Đang tải... (xem toàn văn)
PHẦN MỞ ĐẦU 2 I. Đặt vấn đề 2 II. Mục tiêu và nội dung cần thực hiện 2 PHẦN NỘI DUNG 3 I. Tổng quan: 3 1.1. Tổng quan về ngành chăn nuôi tại Việt Nam: 3 1.2. Tổng quan về trại chăn nuôi heo Xuân Thọ III Đông Nai: 4 1.3. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi heo 9 II. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo: 10 2.1. Phương pháp xử lý cơ học 10 2.1.1. Song chắn rác 11 2.1.2. Bể điều hoà 11 2.1.3. Bể lắng 12 2.2. Phương pháp xử lý hoá lý 13 2.2.1. Bể keo tụ, tạo bông 14 2.2.2. Bể tuyển nổi 14 2.2.3. Hấp phụ 15 2.3. Phương pháp xử lý hoá học 15 2.4. Phương pháp xử lý sinh học 15 2.4.1. Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên 16 2.4.2. Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 17 III. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi tại cơ sở: 25 3.1. Quy trình xử lý 25 3.2. Một số hình ảnh hệ thống xử ý nước thải của trại chăn nuôi heo Hậu Bì – Xuân Thọ III 28 IV. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý: 31 4.1. Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý mới 31 4.2. So sánh 2 quy trình công nghệ 36 V. Kết luận kiến nghị: 37
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Đề tài : TÌM HIỂU THỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO TẠI TRẠI CHĂN NUÔI HEO HẬU BỊ- XUÂN THỌ III Thực Hiện Đề Tài : Họ Tên Ngơ Hồng Giang Nguyễn Ngọc Duy MSSV 12054031 12032511 GVHD : Trần Thị Ngọc Diệu MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề II Mục tiêu nội dung cần thực PHẦN NỘI DUNG Tổng quan: I Tổng quan ngành chăn ni Việt Nam: 1.1 1.2 Tổng quan trại chăn ni heo Xn Thọ III Đơng Nai: Quy trình xử lý nước thải chăn ni heo 1.3 II Tổng quan phương pháp xử lý nước thải chăn ni heo: 10 2.1 Phương pháp xử lý học 10 2.1.1 Song chắn rác 11 2.1.2 Bể điều hồ 11 2.1.3 Bể lắng 12 Phương pháp xử lý hố lý 13 2.2 2.2.1 Bể keo tụ, tạo bơng 14 2.2.2 Bể tuyển 14 2.2.3 Hấp phụ 15 2.3 Phương pháp xử lý hố học 15 2.4 Phương pháp xử lý sinh học 15 2.4.1 Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên 16 2.4.2 Xử lý sinh học điều kiện nhân tạo 17 Quy trình xử lý nước thải chăn ni sở: 25 III 3.1 Quy trình xử lý 25 3.2 Một số hình ảnh hệ thống xử ý nước thải trại chăn ni heo Hậu Bì – Xn Thọ III 28 Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý: 31 IV V 4.1 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý 31 4.2 So sánh quy trình cơng nghệ 36 Kết luận kiến nghị: 37 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: Lượng khí phát sinh nhiệt độ khác Bảng 2.1 Ứng dụng q trình xử lý hố học Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu nước thải Trại chăn ni Bảng 3.2 Kết phân tích nước thải trại chăn ni sau q trình biogas Bảng 3.3 Chất lượng nước đầu sau hệ thống xử lý nước thải trại Bảng 4.1 thơng số chất lượng nước sau khỏi bể Biogas DANH SÁCH HÌNH ẢNH , SƠ ĐỒ Hình 1.1: sơ đồ quy trình chăn ni heo Hình 2.1: Sơ đờ phản ứng sinh ho ̣c từng mẻ có kế t hơ ̣p khử N, P Hình 2.2 Bể UASB Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải trại Xn Thọ III Hình 3.2 Hồ xử lý kỵ khí với giá thể xơ dừa Hình 3.2 Hồ xử lý kỵ khí với giá thể xơ dừa Hình 3.4 Hồ hiếu khí có sử dụng thực vật nước lục bình Hình 3.5 Ven hồ hiếu khí (Lục bình có tượng vàng không chòu nồng độ chất ô nhiễm cao) Hình 3.6 Một hồ thấm (nước từ hồ hiếu khí thấm vào hồ này) Hình 4.1 : Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải đề xuất TÌM HIỂU THỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO TẠI TRẠI CHĂN NUÔI HEO HẬU BỊ- XUÂN THỌ III PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề I Ơ nhiễm mơi trường chăn ni vấn nạn nhức nhối khơng Việt Nam mà tồn nhiều nước giới Đặc biệt chăn ni heo, với phát triển nhanh ngành chăn nơi heo theo hướng trang trại cơng nghiệp Tuy nhiên, việc phát