ chăn nuôi lợn tiết kiệm nước”, Báo cáo Tư vấn.

[3]. Bộ TN&MT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi” QCVN 62-MT:2016/BTNMT.

[4]. Bộ Nông nghiệp & PTNT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi sử dụng cho cây trồng” QCVN 01-195:2022/BNNPTNT.

ThS.NGÔ MINH ĐỨC, ThS. VŨ THANH TRÀ
ThS. NGUYỄN THỊ LOAN, KS. HOÀNG QUỐC VIỆT

Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường