Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas tại xã cấn hữu, huyện quốc oai, thành phố hà nội bằng bã mía và xơ dừa

LỜI CẢM ƠN T ề ự ự , V ế T SN ệ ệ , em , , , ễ T ị N ọ Bí T ST T ịH , ề , ệ B E T í ệ T ự T ự ặ N ệ Q - ọ , ệ T ề R - ệ ề ự ệ í ế nc T ề ế Em ộ nt ệ n cảm n Sinh Viên Đỗ Thị Kim Thƣ i M CL C ỜI CẢ ƠN i C C ii DANH C TỪ VIẾT TẮT v DANH C BẢNG vi DANH C HÌNH vii ẶT VẤN Ề CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN Ề NGHIÊN CỨU 11 T ởVệ N 1.1.1 Hiện trạng chăn nuôi lợn 1.1.2 Ảnh hưởng hoạt động chăn nuôi tới môi trường .4 1.2 Tổ ề ởVệ N ệ 1.2.1 Đặc điểm chất thải chăn nuôi lợn 1.2.2 Tình hình xử lý nước thải chăn nuôi lợn Việt Nam 1.2.3 Tổng quan xử lý nước thải chăn nuôi lợn giới .9 Tổ ề í 10 1.3.1 Nguồn gốc bã mía 10 1.3.2 Hiện trạng bã mía Việt Nam .11 1.3.3 Các ứng dụng bã mía .12 Tổ ề 12 1.4.1 Nguồn gốc xơ dừa 12 1.4.2 Hiện trạng xơ dừa nước ta 13 1.4.3 Công dụng xơ dừa 14 15 Q ữ CHƯƠNG II 14 C TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 21 ụ 17 2.1.1 Mục tiêu chung 17 ii 2.1.2 Mục tiêu cụ thể .17 2 Nộ 17 23 P 17 24 P 17 2.4.1 Phương pháp luận 17 2.4.2 Phương pháp cụ thể .18 CHƯƠNG III IỀU IỆN TỰ NHIÊN INH TẾ - XÃ HỘI 25 31 ề ệ ự 25 3.1.1 Vị trí địa lý .25 3.1.2 Điều kiện địa hình 25 3.1.3 Điều kiện khí hậu thủy văn 26 32 ề ệ ế- ộ 26 3.2.1 Dân số 26 3.2.2 Đời sống kinh tế xã hội 27 3.2.3 Tình hình nơng nghiệp xã Cân Hữu 28 CHƯƠNG IV ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 28 41 ặ í 42 28 ự ế ộ BOD5 28 4.2.1 Bể B1 chứa nước thải qua bã mía tươi 28 4.2.2 Bể B2 chứa nước thải qua xơ dừa sấy 30 4.2.3 Bể B3 chứa nước thải qua xơ dừa đốt 31 4.2.4 Bể B4 chứa nước thải qua bã mía sấy 32 43 ự ế ộ COD 34 4.3.1 Diễn biến COD bể B1 34 4.3.2 Bể B2 chứa nước thải qua xơ dừa sấy 35 4.3.3 Bể B3 chứa nước thải qua xơ dừa đốt 36 4.3.4 Bể B4 chứa nước thải qua bã mía sấy 37 43 Dễ ế P-PO43- 39 4.3.1 Bể B1 chứa nước thải qua bã mía tươi 39 iii 4.3.2 Bể B2 chứa nước qua xơ dừa sấy 40 4.3.3 Bể B3 chứa nước thải qua xơ dừa đốt 41 4.3.4 Bể B4 chứa nước thải qua bã mía sấy 42 44 Dễ ế N-NH4+ 43 4.4.1 Bể B1 chứa nước thải qua bã mía sấy 44 4.4.2 Bể B2 chứa nước thải qua xơ dừa sấy 45 4.4.3 Bể B3 chứa nước thải qua xơ dừa đốt 46 4.4.4 Bể B4 chứa nước thải qua bã mía sấy 47 45 ề 48 4.5.1 Giải pháp kỹ thuật 48 4.5.2 Giải pháp quản lý 50 CHƯƠNG V 51 ẾT UẬN, TỒN TẠI, IẾN NGHỊ 51 ế 51 Tồ 51 53 ế ị 52 TÀI IỆU THA HẢO iv DANH M C TỪ VIẾT TẮT BOD :N COD :N DO : Nồ N-NH4+ P-PO4 3- , mg/l (Biochemical Oxygen Demand) ọ , ộ , / (Chemical Oxygen Demand) / (Dissolved Oxygen) : Amoni, mg/l : Photphats, mg/l VSV :V N :N ộ ộ LMLM : Tp HCM :T VAC :V AC :A VC :V ự ẩ Hồ C í ồ v DANH M C BẢNG B 11 S í B 12 T ộ B 13C ệ B 14 T B 15 P B 16 T í 11 B 17T 13 B 41T 28 B 42Dễ ế BOD5 theo c B 43 Dễ ế BOD5 B2 & B0: 30 B 44 Dễ ế BOD5 B3& B0 31 B 45 Dễ ế BOD5 B4&B0 32 B 46 Dễ ế BOD5 B 47 Dễ ế COD B1 & B0 34 B 48 Dễ ế COD B2 & B0 35 B 49 Dễ ế COD B3 & B0 36 B 10 D ễ ế COD B 11 D ễ ế COD B 12 D ễ ế P-PO43- B1& B0 39 B 13 D ễ ế P-PO43- B2 & B0 40 B 14 D ễ ế P-PO43- B3 & B0 41 B 15 D ễ ế P-PO43- B4& B0 42 B 16 D ễ ế P-PO43- B 17 D ễ ế N-NH4+ B1& B0 44 B 18 D ễ ế N-NH4+ B2& B0 45 B 19 D ễ ế N-NH4+ B3& B0 46 B 20 D ễ ế N-NH4+ B4 & B0 47 B 21 D ễ ế N-NH4+ ế ế 2006 ệ ế ụ ệ B1& B0 29 30 33 B4 &B0 37 30 30 38 43 30 48 vi DANH M C HÌNH H 11 T H 12 ộ ụ í ộ H ề ụ ệ ề ộ TP Hồ C í 13 ế Hình ự C ệ 18 H 31 B Hữ , ệ Q O , H Nộ 24 H 41 N H 42 Ả ệ BOD5 B1&B029 H 43 Ả ệ BOD5 B2&B030 H 44 Ả ệ BOD5 B3&B032 H 45 Ả ệ BOD5 B4&B033 H 46 Hệ H 47Ả ệ COD B1& B0 34 H 48 Ả ệ COD B2&B0 35 H 49 Ả ệ COD B3& B036 H 10 Ả ộ 28 BOD5 ở ệ 30 33 COD B4 & B0 37 H 11 H ệ COD 30 38 H 12 D ễ ế P-PO43- B1& B0 39 H 13 D ễ ế P- PO43- B2 & B0 40 Hì 14 D ễ ế P-PO43- B3 & B0 41 Hì 15 D ễ ế P-PO43- B4 & B0 42 H 16 H ệ H 17 D ễ H P-PO43- 30 43 ế N-NH4+ B1& B0 44 18 D ễ ế N-NH4+ B2 & B0 45 H 19 D ễ ế a N-NH4+ B3 46 H 20 D ễ ế N-NH4+ B4 & B0 47 Hì 21 H ệ N-NH4+ 30 48 vii ĐẶT VẤN ĐỀ C ổ ự ế C ệ ( ị ặ ộ , ĩ ọ ), ẩ ự ọ ĩ ề ữ ự ọ ọ ệ ộ ệ ệ ặ ọ ệ ệ 70% ự ệ Sự ẩ ẩ ệ ộ ẽ Sự ế ế ề ự ẩ ổ C ộ ệ ế ề ệ ế ọ ộ ẻ ệ ộ ổ ệ vùng ụ ệ ộ P ề ộ ọ ữ , ế ộ ộ ộ , ệ ; ề ị , ế ề ế ; ế ụ ế ế , ; ế ề ề ữ ữ ệ ệ ộ ặ ọ , ẩ , ọ ẻ, ế , ự ộ ế í ỗ ự ẽ ề ộ , ệ ị ễ ộ í T ổ ế ệ , ế ộ ề ự ặ , ặ ệ ế ữ ự Hệ ữ ộ ị ự ộ ề ệ ề , ề ề ề ự ộ ộ N ề ự T ệ , ộ ế ề , ằ ế ế ộ ề ỗ ễ ễ ệ T ệ ự ệ B S ộ , í í ụ ụ ự ụ ọ ỵ í ệ ụ , ặ ế ệ í ệ ĩ ữ T , ệ ằ nuôi sau Biogas