triển chăn ni theo hướng trang trại thải lượng chất thải lớn gây nhiễm mơi trường Việc giải nhiễm từ nước thải chăn ni heo cần phải đầu tư từ khâu chuẩn bị Vì nước thải chăn ni heo thường có mùi thối, chất tạo mùi thường có sẵn nước vi sinh vật tạo thành từ chất hữu cơ, nước thải thiếu oxy chất tạo mùi hình thành nhiều mùi từ nước thải ảnh hưởng lớn đến mơi trường sống xung quanh Chính lý mà nhóm chọn đề tài “tìm hiểu thệ thống xử lý nước thải chăn ni heo trại chăn nuôi heo Hậu Bò- Xuân Thọ III” để tìm hiểu rõ quy trình xử lý nước thải chăn ni nói chung chăn ni heo riêng qua biết biện pháp xử lý để giúp cho việc xử lý nước thải chăn ni sau Mục tiêu nội dung cần thực II - Tìm hiểu biết thêm thơng tin trạng ngành chăn ni heo - Biết đặc tính, thành phần nước thải chăn ni heo - Tìm hiểu quy trình xử lý nước thải chăn nơi heo nói chung quy trình xử lý nước thải chăn ni trại chăn ni het Hậu Bị - Xn Thọ - Tính tốn đề xuất quy trình xử lý so sánh với quy trịnh có trại chăn ni Hậu Bị - Xn Thọ PHẦN NỘI DUNG I Tổng quan: 1.1 Tổng quan ngành chăn ni Việt Nam: Từ thời xa xưa, chăn nuôi gắn liền với đời sống người Nó giải nhu cầu người ăn, mặc, ở,… Ban đầu chăn nuôi có quy mô gia đình nhằm đảm bảo nguồn thực phẩm động vật hay sức kéo cho trồng trọt Cùng với phát triển xã hội, dân số ngày tăng nhanh, chăn nuôi phát triển với quy mô lớn hơn, tập trung để đáp ứng nhu cầu ngày cao người Hiện nay, tỉnh phía Nam nơi có mật độ gia súc cao nước Chỉ tính riêng thành phố Hồ Chí Minh, với diện tích khoảng 2093.7km2 , tổng số dân 5063871 người (chưa kể số lượng lớn khách vãng lai người nhập cư), tổng đàn gia súc gia cầm thành phố 4744100 con, trâu 10794 con, bò 39864 con, heo 190880 con; đàn gia cầm có 3202600 gồm 2100618 gà, 776917 vòt 325125 gia cầm khác Chỉ tính riêng cho ngành chăn nuôi heo, ngày thải vào môi trường thành phố khoảng 600 phân, 400 nước tiểu lượng lớn nước thải sinh từ việc tắm heo, rửa chuồng trại Con số tăng gấp đôi vào năm 2015 nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho môi trường thành phố Đồng Nai tỉnh miền Đông Nam Bộ nằm giáp với thành phố Hồ Chí Minh Trong năm gần đây, với xu công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, phong trào chăn nuôi tỉnh nhà đà phát triển mạnh, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế tiêu thụ sản phẩm chăn nuôi ngày cao xã hội bên tỉnh Bên cạnh mặt tích cực, vấn đề môi trường ngành chăn nuôi gây dư luận nhà làm công tác môi trường quan tâm Ở nước có chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc,… nguồn gây ô nhiễm lớn Theo tính toán Dentener Crutsen năm 1994, lượng NH3 có nguồn gốc từ chăn nuôi đưa vào khí khoảng 221012 gN/năm (chiếm 48.9% tổng lượng NH3 đưa Chương 1: Tổng quan vào khí năm), nhiều nguồn khác Ở Việt Nam nói chung Đồng Nai nói riêng, khía cạnh môi trường ngành chăn nuôi quan tâm vài năm trở lại tốc độ phát triển chăn nuôi ngày tăng, lượng chất thải chăn nuôi đưa vào môi trường ngày nhiều, đe dọa đến môi trường đất, nước, không khí xung quanh cách nghiêm trọng Do giải pháp giảm thiểu ô nhiễm ngành chăn nuôi gây cần thiết 1.2 Tổng quan trại chăn ni heo Xn Thọ III Đơng Nai: 1.2.1 Vị trí trại chăn ni: Đòa điểm: ấp Thọ Hòa, xã Xuân Thọ, huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai - Phía Bắc giáp : Khu đất trồng mía - Phía Nam giáp : Đất trồng điều nhà ông Lê Văn Hồng - Phía Đông giáp : Ruộng lúa, mía - Phía Tây giáp : Đất trồng điều nhà ông Dũng, ông Cầm 1.2.2 Diện tích: Tổng diện tích đất sử dụng: 40000m2 Tong diện tích đất xây dụng chiếm 14700m2 1.2.3 Hiện trạng mơi trường trại chăn ni: Mơi trường đất: Nguồn gốc gây ô nhiễm đất :Nước thải Nếu trình thu gom, xử lý không tốt nước thải thâm nhập vào môi trường đất Ngoài ra, có tượng vỡ bờ bao hồ xử lý sinh học làm nước thải tràn đất Các tác hại