tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN TP.HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG & CN SINH HỌC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên : Trần Thò Lanh MSSV : 08B1080037 Ngành : Kỹ thuật Môi Trường Lớp : 08HMT1 1. Đầu đề đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo – Công ty cổ phần chăn nuôi Phú Sơn, xã Bắc Sơn, huyện Trảng Bom, Tỉnh Đồng Nai – Công suất 340 m 3 /ngàêm 2. Nhiệm vụ ( yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):  Tổng quan.  Xác đònh đặc tính nước thải, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải.  Tính toán thiết kế và dự toán kinh phí đầu tư.  Thể hiện các công trình đơn vò trên bản vẽ A3. 3. Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 19/04/2010 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12/07/2010 5. Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn: TS. Nguyễn Xuân Trường ………………………………… Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn. Ngày tháng năm 2010 CHỦ NGHIỆM BỘ MÔN. NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ):…………………………………………………… Đơn vò:………………………………………………………………………… Ngày bảo vệ:………………………………………………………………… Điểm tổng kết:……………………………………………………………… Nơi lưu trữ đồ án tốt nghiệp:…………………………………………………… LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh, những người đã dìu dắt em tận tình, đã truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em học tập tại trường. Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến tất cả các Thầy, Cô Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành tốt đồ án. Em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Trường đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Tôi xin cảm ơn gia đình, những người thân đã cho tôi những điều kiện tốt nhất để học tập trong suốt thời gian qua. Ngoài ra tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những người bạn của tôi, những người đã gắn bó, cùng học tập và giúp đỡ tôi trong những năm qua cũng như trong quá trình thực hiện đồ án này. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2010 Sinh viên Trần Thò Lanh Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo MỤC LỤC Tổng cộng 78 Tổng cộng 82 DANH MỤC CÁC BẢNG Tổng cộng 78 Tổng cộng 82 DANH MỤC CÁC HÌNH Tổng cộng 78 Tổng cộng 82 GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo PHẦN MỞ ĐẦU 1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỒ ÁN Là một trong nhiều xí nghiệp, công ty hoạt động trong lónh vực chăn nuôi, công ty cổ phần chăn nuôi Phú Sơn đóng góp một sản lượng lớn heo thòt trên thò trường trong và ngoài tỉnh. Công ty chăn nuôi Phú Sơn được thành lập vào tháng 3/1976 theo Quyết đònh số 41/UBT của UBND Tỉnh Đồng Nai trên cơ sở trại heo tư nhân có tên KYCANOCO. Khi mới thành lập, Công ty có tên là Quốc doanh chăn nuôi heo Phú Sơn - đơn vò hạch toán độc lập thuộc Ty nông nghiệp Đồng Nai. Trại heo Phú Sơn đóng trên đòa bàn ấp Phú Sơn, xã Bắc Sơn, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai. Với tổng diện tích công ty 363000 m 2 , trong đó diện tích chuồng trại là34000m 2 . Với quy mô hoạt động tương đối lớn: Tổng lao động hiện có 150 người (80 nư), tổng đàn heo 25000 con trong đó có 3000 heo nái, 22000 heo nái sinh sản, số lượng thức ăn hỗn hợp chăn nuôi heo 7000 – 7500 tấn/năm. Hằng năm cung cấp một sản lượng thòt lớn và chất lượng cho thò trường, tuy nhiên trong quá trình hoạt động của công ty đã phát sinh một lượng lớn các chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến môi trường (nước, không khí, đất…), đồng thời gây ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân và người dân xung quanh . Trước vấn đề trên, cần thiết phải có các biện pháp tối ưu để giảm thiểu nguồn ô nhiễm phát sinh như: mùi, nước thải, chất thải rắn…, nhằm cải thiện môi trường, đảm bảo sức khỏe cho công nhân và người dân sống gần đó. Vì giới hạn về thời gian nên đồ án chỉ tập trung chủ yếu vào vấn đề xử lý nước thải tại công ty. GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 1 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo 2. TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Nước thải chăn nuôi heo – Công ty cổ phần chăn nuôi Phú Sơn. 2.2. Mục đích, ý nghóa của việc nghiên cứu - Đưa ra công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo hợp lý, áp dụng kết hợp các phương pháp xử lý theo nguyên tắc cơ học – hóa lý – sinh học. - Đảm bảo đạt tiêu chuẩn thải ra sông (QCVN 24 – 2009/BTNMT). - Nhằm giảm thiểu các nguồn ô nhiễm do các nghành chăn nuôi gây ra đối với môi trường (đất, nước, không khí…) và các hệ sinh thái trong vùng ảnh hưởng. 