tạ ằ ụ , ệ ệ ệ ụ í dừa” , ằ ằ bã mía v ế ế , X ọ ự B , ề , ệ ổ “Ng ên cứu lý nước t ả c ăn ã Cấn Hữu, uyện Quốc Oa , t n p ố H Nộ Hệ 20 B0 T 20, ệ 4.3.2 Bể B2 c ứa nước qua B1 dừa sấy Bảng 4.13 Diễn biến P-PO43- theo giai đoạn bể B2 & B0 Ngày thí nghiệm (ngày) 10 15 20 30 40 136.68 74.9 59.79 67.04 103.64 55.44 48.23 136.68 126.76 109.6 104.9 98.87 Chỉ tiêu (P-PO43-) tạ B2 (mg/l) (P-PO43-) tạ B0 (mg/l) 94.62 91.08 (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.13 D ễn b ến P- PO43- nước t ả tạ bể B2 & B0 G , B2 PO43- 56 26% S N 30 PO43- 40 ế ế ề 59 44% 40 20, 64 71% 10 59 79 /, ế 103 64 mg/l 4.3.3 Bể B3 c ứa nước t ả qua dừa đốt Bảng 4.14 Diễn biến P-PO43- theo giai đoạn bể B3 & B0 Ngày thí nghiệm (ngày) 10 15 20 30 40 136.68 80.78 45.79 47.76 74.18 37.76 33.35 136.68 126.76 109.6 104.9 98.87 94.62 91.08 Chỉ tiêu (P-PO43-) tạ B3 (mg/l) (P-PO43-) tạ B0 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.14 D ễn b ến P-PO43- nước t ả tạ bể B3 & B0 V PO43ề 30, 40 / (72 37%); 33 35 ộ PO43- 136 68 /, G 10, 45 79 / (66 50%); 47 76 / (75 60%) T ế 41 / (65 06%); 37 76 10 20 ngày 30 y 15, ề ổ ị 4.3.4 Bể B4 c ứa nước t ả qua bã mía sấy Bảng 4.15 Diễn biến P-PO43- theo giai đoạn bể B4& B0 Ngày thí nghiệm 136.68 95.08 (ngày) 10 15 20 30 40 Chỉ tiêu (P-PO43-) tạ B4 (mg/l) (P-PO43-) tạ B0 46.57 53.82 73.12 47.32 42.58 136.68 126.76 109.6 104.9 98.87 94.62 91.08 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.15 D ễn b ến P-PO43- nước t ả tạ bể B4 & B0 T ị ộ PO43- 10 65 93% S 46 57 ế / S 30 47 32 68.85% N /, 30 65 38% ộ PO43- 20 ự 40 42 58 /, 73 12 /, ề Kết luận T ế ệ T 42 10 ngày 30 10, ộ PO43- ệ ộ N , ọ 30 Bảng 4.16 Diễn biến P-PO43- ngày 30 bể so với bể ban đầu Bể Phosphat(PO43-) (%) Bể Bể Bể Bể Bể 13.94 60.10 59.44 72.37 62.45 Hìn 4.16 H ệu lý P-PO43- nước t ả tạ bể ng y 30 Q , ệ ệ ọ ệ 4.4 Diễn biến N-NH4+ theo giai đoạn bể mô hình ế ụ ế ệ ệ : 43 ọ , ế ế í ệ 4.4.1 Bể B1 c ứa nước t ả qua bã mía sấy Bảng4.17 Diễn biến N-NH4+ theo giai đoạn bể B1& B0 Ngày thí nghiệm 10 15 20 30 40 1507 841 603 571 848 330 228 1507 1471 1326 1224 1171 1160 1115 (ngày) Chỉ tiêu (N-NH4+) B1 (mg/l) (N-NH4+) B0 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.17 D ễn b ến N-NH4+ nước t ả tạ bể B1& B0 20 ị , 848 Tế 20 ộ B1 / 30 15 15 571 /, ộ 330 78 1% 40 ế 44 ế ụ /, 61 8% ẹ 4.4.2 Bể B2 c ứa nước t ả qua dừa sấy Bảng 4.18 Diễn biến N-NH4+ theo giai đoạn bể B2& B0 Ngày thí nghiệm 10 15 20 30 40 1507 490 631 563 615 330 230 1507 1471 1326 1224 1171 1160 1115 (ngày) Chỉ tiêu (N-NH4+) B2 (mg/l) (N-NH4+) B0 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.18 D ễn b ến N-NH4+ nước t ả tạ bể B2 & B0 Nồ Nồ ộ 490 ộ /, ế ề ế 30, 78 10% ẹở 45 ộ 67 49% 20, 330 40 /, 4.4.3 Bể B3 c ứa nước t ả qua dừa đốt Bảng 4.19 Diễn biến N-NH4+ theo giai đoạn bể B3& B0 Ngày thí nghiệm (ngày) 10 15 20 30 40 1507 723 385 541 558 300 200 1507 1471 1326 1224 1171 1160 1115 Chỉ tiêu (N-NH4+) B3 (mg/l) (N-NH4+) B0 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.19 D ễn b ến N-NH4+ nước t ả tạ bể B3 C 30 T mg/l – 385 , ế /) N V 10, 10, ộ ề ( ệ 30 /, ộ 1507 ế / – 723 ế 74 45% S 300 86 73% 46 /, 80 09% ế 40 200 4.4.4 Bể B4 c ứa nước t ả qua bã mía sấy Bảng 4.20 Diễn biến N-NH4+ theo giai đoạn bể B4 & B0 Ngày thí nghiệm (ngày) 10 15 20 30 40 1507 816 525 531 717 333 248 1507 1471 1326 1224 1171 1160 1115 Chỉ tiêu (N-NH4+) B4 (mg/l) (N-NH4+) B0 (mg/l) (Nguồn: Nghiên cứu, 2016) Hìn 4.20 D ễn b ến N-NH4+của nước t ả tạ bể B4 & B0 Dễ ế ự 333 20 Ngày 30 /, B4 , ế 77 9% 10 ổ ề ế ị Hệ B0 Kết luận Dễ ế ổ ế 5-10 20 T ệ 30, ộ ọ , ữ 47 ề ặ C , , ế , ệ N 30 Nệ Bảng 4.21 Diễn biến N-NH4+ ngày 30 bể so với bể ban đầu Bể Amoni (N-NH4+) (%) Bể Bể Bể Bể Bể 14.66 78.10 78.10 80.09 77.90 Hìn 4.21 H ệu lý N-NH4+ bể t đ ểm ng y 30 B , , ệ ọ ọ ệ ệ 4.5 Đề xuất giải pháp 4.5.1 G ả p áp kỹ t uật Hệ ằ ễ T , ữ , , ề – lý – hóa – ặ ề ọ , ề ễ ệ ệ ế, , ộ ệ Vệ N ế ệ 48 ề ệ :C , í , , T , ễ ằ - Biogas , ề V ụ - Ao - C : - P ệ 1: Bổ ộ 2: X V ự 1: í, ọ (N ọ ) - P ự ệ ẽ ế ế ệ ,í ọ ụ V í, ệ ệ ọ 2: ề T C ề ệ ọ ệ ọ ọ : ọ ệ ề , , ề ụ ệ i ề , ụ , í ệ , V T ệ N T ệ , , ọ ệ ự ế , ệ ệ , ế í , ề í ự ộ ọ C í ọ , ọ ặ ệ ệ í ễ S đồ lý n sau: Nƣớc thải tập trung B ọ ế Bể Biogas ệ : N Bbiogas Bể lọc N Bã mía t X A sinh X 49 N ỵ ọ B ọ N ệ ọ ế ọ í A , S , ụ V ệ ọ ế í , ụ ọ ễ N , D ằ , ệ , ộ ễ ẩ ữ ằ ỷ ệ C/N ế í V ệ , ề ệ ọ 4.5.2 G ả p áp quản lý - C , ộ , ề , - Bộ T Bộ ẩ ị ệ , Bộ X ọ C ự ộ ề ệ ế ệ ự ế ễ ệ ề , , Bộ C ệ, , , - , ế ữ ệ , ọ , ẻ ề ự , ự KH&CN, NC&PT, - T ề ề ệ ộ ề 50 ặ ộ CHƢƠNG V KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận  Kết đạt đƣợc đề tài: ự Qu ệ ề í , ặ ề ệ ệ ụ ự ế ệ ặ ề ề ự ự ệ ặ í - - X ự 1, ệ 2, 3, ệ 30, ụ - T vào : B1 í :Hệ BOD5 51.09%, COD 50%, P-PO43- 60.10%, N-NH4+ 78.10% - T B2 : Hệ BOD5 66.81%, COD 56.67%, P-PO43- 59.44%, N-NH4+ 78.10% - T B3 :Hệ 76.67%, P-PO43- 72.37%, N-NH4+ - T B4 í BOD5 77.21%, COD 80 09% ệ :Hệ ọ ệ BOD5 35.62%, COD 33.33%, P-PO43- 65.38%, N-NH4+ 77.90% ề ộ ề ệ ộ ỗ ề Nhìn chung, ệ ệ , , ệ ế , ự ,ở ộ S ộ , ẩ ụ ễ , ế T , ộ nuôi 5.2 Tồn -D ề ệ ề ề 51 ộ , T ề ễ ọ ặ ;S -N ệ , ề ế ế ệ ệ , ự ề ế ệ í ự ề ệ ự ệ 5.3 Kiến nghị T hành mô ữ , ề ế ị ữ ề sau: - C ỵ ộ ổ ộ í ế ẩ ọ ệ - C ặ ỗ ộ - H ặ ế ụ : í ệ C ặ ệ ự ự ế 52 ễ TÀI LIỆU THAM KHẢO D T H , 2004, Hiệu xử lý nước thải sau hầm ủ biogas lị giết mổ lục bình, ỗ T N C ọ , ọ C T , 2009, Khảo sát khả sinh gas xử lý nước thải heo hệ thống biogas phủ nhựa HDPE, Hội th o khoa họ : “C t th nuôi – Hiện tr ng gi i học Nông nghiệp Hà Nội H H , 2008, Giáo trình thực hành Hóa Mơi trường, C Họ ệ T Hồ C í H C ”, V ệ , 2003, Giáo trình phương pháp xử lý nước thải, ọ T P ẩ , 2002, Công nghệ xử lý chất thải biện pháp sinh học, NXB G Dụ , H Nộ Lê Gia Hy, 2010, Giáo trình Cơng nghệ vi sinh vật xử lý chất thải, Nxb G ụ Vệ N N ễ T , N ọ P , 2010, Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nước thải chăn ni mơ hình biogas kết hợp hồ sinh học thực vật, ệ ,T ọ C ệ , T HC Thanh Hà, 2012, Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn sau biogas phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt, V ệ C T 10 Jean- H ệ , 2009, Chất thải chăn nuôi-hiện trạng giải pháp é , V V nguồn chất thải từ chăn nuôi lợn Việt Nam, Hộ ộ ự, 2009, Quản lý kết hợp ề PH L C Bảng 1: Tỷ trọng chăn nuôi tổng giá trị nông nghiệp , 1990 - 2001 Năm 1990 % 17, NN (Nguồn: Tổ ụ T 95 96 18, 19, ,N G 97 98 99 2000 2001 19, 19, 18, 19, 16, T ) Bảng Khối lƣợng phân nƣớc tiểu gia súc thải ngày đêm Loại gia súc Lƣợng phân (kg/ngày) Nƣớc tiểu (kg/ngày) 20-25 10-15 0,5-1 0,3-0,7 (15-45kg) 1-3 0,7-2,0 (45-100kg) 3-5 2-4 T (