nước thải xâm nhập đất la ø: - Phú dưỡng hóa đất : lượng chất hữu dư thừa nước thải thâm nhập vào đất làm cho đất bão hòa bão hòa dinh dưỡng, gây cân bình sinh thái thoái hóa đất Đây nguyên nhân gây chết (do hư rễ) từ làm giảm suất sản lượng trồng xung quanh Ngoài ra, đất dư thừa chất dinh dưỡng dẫn đến tượng rửa trôi thấm làm ô nhiễm nguồn nước ngầm - Vi sinh vật mầm bệnh : nước thải chăn nuôi heo chứa nhiều loại vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán,… gây bệnh cho người gia súc Các tác nhân tồn lâu đất Mùa mưa vừa qua, có vài cố vỡ bờ bao hồ sinh học làm nước thải tràn đất, gây ảnh hưởng đến hoa màu xung quanh Nước thải hồ có khả thấm xuống đất, gây ảnh hưởng đến mạch nước ngầm Mơi trường khơng khí: Nguồn gốc gây nhiễm khơng khí: - Hệ thống chuồng trại: Hệ thống chuồng trại cách ly với môi trường xung quanh, thông gió quạt trục (công suất khoảng 30000m3 /h) Không khí chuồng lưu thông, nhiên mùi phân heo, nước tiểu heo phát sinh Mùi chủ yếu khí NH3, H2S, mercaptan,… - Hệ thống mương nước thải cục - Hệ thống hồ xử lý sinh học: Quy trình chăn nuôi heo Trại chăn nuôi hậu bò theo công nghệ kỹ thuật quy trình tách riêng nước rửa chuồng trại phân heo mà cho chảy thẳng vào hầm biogas Ở diễn trình phân hủy kỵ khí chất hữu tạo nên loại khí gây mùi nêu có số khí gây hiệu ứng nhà kính CH4 CO2,… Thành phần khí biogas gồm khoảng 2/3 CH4, 1/3 CO2 Còn lại khí khác NH3, VOC, … chiếm thể tích không đáng kể Với lượng phân trung bình khoảng 65.2 tấn/ngày lượng khí phát sinh tính sau : Thể tích khí CH4 = 28.8 m3 /ngày (ở điều kiện nhiệt độ 25oC) Thể tích khí CO2 = 14.4 m3 /ngày (ở điều kiện nhiệt độ 250C) Với lượng khí lớn thế, biện pháp thu gom xử lý hiệu gây nên tác động trực tiếp sức khỏe đàn gia súc, công nhân làm việc, dân cư sống lân cận Ô nhiễm không khí phân hủy phân heo Quy trình chăn nuôi heo Trại chăn nuôi hậu bò theo công nghệ kỹ thuật quy trình tách riêng nước rửa chuồng trại phân heo mà cho chảy thẳng vào hầm biogas Ở diễn trình phân hủy kỵ khí chất hữu tạo nên loại khí gây mùi nêu có số khí gây hiệu ứng nhà kính CH4 CO2,… Lượng khí phát sinh tính toán phân ủ theo điều kiện nhiệt độ khác sau : (nguồn : Composting – sanitary disposal and reclamation of organic wastes, Harold B Gotaas, WHO) Bảng 1.1: Lượng khí phát sinh nhiệt độ khác Nhiệt độ 15 20 25 30 35 0.165 0.331 0.662 1.103 0.002 Khí phát sinh (m /ngày) Thành phần khí biogas gồm khoảng 2/3 CH4, 1/3 CO2 Còn lại khí khác NH3, VOC, … chiếm thể tích không đáng kể Với lượng phân trung bình khoảng 65.2 tấn/ngày lượng khí phát sinh tính sau : Thể tích khí CH4 = 28.8 m3/ngày (ở điều kiện nhiệt độ 25oC) Thể tích khí CO2 = 14.4 m3/ngày (ở điều kiện nhiệt độ 25oC) Với lượng khí lớn thế, biện pháp thu gom xử lý hiệu gây nên tác động trực tiếp sức khỏe đàn gia súc, công nhân làm việc, dân cư sống lân cận Mơi trường nước: Nguồn gốc chủ u gây nhiễm mơi trường nước: - Nước thải sinh hoạt: Nước thải nhà vệ sinh có thành phần dễ phân hủy sinh học, với lưu lượng thấp 1m3 /ngày.đêm Do đó, nước thải sinh hoạt đưa qua bể tự hoại cho chảy vào khu vực hồ sinh học để xử lý chung với nước thải chăn nuôi - Nước thải chăn ni heo: Hệ thống xử lý nước thải chăn ni trại chưa thực hiệu nguồn gây nhiễm mơi trường nước chủ yếu: 1.2.4 Quy mơ hình thưc kinh doanh Tồn trại có tổng cộng 12 trại nhỏ, trại phân làm dãy Số lượng heo dãy khoảng 800-850 Hiện nay, tổng đàn heo trại khoảng 20 000 bao gồm heo heo trưởng thành Hình thức kinh doanh ni gia cơng (liên kết với cơng ty CP – Việt Nam) Hợp tác xã có trách nhiệm: - Đầu tư xây dựng sở hạ tầng, chuồng trại đạt tiêu chuẩn mà đối tác u cẩu - Cung cấp nhân cơng phục vụ chăn ni - Trực tiếp quản lý trang trại - Bảo quản sử dụng tài sản mà cơng ty CP cung cấp - Quản lý, chăm sóc heo theo hướng dẫn cơng ty CP Cơng ty CP