2.3. Nội dung nghiên cứu - Điều tra thực đòa, thu thập số liệu về các hoạt động của công ty, lấy mẫu nước thải tại nguồn xa thải. - Phân tích các chỉ tiêu ô nhiễm, đánh giá mức độ ô nhiễm tại các nguồn thải. - Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử ly phù hợp. - Tính toán và thiết kế công nghệ đã lựa chọn. GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 2 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY CHĂN NUÔI PHÚ SƠN 1.1.1. Thông tin chung về công ty Đến nay Công ty chăn nuôi heo Phú Sơn có 04 cơ sở: - Trại heo Phú Sơn đóng trên đòa bàn ấp Phú Sơn, xã Bắc Sơn, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai. - Trại heo Đông Phương đóng trên đòa bàn phường Hố Nai, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. - Trại heo Long Thành đóng trên đòa bàn xã Long An, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai. - Trại gà Phú Sơn đóng trên đòa bàn xã hố nai 3, huyện Trảng Bom, Tỉnh Đồng Nai Quy mô sản xuất công ty Sản xuất, kinh doanh heo giống chất lượng cao và heo thòt. Sản xuất thức ăn gia súc, kinh doanh nguyên liệu làm thức ăn gia súc. Kinh doanh dòch vụ chăn nuôi thú y, phục vụ nhu cầu chăn nuôi tại đòa phương gồm: cố vấn kỹ thuật, chuyển giao công nghệ chăn nuôi, thụ tinh nhân tạo cho heo. Thiết kế chuồng trại và bán sản phẩm chuồng cá thể. Quy trình sản xuất Công ty tập trung 2 hướng chính: GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 3 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Cung cấp heo thòt và heo giống. Cung cấp thức ăn gia súc. 1.1.2. Quy trình công nghệ và nhu cầu sử dụng nước của công ty Quy trình chăn nuôi heo của công ty Công ty cung cấp 2 loại heo thòt và heo giống. Quy trình chăn nuôi được thể hiện ở sơ đồ sau: Hình 1.1. Sơ đồ sản xuất chăn nuôi heo tại công ty chăn nuôi Phú Sơn Với hình thức và quy mô như trên, lượng nước cần thiết cho quá trình xả rửa chuồng trại rất nhiều, cộng với lượng nước tiểu của gia súc dẫn đến lượng nước thải đầu ra tương đối lớn (312,5 m 3 /ngày). Qui trình sản xuất thức ăn gia súc, nguyên liệu làm thức ăn gia súc Ngoài việc cung cấp các loại heo thòt và heo giống, công ty còn sản xuất thức ăn gia súc. Sơ đồ sản xuất được tóm tắt như sau: GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 4 Heo đựïc các giống heo cái các giống X Heo con giống thuần và giống lai Heo cái các giống Nuôi heo thòt Heo thòt Heo giống các loại Nước thải, chất thải rắn Nước thải, chất thải rắn Nước thải, chất thải rắn Nước thải, chất thải rắn Nước thải, chất thải rắn Nước thải, chất thải rắn Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Hình 1.2. Quy trình sản xuất thức ăn cho heo Trong quy trình sản xuất trên, chủ yếu là phát sinh bụi, nhiệt… ảnh hưởng chủ yếu đến môi trường không khí, lượng nước thải phát sinh trong giai đoạn này là không đáng kể. 1.1.3. Nguồn gốc phát sinh nước thải Có 2 nguồn chủ yếu: Nước thải sinh hoạt của công ty: bao gồm nước thải tắm rửa, giặt giũ… của khoảng 180 công nhân và quản lý công ty (27,5m 3 /ngày). Nước thải vệ sinh chuồng trại: nước thải tắm rữa, nước tiểu và phân gia súc… (312 m 3 /ngày). 1.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI TẠI CÔNG TY 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 GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 5 Nguyên liệu Nguyên liệu Sấy Phối trộn Nghiền Sản phẩm Sơ chế Đóng gói Trộn Phụ gia t 0 , bụi Bụi Bụi Bụi t 0 , bụi Bụi Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo và sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Thành phần nước thải tại 2 nguồn thải chủ yếu của công ty: - Nước thải chăn nuôi heo bao gồm: Chất hữu cơ (tương đối cao), NH 3 , P, SS, VSV… - Nước thải sinh hoạt bao gồm: BOD, COD, P, SS, …. Việc xả thải chung nước thải chăn nuôi và nước thải sinh hoạt vào cùng một hệ thống hố thu gom làm cho thành phần và tính chất của nước thải tại công ty khá phức tạp. Kết quả thu được sau khi khảo sát và lấy mẫu phân tích tại nguồn xả (hố thu gom) (bảng 1.1): Bảng 1.1. Bảng phân tích nồng độ ô nhiễm nước thải tại công ty Đặc tính Nồng độ Đơn vò QCVN 24 – 2009/ BTNMT (cột B) pH 7.2 5.5-9 BOD 5 1894 mg/L 50 COD 3081.5 mg/L 100 SS 2267 mg/L 100 N tổng 206 mg/L 30 P tổng 37 mg/L 6 Coliform 5.8.10 9 MPN/100mL 5,000 MPN/l. GVHD: TS. Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 6 [...]... Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải trại chăn nuôi heo Bình Thắng Nhận xét: Nhìn chung với công nghệ xử lý này thì chất lượng nước đầu ra có thể gần đạt tiêu chuẩn xả thải, nhưng diện tích sử dụng cho khu xử lý là rất lớn, điều này không thể áp dụng cho thực tế công ty 2.3.2 Trại chăn nuôi heo vừa và lớn ở Philipin Trại chăn nuôi Bể lắng Phân.. .Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 2.1 NHỮNG ĐẶT TRƯNG CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI Các chất hữu cơ và vô cơ Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon... PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO Với thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi như trên, có thể áp dụng các phương pháp xử lý sau: - Phương pháp 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, vì trong nước thải chăn nuôi heo thành phần hữu cơ là chủ yếu Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình xử lý cơ... Ra nguồn Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải ở các trại chăn nuôi heo vừa và lớn ở Thái Lan (do bà Pacharin Dumronggittigule và ông Weerapan Kiatpadee đề xuất) GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 23 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Nhận xét: Với quy mô chăn nuôi vừa và lớn thì sơ đồ công nghệ trên chưa đạt chuẩn tiêu chuẩn xả thải ở Việt Nam (QCVN 24... 2002) Nước thải với thành phần khác phức tạp như trên, đòi hỏi phải áp dụng nhiều phương pháp để loại bỏ hết các chất ô nhiễm Đặt tính chung của nước thải chăn nuôi là thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học rất cao, do đó trong phương án xử lý cần thiết phải có công trình xử lý sinh học GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 10 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo. .. qua lớp vật liệu lọc cố đònh Là dạng kết hợp giữa quá trình xử lý kỵ khí lơ lửng và dính bám 2.2.3.2 Các hệ thống xử lý tự nhiên bằng phương pháp sinh học GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 17 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo a Hồ sinh học Người ta có thể ứng dụng các quy trình tự nhiên trong các ao, hồ để xử lý nước thải Trong các hồ, hoạt động của vi sinh... trình xử lý nước thải tương đối lớn, không phù hợp với đa số công ty ở các đô thò lớn của Việt Nam 2.4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Thông số thiết kế: – Loại nước thải : Nước thải chăn nuôi heo – Lưu lượng nước thải : 312.5 m3/ngày – Lưu lượng dự phòng : 27.5 m3/ngày – Lưu lượng thiết kế : 340 m3/ngày = 14.16 m3/giờ Với thành phần và tính chất nước thải (được nêu ở trang 6 - Chương 1) Áp dụng nguyên tắc xử. .. mg/L pH : 6,9 Yêu cầu sau xử lý đạt tiêu chuẩn COD = 100 mg/L BOD = 50 mg/L SS = 100 mg/L pH = 5,5 – 8,5 Nhiệt độ < 400C 3.1 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN 1 Thuyết minh quy trình công nghệ GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 27 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Toàn bộ nước thải từ công ty được dẫn theo cống thoát nước thải của công ty tới hố... sử dụng Kết quả là lớp sinh khối ngoài phát triển liên tục nhưng lớp bên trong lại bò phân hủy hấp thụ các chất bẩn lơ lửng có trong nước khi chảy qua hoặc tiếp xúc với màng GVHD: TS Nguyễn Xuân Trường SVTH : Trần Thò Lanh Trang 16 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo b Xử lý theo phương pháp kỵ khí Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng Bể xử lý bằng lớp... Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vò thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều với nước và để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước khi nước thải ra nguồn Hệ thống Clor hoá nước thải Clor hơi bao gồm thiết bò Clorato, . 10 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO Với thành phần và tính chất nước thải chăn. Thò Lanh Trang 6 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 2.1. NHỮNG