ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC Nhóm 1 Tuần 7 (3112021) Lê Tiểu Phụng 1813601 Lê Sông Lam 1812750 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU NGÀNH GIẾT MỔ GIA SÚC GIA CẦM 1 1 Giới thiệu quy trình giết mổ gia súc Tại các nước phát triển, người dân có xu hướng sử dụng thịt đông lạnh do tính tiện lợi của nó Tuy nhiên tại Việt Nam người dân vẫn có truyền thống tiêu dùng chủ yếu các sản phẩm từ nguyên liệu tươi Hầu hết các địa phương tại Việt Nam nhất là các tỉnh ở phía Bắc, phần lớn gia súc đều đ.

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC Nhóm 1: Tuần (3/11/2021) Lê Tiểu Phụng 1813601 Lê Sông Lam 1812750 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU NGÀNH GIẾT MỔ GIA SÚC GIA CẦM 1.1 Giới thiệu quy trình giết mổ gia súc Tại nước phát triển, người dân có xu hướng sử dụng thịt đơng lạnh tính tiện lợi Tuy nhiên Việt Nam người dân có truyền thống tiêu dùng chủ yếu sản phẩm từ nguyên liệu tươi Hầu hết địa phương Việt Nam tỉnh phía Bắc, phần lớn gia súc giết mổ theo cách đơn giản chỗ, lị giết mổ hình thành tự phát địa bàn dân cư hay chí hộ chăn ni tự giết mổ Thuyết minh quy trình mổ heo Chuồng nhốt: Theo quy định, gia súc phải nhốt khoảng thời gian từ – 12 tiếng để giảm căng thẳng, chống suy kiệt loại bỏ vi trùng khỏi ruột trước giết mổ Làm choáng: Tại sở giết mổ, heo chủ yếu làm chống hình thức chích điện Chích điện chia làm hai kiểu:  Kẹp điện: thường sử dụng điện chiều  Dí điện: sử dụng dòng điện xoay chiều, kẹp đầu dây điện vào tai heo sau kéo cầu dao điện, kiểu dí điện heo chết nhanh công nhân phải tốn sức nhiều kẹp điện Chọc tiết: Công đoạn chọc tiết có nhiều phương pháp thực khác nhau, phổ biến TpHCM chọc tiết bệ cửa vào chuồng nhốt Chọc động mạch tĩnh mạch cổ để lấy máu hết trải qua q trình làm mềm thịt để cạo lơng dễ dàng Hình 1.1: Qui trình giết mổ nguồn nước thải nhà máy GMGS Nam Phong [1] Nhúng nóng cạo lơng: Thường tất lị mổ làm cách nhúng nguyên heo vào chảo trụng, nhiên trường hợp heo nặng lớn so với chảo trụng công nhân kéo lên bệ chảo trụng được, người ta tiến hành theo kiểu dội nước Đối với phương pháp sử dụng chảo trụng, heo nhúng vào nước nóng 60 độ C từ đến phút, sau đem cạo lông Việc cạo lông tiến hành máy có trục xoay trịn sau kéo lên dây chuyền, lơng cịn sót lại cơng nhân thực tay Mổ: đầu heo cắt riêng, mổ bụng để lấy nội tạng chuyển để lấy phần dùng không dùng Chẻ thịt: phần thân heo rửa sau, cắt làm hai phần Mỗi phần lại làm lần nửa chuyển đến khâu cắt xẻ chi tiết Làm lòng: Lòng chia làm hai phần  Lòng đỏ: tim, gan, thận, cật, phổi, sau mổ rửa treo giá để thú y kiểm tra  Lòng trắng: bao tử, ruột non, ruột già làm theo hai cách để vòi nước chảy hết phân vuốt bỏ phân trước dội nước Phần sản phẩm giao đến sở buôn bán, siêu thị địa phương cấp đông để vận chuyển 1.2 Thành phần – Tính chất nước thải Nước thải từ hoạt động giết mổ bao gồm nước thải phát sinh từ hoạt động nuôi nhốt gia súc, giết