Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình biogas kết hợp hồ sinh học thực vật

KỸ THUẬT SINH HỌC TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Chủ đề: Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nước thải chăn nuôi mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, ngày nhiều dòng sông, kênh rạch ô nhiễm trần trọng tiếp nhận dòng thải từ hoạt động chăn nuôi, đặc biệt vùng nông thôn Để kiểm soát dòng thải chặt chẽ tránh ô nhiễm cho cộng đồng, mong muốn trang trại, hộ chăn nuôi ‘trạm xử lý nước thải’ giảm sức ép cho môi trường, nâng cao hiệu xử lý so với áp dụng bình biogas nên em chọn đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật” Cần nhiều biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi để bảo vệ môi trường MỤC TIÊU CỤ THỂ Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải chăn nuôi heo mô hình Biogas có bổ sung số điểm khác biệt so với mô hình truyền thống Nghiên cứu khả xử lý nước thải hồ sinh học thực vật MỤC TIÊU LÂU DÀI Hướng tới công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi sinh học: + Đơn giản + Dễ áp dụng + chi phí vận hành thấp + Nhiều hội thu sản phẩm từ trình xử lý phục vụ sản xuất, sinh hoạt cho cộng đồng => Từ đó, góp phần giải toán kiểm soát dòng thải trước phát tán môi trường Cải tiến chất lượng môi trường xung quanh, đảm bảo sức khỏe cộng đồng Mô hình xử lý nước thải chăn nuôi công nghệ biogas truyền thống NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu giải pháp công nghệ cải tiến hiệu hoạt động bể Biogas truyền thống giảm thiểu tải lượng ô nhiễm trước thải nguồn tiếp nhận NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Thiết kế mô hình phục vụ nghiên cứu cách bổ sung thêm ngăn lọc đầu bể Biogas vơi vật liệu lọc bã mía Ghi nhận thể tích thành phần khí sinh phân tích tiêu đánh giá ô nhiễm nước, kết luận hiệu xử lý Sơ đồ công nghệ xử lý NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải đầu từ bể Biogas việc dẫn dòng thải sau bể biogas vào hệ thống hồ Sinh học thực vật sử dụng chủ yếu lục bình (Eichhornia crassipers) rau muống (Ipomoea aquatic) => Từ nghiên cứu đó, kết luận hiệu xử lý nước thải chăn nuôi Biogas kết hợp với hồ sinh học thực vật Hầm bể biogas PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp luận Phương pháp cụ thể Phương pháp luận Nước thải chăn nuôi có đặc trưng ô nhiễm hữu cao, giàu Nitơ, vi sinh vật… => khả gây ô nhiễm môi trường cao Khả áp dụng công nghệ phân hủy kỵ khí bể Biogas thích hợp xử lý loại chất thải Ít bùn, sinh lượng, dễ vận hành, tốn kém… Nhận thấy phế phẩm nông nghiệp loại tài nguyên tái sử dụng, tác giả sử dụng bã mía bổ sung vào ngăn bể Biogas loại vật liệu lọc nguồn cacbon đầu vào cho vi sinh vật sử dụng Dòng thải sau công trình Biogas xử ký hồ sinh học thực vật góp phần nâng cao hiệu xử lý dòng thải trước thải môi trường Phương pháp cụ thể Phương pháp thu thập tài liệu Phương pháp xây dựng vận hành mô hình thực nghiệm Phương pháp phân tích mẫu Phương pháp phân tích, xử lý, tổng hợp số liệu: thu thập, phân tích xử lý số liệu có từ nghiên cứu phần mềm Microsoft Excel 2007 Địa điểm nghiên cứu Nước thải chăn nuôi heo, trại chăn nuôi ông Vũ Văn Tâm, Phường An Lợi Đông, Quận 2, TP Hồ Chí Minh Mô hình Biogas dựa công nghệ phân hủy kị khí, có bổ sung ngăn lọc dòng thải đầu vào bã mía Mô hình hồ sinh học hiếu khí, sử dụng hệ thống thực thủy sinh vật sử dụng lục bình (Eichhornia