Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo công suất 900 m3/ngày đêm
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm MỤC LỤC Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu Từ ngàn năm sống người nơng dân Việt Nam gắn liền với lúa chăn ni gia súc Chăn ni heo khơng cung cấp phần lớn thịt tiêu thụ ngày, nguồn cung cấp phân hữu cho trồng, mà chăn ni heo tận dụng thức ăn thu hút lao động dư thừa nơng nghiệp Với đặc tính riêng tăng trọng nhanh, vòng đời ngắn chăn ni heo ln quan tâm trở thành vật khơng thể thiếu sống ngày hầu hết gia đình nơng dân Trong năm gần đời sống nhân dân ta khơng ngừng cải thiện nâng cao, nhu cầu tiêu thụ thịt chủ yếu thịt heo ngày tăng số lượng chất lượng thúc đẩy ngành chăn ni heo bước sang bước phát triển Hiện nước ta xây dựng nhiều mơ hình chăn trại chăn ni heo với quy mơ lớn, chủ yếu phân bố vùng trọng điểm Mộc Châu (Sơn La), Hà Nội vùng phụ cận, khu vực TPHCM tỉnh xung quanh, Lâm Đồng số tỉnh dun hải miền Trung Bên cạnh mặt tích cực, vấn đề mơi trường ngành chăn ni gây dư luận nhà làm cơng tác mơi trường quan tâm Ở nước có chăn ni cơng nghiệp phát triển mạnh Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc,… nguồn gây nhiễm lớn Ở Việt Nam, khía cạnh mơi trường ngành chăn ni quan tâm vài năm trở lại tốc độ phát triển chăn ni ngày tăng, lượng chất thải chăn ni đưa vào mơi trường ngày nhiều, đe dọa đến mơi trường đất, nước, khơng khí xung quanh cách nghiêm trọng 1.2 Tính cấp thiết đồ án Nguồn nước thải chăn ni nguồn nước thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán… Nguồn nước có nguy gây nhiễm tầng nước mặt, nước ngầm trở thành ngun nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm cho đàn gia súc Đồng thời lây lan số bệnh cho người ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh nước thải chăn ni chứa nhiều mầm bệnh như: Samonella, Leptospira, Clostridium tetani,…nếu khơng xử lý kịp thời Bên cạnh có nhiều loại khí tạo hoạt động vi sinh vật NH 3, CO2, CH4, H2S, Các loại khí gây nhiễm độc khơng khí nguồn nước ngầm ảnh hưởg đến đời sống người hệ sinh thái Chính mà việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho trại chăn ni heo hoạt động cần thiết 1.3 Mục tiêu nghiên cứu Xác định tiêu hố lý nước thải chăn ni để làm sở cho việc đề xuất phương án xử lý lựa chọn phương án khả thi để tính tốn thiết kế 1.4 Nội dung nghiên cứu - Xác định thành phần, số tiêu hóa lý,… nước thải chăn ni heo - Thu thập thơng tin phương pháp xử lý nước thải chăn ni heo từ tài liệu - Đề xuất dây chuyền xử lý nước thải chăn ni heo lựa chọn phương án khả thi - Tổng hợp số liệu, tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị 1.5 Phạm vi nghiên cứu Chỉ áp dụng cho xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900m 3/ngđ Khơng áp dụng cho nước thải ngành khác Chất thải rắn khí khơng tính đến đồ án Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Thành phần, tính chất nước thải chăn ni Nước thải chăn ni loại nước thải đặc trưng, có khả gây nhiễm