Việt Nam chịu trách nhiệm: - Cung cấp giống, thức ăn gia súc, thuốc thú y, phương tiện kỹ thuật phục vụ chăn ni cho hợp tác xã - Cử cán kỹ thuật đến hướng dẫn kỹ thuật chăn ni, cách quản lý, xếp, phương pháp phòng bệnh - Bao tiêu sản phẩm với giá ổn định 1.2.5 Tình hình chăn ni trại: Công ty CP–Việt Nam cung cấp giống từ 2–3 tuần tuổi, trọng lượng không thấp đến 5kg, số lượng từ 10-20 ngàn con, cung cấp theo đợt tùy thuộc vào điều kiện chăn nuôi; đòa điểm thời gian Hợp tác xã đònh Thức ăn thuốc thú y Công ty CP–Việt Nam cung cấp 1.2.6 Quy trình chăn ni: CON GIỐNG – 3Tuần tuổi NI LỊNG ẤM CHUỒNG TRẠI Đạt u cầu NI HEO GIỐNG CHỌN LỌC Khơng đạt u cầu BÁN Hình 1.1: Sơ đồ quy trình chăn ni heo Quy trình chăn nuôi heo hậu bò áp dụng kỹ thuật chăn nuôi heo tiên tiến Thái Lan Con giống từ 2–3 tuần tuổi, có trọng lượng không 4-5 kg công ty CP–Việt Nam cung cấp Trong trại nuôi heo giống hậu bò, chuồng có kích thước 72.5x14m ngăn nhiều chuồng nhỏ, có máng ăn tự động, có hồ tắm mát cho heo, vòi nước uống tự động Trại làm mát hệ thống dẫn không khí qua giấy chứa nước, nhiệt độ chuồng thấp nhiệt độ bên khoảng 5–8 0C Lúc đầu, giống nuôi lồng ấm trọng lượng khoảng 25kg chuyển sang nuôi chuồng trại Mật độ heo lồng ấm gấp đôi so với III Quy trình xử lý nước thải chăn ni sở: 3.1 Quy trình xử lý Quy trình chăn nuôi heo Trại không tách riêng nước rửa chuồng trại phân heo mà cho chảy thẳng vào hầm biogas Nước thải chăn nuôi gồm chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N sinh vật gây bệnh Nếu không xử lý loại nước thải nhiễm bẩn cao gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng đến công nhân dân cư xung quanh Bảng 3.1 Kết phân tích mẫu nước thải Trại chăn ni Chỉ tiêu Nước thải đầu vào HTXL Nước thải sau bể biogas TCVN TCVN 5945-2010 6984(cột B) 2001 F1 7.71 6.3 5.5-9 6-8.5 pH 3251 975 100 100 COD(mg/L) 2520 630 50 50 BOD5(mg/L) 480 310 100 100 SS(mg/L) 829 450 30 N-tổng (mg/L) 4.92 4.8 10 P-tổng(mg/L) 10 10x10 8x10 5x10 5x103 Coliform(MPN/100L) Bảng 3.2 Kết phân tích nước thải trại chăn ni sau q trình biogas Hiện tại, trại ni áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải sau: 25 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải trại Xn Thọ III Nước thải trại thu gom hầm biogas ngăn với thời gian lưu nước 20 ngày Qua biogas, loại bỏ khoảng 50-60% COD 70%-80% lượng lớn cặn lơ lửng Sau nước lọc qua hồ kỵ khí sơ dừa (30mx30mx4m).Thời gian lưu nước ao ngày Sau qua hồ kỵ khí lọc sơ dừa, nước thải dẫn tiếp qua hồ kỵ khí có chiều sâu 30mx30mx4m Thời gian lưu nước ao khoảng 10 ngày Và nước tiếp tục qua hồ hiếu khí thả lục bình (70mx43mx1.5m) Thời gian lưu nước ao hiếu khí 10 ngày Hiện nay, hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu xử lý không cao, nước đầu không đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 40 : 2011/BTNMT, cột B) 26 Bảng 3.3 Chất lượng nước đầu sau hệ thống xử lý nước thải trại Đơn vị Chỉ tiêu Kết phân tích QCVN 40 : 2011/BTNMT, cột B pH COD N-NH3 SS 7.78-8.1 312-336 303 206-240 5.5-9 100 10 100 Mg/l Mg/l Mg/l Các khó khăn, cố, sai sót vận hành hệ thống hồ sinh học xử lý nước thải trại : Do điều kiện kinh tế nên chưa thể thả sơ dừa đầy kín hồ lọc kỵ khí Sơ dừa thả khoảng 1/3 thể tích hồ Hầm biogas hoạt động không hiệu quả, nước thải sau hầm biogas nhiều cặn, hồ kỵ khí không đủ khả xử lý hết lượng cặn Nước thải sau qua hồ kỵ khí lọc sơ dừa dẫn qua hồ kỵ khí Chất dinh dưỡng nước thải phân hủy kỵ khí hầm biogas hồ lọc kỵ khí sơ dừa nên ta phải dẫn nước thải qua hồ có chiều sâu thấp (hồ tùy nghi) để vi sinh vật tùy nghi, hiếu khí, kỵ khí phân hủy tiếp lượng chất hữu lại nước thải Nước thải xử lý phương pháp kỵ khí xử lý nồng độ Muốn xử lý tiếp phải chuyển qua dùng vi sinh vật tùy nghi hiếu khí Dòng chảy đưa vào, không phân phối dẫn đến ven hồ hiếu khí tập trung nồng độ ô nhiễm cao, lục bình chết Có tượng vỡ bờ bao hồ, nước tràn qua mảnh đất xung quanh, gây chết hoa màu ảnh hưởng đến môi trường đất xung quanh Hiện nay, hồ hoạt động hồ chứa nước thải, không đạt hiệu mong muốn Trại chăn nuôi khắc phục cố tìm hướng thích hợp để làm tăng hiệu xử lý hồ sinh học 27 3.2 Một số hình ảnh hệ thống xử ý nước thải trại chăn ni heo Hậu Bì – Xn Thọ III Hình ảnh hệ thống sinh học trại chăn nuôi Xuân Thọ III Hình 3.2 Hồ xử lý kỵ khí với giá thể xơ dừa Hình 3.3 Hồ tùy nghi (nước thải dẫn từ hồ kỵ khí sang hồ tùy nghi) 28 Hình 3.4 Hồ hiếu khí có sử dụng thực vật nước lục bình Hình 3.5 Ven hồ hiếu khí (Lục bình có tượng vàng không chòu nồng độ chất ô nhiễm cao) 29 Hình 3.6 Một hồ thấm (nước từ hồ hiếu khí thấm vào hồ này) 30 IV Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý: 4.1 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý Bể biogas giữ ngun Theo số liệu phân tích nước thải đầu bể Biogas Bảng 4.1 thơng số chất lượng nước sau khỏi bể Biogas Chỉ số SS q cao 1700 – 3218 mg/l nên nước thải sau khỏi bể biogas phải đưa vào bê lắng để giảm lượng SS Sau bể lắng bể điều hòa, bề ta sục khí máy thổi khí cấp khí hòa trộn đồng khơng khí tồn diện tích bể việc qua bể BOD giảm 10% Tỉ lệ BOD : N : P 100 : : 𝑇ℎ𝑒𝑜 𝐵𝑂𝐷: 2466 𝑚𝑔/𝑙 𝑡ℎì 𝑐ầ𝑛 123.3 𝑚𝑔/𝑙 𝑁𝑖𝑡𝑜 𝑣à 24.66 𝑚𝑔/𝑙 𝑃ℎ𝑜𝑡𝑝ℎ𝑜 Theo thự tế lượng N P trung bình có nước thải đầu vào lơn lượng N, P nhu cầu cho xử lý BOD nên ta khơng cần bổ sung thêm q trình xử lý Qua bể điều hòa xử lý đc 10% BOD 𝐵𝑂𝐷 𝑐ò𝑛 𝑙ạ𝑖 2466 × 90% = 2219.4 𝑚𝑔/𝑙 Tương tự N lại 110.97 mg/l P lại 22.194 mg/l 31 𝐵𝑂𝐷 2466 = = 0.65 𝑚𝑔/𝑙 𝐶𝑂𝐷 3794.5 Cần xử lý sinh học, BOD > 500 mg/l sử dụng phương pháp sinh học kỵ khí Bể xử lý sinh học kỵ khí hiệu suất xử lý bề kỵ khí 85% 𝐵𝑂𝐷 𝑐ò𝑛 𝑙ạ𝑖 2219.4 × 15% = 332.91 𝑚𝑔/𝑙 Tương tự N lại 16.5 mg/l, P lại 3.33 mg/l BOD lại > 50 mg/l (QCVN 40:2011/BTNMT cột B) -> cần xử lý tiếp BOD < 500 mg/l -> sử dụng phương pháp xử lý sinh học hiếu khí Bể xử lý sinh học hiếu khí có hiệu suất xử lý BOD 75% BOD lại 332.91 × 25% = 83.23 mg/l Tương tự N lại 4.125mg/l, P lại 0.83 mg/l Vì BOD lại > 50 mg/l nên tiếp tục xử lý bậc hiếu khí bậc BOD lại 83.23 × 25% = 20.8 mg/l ( đạt chuẩn) N lại mg/l, P lại 0.2 mg/l Lượng N trung bình nước thải đầu vào 553 mg/l, P 37.9 mg/l qua q trình xử lý BOD lượng N P lại tương ứng 430.7 mg/l 13.44 mg/l lớn QCVN 40:2011/BTNMT cột B nên phải tiếp tục xử lý hồ sinh học 32 Sơ đồ cơng nghệ đề xuất Nước sau hầm Biogas Lắng sơ cấp Bể điều hòa Máy thổi khí Bể kỵ khí giá thể Bể hiếu khí Bâc Bể hiếu khí Bâc Bể chứa bùn Bể lắng sinh học Chất Keo Tụ Hồ sinh học Chỉnh pH Keo tụ tạo bơng Bể lắng Chú Thích Cl2 Bể khử trùng Đường hóa chất Đường Bùn Nguồn tiếp nhận Đường Khí Hình 4.1 : Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải đề xuất 33 Thuyết minh cơng nghệ Nước thải trại thu gom hầm biogas ngăn với thời gian lưu nước 20 ngày Qua biogas, loại bỏ khoảng 50-60% COD 70%-80% lượng lớn cặn lơ lửng Nước thải ni heo khỏi bể biogas chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng cao nên đưa vào bể lắng sơ cấp Ở bể chất rắng lơ lửng lại lắng Trước bể lắng sơ cấp, song chắn rác lắp đạt để loại bỏ tạp chất vơ có kích thước lớn, nhằm đảm bảo án tồn cho máy móc thiết bị cơng trình phía sau Trong bể lắng sơ cấp, hợp chất vơ có khả lắng lắng xuống đáy bể Phần nước bơm lên bể điều hòa Do lưu lượng tính chất nước thải phải qua hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo thời điểm khơng giống nhau, để đảm bảo hiệu suất xử lý cho cơng trình phía sau nước thải bơm vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng nồng độ Máy thổi khí cấp khí vào bể để hòa trộn nước thải, hạn chế q trình yếm khí xảy gây mùi khó chịu, đồng thời ngăn chặn tượng lắng cặn xuống đáy bể Q trình cấp khí giúp có vi sinh vật