I. ĐẶT VẤN ĐỀ Chăn nuôi là một ngành rất quen thuộc, nó đã có từ lâu trên thế giới. Ban đầu chỉ ở quy mô hộ gia đình nhằm đảm bảo nguồn thực phẩm động vật hoặc sức kéo cho hộ hay gia đình nhỏ. Nhưng hiện nay ngành chăn nuôi đã phất triển ở mức độ sản xuất hàng hóa với quy mô ngày càng lớn nhằm cung cấp một số lượng lớn thực phẩm động vật cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Các tiến bộ khoa học liên tục được áp dụng nhằm tạo ra hiệu quả và chất lượng hơn. Tuy nhiên từ quá trình chăn nuôi tập trung cao độ này đã sinh ra một vấn đề thu hút dự quan tâm của xã hội, đó là vấn đề ô nhiễm môi trường. Khó khăn trong việc thu gom, tồn trữ và xử lý các chất thải chăn nuôi là vấn đề đầu tiên gắn liền với chăn nuôi tập trung. Ở Việt Nam, môi trường của ngành chăn nuôi mới chỉ được quan tâm trong vài năm trở lại đây khi ngành chăn nuôi hàng hóa đang ngày càng gia tăng. Một số nghiên cứu về sử dụng phân gia súc vào mục đích kinh tế khác như làm phân bón biogas... đã được thực hiện. Tuy nhiên chưc có nghiên cứu đánh giá toàn diện hiện trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi nhằm xây dựng các chính sách quản lí các giải pháp kĩ thuật giảm thiểu ô nhiễm và tái sử dụng hợp lý chất thải gia súc. Do vậy đây là một trong những vấn đề được quan tâm nhất hiện nay tại nước ta.
KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI I ĐẶT VẤN ĐỀ Chăn ni ngành quen thuộc, có từ lâu giới Ban đầu quy mơ hộ gia đình nhằm đảm bảo nguồn thực phẩm động vật sức kéo cho hộ hay gia đình nhỏ Nhưng ngành chăn ni phất triển mức độ sản xuất hàng hóa với quy mô ngày lớn nhằm cung cấp số lượng lớn thực phẩm động vật cho nhu cầu sử dụng ngày cao người Các tiến khoa học liên tục áp dụng nhằm tạo hiệu chất lượng Tuy nhiên từ trình chăn nuôi tập trung cao độ sinh vấn đề thu hút dự quan tâm xã hội, vấn đề nhiễm mơi trường Khó khăn việc thu gom, tồn trữ xử lý chất thải chăn nuôi vấn đề gắn liền với chăn nuôi tập trung Ở Việt Nam, môi trường ngành chăn nuôi quan tâm vài năm trở lại ngành chăn ni hàng hóa ngày gia tăng Một số nghiên cứu sử dụng phân gia súc vào mục đích kinh tế khác làm phân bón biogas thực Tuy nhiên chưc có nghiên cứu đánh giá tồn diện trạng nhiễm mơi trường chăn ni nhằm xây dựng sách quản lí giải pháp kĩ thuật giảm thiểu nhiễm tái sử dụng hợp lý chất thải gia súc Do vấn đề quan tâm nước ta II.TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHĂN NI 1.TÌNH HÌNH CHĂN NI TRÊN THẾ GIỚI Trên giới,chăn nuôi ngành phát triển.Hàng năm,các sản phẩm chế biến từ ngành chăn nuôi thịt,trứng,sữa,da,lông…với số lượng lớn cung cấp cho người sử dụng Phương thức chăn nuôi nước giới có ba hình thức : - Chăn ni quy mơ cơng nghiệp thâm canh công nghệ cao - Chăn nuôi trang trại bán thâm canh - Chăn nuôi nông hộ quy mô nhỏ quảng canh Phương thức chăn nuôi gia súc, gia cầm quy mô lớn ,thâm canh sản xuất hàng hóa chất lượng cao chủ yếu nước phát triển Châu Âu, Phi Mỹ La Tinh Chăn nuôi công nghiệp thâm canh công nghệ cao giới tin học áp dụng chuồng trại, cho ăn, vệ sinh, thu hoạch sản phẩm, xử lý môi trường quản lý đàn Các công nghệ sinh