mơi trường cao hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P sinh vật gây bệnh Nó thiết phải xử lý trước thải ngồi mơi trường Lựa chọn quy trình xử lý nước thải cho sở chăn ni phụ thuộc nhiều vào thành phần tính chất nước thải, bao gồm: 2.1.1 Các chất hữu vơ Trong nước thải chăn ni, hợp chất hữu chiếm 70–80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon dẫn xuất chúng có phân, thức ăn thừa Hầu hết chất hữu dễ phân hủy Các chất vơ chiếm 20–30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-,… 2.1.2 N P Khả hấp thụ N P lồi gia súc, gia cầm kém, nên ăn thức ăn có chứa N P chúng tiết ngồi theo phân nước tiểu Trong nước thải chăn ni heo thường chứa hàm lượng N P cao 2.1.3 Vi sinh vật gây bệnh Nước thải chăn ni chứa nhiều loại vi trùng, virus trứng ấu trùng giun sán gây bệnh 2.2 Các nghiên cứu ngồi nước xử lý nước thải chăn ni heo 2.2.1 Các nước giới Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Ở Châu Á, nước như: Trung Quốc, Thái Lan,… nước có ngành chăn ni cơng nghiệp lớn khu vực nên quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải chăn ni Nhiều nhà nghiên cứu Trung Quốc tìm nhiều cơng nghệ xử lý nước thải thích hợp là: Kỹ thuật lọc yếm khí Kỹ thuật phân hủy yếm khí hai giai đoạn Bể Biogas tự hoại Hiện Trung Quốc bể Biogas tự hoại sử dụng rộng rãi phần phụ trợ cho hệ thống xử lý trung tâm Bể Biogas phần khơng thể thiếu hộ gia đình chăn ni heo vừa nhỏ vùng nơng thơn, vừa xử lý nước thải giảm mùi thối mà tạo lượng để sử dụng Trong lĩnh vực nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo Thái Lan trường đại học Chiang Mai có nhiều đóng góp lớn - HYPHI (hệ thống xử lý tốc độ cao kết hợp với hệ thống chảy nút): hệ thống HYPHI gồm có thùng lắng, bể chảy nút bể UASB Phân heo tách làm đường, đường thứ chất lỏng có chất rắn tổng số, đường thứ hai phần chất rắn với nồng độ chất rắn tổng số cao, kỹ thuật xây dựng cho trại heo trung bình lớn Ở Nga nhà nghiên cứu nghiên cứu xử lý nước thải phân heo, phân bò điều kiện ưa lạnh ưa nóng điều kiện khí hậu Nga Một số tác giả Úc cho chiến lược giải vấn đề xử lý nước thải chăn ni heo sử dụng kỹ thuật SBR (sequencing batch reactor) Ở Ý loại nước thải giàu Nitơ Phospho nước thải chăn ni heo phương pháp xử lý thơng thường khơng thể đạt tiêu chuẩn cho phép hàm lượng Nitơ Phospho nước sau xử lý Cơng nghệ xử lý nước thải chăn ni giàu chất hữu Ý đưa SBR giảm 97% nồng độ COD, Nitơ, Phospho Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Nhận xét chung cơng nghệ xử lý nước thải giàu chất hữu sinh học giới áp dụng tổng thể đồng thành tựu kỹ thuật lên men yếm khí, lên men hiếu khí lên men thiếu khí, nhằm đáp ứng u cầu kinh tế xã hội bảo vệ mơi trường Trên sở đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể Sơ đồ khái qt sau sở lựa chọn mơ hình xử lý thích hợp Nước Phân hủy yếm khí tốc độ thấp Bể điều UAS B Tháp lọc yếm Phân hủy yếm khí tiếp xúc Bùn, Xử lý yếm khí Mục tiêu kết 1) 90%BOD Biogas 2) 99% mầm bệnh bị diệt AEROTA Lọc hiếu khí RBC Lọc hiếu khí thiếu khí Hồ thực vật thủy Bể lắng Nước B Xử lý hiếu khí 1) N, P, K loại yếu tố gây độc 2) Tiếp tục giảm COD BOD Hình 2.1: Sơ đồ tổng qt xử lý nước thải giàu chất hữu sinh học 2.2.2 Ở Việt Nam Ở Việt Nam, nước thải chăn ni heo coi nguồn nước thải gây nhiễm nghiêm trọng Việc mở rộng khu dân cư xung quanh xí nghiệp chăn ni heo khơng giải thỏa đáng gây nhiễm mơi Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm trường ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng gây vấn đề mang tính chất xã hội phức tạp Nhiều ngun cứu lĩnh vực xử lý nước thải chăn ni heo quan tâm mục tiêu giải vấn đề nhiễm mơi trường, đồng thời với việc tạo lượng Các nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni heo Việt Nam tập trung vào hai hướng chính, hướng thứ sử dụng thiết bị yếm khí tốc độ thấp bể lên mem tạo khí Biogas kiểu Trung Quốc, Ấn độ, Việt Nam, dùng túi PE Phương hướng thứ nhằm mục đích xây dựng kỹ thuật xử lý yếm khí nước thải chăn ni heo hộ gia đình chăn ni heo với số đầu heo khơng nhiều Hướng thứ hai xây dựng quy trình cơng nghệ thiết bị tương đối hồn chỉnh, đồng nhằm áp dụng xí nghiệp chăn ni mang tính chất cơng nghiệp Trong nghiên cứu quy trình cơng nghệ xử lý nước thải chăn ni heo cơng nghiệp đưa số kiến nghị sau: Cơng nghệ xử lý nước thải chăn ni cơng nghiệp tiến hành sau: (1) xử lý học: lắng 1; (2) xử lý sinh học: bắt đầu sinh học kị khí UASB, sinh học hiếu khí (Aerotank hồ sinh học); (3) khử trùng trước thải ngồi mơi trường Nhìn chung nghiên cứu hướng, tiếp cận cơng nghệ giới quan tâm nhiều Tuy nhiên số lượng nghiên cứu chất lượng nghiên cứu cần nâng cao hơn, nhằm nhanh chóng áp dụng thực tế sản xuất CÁC QUY TRÌNH XỬ LÝ CHẤT THẢI CHĂN NI THAM KHẢO Đối với quy mơ hộ gia đình Do lượng chất thải chăn ni thải ngày nên sở chăn ni hộ gia đình thu gom qt dọn chuồng thường xun Có thể áp dụng số biện pháp xử lý chất thải theo sơ đồ sau : CẶN LẮNG HỐ GA Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Ủ PHÂN BỂ TỰ HOẠI NƯỚC THẢI ĐÃ XỬ LÝ THẢI RA NGUỒN NƯỚCTHẢI CHĂN NI PHÂN BĨN PHÂN Quy trình 1: Quy trình 2: HẦM BIOGAS HỐ LẮNG NƯỚCTHẢI CHĂN NI NƯỚC THẢI ĐÃ XỬ LÝ THẢI RA NGUỒN BIOGAS Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Đối với sở chăn ni quy mơ nhỏ Tại sở chăn ni quy mơ nhỏ, lượng phân gia súc thải ngày khoảng vài trăm kg, việc sử dụng túi biogas để xử lý phân khơng khả thi tốn nhiều diện tích cơng xây dựng Trường hợp ta tách riêng q trình xử lý phân nước thải Nước thải chăn ni xử lý hệ thống biogas, phân thu gom xử lý riêng q trình làm phân bón Cặn lắng từ khâu xử lý nước thải thu gom xử lý chung với phân nước rỉ q trình ủ phân đưa ngược trở lại hệ thống xử lý nước thải Quy trình: HẦM BIOGAS HỐ LẮNG Ủ PHÂN NƯỚC THẢI ĐÃ XỬ LÝ THẢI RA NGUỒN CẶN LẮNG PHÂN BĨN PHÂN NƯỚC THẢI CHĂN NI 10 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm 3.2 Phương án Nước thải Lưới chắn rác Bể điều hòa Máy thổi khí Bể lắng Rác đem xử lý Nước sau tách bùn Bể nén bùn Máy nén bùn UASB Hồ tùy nghi Bể Arotank Bể lắng DD Clo Bể tiếp xúc 31 Nguồn tiếp nhận Đường nước Đường bùn Đường khí Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Đường hóa chất Giả sử sau cơng trình xử li sơ hiệu xử lý đạt được: ECOD = 20% EBOD = 20% Các thơng số đầu vào: Lưu lượng Q= 900 m3/ng.đ BOD5 = 6650 mg/l COD = 8500 mg/l SS = 940 mg/l COD sau cơng trình xử lý sơ là: 6800mg/l BOD sau cơng trình xử lý sơ là: 5320 mg/l 32 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Bể UASB Hiệu xử lý COD, BOD UASB 80% (tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, Trònh Xuân Lai, 2001) Lượng COD cần khử ngày: 900 × ( 0,8 × 6800 ) = 4896 G= kg COD/ngày Tải trọng khử COD bể, theo quy phạm từ 4-18 kg COD/m 3.ngày Chọn a = kg COD/m3.ngày Thể tích xử lý yếm khí cần thiết: Thể tích xử lý yếm khí V= G 4896 = = 544 a m3 Để giữ lớp bùn trạng thái lơ lửng, tốc độ nước dâng bể khoảng 0,60,9 m3/h, ( T193- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải, Trònh Xuân Lai, 2001) Chọn v = 0,7 m3/h Diện tích bể cần thiết: F= Q 900 = = 53,57 v 24 × 0,7 m2 ≈ 54 m2 Chiều cao cần xử lý yếm khí: H1 = V 544 = = 10,15 F 53,57 m Tổng chiều cao bề: H = H1 + H2 + H3 = 10,15 + 1,5 + 0,35 = 12 m Trong đó: H1 : chiều cao cần phải xử lý yếm khí 33 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm H2 : Chiều cao vùng lắng, chiều cao cần phải lớn để đảm bảo không gian an toàn cho vùng lắng Chọn H2 = 1,5 H3 : Chiều cao dự trữ, chọn H3 = 0,35 m Kiểm tra thời gian lưu nước: T= V 12 × 53,57 × 24h = × 24 = 17,14 Q 900 h Kích thước bể Với diện tích 54 m2, chiều cao tổng cộng 12 m Ta chọn: Chiều dài bể L = m Chiều rộng bể B = m Nước vào ngăn lắng tách khí chắn khí đặt nghiêng so với phương ngang góc 45 - 500 Chọn 550 tg 60 = H lang + H ⇒ H lang + H = tg 60 × B B Với H3 = 0,35 m B=6m ⇒ Hlắng = 4,84m > 30% so với chiều cao bể nên thỏa mãn điều kiện thiết kế Trong bể lắp hướng dòng Với hướng dòng lắp chắn khí, đặt theo hình chữ V, bể đặt tấm, đặt song song với nghiêng so với phương ngang góc 500 34 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Hnglắng x2 b2 chắn b1 y1 h1 x1 r chắn Hình 3.2 Tấm chắn khí Chọn khe hở chắn Tổng diện tích khe hở chiếm 15 – 20% tổng diện tích bể Chọn Fkhe = 0,15 Fbể Trong ngăn có khe hở, diện tích khe; Fkhe = 0,15 × 20,24 = 0,759 m2 Khoảng cách khe hở l= Fkhe 0,759 = ≈ 0,2 sokhe m Tấm chắn khí Chiều dài l1 = L = 4,5 m Chiều rộng b1: b1 = H lang − H sin 50 = 2,38 − 1,5 = 1,15 sin 50 Tấm chắn khí 35 m Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Chọn l2 = L = 4,5 m Chiều rộng b2: h = 200 × sin 400 = 129mm Độ dài b2 chồng lên b1, chọn 400 mm b2 = 400 + H2 + H3 − h 1,5 + 0,3 − 129 = 400 + = 2,58 sin 50 sin 50 m Tấm hướng dòng đặt nghiêng so với phương ngang góc 50 cách chắn khí 200mm h1 r L θ a2 a1 ϕ D Hình 3.3 Tấm hướng dòng Khoảng cách chắn khí L = 4X Với X = 200.cos500 =129mm ⇒ L =4X = 4.129 = 516 mm Tấm hướng dòng có chức chặn bùn lên phần xử lý yếm khí lên phần lắng nên độ rộng đáy D hướng dòng phải lớn L Độ nhô hướng dòng nằm