hoạt động lượng BOD qua bể điều hòa đượng giảm 10%.Nước thải từ bể điều hòa bơm lên bể sinh học kỵ khí có giá thể Ở bể sinh học kỵ khí, nước thải đưa vào phân phối theo diện tích đáy bể lên tiếp xúc hệ thống giá thể dính bám dạng sợi tạo màng vi sinh dính bám nhằm tăng cường nồng độ vi sinh vật có bể sinh học kỵ khí, đẩy nhanh q trình chuyển hóa chất hữu Trong điều kiện khơng có oxy, sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu có nước thải thành chất vơ dạng đơn giản khí Biogas (CO2, CH4, H2S, NH3…), theo phản ứng sau: Chất hữu + Vi sinh vật kỵ khí CO2 + CH4 + H2S + sinh khối +… Bọt khí bùn có khí bám vào lên bề mặt tạo thành hỗn hợp phía bể Khi va chạm vào chắn phía trên, bọt khí vỡ ra, hạt bùn tách khỏi hỗn hợp lắng xuống đáy bể Phần nước thu vào hệ thống thu nước dẫn sang bể sinh học hiếu khí 34 Tại bể sinh học hiếu khí, hệ thống cấp khí bổ sung khí vào bể, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí tăng trưởng phát triển, đồng thời xáo trộn nước thải bùn hoạt tính có bể Vi sinh vật có bùn hoạt tính sử dụng hợp chất hữu chất dinh dưỡng có nước thải để tạo sinh khối Đồng thời bể này, vi sinh vật thực q trình chuyển hóa amoni thành nitrate, nitrite Phần nước sau sinh học hiếu khí, phần bơm tuần hồn trở lại bể sinh học kỵ khí để khử hồn tồn nito, phần lại dẫn sang bể lắng sinh học Nước thải hỗn hợp bơng bùn dẫn vào ống trung tâm bể lắng, chảy từ xuống đáy bể Trong q trình di chuyển, bơng bùn va chạm vào chắn ống trung tâm rơi xuống đáy bể, phần nước dâng lên thành bể thu vào hệ thống máng tràn bể Bùn từ bể lắng tuần hồn phần lại bể sinh học hiếu khí để bổ sung thêm hàm lượng vi sinh cho bể Nước qua lắng dẫn sang hồ sinh học Tại hồ sinh học hiếu khí làm thống tự nhiên, q trình quang hợp tảo thực tồn tầng nước nên khuếch tán oxy qua bề mặt quang hợp yếu tố cung cấp oxy cho nước Chất hữu oxy hóa chủ yếu nhờ hơ hấp vi khuẩn hiếu khí Qúa trình sinh học diễn theo động học phản ứng bậc Các thành phần BOD, COD Nitơ lại loại bỏ thêm lần Nước sau hồ sinh học bơm lên bể keo tụ – tạo bơng Đầu tiên nước thải bơm vào ngăn keo tụ, hóa chất keo tụ hóa chất điều chỉnh pH bổ sung vào nhằm tạo điều kiện cho q trình keo tụ xảy Motor cánh khuấy hòa trộn hóa chất vào nước thải Nước thải tiếp dẫn sang ngăn tạo bơng Các hạt keo lơ lửng có nước nhờ tác dụng chất keo tụ, chúng kết cụm lại tạo thành bơng cặn có kích thước lớn Motor cánh khuấy điều chỉnh với mức độ thích hợp, tránh khuấy động mạnh làm vỡ bơng cặn Hỗn hợp bơng cặn nước thải dẫn sang bể lắng hóa lý Tại bể lắng hóa lý, nước thải dẫn vào ống trung tâm bể lắng, di chuyển từ xuống đáy ngăn lắng Trong q trình di chuyển, bơng cặn va chạm vào chắn ống trung tâm, bị lực rơi xuống đáy bể, phần nước dâng lên thành bể thu vào hệ thống máng thu nước bể Nước sau lắng dẫn qua bể khử trùng 35 Tại bể khử trùng, hệ thống châm hóa chất bổ sung hóa chất nhằm loại bỏ chất độc hại, vi trùng gây hại nước thải Nước sau khử trùng bơm áp lực đưa lên thiết bị lọc áp lực để loại hàm lượng chất lơ lửng sót lại nước thải Nước xả nguồn tiếp nhận Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40 : 2011/BTNMT Bùn từ bể lắng sơ cấp, lắng hóa lý phần bùn dư từ bể sinh học kỵ khí, lắng sinh học dẫn vào bể chứa bùn xử lý theo u cầu 4.2 So sánh quy trình cơng nghệ - Quy trình cơng nghệ có trại chăn ni heo Hậu Bì – Xn Thọ III Hệ thống thống xử lý nước thải có trại đạt hiệu khơng cao chất lượng nước đầu chưa đáp ứng theo QCVN 40 : 2011/BTNMT, cột B dành cho nước thải cơng nghiệp Hồ lọc kỵ khí Sơ dừa thả khoảng 1/3 thể tích hồ Hầm biogas hoạt động không hiệu quả, nước thải sau hầm biogas nhiều cặn, hồ kỵ khí không đủ khả xử lý hết lượng cặn - Quy trình cơng nghệ đề xuất Có cơng trình xử lý chất thải rắn lơ lững hầm Biogas bể lắng Xử lý triệt để N, P dư nước thải Hồ sinh học tái sử dụng lại nước thải Cơng nghệ sinh khí từ hầm Biogas nên thu hồi khí đốt sử dụng cho nhu cầu nấu ăn uống Cơng nghệ vận hành đơn giản, chi phí xây dựng thấp so với cơng nghệ khác Nước thải đầu đạt chuẩn theo QCVN 40 : 2011/BTNMT, cột B dành cho nước thải cơng nghiệp 36 V Kết luận kiến nghị: Với quy mô sản xuất trại chăn nuôi Xuân Thọ III, nước thải sau chăn nuôi không xử lý gây nên nhiều vấn nạn môi trường Việc nghiên cứu tìm quy trình xử lý hiệu phù hợp cho trại nhu cầu tất yếu cấp thiết Qua mô hình nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo sau qua bể biogas → bể lọc kỵ khí sơ dừa → hồ tùy nghi → hồ sinh học với thực vật nước lục bình, hiệu xử lý chất bẩn sau : COD khử đến 80 - 85% sau qua hồ tùy nghi & hồ hiếu khí liên tiếp COD vào=500mg/L 90-100 mg/L nước ra, đạt tiêu chuẩn loại B Khả khử N-NH3 80 – 84% Nước mô hình hoàn toàn mùi, suốt Qua tải vận hành, lục bình tham gia xử lý nước thải tốt tải hoạt động hồ tùy nghi 163 kg COD/ha.ngđêm (COD = 400 mg/L) Trong giai đoạn này, lục bình hai hai hồ phát triển tốt Ở tải 203.7 kg COD/ha.ngđêm, hồ hiếu khí thứ hoạt động hiệu Mật độ lục bình phát triển 10 – 15 kg/m2 Qua kết nghiên cứu, ta áp dụng công nghệ xử lý nghiên cứu vào thực tế trại chăn nuôi Xuân Thọ III Có thể tăng thời gian lưu nước hồ hiếu khí có sử dụng lục bình lên 10 ngày để tăng hiệu xử lý, lục bình có thời gian để thích nghi Hướng nghiên cứu sử dụng riêng lẻ hay kết hợp nhiều loại thực vật nước lúc để đánh giá hiệu thực vật nước khác rau muống, rau ngỗ, lau sậy, bèo, tảo,… Khi áp dụng vào mô hình thực tế, phải có biện pháp kiểm soát ruồi muỗi loài gây bệnh hồ tùy nghi, tránh ô nhiễm phát sinh hệ thống Ngoài 37 cần có hoạt động gạt bớt lớp màng mặt nước hàng ngày để tránh tượng hồ tùy nghi chuyển sang hoạt động hồ kỵ khí Lục bình hồ hiếu khí thường xuyên bò châu chấu nhện đỏ ăn Tùy theo mục đích sử dụng lục bình điều kiện đề xuất biện pháp ngăn ngừa phát triển ạt loại Lục bình sau xử lý nước thải có sinh khối tăng nhanh, có giá trò kinh tế Tuy nhiên, lục bình phát triển nhanh làm kín mặt hồ gây thiếu oxy hòa tan nước tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh phát triển Một phần lục bình chết nước làm COD nước tăng lên Vì vậy, lục bình phải thu hoạch thường xuyên để loại N khỏi hệ thống, vừa đảm bảo hiệu xử lý hồ Phải có hướng sử dụng lục bình sau thu hoạch, bán cho sở sản xuất sản phẩm thủ công mỹ nghệ Gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng môi trường có thực vật nước sinh sống nơi cư trú côn trùng gây bệnh (muỗi,…) Tích tụ bùn đáy ao hồ làm ao hồ cạn dần biến thành đầm lầy Lục bình cần bề mặt ao hồ rộng để sinh trưởng Do đó, nghiên cứu mô hình nhỏ chưa thể đánh giá hết khả xử lý chất hữu cơ, N lục bình 38 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO - Ths Đào Lệ Hằng, GIẢI PHÁP XỬ LÝ MỚI CHẤT THẢI CHĂN NI, vnvn.org.vn, 2013 - Lê Thị Hải, Xử lý nước thải chăn ni heo, khoahocmoi.com.vn, 2014 - Giải pháp cơng nghệ xử lý nước thải chăn ni lợn phương pháp sinh học phù hợp với điều kiện Việt Nam, 2013 - Hệ thống xử lý nước thải chăn ni, cơng ty TNHH Xây dựng mơi trường QH - XÂY DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO 200M3/NGÀY, Cơng ty TNHH Khoa Học Kĩ Thuật & Mơi Trường Minh Việt, 2015 39 [...]... bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao Hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi 571 – 1026 mg/L, Photpho từ 39 – 94 mg/L Sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải chăn ni heo: Việc xử lý nước thải chăn nuôi heo nhằm giảm nồng... trạm xử lý cơng suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát 24 III Quy trình xử lý nước thải chăn ni tại cơ s : 3.1 Quy trình xử lý Quy trình chăn nuôi heo của Trại không tách riêng nước rửa chuồng trại và phân heo mà cho chảy thẳng vào hầm biogas Nước thải chăn nuôi gồm chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N và sinh vật gây bệnh Nếu không xử lý loại... hồ chứa nước thải, không đạt được hiệu quả mong muốn Trại chăn nuôi đang khắc phục các sự cố trên và tìm một hướng thích hợp để làm tăng hiệu quả xử lý của các hồ sinh học 27 3.2 Một số hình ảnh hệ thống xử ý nước thải của trại chăn ni heo Hậu Bì – Xn Thọ III Hình ảnh hệ thống sinh học tại trại chăn nuôi Xuân Thọ III Hình 3.2 Hồ xử lý kỵ khí với giá thể là xơ dừa Hình 3.3 Hồ tùy nghi (nước thải được... - Nước tưới cây xanh trong khuôn viên trại : 5 m3/ngày - Tổng lượng nước sử dụng là 300 m3/ngày 1.3 Quy trình xử lý nước thải chăn ni heo 1.3.1 Lượng nước thải phát sinh trong q trình chăn ni của trại chăn ni heo Xn Lộc III: Hiện nay, với tổng lượng heo là 20 000 con , lưu lượng nước thải khoảng 300m3/ngày Nước thải chủ yếu từ khâu tắm heo và dọn dẹp vệ sinh chuồng trại bao gồm: phân, nước tiểu, nước. .. Bảng 3.2 Kết quả phân tích nước thải của trại chăn ni sau q trình biogas Hiện tại, trại ni đang áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải như sau: 25 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải ở trại Xn Thọ III Nước thải ở các trại được thu gom về các hầm biogas 4 ngăn với thời gian lưu nước là 20 ngày Qua biogas, loại bỏ được khoảng 50-60% COD và 70%-80% lượng lớn cặn lơ lửng Sau đó nước được lọc qua hồ kỵ khí... cơng trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thơ nhằm đảm bảo cho hệ thống thốt nước hoặc các cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất khơng tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm khơng đáng kể Để tăng cường q trình xử lý cơ học, người ta làm thống nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các... trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận Việc lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý nước II phụ thuộc vào các yếu tố như : - Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước - Lưu lượng nước thải - Các điều kiện của trại chăn nuôi - Hiệu quả xử lý Đối với nước thải chăn nuôi, có thể áp dụng các phương pháp sau : - Phương pháp cơ học - Phương pháp hóa lý - Phương... các phương pháp trên ta chọn xử lý sinh học là phương pháp chính Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình xử lý cơ học, hóa lý 2.1 Phương pháp xử lý cơ học Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học 10 Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học... nước tiểu, nước vệ sịnh chuồng trại 1.3.2 Thành phần nươc thải chăn ni heo: Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc trưng, có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P và sinh vật gây bệnh Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường Lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc vào rất nhiều... bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước Các cơng trình xử lý nước thải theo ngun lý bám dính chia làm hai loại: Loại có vật liệu lọc tiếp xúc khơng ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hồn tồn nước thải, đảm bảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới ... tìm hiểu thệ thống xử lý nước thải chăn ni heo trại chăn nuôi heo Hậu Bò- Xuân Thọ III để tìm hiểu rõ quy trình xử lý nước thải chăn ni nói chung chăn ni heo riêng qua biết biện pháp xử lý để giúp... hồ thấm (nước từ hồ hiếu khí thấm vào hồ này) Hình 4.1 : Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải đề xuất TÌM HIỂU THỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO TẠI TRẠI CHĂN NUÔI HEO HẬU BỊ- XUÂN THỌ III PHẦN... Kết phân tích nước thải trại chăn ni sau q trình biogas Hiện tại, trại ni áp dụng cơng nghệ xử lý nước thải sau: 25 Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải trại Xn Thọ III Nước thải trại thu gom