học công nghệ sinh sản áp dụng chăn nuôi nhân giống, lai tạo nâng cao khả sinh sản điều khiển giới tính Chăn nuôi bán thâm canh quảng canh gia súc gia cầm phần lớn nước phát triển Châu Á, Châu Phi, Mỹ La Tinh nước Trung Đông Trong chăn nuôi quảng canh, tận dụng, dựa vào thiên nhiên sản phẩm chăn nuôi xuất thấp thị trường xem phần chăn nuôi hữu Chăn nuôi hữu cơ, chăn nuôi thực số nước phát triển, sản phẩm chăn nuôi người tiêu dùng ưu chuộng.Do thách thức nhân loại mở rộng quy mô phổ cập chăn nuôi hữu Theo số liệu thống kê tổ chức nông lương giới – FAO năm 2013 số lượng đầu gia súc gia cầm giới sau : tổng đàn trâu 182,2 triệu trâu phân bố chủ yếu nước châu Á, tổng đàn bò 1.68,8 triệu con, dê 592,7 triệu con, cừu 847,7 triệu con, gà 14.191,1 triệu tổng đàn vịt 1.008,3 triệu -Sản phẩm chăn nuôi: Thịt gia súc , gia cầm : với số lượng vật nuôi trên, tổng sản lượng thịt sản xuất năm 2009 giới 281 triệu tấn, thịt trâu chiếm 3,30 triệu tấn, thịt bò 61,8 triệu tấn, thịt dê 4,9 triệu tấn, thịt cừu 8,1 triệu tấn, thịt lớn 106 triệu tấn, thịt gà 79,5 triệu tấn, thịt gà 79,5 triệu loại thịt khác thỏ, ngựa, lạc đà, lừa cấu thịt giới nhiều thịt lợn chiếm 37,7% , thịt gà 28,5 % thịt bò 22,6% tổng sản lương thịt , lại 12,7% thịt dê, cừu, ngựa, trâu, vịt vật ni khác 2.Tình hình chăn nuôi Việt Nam Trong lĩnh vực nông nghiệp, chăn nuôi coi ngành kinh tế chịu tác động lớn nước ta tham gia loạt hiệp định thương mại Xem xét thực trạng ngành chăn nuôi Việt Nam giai đoạn vừa qua phát triển với quy mô nhỏ lẻ, thiếu tính thị trường, tốc độ tăng trưởng chậm lại Chăn nuôi trâu không phát triển mạnh điều kiện bãi chăn thả bị thu hẹp, số địa phương người dân thay đổi hình thức chăn ni từ chăn thả rơng sang nuôi nhốt giúp cải thiện hiệu kinh tế chăn ni.Chăn ni bị phát triển đàn bị sữa tăng mạnh,do số doanh nghiệp tăng cường đầu tư, mở rộng quy mô chăn nuôi.Chăn nuôi lợn phát triển tốt giá lợn có xu hướng ổn định cho người chăn nuôi.Chăn nuôi gia cầm phát triển kỳ năm trước, số lượng ngày tăng nhu cầu sử dụng Quy mơ từ chăn ni nhỏ lẻ, phân tán sang chăn nuôi tập trung theo mơ hình trang trại, gia trại, ứng dụng cơng nghệ khoa học kỹ thuật, tăng hiệu kinh tế Về phát triển trang trại chăn nuôi: cho thấy, trang trại chăn nuôi chiếm tỷ trọng cao tổng số lượng trang trại nông nghiệp nước, tỷ trọng có chiều hướng tăng lên,hiện phổ biến trang trại quy mô chăn nuôi theo hộ gia đình, nên đa số hoạt động manh mún, nhỏ lẻ Ngồi ra, chăn ni Việt Nam theo phương thức trang trại quy mô hộ gia đình chưa tạo chuỗi để giảm chi phí, giá thành, nâng cao lợi nhuận Hiện trạng xử lý nước thải chăn nuôi - Trên giới Việc xử lý chất thải chăn nuôi nghiên cứu triển khai nước phát triển từ cách vài chục năm.Các công nghệ áp dụng cho xử lý nước thải giới chủ yếu phương pháp sinh học.