bên khe hở từ 10 – 20 cm, chọn bên nhô 20 cm 36 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm ⇒ D = 516 + 400 = 916 mm 916 = = 713 cos 50 cos 50 D Chiều rộng hướng dòng = mm Tính toán ống phân phối nước Vận tốc nước chảy đường ống dao động từ 0,8 -2 m/s Chọn v ống = 1m/s Đường kính ống chính: Dống chính= 4×Q × 340 = = 0,07 m π × v ong × 24 × 3600 3,14 × × 24 × 3600 Vậy chọn ống thép không gỉ có đường kính 70mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: D Vống= ongchinh 4×Q × 340 = = 1,02 × 3,14 × 24 × 3600 0,07 × 3,13 × 24 × 3600 m/s (thỏa) Hệ thống đầu phân phối nước Bể UASB thiết kế cố tỏng cộng đầu phân phối nước Kiểm tra diện tích trung bình dầu phân phối nước: an = 4,5 × 4,5 = 3,37 m2 (nằm khoảng cho phép từ – 5m2/đầu) Đường kính ống nhánh: Chọn vận tốc nước chảy ống nhánh vnhánh =1,5 m/s Chọn ống nhánh để phân phối nước vào bể Các ống đặt vuông góc với chiều dài bể Mỗi ống cách 1,75m, ống sát tường đặt cách tường 0,5 m Đường kính ống nhánh: 37 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm × 340 × Qnhanh = = 0,033 π × v nhanh × 24 × 3600 3,14 × 1,5 × 24 × 3600 Dống nhánh = m Chọn đường kính ống nhánh = 34mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống nhánh: Vống nhánh = × Qn = 1,45 D × 3,14 × 24 × 3600 n m/s Lỗ phân phối nước Tổng cộng có đầu phân phối nước ống nhánh, nên ống nhánh có đầu phân phối nước Tại đầu phân phối nước bố trí lỗ theo phía đường ống Lưu lượng qua lỗ phân phối: Qongnhanh Qphân phối = = 340 = 28,33 m3/ngày Đường kính lỗ phân phối: × Q pp Dlỗ = v pp × π × 24 × 3600 = × 28,33 = 0,017 1,5 × 3,14 × 24 × 3600 mm Vận tốc nước qua lỗ phân phối = 1,5m/s Các ống phân phối nước đặt cách đáy 20cm Tính lượng khí sinh Lượng khí sinh bể tương đương: 0,5 m3/kg CODloại bỏ Thể tích khí sinh ngày: Vkhí = 0,5 × 536,43 = 268,23 m3/ngày Lượng khí mêtan sinh tương đương 0,35 m3/1kgCODloại bỏ Thể tích khí mêtan sinh ra: 38 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Vkhí mêtan = 0,35 × 536,43 = 187 ,8 m3/ngày Đường kính ống thu khí Vận tốc khí ống từ 10 – 15 m/s Chọn vận tốc khí ống: 10 m/s Lắp ống dẫn khí bên thành bể Đường kính ống dẫn khí: Dkhí = Qk × 268,23 2 = = 0,014 π × v × 24 × 3600 3,14 × 10 × 24 × 3600 4× Chọn dường kính ống dẫn khí φ m 27mm Lượng bùn sinh Lượng bùn sinh bể tương đương 0,05 – 0,1 g VSS/gCOD loại bỏ Khối lượng bùn sinh ngày: Mbùn = 0,1 × 536,43 = 53,643 kgVSS/ngày Theo quy phạm: m3 bùn tương đương 260 kgVSS Thể tích bùn sinh ngày: Vbùn = 53,643 = 0,21 260 m3/ngày Chọn thời gian lưu bùn tháng: Lượng bùn sinh tháng = Chiều cao bùn 1,5 tháng = 0,21 × × 30 = 18,9 18,9 = 0,94 20,24 Đường kính ống thu bùn: Chọn thời gian xả cặn 120 phút 39 m m3 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Lượng cặn vào ống thu bùn thời gian 120 phút: M = 18,9 = 0,00263 120 × 60 m3/s Bố trí ống thu bùn, ống đặt vuông góc với chiều rộng bể, ống cách tường 1,5m Vận tốc bùn ống chọn 0,5m/s Diện tích ống xả cặn: Fbùn = 0,00263 = 0,00263 × 0,5 m2 Đường kính ống thu bùn: D= 4× F = π × 0,00263 = 0,057 3,14 m Chọn đường kính ống 70mm Số lỗ đục ống thu bùn: Chọn tốc độ bùn qua lỗ v = 0,5m/s Chọn đường kính lỗ dlỗ = 30mm Diện tích lỗ: flỗ = π × d lo2 3,14 × 0,02 = = 3,14.10 − 4 Tổng diện tích lỗ ống xả cặn: Flo = 0,00263 = 0,00263 × 0,5 m2 Số lỗ ống: 40 m2 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Flo 0,00263 = = 8,38 ≈ f lo 0,000314 n= lỗ Vậy ống có 18 lỗ Đường kính ống thu bùn trung tâm: Chọn vận tốc 0,3 m/s Đường kính ống thu bùn: D= × 0,00263 = 0,105m 3,14 × 0,3 Theo TCXD 51 – 84, đường kính ống thu bùn tối thiểu 200mm chọn đường kính ống trung tâm 200mm Máng thu nước Máng thu nước đặt bể, chạy dọc theo chiều rộng bể, bề rộng máng chọn b = 0,3m Máng tràng gồm nhiều cưa hình chữ V Chọn cưa / 1m chiều dài, ta có 18 cưa, tổng số cưa máng : 36 Lưu lượng nước qua khe là: q= QhTB 14,17 = ≈ 0,39m / h.khe n 36 Mặt khác ta có: q= 5 0,39 × C d × g H = 1,42H = 15 3600 Trong đó: Q: Lưu lượng nước qua khe H: Chiều cao lớp nước qua khe 41 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm θ : Góc khía chữ V, θ = 900 Cd: Hệ số lưu lượng Cd =0,6 Giải phương trình ta H = 0,073(m) = 73(mm) Vậy chọn chiều cao khe 75 (mm) Chiều cao tổng cộng máng cưa 300(mm) Khoảng cách khe 400 (mm) Vật liệu làm máng cưa inot 2,5mm Tính bơm Bơm nước từ bể chứa đến UASB - Lưu lượng cần bơm: Q = 340 m3/ngày - Cột áp bơm: H = ∆Z + ∑h (m H2O) Trong đó: ∆Z: Khoảng cách từ mặt nước bể chứa đến bể UASB ∑h: Tổng tổn thất bơm, bao gồm tổn thất cục bộ, tổn thất dọc đường ống, tổn thất qua lớp bùn lơ lửng Do phân phối nước vào điểm ống nên đường kính nhỏ, tồng chiều dài đường ống lớn, nhiều cút, tê nên tổn thất ∑h tương đối lớn Chọn: ∆Z = 4m, ∑h = 7mH2O Do đó: H = 11m H2O Vậy công suất yêu cầu trục bơm: N= Q × ρ × g × H 340 × 1000 × 9,81 × 11 = = 0,53( kw) 1000η 1000 × 0,8 × 3600 × 24 Chọn: N = 0,53 kw.(1HP) Bơm bùn từ bể UASB bể nén bùn 42 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Lưu lượng cần bơm: 27,45 m3 N= Q × ρ × g × H 27,45 × 1000 × 9,81 × 10 = = 0,038(kw) 1000η 1000 × 0,8 × 3600 × 24 Công suất thực bơm: N = 1,2 × 0,038 = 0,046 kw (1Hp) Bảng 3.5 Các thông số thiết kế bể UASB Thông số BxLxH Đường kính ống dẫn nước Đường kính ống dẫn khí Đường kính ống dẫn nước nhánh Đường kính ống thu bùn Đường kính ống thu bùn nhánh × Tấm chắn khí 1: l b Tấm chắn khí 2: l x b Tấm hướng dòng: l x b 6.1 Đơn vò m m m m m m m Kích thước (số lượng) 4,5 x 4,5 x 4,74 0,07 0,027 0,034 0,2 0,07 4,5 x 1,15 m m 4,5 x 2,58 0,916 x 0,713 KIẾN NGHỊ Công nhân cần tập huấn kiến thức, kỹ thuật vận hành kỹ thuật an toàn nhằm vận hành hệ thống hoạt động tốt hạn chế cố Xử lý kòp thời cố nhằm tránh tổn thất cho trung tâm, giảm thiểu ô nhiễm tối đa, góp phần bảo vệ môi trường sống nhân dân khu vực xung quanh Trong trình vận hành bể xử lý sinh học, cần phải theo dõi vận hành hợp lý để đảm bảo điều kiện tối ưu cho phát triển vi sinh vậ 43 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Đ.H.L Chi – T.T.M.Phượng – M.T.M.Hạnh – L.M.Triết, Nghiên cứu xử lý nước thải xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp, 1997 Th.S Lê Thò Dung, Máy bơm trạm bơm cấp nước , Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải quy mô nhỏ vừa , Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 PGS PTS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 1996 PGS.TS Hoàng Văn Huệ, Thoát nước tập 2: Xử lý nước thải , Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2002 Th.S Lăng Ngọc Huỳnh, Vệ sinh môi trường chăn nuôi, www.etu.edu.vn/colleges/agri/ahd/gtrinh/vsmtcn.htm TS Văn Đăng Kỳ, Hệ thống chăn nuôi lợn Việt Nam, Báo cáo hội nghò toàn quốc bệnh dòch tả lợn 13-24/9/2003 TS Trònh Xuân Lai, Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải , Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2000 Nguyễn Thò Hoa Lý, Nghiên cứu xử lý chất thải chăn nuôi , Luận án PTS Khoa Học, 1994 10 TS.Nguyễn Như Nam, Nghiên cứu công nghệ xử lý phân nước thải cho trại chăn nuôi heo tỉnh phía Nam,2001 11 Lâm Quang Ngà, Nghiên cứu ứng dụng phương pháp sinh học để xử lý nước thải chăn nuôi heo công nghiệp, Luận văn Thạc Sỹ, KHTN, 1998 12 PGS.TS Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học , Nhà xuất Giáo Dục, 2002 44 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm 13 Ngô Kế Sương – Nguyễn Lân Dũng, Sản xuất khí đốt (Biogas) kỹ thuật lên men kỵ khí, Nhà xuất Nông Nghiệp, 1997 14 Phan Thò Giác Tâm, Nguồn ô nhiễm phân tán chăn nuôi: Chất thải từ chăn nuôi gia súc, tác động môi trường biện pháp quản lý, tập san Khoa Học Kỹ Thuật Nông Lâm Nghiệp, 3/2001 15 TS Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thò công nghiệp - tính toán thiết kế công trình, CEFINEA – Viện Môi trường Tài nguyên, 2002 16 Sổ tay trình thiết bò công nghệ hóa chất T1, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, 1999 45 [...]... THẢI RA NGUỒN PHÂN BĨN PHÂN NƯỚC THẢI CHĂN NI Quy trình 2: 11 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Đối với các cơ sở chăn ni có quy mơ lớn, để rút ngắn thời gian xử lý và tăng hiệu quả xử lý, có thể thêm khâu tiền xử lý trước khâu xử lý sinh học hoặc kết hợp xử lý sinh học với xử lý bậc cao 2.3 Các phương pháp xử lý nước thải chăn ni heo Việc xử lý nước thải. .. 30 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm 3.2 Phương án 2 Nước thải Lưới chắn rác Bể điều hòa Máy thổi khí Bể lắng 1 Rác đem đi xử lý Nước sau tách bùn Bể nén bùn Máy nén bùn UASB Hồ tùy nghi Bể Arotank Bể lắng 2 DD Clo Bể tiếp xúc 31 Nguồn tiếp nhận Đường nước Đường bùn Đường khí Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm. .. Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm 3.2 Phương án 1 Nước thải Chơn lấp Lưới chắn rác Nước sau tách bùn Bể điều hòa Máy thổi khí Bể lắng 1 Bể nén bùn Máy nén bùn Biogas Bể lọc sinh học cao tải Bể lắng 2 DD Clo Nguồn tiếp nhận Bể tiếp xúc Đường nước Đường bùn Đường khí Đường hóa chất 29 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày. .. hiếu khí có sử dụng thực vật nước là lục bình 27 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO CƠNG SUẤT 500M3/NGÀY ĐÊM 3.1 Cơ sở lựa chọn phương án xử lý nước thải Để xác định được dây chuyền cơng nghệ xử lý cần phải phân tích được các chỉ tiêu gây ơ nhiễm, cơng việc này có tính chất rất quan trọng vì nó... trình xử li sơ bộ hiệu quả xử lý đạt được: ECOD = 20% EBOD = 20% Các thơng số đầu vào: Lưu lượng Q= 900 m3/ng.