công nghệ Xử lý nước thải chăn nuôi Trong năm gần ngành chăn nuôi nước ta có bước phát triển mạnh mẽ nhu cầu ngành cao thị trường Ngành chăn nuôi có bước chuyển dịch từ chăn nuôi nông hộ sang quy mô trang trại, công nghiệp Ngành chăn nuôi phát triển kéo theo gia tăng lượng chất thải chăn nuôi, có nước thải vấn đề xử lí nước thải chăn nuôi vấn đề cấp bách cần giải Có nhiều phương pháp để xử lí nước thải chăn nuôi, ứng dụng công nghệ sinh học xử lí nước thải phương pháp quan tâm sử dụng nhiều I Xử lí nước thải chăn nuôi công nghệ biogas: Biogas dạng khí sinh học tái tạo trình phân hủy chất thải người động vật điều kiện hầm kín Nhờ hoạt động vi sinh vật, chất thải lên men tạo khí sử dụng làm khí đốt chạy động đốt Biogas khí sinh từ trình phân hủy xác động thực vật, gồm có: + Metan (CH4): 50% - 75% + Carbon dioxide (CO2): 25% - 50% + Nitrogen (N2): 0% - 10% + Hydrogen sulfilde (H2S): 0% - 3% + Oxygen (O2): 0% - 2% - Bản chất kỵ khí Biogas chất thải phân hủy nhờ vào vi sinh vật điều kiện kỵ khí Qúa trình phân chia làm giai đoạn: + Giai đoạn 1: Các chất hữu cao phân tử vi sinh vật chuyển thành chất có trọng lượng thấp axit hữu cơ, đường glyxerin ( gọi chung hydratcarbon) + Giai đoạn 2: Là giai đoạn phát triển mạnh loại vi khuẩn metan để chuyển toàn chất hydrat cacbon thành CH4, CO2 Cơ chế hoạt động hầm biogas: - Bể biogas hoạt động theo chu trình gồm giai đoạn: giai đoạn tích khí giai đoạn sử dụng khí + Giai đoạn tích khí: khí bắt đầu sinh tích lại phần bể phân giải Khi khí sinh nhiều không sử dụng lượng dịch bể phân giả bị ép đẩy qua bể điểu áp +Giai đoạn sử dụng khí: Khi khí lấy sử dụng, bể mặt dịch bể điều áp giảm xuống bề mặt dịch phân giải bể phân giải tăng dần lên   Quy trình xử lý nước thải : - Nước thải từ chuồng trại thu gom hố thu tập trung từ dẩn vào hầm Biogas, hỗn hợp phân nước thải chăn nuôi phân hủy kỵ khí sinh khí gas Sơ đồ cấu tạo hầm biogas Mô hình hầm biogas cho hộ chăn nuôi nhỏ  Với hộ chăn nuôi nhỏ việc sử dụng hầm biogas để xử lý nước thải chăn nuôi đem lại nhiều lợi ích: xử lý lượng nước thải trình chăn nuôi, giảm ô nhiễm môi trường gây mùi hôi; cung cấp lượng chất đốt cho việc đun nấu, giảm chi phí mua nhiên liệu đun nấu ; sử dụng nước thải sau qua xử lý hầm biogas để bón giúp giảm chi phí phân bó, nâng cao suất Hệ thống hầm biogas Hầm biogas vật liệu composite II Xử lí nước thải chăn nuôi sau biogas Hồ sinh học:  - Hồ sinh học gọi hồ ổn định Xử lý nước thải hồ ổn định là phương pháp xử lý đơn giản áp dụng nhiều Phương pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền  Nguyên tắc hoạt động hồ sinh học: - Khi vào hồ, vận tốc dòng chảy nhỏ, loại cặn lắng xuống đáy Các chất hữu cơ lại nước thải bị vi sinh vật hấp thụ oxy hóa để tạo là sinh khối nó, CO2, muối nitorat, nitorit , hợp chất nitơ, phôtpho và được tảo sử dụng trình quang hợp, giải phóng oxy cung cấp cho trình oxy hóa chất hữu vi khuẩn Cơ sở khoa học phương pháp:  Dựa vào khả tự làm nước, chủ yếu vi sinh vật thực vật thủy sinh khác, chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành chất khí nước. Theo trình sinh hóa người ta chia hồ sinh học làm loại : hồ kỵ khí, hồ hiếu khí hồ tùy tiện Các loại hồ sinh học a) Hồ hiếu khí  - Hoạt động dựa trình oxy hóa chất hữu nhờ vi sinh vật hiếu khí Hồ sinh học hiếu khí phân thành hai loại: + Hồ làm thoáng tự nhiên: Ô xy cung cấp cho trình ô xy hóa chủ yếu khuyếch tán không khí qua mặt nước trình quang hợp thực vật Chiều sâu hồ từ 0,3 0,5 m Thời gian lưu nước hồ khoảng - 12 ngày + Hồ làm thoáng nhân tạo: nguồn ô xy cung cấp thiết vị bơm khí nén hay máy khuấy học Do tiếp khí nhân tạo nên chiều sâu hồ từ - 4,5 m Thời gian lưu nước hồ cần từ - ngày trình hiếu khí gồm giai đoạn biểu thị phản ứng sau: * Oxi hóa chất hữu cơ: CxHyOz + O2 → CO2+H2O * Tổng hợp xây dựng tế bào: CxHyOz+O2 → tế bào VSV + CO2 + H2O + C5H7O2N * Tự oxi hóa chất liệu tế bào (tự phân hủy): CxHyOz + O2 → CO2 + H2O + NH3 Một số điểm cần lưu ý áp dụng: - Có thể kết hợp làm hồ thả bèo, nuôi cá Điều đem lại hiệu kinh tế tăng cường xử lý nước thải Tuy nhiên, cần lưu ý không nên thả bèo kín mặt hồ để đảm bảo cho ánh sáng xuyên qua - Nước thải trước đưa vào hồ xử lý sơ bộ, hàm lượng chất bẩn cao, muốn kết hợp nuôi trồng thủy sản nên nuôi bậc hồ thứ cấp hay hồ pha loãng nguồn nước khác có chất lượng tốt Hồ sinh học hiếu khí làm thoáng nhân tạo b)Hồ kỵ khí  Hồ kỵ khí dùng để lắng phân hủy cặn lắng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa hoạt động vi sinh vật kỵ khí - Đặc điểm + Chuyên xử lý loại nước thải CN nhiễm bẩn, nước thải chứa hàm lượng chất hữu cao + Trong hồ, vi khuẩn kỵ khí phá vỡ hợp chất hữu giái phóng khí CH4 CO2 + Hồ kỵ khí làm giảm hàm lượng N, P, K vi sinh vật gây bệnh cách tạo bùn giải phóng NH3 vào không khí  Cấu tạo - Chiều sâu hồ từ 2,4 - 3,6m - Hồ thường thiết kế với ngăn (dự phòng) - Thời gian lưu nước mùa hè >1,5 ngày mùa đông> ngày c) Hồ tùy tiện Có loại hồ tùy tiện - Hồ  tùy  tiện  nguyên  thủy,  tiếp  nhận  nguồn  thải  nguyên  chất chưa qua xử lý - Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải qua xử lý ( dùng để xử lý nước thải sau biogas) Đặc điểm  Trong hồ tùy tiện thường xảy trình song song: - Oxy hóa hiếu khí - Phân hủy metan cặn lắng Khi trình hoàn thành, hồ tùy tiện đáp ứng: - Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thông qua việc phân chia, phân hủy tiêu hóa vật chất hữu - Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết dạng hữu lại gần bề mặt hồ - Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả gây bệnh Cấu tạo hồ tùy tiện  Hồ có cấu tạo lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian lớp kỵ khí Chiều sâu hồ tùy tiện 0,9-1,5 m Xử lý nước thải sau biogas bãi lọc thực vật Xử lý nước thải bãi lọc trồng loài thực vật sống nước áp dụng rộng rãi, với nhiều ưu điểm: rẻ tiền, dễ vận hành, khả xử lý ô nhiễm cao - Khái niệm bãi lọc thực vật: bãi lọc thực vật vùng đất có mức nước cao ngang so với mặt đất thời gian dài, đủ để trì tình trạng bão hòa đất phát triển vi sinh vật thực vật sống môi trường a) Đặc điểm bãi lọc thực vật xử lý nước thải bãi lọc thực vật trồng phân thành hai nhóm + Bãi lọc trồng ngập nước + Bãi lọc trồng với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng Chức thực vật bão lọc xử lý nước thải: - ổn định đất bùn cặn - hấp thụ CO2 thải O2 trình hô hấp - loại bỏ chất dinh dưỡng khỏi nước mặt chất hữu nước nhờ trình hấp phụ sinh học hút bám bề mặt - tạo môi trường cần thiết cho nhiều chủng loại vi sinh vật sống thông qua việc cung cấp oxi chất dinh dưỡng cho lớp đất lớp bùn - Một số loài thực vật thường trồng phổ biến để xử lý nước thải như: cỏ nến, sậy, cói, bất, lách, môn nước, cỏ vetiver… Trong cỏ vetiver đối tượng nghiên cứu ứng dụng nhiều xử lý nước thải b) Đôi nét cỏ vetiver Đôi nét cỏ vetiver Cỏ Vetiver loại thực vật có rễ phát triển, mọc nhanh ăn sâu, bám vào lòng đất Chúng có đặc tính chịu hạn chịu nước tốt, đặc biệt chúng sống sinh trưởng vùng ngập nước có mức độ ô nhiễm cao Rễ chúng ăn sâu vào lòng đất tới 3,6m đất tốt Bộ rễ lớn dài điều kiện tốt cho phát triển sinh trưởng loài vi khuẩn nấm, giúp cho trình phân hủy hấp thụ chất hữu cơ, Nitơ, phốt pho, kim loại nặng SƠ ĐỒ TÓM TẮT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI [...]