Ở nước phát triển quy mô trang trại hàng trăm hecta , trang trại quy mô chăn nuôi lợn lớn ( 10.000 lợn), phân lợn chất thải lợn chủ yếu làm phân vi sinh lượng Biogas cho nhà máy phát điện,nước thải chăn nuôi sử dụng cho mục đích tưới tiêu nơng nghiệp.Tại nước phát triển việc ứng dụng phương pháp sinh học xử lý nước thải chăn nuôi nghiên cứu , ứng dụng cải tiến nhiều năm qua Rất nhiều nước phát triển áp dụng nhiều công nghệ để xử lý nước thải chăn ni, có kể nước phát triển Việt Nam Chăn nuôi hướng chuyển đổi , chuyển dịch cấu nông nghiệp nên quan tâm phát triển Áp lực ngành chăn nuôi Việt Nam Hiện nay, ngành chăn nuôi tâm điểm chịu nhiều thách thức giá cả, chất lượng an tồn thực phẩm Những vấn đề mơi trường chăn ni, chi phí xử lý mơi trường tạo nhiều áp lực chăn nuôi nhỏ lẻ chăn nuôi lớn Ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật để nâng cao chất lượng ngành Quy trình vận chuyển gia súc, gia cầm người chăn nuôi đưa tiêu thụ chưa đảm bảo có kỹ thuật Ý thức chấp hành quy trình xử lý nước thải chăn nuôi hạn chế nên dịch bệnh xảy hộ chăn nuôi phải hứng chịu nơi ủ bệnh, phát tán bệnh mơi trường Hiện người dân gặp khó khăn việc mở rộng quy mô đàn gia súc gia cầm nguồn vốn hạn hẹp Điểm chung hộ chăn ni khơng có hệ thống xử lý chất thải, nằm xen khu dân cư người chăn ni thiếu kiến thức phịng chống dịch bệnh Hằng ngày, chất thải không người dân gom để ni cá, trồng theo hệ thống cống rãnh chạy thẳng ta kênh mương, sơng hồ Sơng gần hộ chăn ni khơng nhiễm khơng khí, tiếng ồn mà cịn lo dịch bệnh xảy khúc kênh mương xã thường xun bị nhiễm đổi màu chất thải, sông hồ cá bị chết, bốc mùi hôi thối Ảnh hưởng nước thải ngành chăn nuôi tới môi trường Một lượng lớn nước thải chăn nuôi không qua xử lý đổ thẳng môi trường bên gây sức ép lớn môi trường Nước thải chăn đe dọa đến mơi trường đất nước khơng khí - Mơi trường nước: Nước thải chăn nuôi không xử lý hay xử lý không triệt để đổ thẳng ao,hồ kênh, rạch làm ô nhiễm nước mặt, nước ngầm.Trong nước thải chăn nuôi chứa lượng lớn chất hữu cơ,khi thải vào môi trường nước,các vi sinh vật phải sử dụng oxy hòa tan để phân hủy chất này,làm giảm lượng oxy hòa tan nước dẫn đến làm suy giảm chất lượng nước Mặt khác nước thải chăn nuôi chứa nhiều chất dinh dưỡng nen chúng gây tượng phú dưỡng hóa ảnh hưởng đến đời sống sinh vật thủy sinh môi trường tiếp nhận Bên cạnh nước cịn mơi trường lý tưởng cho vi sinh vật gây bệnh phát triển - Mơi trường khơng khí Ngồi lượng lớn chất hữu cơ, nước thải cịn chứa khí gây mùi khó chịu như: NH3, H2S, CH4 Tất khí tồn khơng khí quanh khu vực chăn ni tạo nên mùi đặc trưng thối khó chịu, nồng độ cao chúng gây ngạt, kích thích niêm mạc mắt mũi, gây chống váng nhức đầu, gây nổ, - Môi trường đất Nước thải thải chảy tràn mặt đất gây nên tượng rửa trơi,phú dưỡng đất, làm thối hóa đất.Ngồi nước thải cịn ngấm xuống đất gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.Trong nước thải có chứa nhiều loại vi trùng, trứng giun sán gây bệnh cho người động vật.Các tác nhân tồn lâu đất nên chúng có nguy phát tán vào khơng khí, nước mặt, nước ngầm, theo chuỗi thức ăn để gây bệnh III.