crassipers) rau muống (Aquatica Ipomoea) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Hiệu xử lý mô hình Biogas bổ sung ngăn lọc bã mía nâng cao hiệu xử lý Hiệu khử SS mô hình nghiên cứu nâng cao đạt từ 83-85% Hiệu khử COD từ 84-86% Quá trình khử Nitơ đạt hiệu cao -> mô hình biogas cải tiến có khả loại bỏ từ 70 – 75 % Nitơ nước thải chăn nuôi trình xử lý Hiệu khử P thấp so với hiệu khử thông số ô nhiễm khác Khả loại bỏ vi khuẩn gây bệnh đạt 99,89% 99,83% Khả sinh khí, lượng khí Methane sinh chiếm 55,5 – 58,8 % so với tổng lượng khí sinh 60 ngày nghiên cứu Về khả xử lý hệ thống hồ sinh học thực vật Hồ thực vật loại bỏ từ 62,39% - 62,59% SS nước thải đầu mô hình Biogas cải tiến Loại bỏ từ 60,75% - 67,82% COD, từ 68,25% - 76,34% BOD5 nước thải sau 18 ngày nghiên cứu Khả loại bỏ hai tác nhân chủ yếu gây phú dưỡng hóa ao hồ: hấp thu từ 36,29% - 48,47%N từ 12,44%- 14,63%P Hiệu loại bỏ Coliform 87,66% 92,97% ( giá trị phân tích lúc 18 ngày vận hành mô hình Hồ sinh học) Thời gian xử lý tối ưu hồ thực vật tối ưu khoảng 16 – 18 ngày Từ ngày thứ 19 trở đi, tượng tải xảy ra, tiêu ô nhiễm gia tăng trở lại Việc bổ sung bã mía vào mô hình Biogas kết hợp với hồ thực vật xử lý nước thải chăn nuôi Cần thiết phải kết hợp trình phân hủy kỵ khí nước thải chăn nuôi bổ sung vật liệu bã mía vào mô hình Biogas với hồ sinh học thực vật xử lý nước thải Việc bổ sung bã mía vào mô hình Biogas kết hợp với hồ thực vật xử lý nước thải chăn nuôi KẾT LUẬN Việc bổ sung bã mía vào nghiên cứu cần thiết tạo tỷ lệ C/N thích hợp cho trình phân hủy kỵ khí diễn mô hình biogas Lượng khí biogas sinh có thành phần khí methane vượt trội sử dụng mô hình có bổ sung bã mía, lượng khí H2S giảm Thời gian xử lý hồ thực vật ngắn nhiều so với thực tế -> nhìn chung chưa đủ điều kiện thải nguồn tiếp nhận, góp phần vào việc quản lý dòng thải, giảm áp lưc cho môi trường KẾT LUẬN => Tính khả thi việc bổ sung bã mía vào mô hình biogas việc áp dụng hồ thực vật để xử lý nước thải chăn nuôi hoàn toàn công nghệ sinh học, không tiêu thụ hóa chất hay chế phẩm sinh học thị trường Từ đó, góp phần khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường chăn nuôi nông hộ chăn nuôi TÀI LIỆU THAM KHẢO “Luận văn Nghiên cứu nâng cao hiệu xử lý nước thải chăn nuôi mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật” Nguyễn Trần Ngọc Phương Trịnh Xuân Lai Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải Nxb Xây dựng Hà Nội, 2000 Nguyễn Đình Bảng Giáo trình phương pháp xử lý nước thải ĐHKHTN Hà Nội, 2004 Website: doan.edu.vn MỤC LỤC I Đặt vấn đề II Mục tiêu Mục tiêu cụ thể Mục tiêu lâu dài III Nội dung nghiên cứu IV Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận Phương pháp cụ thể V Địa điểm nghiên cứu VI Kết nghiên cứu VII Kết luận VIII Tài liệu tham khảo ... nâng cao hiệu xử lý so với áp dụng bình biogas nên em chọn đề tài Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi mô hình Biogas kết hợp hồ sinh học thực vật Cần nhiều biện pháp xử lý chất thải chăn nuôi. .. Biogas kết hợp với hồ thực vật xử lý nước thải chăn nuôi Cần thiết phải kết hợp trình phân hủy kỵ khí nước thải chăn nuôi bổ sung vật liệu bã mía vào mô hình Biogas với hồ sinh học thực vật xử lý nước. .. vệ môi trường MỤC TIÊU CỤ THỂ Nghiên cứu hiệu xử lý nước thải chăn nuôi heo mô hình Biogas có bổ sung số điểm khác biệt so với mô hình truyền thống Nghiên cứu khả xử lý nước thải hồ sinh học thực