... nguyên  thủy,  tiếp  nhận  nguồn  thải nguyên  chất chưa qua xử lý - Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải đã qua xử lý ( được dùng để xử lý nước thải sau biogas) Đặc điểm  Trong hồ tùy tiện thường xảy ra 2 quá trình song song: - Oxy hóa hiếu khí - Phân hủy metan cặn lắng Khi quá trình hoàn thành, hồ tùy tiện sẽ đáp ứng: - Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thông qua việc phân chia,... trại chăn nuôi lớn - Ở các trang trại chăn nuôi có quy mô công nghiệp, thì lượng nước thải thải ra mỗi ngày là rất lớp vì vậy cần một xây dựng một hầm biogas đủ lớn để xử lý nhưng cần phải tiết kiệm một cách tối ta về kinh tế Vì vậy mô hình hầm biogas phủ bạt là một lựa chọn thích hợp Hồ biogas khi vừa hoàn thành Khí gas được chuyển đến để chạy máy phát điện phục vụ trong chăn nuôi sau 4 tuần II Xử. .. lí nước thải chăn nuôi sau biogas 1 Hồ sinh học:  - Hồ sinh học còn gọi là hồ ổn định Xử lý nước thải trong các hồ ổn định là phương pháp xử lý đơn giản và được áp dụng nhiều nhất Phương pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền  Nguyên tắc hoạt động của hồ sinh học: - Khi vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn lắng xuống đáy Các chất hữu cơ còn lại trong nước. .. cây có thể phân thành hai nhóm chính + Bãi lọc trồng cây ngập nước + Bãi lọc trồng cây với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng Chức năng của thực vật trong bão lọc xử lý nước thải: - ổn định đất và bùn cặn - hấp thụ CO2 và thải O2 trong quá trình hô hấp - loại bỏ chất dinh dưỡng ra khỏi nước mặt và các chất hữu cơ trong nước nhờ quá trình hấp phụ sinh học và hút bám bề mặt - tạo môi trường cần... trồng phổ biến để xử lý nước thải như: cỏ nến, sậy, cói, bất, lách, môn nước, cỏ vetiver… Trong đó cỏ vetiver là đối tượng đang được nghiên cứu và ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải b) Đôi nét về cỏ vetiver Đôi nét về cỏ vetiver Cỏ Vetiver là một loại thực vật có bộ rễ rất phát triển, mọc rất nhanh và ăn rất sâu, bám chắc vào trong lòng đất Chúng có đặc tính là chịu hạn và chịu nước rất tốt, đặc... làm hồ thả bèo, nuôi cá Điều đó đem lại hiệu quả kinh tế và tăng cường xử lý nước thải Tuy nhiên, cần lưu ý là không nên thả bèo kín mặt hồ để đảm bảo cho ánh sáng xuyên qua - Nước thải trước khi đưa vào hồ tuy đã được xử lý sơ bộ, nhưng hàm lượng các chất bẩn vẫn còn cao, muốn kết hợp nuôi trồng thủy sản thì chỉ nên nuôi ở các bậc hồ thứ cấp hay những hồ đã được pha loãng bằng nguồn nước khác có chất... hóa các vật chất hữu cơ - Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết các dạng hữu cơ còn lại ở gần bề mặt hồ - Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả năng gây bệnh Cấu tạo hồ tùy tiện  Hồ có cấu tạo 3 lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian và lớp kỵ khí Chiều sâu hồ tùy tiện 0,9-1,5 m 3 Xử lý nước thải sau biogas bằng bãi lọc thực vật Xử lý nước thải bằng bãi lọc trồng các loài thực vật sống dưới nước đã và đang được áp... sống và sinh trưởng được trong vùng ngập nước có mức độ ô nhiễm cao Rễ của chúng có thể ăn sâu vào trong lòng đất tới 3,6m trên nền đất tốt Bộ rễ rất lớn và dài chính là điều kiện tốt cho sự phát triển và sinh trưởng của các loài vi khuẩn và nấm, giúp cho quá trình phân hủy và hấp thụ các chất hữu cơ, Nitơ, phốt pho, kim loại nặng SƠ ĐỒ TÓM TẮT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI ... ưu điểm: rẻ tiền, dễ vận hành, khả năng xử lý ô nhiễm cao - Khái niệm bãi lọc thực vật: bãi lọc thực vật là những vùng đất trong đó có mức nước cao hơn hoặc ngang bằng so với mặt đất trong thời gian dài, đủ để duy trì tình trạng bão hòa của đất và sự phát triển của các vi sinh vật và thực vật sống trong môi trường đó a) Đặc điểm của bãi lọc thực vật xử lý nước thải bãi lọc thực vật trồng cây có thể... Chuyên xử lý những loại nước thải CN nhiễm bẩn, nước thải chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao + Trong hồ, các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp chất hữu cơ và giái phóng khí CH4 và CO2 + Hồ kỵ khí làm giảm hàm lượng N, P, K và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo ra bùn và giải phóng NH3 vào không khí  Cấu tạo - Chiều sâu hồ từ 2,4 - 3,6m - Hồ thường được thiết kế với 2 ngăn (dự phòng) - Thời gian lưu nước