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI 1.NGUỒN GỐC Nước thải chăn nuôi phát sinh từ khâu vệ sinh nước rửa chuồng trại, nước tiểu, phân thức ăn rơi vãi nên nồng độ ô nhiễm chất thải chăn nuôi cao: COD, BOD, Nitơ, Photpho đặc biệt vi sinh vật gây bệnh 2.Thành phần tính chất Nước thải chăn nuôi loại nước thải đặc trưng, có khả gây nhiễm mơi trường cao hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N, P vi sinh vật gây bệnh Nó thiết phải xử lí trước thải ngồi mơi trường Lựa chọn quy trình xử lí nước thải chăn nuôi cho sở chăn nuôi phụ thuộc nhiều vào thành phần tính chất nước thải, bao gồm: 3.1.Thành phần hữu cơ,vô cơ: Trong thành phần chất rắn nước thải thành phần hữu chiếm 70-80 % gồm hợp chất hydrocacbon, proxit, axit amin, chất béo dẫn xuất cuả chúng có phân thức ăn thừa Chất vô chiếm 20-30 % gồm cát, đất, muối clorua, SO4 Ngoài hàm lượng N,P nước thải tương đối cao khả hấp thụ vật nuôi (Theo Jongbloes Lenis (1992), lượng nitơ vật nuôi ăn vào 100% có 30% lượng nitơ tạo thành sản phẩm cho thể, 70% tiết goài Theo thời gian có mặt oxy mà lượng nitơ nước tồn dạng khác NH4+, NO2-, NO3- Photpho sinh trình tiêu thụ thức ăn vật nuôi, lượng P chiếm 0,25 – 1,4 %, nước tiểu, xác chết vật nuôi Trong nước thải chăn nuôi P chiếm tỉ lệ cao, tồn dạng orthophotphate (HPO42-, H2PO4, PO43-), metaphotphate (hay polyphotphate PO43-) photphate hữu 3.2 Vi sinh vật: Nước thải từ trình chăn nuôi chứa nhiều vi trùng virus gây bệnh vi trùng gây bệnh đóng dấu Erisipelothris insidiosa tồn 92 ngày, Brucella 74 – 108 ngày, samonella – tháng, Leptospiư thải – tháng Ngồi nước thải cịn chứa mơt lượng lớn trứng giun sán với loại điển Fasciotahepatica, Fasciola, Fasico losis buski, Ascaris suum, Cesphagostomum sp, Trichocephalus dentatus phát triển giai đoạn lây nhiễm sau – 28 ngày – tháng Các loại vi trùng gây bệnh như: Salmonella, Ecoli xâm nhập vào mạch nước ngầm Salmonella thấm sâu xuông lớp đất bề mặt 30 – 40 cm nơi thường xuyên tiếp nhận nước thải Trứng giun sán, vi trùng lan truyền xa nhanh bị nhiễm vào nước mặt tạo thành dịch bệnh cho người vật nuôi Ví dụ bảng thành phần tính chất nước thải chăn nuôi heo: (Nước thải nuôi heo sau xử lý yêu cầu đạt tiêu chuẩn loại A QCVN40:2011/BTNMT) IV CÁC CƠNG NGHỆ XỬ LÍ NƯỚC THẢI CHĂN NI 1.1.Bể Aerotank: Bể Aerotank phương pháp xử lý sinh học hiếu khí Ưu điểm bể dễ xây dựng vận hành Bể Aerotank có nhiều loại bể Aerotank truyền thống, bể Aerotank nhiều bậc,… Tuy nhiên bể Aerotank truyền thống sử dụng đơn giản Nguyên tắc hoạt động bể aerotank :công nghệ aerotank công nghệ sử dụng nhiều lâu đời tính hiệu nó.Aerotank quy trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo, chất hữu dễ bị phân hủy sinh học vi sinh vật hiếu khí sử dụng chất dinh dưỡng để sinh trưởng phát triển Qua sinh khối vi sinh ngày gia tăng nồng độ ô nhiễm nước thải giảm xuống Khơng khí bể Aerotank tăng cường thiết bị cấp khí: máy sục khí bề mặt, máy thổi khí… -Ưu điểm bật bể aerotank: -Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90% – Loại bỏ Nito nước thải – Vận hành đơn giản, an tồn – Thích hợp với nhiều loại nước thải – Thuận lợi nâng cấp công suất đến 20% mà khơng phải gia tăng thể tích bể Bể Aerotank 1.2.Bể UASB: Xử lý nước thải UASB q trình xử lý sinh học kỵ khí, nước thải phân phối từ lên khống chế vận tốc phù hợp (v6 (tôt 7.5), cần điều chỉnh pH đó, nước thải khác vấn đề khơng dễ chút