mổ, sơ chế nội tạng, vệ sinh dụng cụ, Hầu hết cơng đoạn q trình giết mổ sử dụng nước Đối với ngành giết mổ gia súc khơng có lượng nước vào sản phẩm nên xem nguồn nước cấp đầu vào lượng nước thải đầu Nhu cầu sử dụng nước phát sinh nước thải trung bình từ hoạt động giết mổ gia súc dao động từ m3/tấn thịt xẻ (đối với giết mổ trâu, bò, tương ứng 1227 L/con) 11 m3/tấn thịt xẻ (đối với giết mổ heo, tương ứng 746 L/con) Số liệu biến động tùy thuộc vào quy mơ loại hình giết mổ Bảng 1.1 : Đặc trưng nước thải ngành giết mổ số sở chăn nuôi STT Thông số - Cơ sở giết mổ Nam Phong (Bình Thạnh, TPHCM) [1] 7,3 mg/L 1700 600 913-995 925-1156 2600 750 115 100 25 - 940 270 63,3 6,1 4,6.108 1791-1981 491-533 135,5-151,5 22,7-26,09 - 2420-3200 484-512 168-172 - Đơn vị pH BOD5 COD mg/L TSS mg/L O&G mg/L TN mg/L Photpho tổng mg/L Coliform MNP/100mL Cơ sở giết mổ Tân Phú Trung (Củ Chi, TPHCM) [2] Xí nghiệp chế biến thực phẩm (Ninh Kiều, Cần Thơ) [3] Cơ sở giết mổ Phường Xuân Phú (Huế) [4] 6,4 7,2 6,5-8,0 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC 2.1 Xử lý bể tự hoại Bể tự hoại phần hệ thống tự hoại Hệ thống tự hoại hệ thống xử lý nư ớc thải qui mô nhỏ, thường áp dụng vùng cách xa hệ thống xử lý nư ớc thải nhà nước công ty chuyên xử lý nư ớc thải Thuật ngữ “tự hoại” liên quan đến trình phân hủy vi khuẩn kỵ khí gây Chúng phân hủy khống hóa chất thải hữu đưa tới bể tự hoại Hiện có nhiều kiểu thiết kế bể tự hoại: bể tự hoại dạng đơn giản (Septic Tank – ST), bể tự hoại cải tiến với vách ngăn mỏng dòng hướng lên (Baffled Septic Tank – BAST) tăng cường khả tiếp xúc chất hữu quần thể sinh vật bể giúp nâng cao hiệu suất xử lý, bể tự hoại có vách ngăn mỏng dịng hướng lên ngăn lọc kỵ khí (Septic Tank with Anaerobic Filter – STAF) loại cải tiến bổ sung vật liệu lọc ngăn cuối trước thải cho phép nâng cao hiệu suất xử lý chất hữu cặn lơ lửng thêm 10 – 20% Hình 2.1: Bể tự hoại có vách ngăn mỏng dòng hướng lên (BAST) [5] Áp dụng xử lý nước thải giết mổ gia súc thưởng sử dụng bể tự hoại có vách ngăn mỏng ngăn lọc kỵ khí dịng chảy hướng lên (Baffled Septic Tank with Anaerobic Filter – BASTAF) Bể giống bể BAST bổ sung thêm ngăn lọc kỵ khí thành bể tự hoại có vách ngăn mỏng ngăn lọc kỵ khí dịng chảy hướng lên Bể BASTAF thay cho bể tự hoại truyền thống, chi phí lắp đặt thấp, hiệu xử lý cao ổn định Các kết quan trắc thu từ bể BASTAF cho thấy hiệu suất xử lý trung bình COD, BOD5 TSS 75 – 90%, 70 – 85% 75 – 95% Hình 2.2: Bể tự hoại có vách ngăn mỏng ngăn lọc kỵ khí dịng chảy hướng lên (BASTAF) [7] 2.2 Xử lý hồ sinh học Hồ sinh học xử lý nước thải phương pháp sinh học cách xử dụng khu hệ vi sinh vật (vi khuẩn, tảo …) có tự nhiên nước mặt để làm nước So với cơng trình sinh học xử lý điều kiện tự nhiên, hồ sinh học áp dụng rỗng rãi kết hợp xử lý nước thải lợi ích khác như: ni trồng thủy sản, dự trữ nguồn nước tươi tiêu điều hịa khí hậu vùng Áp dụng hồ sinh học xử lý nước thải giết mổ hồ sinh