đ BOD5 = 6650 mg/l COD = 8500 mg/l SS = 940 mg/l COD sau cơng trình xử lý sơ bộ là: 6800mg/l BOD sau cơng trình xử lý sơ bộ là: 5320 mg/l 32 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Bể UASB Hiệu quả xử lý COD, BOD của UASB là 80% (tính toán thiết kế các công. .. cơ học Phương pháp hóa lý Phương pháp sinh học Trong các phương pháp trên ta chọn xử lý sinh học là phương pháp chính Cơng trình xử lý sinh học thường được đặt sau các cơng trình xử lý cơ học, hóa lý 2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học 12 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom,.. .Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Đối với cơ sở chăn ni quy mơ vừa và lớn Với quy mơ vừa trở lên, việc đầu tư cho một hệ thống xử lý chất thải chăn ni là có thể thực hiện được Tùy vào trường hợp cụ thể mà có thể áp dụng một số quy trình sau đây: LẮNG Ủ PHÂN BỂ SỤC KHÍ UASB LẮNG PHÂN BĨN THẢI RA NGUỒN PHÂN NƯỚC THẢI CHĂN NI Quy trình... vật nước tạo ra hiện tượng giảm vật chất có trong nước Vì vậy người ta ứng dụng thực vật nước để xử lý nước thải Vơ cơ hóa Quang hợp 22 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Các chất hữu cơ Các chất vơ cơ hòa tan Sinh khối thực vật Sinh khối vi sinh vật Có 3 lồi thực vật nước chính: - Thực vật nước sống chìm : Loại thực vật nước này phát triển dưới mặt nước. .. khí qua bề mặt tiếp xúc nước, khơng khí 19 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Do độ sâu nhỏ, thời gian lưu nước dài nên diện tích của hồ lớn Vì thế hồ chỉ thích hợp khi kết hợp việc xử lý nước thải với ni trồng thủy sản cho mục đích chăn ni và cơng nghiệp Hồ hiếu khí làm thống nhân tạo Nguồn oxy cung cấp cho q trình sinh học từ các thiết bị như bơm khí nén... hoặc phía trênLàm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyển mặt nước Chuyển oxy từ lá xuống rễ Hệ thống xử lý nước thải bằng hồ lục bình có thể xem như là một bể lọc sinh học nhỏ giọt, vận tốc thấp có dòng chảy theo chiều ngang Cơ chế loại chất ơ nhiễm 24 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm của hệ thống chủ yếu là lắng và phân hủy sinh học, bộ rễ của chúng có .. .Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm CHƯƠNG 1: MỞ... xử lý chất thải theo sơ đồ sau : CẶN LẮNG HỐ GA Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo cơng suất 900 m3/ngày đêm Ủ PHÂN BỂ TỰ HOẠI NƯỚC THẢI ĐÃ XỬ LÝ THẢI RA NGUỒN NƯỚCTHẢI CHĂN... gian xử lý tăng hiệu xử lý, thêm khâu tiền xử lý trước khâu xử lý sinh học kết hợp xử lý sinh học với xử lý bậc cao 2.3 Các phương pháp xử lý nước thải chăn ni heo Việc xử lý nước thải chăn ni heo