nào, bể UASB vừa lên men acid vừa len men methane, mà trình lên men acid xảy pH giảm thấp dễ dẫn đến hiên tượng khó chịu cơng nghệ UASB “Lên men chua” Và lí thiết thực mà sử dụng UASB xử lý nước thải bia, rượu 1.3.Công nghệ MBBR: Xử lý nước thải cơng nghệ đệm di động (MBBR).Q trình xử lý sử dụng loại vi sinh vật bám dính, nhiên giá thể vi sinh sử dụng công nghệ giá thể đệm di động có diện tích bề mặt lớn, chúng ln chuyển động bể nên tận dụng tối đa diện tích bề mặt giá thể vi sinh, mật độ vinh vật cơng trình xử lý MBBR lớn, bên cạnh việc giá thể chuyển động làm tăng khả hịa tan ơxi vào nước, điều khiến hiệu xử lý theo công nghệ cao nhiều so với công nghệ khác Bể MBBR -Ưu điểm: – Diện tích cơng trình nhỏ – Hiệu xử lý BOD cao, đạt mức A QCVN14:2008/BTNMT Bể lọc sinh học Ưu điểm: – Tiết kiệm chi phí nhân cơng (giảm việc trơng coi) – Tiết kiệm lượng (Có thể sử dụng cách thơng gió tự nhiên) 1.8.Cơng nghệ biogas: Biogas cịn gọi khí sinh học hỗn hợp khí sản sinh từ phân hủy hợp chất hữu tác dụng vi khuẩn mơi trường yếm khí Hỗn hợp khí chiếm tỉ lệ gồm : CH4: 60 - 70%; CO2: 30 - 40%, phần cịn lại lượng nhỏ khí: N2, H2,CO,CO…CH4 chiếm lượng lớn khí chủ yếu tạo lượng khí đốt Lượng CH4 chịu ảnh hưởng trình phân hủy sinh học phụ thuộc loại phân, tỉ lệ phân nước, nhiệt độ môi trường, tốc độ dịng chảy… hệ thống phân hủy khí sinh học kỵ khí Hầm biogas chất liệu bạt HDPE màng chống thấm HDPE Hầm bể BIOGAS chất liệu nhựa COMPOSITE Hầm bể BIOGAS xây gạch -Ưu điểm: - Xử lý chất thải Công nghệ biogas Khả chịu tải cơng trình sinh học cao, vi sinh sau cấy xong ổn định, khơng bi sock - Hệ thống xử lý chất thải Công nghệ biogas không sử dụng máy bơm nước; tự chảy từ nguồn thải đến nguồn tiếp nhận -Thu hồi lượng (khí biogas) phục vụ nhu cầu lượng; thu hồi lượng phân hữu oai để trồng - Vốn đầu tư thấp nhanh thu hồi vốn - Chi phí vận hành bảo dưỡng hệ thống xử lý chất thải Công nghệ biogas thấp, trình bảo trì, bảo dưỡng dễ dàng -Nhược điểm: -Xử lý chất thải Công nghệ biogas có chất lượng nước đầu khơng đạt QCVN 24:2009/BTNMT; 1.9.Hồ sinh học: Hồ sinh học gọi hồ ổn định nước thải Xử lý nước thải hồ ổn định phương pháp xử lý đơn giản áp dụng từ thời xa xưa Phương pháp không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản hiệu cao Xử lý theo phương pháp hồ sinh học đơn giản tóm tắt sau: Nước thải – loại bỏ rác, cát sỏi – hồ ổn định – nước xử lý Nguyên tắc hoạt động hồ sinh học: Khi vào hồ, vận tốc dòng chảy nhỏ, loại cặn lắng xuống đáy Các chất hữu lại nước thải bị vi sinh vật hấp thụ oxy hóa mà sản phẩm tạo sinh khối nó, CO2, muối nitorat, nitorit Khí CO2, hợp chất nitơ, phơtpho rong, tảo sử dụng q trình quang hợp, giải phóng oxy cung cấp cho q trình oxy hóa chất hữu vi khuẩn Sự hoạt động rong, tảo giúp ích cho q trình trao đổi chất vi khuẩn Trường hợp nước thải đậm đặc chất hữu cơ, tảo chuyển từ tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào trình oxy hóa chất hữu Nấm, xạ khuẩn thực q trình Các hợp chất nitơ, phơtpho, cacbon hồ sinh học chuyển hóa theo chu trình riêng với tham gia vi khuẩn, tảo thực vật bậc cao khác Xử lý nước thải