học khơng địi hỏi nhiều vốn đầu tư bảo trì vận hành đơn giản, áp dụng cho sở giết mổ có diện tích mặt lớn Có thể phân biệt loại hồ theo nguyên tắc hoạt động: hồ hiếu khí, hồ kỵ khí hồ tùy tiện (hồ yếm – hiếu khí) 2.3 Xử lý cơng nghệ phân hủy kị khí Q trình phân hủy chất hữu điều kiện kỵ khí hoạt động vi sinh vật môi trường mà khơng cần có mặt oxi khơng khí sản phẩm cuối tạo gồm CH4, CO2, N2, H2,… khí CH4 (metan) chiếm tới 65% hay cịn gọi khí sinh học (biogas) Q trình phân hủy kỵ khí mơ tả sơ đồ tổng quát: (CHO)nNS → CO2 +H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + tế bào vi sinh Q trình xử lý kỵ khí điều kiện nhân tạo áp dụng để xử lý loại cặn bã chất thải cơng nghiệp có hàm lượng chất bẩn hữu cao BOD 10-30 g/l Hình 2.3: Hầm biogas nhựa [8] Hầm biogas nơi gom nước thải từ khu vực giết mổ, phương pháp xử lý sở giết mổ gia súc áp dụng phổ biến Phương pháp có ưu điểm bên cạnh xử lý chất thải cịn sản xuất nguồn lượng khí sinh học Tuy nhiên, hầm biogas xử lý chất hữu loại cặn lớn, nước thải khơng thể xử lý được, nước thải cần xử lý sau qua hầm biogas 2.4 Cơng nghệ đất ngập nước Hình 2.4: Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang [5] Công nghệ đất ngập nước công nghệ xử lý nước thải áp dụng điều kiện tự nhiên, thân thiện môi trường Công nghệ đất ngập nước đạt kết tốt việc xử lý COD, BOD5, TSS, hiệu suất đạt cao (trên 90%) Tuy nhiên, thành phần dinh dưỡng N, P hệ thống chưa xử lý triệt để cần phải có thời gian lưu nước dài Ngồi ra, cơng nghệ cịn có nhược điểm địi hỏi nhiều diện tích đất, mà điều chắn không mong muốn chủ sở giết mổ, chí bất khả thi tình hình áp lực đất đai 2.5 Bể aerotank Bể aerotank xử lý sinh học hiếu khí, thường cơng trình bê tơng cốt thép hình chữ nhật hình trịn Nước thải chảy qua bể sục khí, khuấy nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO) tăng cường q trình oxy hóa chất hữu gây ô nhiễm nước Bể thiết kế đảm bảo tiêu chí:  Giữ lường bùn lớn  Tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng phát triển, hoạt động tốt  Luôn đảm bảo cấp đủ oxy cho vi sinh vật hoạt động Ưu điểm bể aerotank xử lý tốt chất hữu (giảm BOD5, COD), chất rắn lơ lửng, loại bỏ NH4+ PO43- Nhược điểm bể có chi phí đầu tư vận hành cao (năng lượng cung cấp cho việc sục khí), nhân viên vận hành phải tập huấn cẩn thận, hệ thống phải giám sát thường xuyên 2.6 Bể Upflow Anaerobic Aludge Blanket - UASB Bể sử dụng công nghệ UASB vận hành theo nguyên tắc sử dụng sinh vật kỵ khí để xử lý nước thải Trong đó, nguồn nước thải khơng bơm từ xuống mà phân phối từ lên lên thơng qua chế khống chế tốc độ dịng chảy Q trình xử lý nước thải cơng nghệ băng bể UASB phải trải qua giai đoạn Trong đó:  Giai đoạn q trình diễn phản ứng thủy phân, cắt mạch làm ngắn hợp chất cao phân tử  Giai đoạn giai đoạn xảy phản ứng axit hóa  Giai đoạn cuối giai đoạn Methane hóa trở thành khí CH4 khí CO2 Ưu điểm bật bể UASB:  Xử lý loại nước thải có nồng độ nhiễm hữu cao (COD = 15.000 mg/l)  Hiệu suất xử lý COD lên đến 80%  Do tăng trưởng sinh sản vi sinh vật kỵ khí thấp vi sinh vật hiếu khí… nên yêu cầu dinh dưỡng (N, P) hệ thống xử lý sinh học kỵ khí thấp hệ thống xử lý sinh học hiếu khí  Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh từ hệ thống  Hệ thống xử lý kỵ khí tiêu thụ lượng trình vận hành  Ứng dụng rộng rãi, xử lý hầu hết tất loại nước thải có nồng độ COD từ mức trung bình đến cao như: chế biến thủy sản, thực phẩm đóng hợp, dệt nhuộm, sản xuất tinh bột,… Những nhược điểm bể UASB:  Cần diện tích khơng gian lớn để xử lý chất thải  Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian khó kiểm sốt 2.7 Cơng nghệ vi sinh Ngun lý phương pháp sử dụng chất khoáng chất hữu có sẵn nước thải tạo mơi trường sống cho vi sinh vật biến đổi hợp chất khó phân giải thành chất đơn giản Trong trình vi sinh vật tiếp thu chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, từ phát triển sinh sản làm cho sinh khối tăng lên Thiết bị sử dụng bể chứa nước, bể có mặt thêm nấm vi khuẩn để phân giải chất hữu Nước thải cần xử lý chứa chất hữu khó phân hủy Các vi sinh vật sử dụng oxy để oxy hoá hợp chất hữu hợp chất vơ chuyển hố sinh học nước thải, đồng thời chúng sử dụng phần hữu để sinh lượng tổng hợp tế bào Do chất nhiễm oxy hố hồn toàn CHONS + Vi sinh + O2 → CO2 + H2O + NH4+ + Tế bào Trong điều kiện có oxy hịa tan hoạt động vi sinh vật, NH4+ bị oxy hóa thành nitrit, nitrat Tiếp theo, q trình khử nitrit nitrat dạng khí N2 thực chủng vi sinh vật dị dưỡng điều kiện khơng có oxy Trong nước thải giết mổ gia súc, thành phần đáng quan tâm trình xử lý hợp chất N hợp chất hữu Đối tượng để xử lý hợp chất N, xử lý N đồng thời chất hữu xử lý Trong nước thải hợp chất N tồn dạng: phân tử chất hữu (protein, axit amin), dạng amoni/amoniac (tỷ lệ amoni/amoniac NH4+ /NH3 phụ thuộc vào pH nhiệt độ môi trường), nitrit, nitrat Ngồi dạng kể trên, N tồn số dạng khác NO, N2O, N2 (tan) số chất rắn khác cấu tạo tế bào vi sinh vật, tảo, với nồng độ thấp Xử lý hợp chất N phương pháp vi sinh bao gồm hai giai đoạn: oxy hóa NH4+ thành nitrite, nitrate (q trình nitrate hóa - nitrification); khử nitrit, nitrat dạng khí N2 (q trình khử nitrat hóa denitrification), tương ứng với hai q trình hiếu khí thiếu khí 2.8 Bãi lọc ngầm, bãi lọc trồng ... Minh Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc công ty Nam Phong [1] 3.3 Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho đồ án thiết kế trạm xử lý nước thải cho nhà máy giết mổ gia súc Xuân Phú, Huế... NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC 2.1 Xử lý bể tự hoại Bể tự hoại phần hệ thống tự hoại Hệ thống tự hoại hệ thống xử lý nư ớc thải qui mô nhỏ, thường áp dụng vùng cách xa hệ thống xử lý nư ớc thải nhà nước. .. vực xử lý nước thải Đây mơ hình tương đối phù hợp sở giết mổ gia súc với công nghệ đơn giản địi hỏi chi phí đầu tư thấp CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC