đề tài thiết kế hệ thống xử lý chất thải từ trang trại nuôi heo 2000 heo thịt 1000 heo con và 500 heo giống

Trang 1

THẢI TỪ TRANG TRẠI NUÔI HEO (2000 HEO THỊT,1000 HEO CON VÀ 500 HEO GIỐNG)

Trang 2

MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN

Trong ba năm học tập tại trường, em chân thành cảm ơn các thầy cô đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức vô cùng quý báu Giúp bản thân em nhận thức rõ hơn về ý nghĩa của ngành Môi Trường và trách nhiệm trong tương lai

Để hoàn thành đồ án môn học này, trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Phạm Ngọc Hòa là giảng viên hướng dẫn trực tiếp, đã quan tâm và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án Đồng thời, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Sinh Học và Môi Trường đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em học tập và nghiên cứu

Do thiếu kinh nghiệm thực tế và kiến thức của cá nhân còn hạn chế nên trong quá trình làm bài còn gặp nhiều sai sót Vì vậy, em mong nhận được sự góp ý của thầy cô để em có thể bổ sung kiến thức cho bản thân mình

Thay mặt cho các sinh viên đang học tập và nghiên cứu, em xin chân thành cảm ơn đến nhà trường và quý thầy cô

SVTH: Lê Nhật Thành - 2009211222

Trang 3

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang 4

DANH MỤC BẢNG

Trang 5

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 Giới thiệu đề tài

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ở nướ c ta, vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề bức thiết hiện nay Một trong những nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường là từ chăn nuôi Ngành chăn nuôi ở nước ta những năm gần đây đã và đang phát triển nhanh chóng về cả chất lượng và quy mô Tuy nhiên, chăn nuôi hộ gia đình nhỏ lẻ cũng như trại chăn nuôi lớn việc quản lý và sử dụng các nguồn chất thải từ chăn nuôi còn nhiều bất cập Một số trang trại lớn đã có những biện pháp xử lý nguồn chất thải chăn nuôi Trong khi đó, việc xử lý chất thải ở một số trang trại chưa được quan tâm Đặc biệt, chăn nuôi nhỏ lẻ hộ gia đình việc xử lý chất thải hầu như còn bị thả nổi Một trong những nguyên nhân là do người chăn nuôi chưa hiểu rõ tầm quan trọng của việc xử lý nguồn chất thải; kinh phí phục vụ cho việc xử lý chất thải còn thấp; luật xử lý chất thải còn chưa đồng bộ và khó áp dụng;

Trang 6

chăn nuôi nhỏ lẻ cũng là một trong những nguyên nhân làm việc quản lý và xử lý chất thải còn gặp nhiều khó khăn;… nên với đề tài THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ CHẤT THẢI TỪ TRANG TRẠI NUÔI HEO (2000 HEO THỊT, 1000 HEO CON VÀ 500 HEO GIỐNG) là một nhu cầu cấp thiết

2 Mục tiêu

Chọn hệ thống xử lý chất thải QCVN62:2021/BTNMT và QCVN 40:2019/BTNMT

Lựa chọn công nghệ, tính toán hệ thống xử lý chất thải từ trang trại nuôi heo (2000 heo thịt, 1000 heo con và 500 heo giống )

3 Nội dung thực hiện

 Tổng quan nguồn gốc, tính chất, yếu tố ảnh hưởng của chất thải

4 Phưng pháp thực hiện

Phương pháp tổng quan tài liệu: Thu thập thông tin từ các tài liệu liên quan đến đối tượng nghiên cứu.

Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý, dự toán chi phí xây dựng, chi phí vận hành.

Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Sự dụng trí tuệ của chuyên gia để xem xét nhận định bản chất của đối tượng, tìm ra một số giải pháp tối

Trang 7

5 Thời gian thực hiện

Trang 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI PHÁTSINHI TỪ NGÀNH CHĂN NUÔI HEO

1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 PHÂN

Phân là sản phẩm thải loại sau quá trình tiêu hóa của gia súc, gia cầm Là phần thức ăn không được gia súc hấp thu để tạo sản phẩm mà bị bài tiết ra ngoài qua đường tiêu hóa Chính vì vậy, phân gia súc là sản phẩm dinh dưỡng tốt cho cây trồng hay các loại sinh vật khác như cá, giun Tuy nhiên do thành phần giàu hữu cơ của phân, chúng rất dễ bị phân hủy thành các sản phẩm độc, những chất mà khi phát tán vào môi trường, có thể gây ô nhiễm cho vật nuôi, cho con người và cho các sinh vật khác Thành phần hóa học của phân rất phong phú bao gồm:

- Các chất hữu cơ: Phân có thành phần rất đa dạng như các hợp chất protein, cacbonhydrat, chất béo và các sản phẩm trao đổi của chúng Chúng có nguồn gốc từ thức ăn, thông qua bộ máy tiêu hóa của gia súc được phân giải thành các chất dinh dưỡng cần thiết cho gia súc, gia cầm; phần không được tiêu hóa được gia súc bài tiết ra ngoài theo dạng phân Trong đó, các chất xơ do không được gia súc(trừ loài nhai lại) tiêu hóa hầu hết nên chúng bị thải ra theo phân, chiếm tỷ trọng lớn trong phân gia súc và là thành phần bị vi sinh vật phân giải nhanh nhất Trong quá trình lưu trữ và sử dụng phân gia súc, các thành phần hữu cơ khác như: sản phẩm trao đổi của gluxit dễ lên men gồm các axit hữu cơ, các monosaccharide, các hợp chất chứa nitơ như protein và các dẫn xuất của chúng, các chất béo, là các chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy thành các sản phẩm ở dạng lỏng hoặc khí, có hại cho sức khỏe con người và môi trường - Các chất vô cơ: thành phần vô cơ của phân bao gồm các chất khoáng đa lượng chứa Ca, P và các nguyên tố vi lượng hay các kim loại nặng như Cu, Fe, Pb, Co, Mn, Mg có trong khẩu phần thức ăn gia súc, do không được tiêu hoá nên không được thải ra.

Trang 9

- Nước: là thành phần chiếm tỷ trọng lớn nhất trong phân Chúng chiếm từ 65 - 80% trọng lượng tươi của phân.Chính do hàm lượng nước cao, trong điều kiện có hàm lượng các chất hữu cơ cao, cho nên phân là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển nhanh chóng và phân hủy các chất hữu cơ, tạo nên các sản phẩm có thể gây độc cho môi trường.

- Dư lương của thức ăn bổ sung cho gia súc gia cầm: chúng bao gồm thuốc kích thích tăng trưởng các hormone hay dư lương kháng sinh.

- Các men tiêu hóa của bản than gia súc: chủ yếu là các enzyme đường tiêu hóa sau khi sử dụng bị mất hoạt tính và được thải ra ngoài

- Các mô và chất nhờn: tróc ra từ niêm mạc đường tiêu hào của vật nuôi - Các thành phàn tay: từ môi trường thâm nhập vào thức ăn trong quá trình nuôi dưỡng gia súc như đất, đá, cát, bụi.

- Các yếu tố gây bênh sinh hoc: như các vi khuẩn hay ký sinh trùng bị nhiễm trong dường tiêu hóa gia súc hay trong thức ăn.

Chế độ dinh dưỡng của vật nuôi thường tỷ lệ tiêu hóa thức ăn của vật nuôi thấp nên một phần lớn chất dinh dưỡng trong thức ăn bị thải ra ngoài theo phân và nước tiểu Khi thay đổi thành phần khẩu phần, thành phần và tính chất của các chất như khoáng, protein, carbonhydrat, các chất bổ sung chứa kích tố, kháng sinh các enzyme.thay đổi dẫn tới nồng độ các thành phần này trong phân hay các sản phẩm phân giải của phân cũng sẽ thay đổi Đây chính là cơ sở để ngăn ngừa ô nhiễm từ chăn nuôi thông qua việc điều chỉnh chế độ dinh dưỡng, tăng cường quá trình tích lũy trong các sản phẩm chăn nuôi, giảm bài tiết qua phân.

2 Nước tiểu

Nước tiểu gia súc là sản phẩm thải ra của quá trình trao đổi chất bên trong con vật Thành phần của nước tiểu cũng rất đa dạng phong phú, chúng chứa đựng nhiều độc tố là sản phẩm cặn bã từ quá trình sống của gia súc Các chất độc này khi phát tán vào môi trường có thể chuyển hóa thành các chất ô nhiễm gây tác hại cho con người và môi trường.

Trang 10

Bảng 1.3 Thành phần hóa học nước tiểu heo có trọng lượng 70 – 100 kg

Chỉ tiêuĐơn vịGiá trị

(Nguồn :Trương Thanh Cảnh và ctv 1997,1998)

Thành phần chính của nước tiểu là nước, chiếm khoảng trên 99% khối lượng Trong thành phần vật chất khô có mmotj lượng lớn Nito (chủ yếu dưới dạng ure) và một số chất khác ở dạng vi lượng như các chất khoáng, các hormone, creatin, sắc tố, acid mật và nhiều sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất của con vật

Trong tất cả các chất có nước tiểu, ure là chất chiếm tỷ lệ cao và dễ dàng bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện có oxy, tạo thành khí ammonia Ammonia là một khí rất độc và thường được tạo ra rất nhiều từ ngay trong các hệ thống chuồng trại, nơi lưu trữ, chế biến và trong giai đoạn sử dụng chất thải Khi nước tiểu được động vật bài tiết ra ngoài, ure dễ dàng bị vi sinh vật của phân hay trong môi trường phân hủy tạo thành khí amoniac bốc hơi vào trong không khí gây mùi hôi khó chịu Tuy nhiên nếu nước tiểu gia súc được sử dụng hợp lý hay bón cho cây trồng thì chúng là nguồn cung cấp dinh dưỡng giàu nitơ, photpho và các yếu tố khác ở dạng dễ hấp thu cho cậy trồng.

3 Nước thải

Nước thải chăn nuôi là hỗn hợp lỏng và các chất rắn đi theo, bao gồm cả nước tiểu, nước tắm gia súc, rửa chuồng Nước thải chăn nuôi còn có thể chứa một phần hay toàn bộ lượng phân được gia súc, gia cầm thải ra Nước thải là dạng chất thải chiếm khối lượng lớn nhất trong chăn nuôi Cứ 1kg chất thải chăn nuôi do lợn thải ra được pha thêm với 20 đến 49 kg nước Lượng nước lớn này có nguồn gốc từ các hoạt động tắm cho gia súc hay dùng

Trang 11

rửa chuồng nuôi hằng ngày Việc sử dụng nước tắm cho gia súc hay rửa chuồng làm tăng đáng kể lượng nước thải, gậy khó khăn cho việc thu gom và xử lý nước thải sau này.

Thành phần của nước thải rất đa dạng phong phú, chúng bao gồm các chất rắn ở dạng lơ lửng, các chất hòa tan hữu cơ hay vô cơ, trong đó có nhiều nhất là các hợp chất chứa Nito và Photpho Nước thải chăn nuôi còn là nguồn phong phú chứa rất nhiều tác nhân sinh học như vi sinh vật, ký sinh trùng, nấm, nấm men và các yếu tố gây bệnh sinh học khác Do ở dạng lỏng và thành phần nước thải chăn nuôi rất giàu hữu cơ nên khả năng bị phân hủy vi sinh vật rất cao.

Chúng có thể tạo ra các sản phẩm có khả năng gây ô nhiễm cho cả môi trường đất nước, và không khí.

Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải phụ thuộc vào thành pha62h tính chất của phân, nước tiểu gia súc, lượng thức ăn rơi vãi, mức độ và phương thức thu gom phân như số lần thu gom, phương pháp vệ sinh chuồng trại (có hốt phân hay không hốt phân trước khi rửa chuồng), lượng nước dùng tắm gia súc và vệ sinh chuồng trại…

Nước thải có hàm lượng nước từ 95 – 98,5 % Nước thải chăn nuôi tuy không chứa nhiều các chất độc hại trực tiếp như nước thải công nghiệp, nhưng chúng gậy độc tiềm tàng, do chưa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy tạo nên các sản phẩm độc, hay chứa các vi khuẩn, virus, trứng giun sán hay kí sinh trùng gây bệnh…

Theo nghiên cứu của nhiều tác giả, Trichocephalus dentatus có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6-8 ngày và tồn tại 5-6 tháng Các vi trùng tồn tại lâu trong nước ở vùng nhiệt đới là Samonellatyphi và Samonella paratyphi, E Coli, Shigella, Vibrio comma, gây bệnh dịch tả Một số loại vi khuẩn có nguồn gốc từ nước thải chăn nuôi có thể tồn tại trong các loại nhuyễn thể sống ở môi trường nước có nhiễm nước thải chăn nuôi Do đó, các vi trùng này có thể gây bệnh cho con người khi ăn các loại sò, ốc

Trang 12

hay các loại thức ăn chưa được nấu chín kỹ.

Bảng 1.4 Tính chất nước thải chăn nuôi heo

1.1 Thức ăn thừa, ổ lót chuồng và các chất thải khác

Trong các chuồng trại chăn nuôi, người chăn nuôi thường dung rơm, rạ hay các chất độn khác để lót chuồng Sau một thời gian sử dụng những vật liệu này sẽ được thải bỏ đi Loại chất thải này tuy chiếm khối lượng không lớn, nhưng chúng cũng là một nguồn gây ô nhiễm quan trọng do phân, nước tiểu và các mầm bệnh có thể bám theo chúng Vì vậy, chúng phải được thu gom và xử lý hợp vệ sinh, không được vứt bỏ ngoài môi trường tạo điều kiện cho chất thải và mầm bệnh phát tán vào môi trường.

Ngoài ra, thức ăn thừa, thức ăn bị rơi vãi cũng là nguồn gây ô nhễm, vì thức ăn chứa nhiều chất dinh dưỡng dễ bị phân hủy trong môi trường tự nhiên Khi chúng bị phân hủy sẽ tạo ra các chất độc, kể cả chất gây mùi hôi, gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của gia súc, sức khỏe con người.

Trang 13

2 TÁC HẠI CỦA CHẤT THẢI CHĂN NUÔI 2.1 MÔI TRƯỜNG

Ô nhiễm nguồn nước:

vật gây bệnh.

làm ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt và tưới tiêu.

người và động vật, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

2 Ô nhiễm không khí:

H2S, CH4 và CO2.

đến sức khỏe con người và vật nuôi.

3 Ô nhiễm đất:

làm giảm độ phì nhiêu của đất, gây thoái hóa đất.

tích lũy các chất độc hại, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

4 Ảnh hưởng đến hệ sinh thái:

các loài sinh vật khác.

dẫn đến hiện tượng phú dưỡng, gây ra sự phát triển quá mức của tảo và vi sinh vật, làm giảm lượng oxy trong nước, ảnh hưởng đến các loài sinh vật thủy sinh.

5 Ảnh hưởng đến cảnh quan:

trường, làm mất mỹ quan, ảnh hưởng đến du lịch và giá trị nhà đất.

2.2 Tác động đến con người

Trang 14

Ô nhiễm môi trường:

 Nước: Chất thải chăn nuôi có thể làm ô nhiễm nguồn nước, gây ra các

vấn đề như:

o Nước bị nhiễm khuẩn: E coli, Salmonella, Vibrio cholerae,

có thể gây ra các bệnh tiêu chảy, tả, lỵ,

o Nước bị ô nhiễm hóa chất: Nitrat, nitrit, amoniac, có thể gây

ra các bệnh về đường hô hấp, tim mạch, ung thư,

 Khí: Khí thải từ chăn nuôi, như NH3, H2S, CH4, có thể gây ra các

vấn đề về hô hấp, mắt, da,

 Đất: Chất thải chăn nuôi có thể làm ô nhiễm đất, ảnh hưởng đến chất

lượng cây trồng và sức khỏe con người.

2 Bệnh truyền nhiễm:

truyền sang người qua:

o Tiếp xúc trực tiếp: Tiếp xúc với phân, nước thải, hoặc động vật

bị bệnh.

o Tiếp xúc gián tiếp: Qua môi trường nước, không khí, hoặc thức

ăn bị ô nhiễm.

o Cúm gia cầm: Lây truyền qua không khí, có thể gây tử vong.

o Lở mồm long móng: Lây truyền qua tiếp xúc trực tiếp, gây ra

các triệu chứng như sốt, mụn nước,

o Bệnh than: Lây truyền qua tiếp xúc trực tiếp, có thể gây tử vong.3 Ảnh hưởng khác:

 Mùi hôi: Mùi hôi từ chất thải chăn nuôi có thể gây khó chịu, ảnh hưởng

đến chất lượng cuộc sống.

 Ruồi muỗi: Chất thải chăn nuôi là môi trường thuận lợi cho ruồi muỗi

sinh sản, gây phiền toái và lây truyền dịch bệnh.

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI2.1

1 Xử lý chất thải chăn nuôi bằng hầm Biogas (Công trình khí sinhhọc).

Xử lý chất thải chăn nuôi bằng công trình khí sinh học được đánh giá là

giải pháp hữu ích đối với chăn nuôi nông hộ Hiện nay, việc sử dụng hầm

Trang 15

Biogas đang được người chăn nuôi quan tâm vì vừa bảo vệ được môi trường vừa có thể thay thế chất đốt hoặc có thể được sử dụng cho chạy máy phát điện, tạo ra điện sinh hoạt gia đình và điện phục vụ trang trại, sử dụng phân từ phụ phẩm khí sinh học thay thế phân bón hóa học Nhờ có công trình khí sinh học mà lượng lớn chất thải chăn nuôi trong nông hộ được xử lý góp phần làm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường Tuy nhiên, người chăn nuôi cần chú ý đến quy mô, diện tích trang trại để quyết định lựa chọn công nghệ hầm xây hoặc hầm nhựa hoặc hồ phủ bạt HDPE cho phù hợp.

1 Các loại hầm biogas

1 Nắp nổi

Hầm loại này được phát triển mạnh ở Ấn Độ,nó có một bể hình trụ, độ cao hầm so với đường kính hầm có một tỉ lệ trong phạm vi 2,5:1-4,1:1, được xây dựng bằng gạch,bê tông lưới thép.

Nguyên liệu đầu vào chủ yếu là các loại phân cung cấp bán liên tục,và được lấy bã thải ra làm phân bón qua một ống tháo với lượng bằng lượng nguyên liệu đưa vào hâm Thời gian duy trì nguyên liệu trong hầm khoản 30 ngày đối với môi trường khí hậu ẩm và 50 ngày đối với vùng khí hậu lạnh Sử dụng phân chuồng với chất đặc, rắn 9 %, năng suất khí sản ra chiếm 0,2-0.3 dung tích ứng với khối lượng nguyên liệu cho vào trong ngày một cách tương đối ổn định Áp lực khí tùy thuộc vào thùng chứa khí trên một đơn vị diện tích và thay đổi trong phạm vi 4-8 cm áp lực nước.

 Không làm ở vùng xa xôi hẻo lánh không có nắp hầm bằng kim loại  Đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên.

 Tương đối nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ, không phù hợp cho vùng núi.