hồ sinh học lợi dụng trình tự làm nguồn tiếp nhận nước thải Lượng oxy cho q trình sinh hóa chủ yếu khơng khí xâm nhập qua mặt thống hồ trình quang hợp thực vật nước - Ưu điểm : sinh bùn khơng cần phải thơng khí -Nhược điểm :phân hủy khơng triệt để cần nhiệt độ cao V CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI BẰNG MƠ HÌNH BIOGAS Có nhiều quy trình cơng nghệ xử lý nước thải chăn nuôi áp dụng nước ta Việc lựa chọn công nghệ xử lý tùy thuộc vào điều kiện địa lý, điều kiện kinh tế sở chăn nuôi Mục tiêu cuối công nghệ xử lý làm cho nước thải đạt quy chuẩn cho phép trước thải môi trường Mơ hình Biogas mơ hình bảo vệ mơi trường phổ biến hiệu trại chăn nuôi Việt Nam Hiệu bảo vệ môi trường mơ hình biogas khống chế nhiễm mùi hôi, giảm thiểu ô nhiễm nước thải chất thải rắn, đồng thời sử dụng khí sinh học để làm chất đốt Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi biogas Thuyết minh sơ đồ Nước thải thoát khỏi bể biogas chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng cao nên đưa vào bể lắng sơ cấp Trước bể lắng sơ cấp, song chắn rác lắp đặt để loại bỏ tạp chất vơ có kích thước lớn, nhằm đảm bảo an tồn cho máy móc thiết bị cơng trình phía sau Trong bể lắng sơ cấp, hợp chất vơ có khả lắng lắng xuống đáy bể Phần nước bơm lên bể điều hịa Do lưu lượng tính chất nước thải phải qua hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi thời điểm khơng giống nhau, để đảm bảo hiệu suất xử lý cho cơng trình phía sau nước thải bơm vào bể điều hịa để điều hòa lưu lượng nồng độ Máy thổi khí cấp khí vào bể để hịa trộn nước thải, hạn chế q trình yếm khí xảy gây mùi khó chịu, đồng thời ngăn chặn tượng lắng cặn xuống đáy bể Nước thải từ bể điều hịa bơm lên bể sinh học kỵ khí có giá thể Nước thải đưa vào phân phối theo diện tích đáy bể lên tiếp xúc hệ thống giá thể dính bám dạng sợi tạo màng vi sinh dính bám nhằm tăng cường nồng độ vi sinh vật có bể sinh học kỵ khí, đẩy nhanh q trình chuyển hóa chất hữu Trong điều kiện khơng có oxy, sinh vật kỵ khí phân hủy chất hữu có nước thải thành chất vơ dạng đơn giản khí Biogas (CO2,CH4,H2S,NH3) theo phản ứng sau: Chất hữu cơ+Vi sinh vật kỵ khí CO2+CH4+H2S+sinh khối +… Bọt khí bùn có khí bám vào lên bề mặt tạo thành hỗn hợp phía bể Khi va chạm vào chắn phía trên, bọt khí vỡ ra, hạt bùn tách khỏi hỗn hợp lắng xuống đáy bể Phần nước thu vào hệ thống thu nước dẫn sang bể sinh học hiếu khí Tại bể sinh học hiếu khí, hệ thống cấp khí bổ sung khí vào bể, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí tăng trưởng phát triển, đồng thời xáo trộn nước thải bùn hoạt tính có bể Vi sinh vật có bùn hoạt tính sử dụng hợp chất hữu chất dinh dưỡng có nước thải để tạo sinh khối Đồng thời bể này, vi sinh vật thực q trình chuyển hóa amoni thành nitrate, nitrite Phần nước sau sinh học hiếu khí, phần bơm tuần hoàn trở lại bể sinh học kỵ khí để khử hồn tồn nito, phần cịn lại dẫn sang bể lắng sinh học Nước thải hỗn hợp bùn dẫn vào ống trung tâm bể lắng, chảy từ xuống đáy bể Trong trình di chuyển, bơng bùn va chạm vào chắn ống trung tâm rơi xuống đáy bể, phần nước dâng lên thành bể thu vào hệ thống máng tràn bể Bùn từ bể lắng tuần hoàn phần lại bể sinh học hiếu khí để bổ sung thêm hàm lượng vi sinh cho bể Nước qua lắng dẫn sang hồ sinh học Tại hồ sinh học hiếu khí làm thống tự nhiên, trình quang hợp tảo thực toàn tầng nước nên khuếch tán oxy qua bề mặt quang hợp yếu tố cung cấp oxy cho nước Chất hữu oxy hóa chủ yếu nhờ hơ hấp vi khuẩn hiếu khí Qúa trình sinh học diễn theo động học phản ứng bậc Các thành phần BOD, COD Nitơ lại loại bỏ thêm lần Nước sau hồ sinh học bơm lên bể keo tụ – tạo Đầu tiên nước thải bơm vào ngăn keo tụ, hóa chất keo tụ hóa chất điều chỉnh pH bổ sung vào nhằm tạo điều kiện cho trình keo tụ xảy Motor cánh khuấy hịa trộn hóa chất vào nước thải Nước thải tiếp dẫn sang ngăn tạo bơng Các hạt keo lơ lửng có nước nhờ tác dụng chất keo tụ, chúng kết cụm lại tạo thành bơng cặn có kích thước lớn Motor cánh khuấy điều chỉnh với mức độ thích hợp, tránh khuấy động mạnh làm vỡ bơng cặn Hỗn hợp cặn nước thải dẫn sang bể lắng hóa lý Tại bể lắng hóa lý, nước thải dẫn vào ống trung tâm bể lắng, di chuyển từ xuống đáy ngăn lắng Trong q trình di chuyển, bơng cặn va chạm vào chắn ống trung tâm, bị lực rơi xuống đáy bể, phần nước dâng lên thành bể thu vào hệ thống máng thu nước bể Nước sau lắng dẫn qua bể khử trùng Tại bể khử trùng, hệ thống châm hóa chất bổ sung hóa chất nhằm loại bỏ chất độc hại, vi trùng gây hại nước thải Nước sau khử trùng bơm áp lực đưa lên thiết bị lọc áp lực để loại hàm lượng chất lơ lửng cịn sót lại nước thải Nước sau lọc áp lực xả nguồn tiếp nhận Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 40 : 2011/BTNMT Bùn từ bể lắng sơ cấp, lắng hóa lý phần bùn dư từ bể sinh học kỵ khí, lắng sinh học dẫn vào bể chứa bùn xử lý theo yêu cầu Hầm lên men biogas Có nhiều loại hầm lên men Biogas Hiện thịnh hành loại hầm: Hầm xây có nắp cố định, hầm xây có nắp trơi túi biogas nhựa polyethylene Hầm xây gạch, xi măng có nắp cố định hay nắp trơi phát triển nhiều năm Đồng Nai Loại túi ủ biogas nhựa dễ lắp đặt rẻ tiền Chức hầm biogas xử lý phần lớn chất hữu cơ, giảm đáng kể lượng khí độc phát sinh, diệt mầm bệnh nước thải, đồng thời cung cấp lượng khí đốt rẻ tiền Trung bình 1m3 hầm ủ xử lý lượng nước thải 40-50 lít nước thải/ngày với lượng phân 2-3 heo trưởng thành Thời gian nước thải hầm biogas tối thiểu 20 ngày đảm bảo hiệu xử lý Việc xử lý xây dựng hầm biogas phải kỹ thuật viên có chun mơn nghề nghiệp cao thực đảm bảo hoạt động hiệu lâu bền Đối với túi ủ biogas túi nhựa, sở chăn ni mời kỹ thuật viên lắp đặt hay tự thiết kế, thi công theo hướng dẫn kỹ thuật quan chuyển giao kỹ thuật Đối với túi ủ bạt cao cấp HDPE: Việc sử dụng túi biogas vật liệu HDPE có số ưu điểm sau: - Tấm bạt HDPE có bề mặt màu đen, tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời hấp thu nhiều nhiệt lượng, giữ ổn định nhiệt nên nhiệt độ hầm biogas cao so với hầm bê tơng Do đó, hiệu sinh gas cao - Kỹ thuật xây dựng đơn giản, thể tích lớn - Đảm bảo độ kín nên hiệu cao suốt trình sử dụng cơng trình - Bảo trì (hút bùn cặn) dễ dàng nên dễ sàng sau thời gian sử dụng (trung bình 05 năm) để trì hiệu sinh khí gas tốt cơng trình - Chi phí vận hành, bảo dưỡng thấp trung bình khoảng 5% tổng chi phí phần bạt HDPE nắp thu gas - Chi phí đầu tư rẻ (chỉ khoảng 1/5 giá thành so với hầm bê tông, tương đương 100.000 đ/m3 hầm) - Tuổi thọ trung bình bạt HDPE thu gas trung bình 10 năm, bạt HDPE lót đáy tuổi thọ 100 năm Sơ đồ túi Biogas nhựa Polyetylen Sơ đồ hầm Biogas nắp cố định Sơ đồ hầm Biogas nắp cố định Sơ đồ hầm nắp (25m3) Ví dụ: Một trại chăn ni heo với cơng suất 400 heo thịt 100 heo nái công nghiệp, ngày thải môi trường khoảng 1,5-2,5 phân; 15-90m3 nước thải Đây nguồn gây ô nhiễm môi trường khơng khí, mơi trường nước mặt, nước ngầm, mơi trường đất khơng có biện pháp xử lý thích hợp Để giảm mùi chủ trại chăn ni lắp đặt mơ hình biogas với thơng số sau: - Hệ thống hầm chứa túi khí dài 32m, rộng 1,2m, sâu 1,4m, xây gạch thẻ, có tơ chống thấm Tổng thể tích hầm 54m3, nắp đậy bê tơng cốt thép - Túi chứa khí Polyetylen dài 35m treo trần chuồng nuôi Hiệu mơ hình Biogas trại chăn ni với quy mơ là: - Giảm khoảng 70% tải lượng ô nhiễm nước thải, qua giảm mùi Điều làm cho trại chăn ni khơng cịn bị người dân xung quanh kiện cáo, cơng việc kinh doanh trở nên thuận lợi - Tiết kiệm kinh phí mua nhiên liệu đun nấu sử dụng khí sinh học để đun nấu thay cho chất đốt khác Ngồi ra, lượng khí sinh học cịn thừa trại chăn ni cung cấp cho hộ lân cận sử dụng phát điện VI.KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ -Lượng nước thải chăn nuôi năm lớn tăng lên theo năm -Chăn nuôi khơng có nhu cầu lớn sử dụng nguồn tài nguyên nước mà loại thải khối lượng lớn chất thải lỏng với nhiều chất gây ô nhiễm hàm lượng vi sinh vật, hàm lượng chất lơ lửng, hóa chất hịa tan, -Phần lớn nước thải chăn nuôi không qua xử lý thải thẳng môi trường gây ô nhiễm môi trường đất, nước khơng khí -Cần có biện pháp xử lý thích hợp: -Tùy vào nguồn gốc,thành phần tính chất nước thải để lựa chọn cơng nghệ xử lý phù hợp -Cần khuyến khích người áp dụng quy trình xử lý nước thải,tăng cường cơng tác quản lý nâng cao ý thức người dân để đảm bảo chất lượng môi trường VII TÀI LIỆU THAM KHẢO http://tailieu.vn/doc/tieu-luan-ho-sinh-hoc-trong-xu-ly-nuoc-thai-1721199.html http://westerntechvn.com.vn/ho-sinh-hoc-trong-xu-ly-nuoc-thai.htm http://moitruongvietwater.com/xu-ly-nuoc-thai-chan-nuoi-bang-ham-u-biogashpde/ http://sta.soctrang.gov.vn/index.php/d-ch-v-moi-tru-ng/khi-sinh-h-c-biogas/107cong-ngh-biogas http://moitruongsach.vn/xay-dung-he-thong-xu-ly-nuoc-thai-chan-nuoi-heo200m3ngay/ ... nước thải chăn nuôi không qua xử lý đổ thẳng môi trường bên gây sức ép lớn môi trường Nước thải chăn đe dọa đến mơi trường đất nước khơng khí - Mơi trường nước: Nước thải chăn nuôi không xử lý. .. học xử lý nước thải chăn nuôi nghiên cứu , ứng dụng cải tiến nhiều năm qua Rất nhiều nước phát triển áp dụng nhiều công nghệ để xử lý nước thải chăn ni, có kể nước phát triển Việt Nam Chăn nuôi. .. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI BẰNG MƠ HÌNH BIOGAS Có nhiều quy trình công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi áp dụng nước ta Việc lựa chọn công nghệ xử lý tùy thuộc vào điều kiện địa lý, điều