Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí trong xử lý nước thải chăn nuôi tại trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - BỒ XUÂN LỘC “ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÙN HẠT HIẾU KHÍ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI TẠI TRANG TRẠI LỢN GIỐNG F1 PHƢỢNG TIẾN, XÃ PHƢỢNG TIẾN HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN ” KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành/ngành: Khoa học môi trƣờng Khoa: Môi Trƣờng Khóa học: 2013 - 2017 Thái Nguyên, 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - BỒ XUÂN LỘC “ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BÙN HẠT HIẾU KHÍ TRONG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHĂN NI TẠI TRANG TRẠI LỢN GIỐNG F1 PHƢỢNG TIẾN, XÃ PHƢỢNG TIẾN HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành/ngành: Khoa học môi trƣờng Lớp: 45MT-N04 Khoa: Môi Trƣờng Khóa học: 2013 - 2017 Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S Hoàng Quý Nhân Thái Nguyên, 2017 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp giai đoạn cần thiết sinh viên, trình thực tập tốt nghiệp nhằm vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, qua sinh viên trƣờng hoàn thiện kiến thức lý luận, phƣơng pháp làm việc thực tế nhƣ nâng cao đƣợc trình độ chuyên ngành cho thân Xuất phát từ yêu cầu đào tạo thực tiễn, đƣợc đồng ý Ban giám hiệu trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, khoa Mơi Trƣờng giảng viên hƣớng dẫn Th.S Hồng Q Nhân, em tiến hành thực đề tài: “Đề xuất ứng dụng cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nước thải chăn nuôi trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.” Để hoàn thành đƣợc đề tài em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Môi Trƣờng trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên tận tình dạy dỗ em suốt năm qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Th.S Hoàng Quý Nhân ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo tập thể cán bộ- công nhân Trại lợn giống F1 Phƣợng Tiến- Công ty cổ phần Nam Việt tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực tập cơng ty Trong q trình thực đề tài, có nhiều cố gắng nhƣng thời gian lực thân hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn để đề tài em đƣợc hoàn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng năm 2017 Sinh viên thực Bồ Xuân Lộc ii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân phối nƣớc trái đất Bảng 2.2 Thành phần (%) phân gia súc gia cầm 10 Bảng 2.3 Giá trị C để làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép thông số ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi 10 Bảng 2.4 Đặc tính bùn hạt bùn hoạt tính truyền thống 17 Bảng 3.1 Vị trí, dụng cụ, thời gian cách bảo quản mẫu 20 Bảng 4.1 Kết phân tích hàm lƣợng số chất có nƣớc thải chăn ni Trang Trại Lợn Giống F1 Phƣợng Tiến 29 iii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Hệ thống sục khí bể Aerotank 12 Hình 2.2: Hệ thống bể cơng nghệ xử lý nƣớc thải AAO 13 Hình 2.3 Cơng nghệ xử lý nƣớc thải MBR thực tế 15 Hình 2.4 Bể SBR cơng nghệ xử lý nƣớc thải bùn hạt hiếu khí16 Hình 3.1 Vị trí lấy mẫu đồ ảnh vệ tinh từ Google Map 20 Hình 4.1 Bản đồ vị trí địa lý xã Phƣợng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 24 Hình 4.2 Hình ảnh chụp từ vệ tinh khu vực Trang Trại Lợn Giống F1 Phƣợng Tiến thuộc xóm Phỉnh, xã Phƣợng Tiến huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 25 Hình 4.3 Biểu đồ chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi sau xử lý trang trại số tiêu 30 Hình 4.4 Biểu đồ chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi sau xử lý trang trại số tiêu lại 32 Hình 4.5 Quá trình hình thành bùn hạt hiếu khí 33 Hình 4.6 Chu trình làm việc bể SBR 35 Hình 4.7 Bùn hạt hiếu khí giống bể cơng ty TNHH TMDV XD Đoàn Gia Phát 36 Hình 4.8 Các thiết bị hai bể SBR 37 Hình 4.9 Thời gian chu kỳ làm việc bể SBR 37 Hình 4.10 Sơ đồ cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi sử dụng bể SBR 38 iv DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa từ viết tắt Quy trình xử lý sinh học liên AAO (Anaerobic- Anoxic- Oxic) tiếp ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác BOD (Biochemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy sinh học BVMT Bảo vệ môi trƣờng COD (Chemical Oxygen Demand) Nhu cầu oxy hóa học DO (Dissolve Oxygen)) Nồng độ oxy hòa tan FAO (Food Anh Agriculture Tổ chức Lƣơng thực Nông Organization of the United Nations) nghiệp Liêp Hiệp Quốc HDPE (Hight Density Poli Etilen) Vật liệu nhựa dẻo mật độ cao LHQ Liên hiệp Quốc MBR (Membrance Bio Reator) Bể lọc sinh học màng QCVN Quy chuẩn Việt Nam Bể xử lý nƣớc thải SBR (Sequencing Batch Reactor) phƣơng pháp sinh học theo quy trình phản ứng mẻ liên tục TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TSS (Total Suspended Solid) Tổng chất rắn lơ lửng UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bể xử lý sinh học dòng chảy Blanket) ngƣợc qua tầng bùn kỵ khí v MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2.Mục tiêu cụ thể 1.3.Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa đề tài nghiên cứu khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở pháp lý đề tài 2.2 Cơ sở lý luận khoa học đề tài 2.2.1 Cơ sở khoa học môi trƣờng 2.3 Cơ sở thực tiễn đề tài 2.3.1.Tổng quan tài nguyên nƣớc 2.3.2 Nƣớc thải chăn nuôi 2.4 Một số công nghệ xử lý nƣớc thải chăn nuôi .11 2.4.1 Bể Aerotank 12 2.4.2 Công nghệ AAO 13 2.4.3 Công nghệ MBR 14 2.4.4 Công nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải 15 2.5 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ bùn hạt hiếu khí ứng dụng cơng nghệ giới nƣớc 17 2.5.1 Trên giới 17 2.5.2 Tại Việt Nam 17 PHẦN ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 vi 3.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .18 3.2 Phạm vi nghiên cứu 18 3.3 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 18 3.3.1 Địa điểm nghiên cứu 18 3.3.2 Thời gian nghiên cứu 18 3.3 Nội dung nghiên cứu 18 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .19 3.4.1 Phƣơng pháp thu thập thông tin, kế thừa số liệu, tài liệu 19 3.4.2 Phƣơng pháp lấy mẫu trƣờng phân tích phòng thí nghiệm 19 3.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu, so sánh đánh giá 21 3.4.4 Phƣơng pháp tổng hợp kết viết báo cáo 22 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 4.1 Hiện trạng khu vực nghiên cứu 23 4.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 23 4.1.2 Hiện trạng khu vực nghiên cứu 27 4.2 Đánh giá hiệu xử lý công nghệ Biogas trang trại 28 4.3 Đề xuất ứng dụng mơ hình bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn 32 4.3.1 Sơ đồ trình tạo thành hạt hiếu khí 33 4.3.2 Ƣu điểm công nghệ xử lý nƣớc thải SBR bùn hạt hiếu khí 34 4.3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải bùn hạt hiếu khí sử dụng bể SBR 36 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Kiến nghị .42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong năm, qua ngành chăn nuôi phát triển bền vững đạt kết đáng ghi nhận, đáp ứng nhu cầu thực phẩm nƣớcngày cao xã hội Ngày nay, ngành chăn nuôi nƣớc ta có dịch chuyển nhanh chóng từ chăn ni nông hộ sang chăn nuôi trang trại, công nghiệp; từ chăn nuôi nhỏ lẻ lên chăn nuôi quy mô lớn Đảng Chính phủ quan tâm tới ngành chăn ni để với ngành trồng trọt, thủy sản đảm bảo an ninh lƣơng thực, thức phẩm thông quanhững chủ trƣơng, sách nhằm định hƣớng tạo chế khuyến khích để ngành chăn ni phát triển nhanh, mạnh vững Tuy nhiên,mặt chƣa đƣợc chăn ni vấn đề nhiễm mơi trƣờng Cộng đồng khoa học nƣớc rõ gây ô nhiễm môi trƣờng lớn nông nghiệp Việt Nam từ trồng trọt chăn nuôi Theo báo cáo Tổ chức Nông Lƣơng Thế giới (FAO), chất thải gia súc toàn cầu tạo 65% lƣợng Nitơ oxit (N 2O) khí Đây loại khí có khả hấp thụ lƣợng mặt trời cao gấp 296 lần so với khí CO2 Cùng với loại khí khác nhƣ CO2, CH4,… gây nên hiệu ứng nhà kính làm trái đất nóng lên Theo số liệu Tổng cục thống kê, năm 2014 đàn lợn nƣớc ta có khoản 26,76 triệu con, đàn trâu bò khoảng 7,75 triệu con, đàn gia cầm khoảng 327,69 triệu Trong chăn ni nơng hộ chiếm tỷ trọng khoảng 65-70% số lƣợng sản lƣợng Từ số đầu gia súc, gia cầm có quy đổi đƣợc lƣợng chất thải rắn (phân chất độn chuồng, loại thức ăn thừa rơi vãi) đàn gia súc, gia cầm thải khoảng 76 triệu tấn, khoảng 30 triệu khối chất thải lỏng (nƣớc tiểu, nƣớc rửa chuồng, nƣớc từ sân chơi, bãi vận động, bãi chăn) Phân vật nuôi chứa nhiều chất chứa nitơ, phốt pho, kẽm, đồng, chì, Asen, Niken(kim loại nặng)… vi sinh vật gây hại khác gây ô nhiễm không khí mà làm nhiễm đất, làm rối loạn độ phì đất, mặt nƣớc mà nguồn nƣớc ngầm Xuất phát từ thực tế đó, dƣới hƣớng dẫn giảng viên ThS Hoàng Quý Nhân, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nước thải chăn nuôi trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến , xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.” 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung – Đề xuất ứng dụng mơ hình cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn ni tại Trang Trại Lợn Giống F1 Phƣợng Tiến – Công ty Cổ Phần Việt xóm Phỉnh, xã Phƣợng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 1.2.2.Mục tiêu cụ thể – Đánh giá chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi sau xử lý sở thực tập Trang Trại Lợn Giống F1 Phƣợng Tiến – Công ty Cổ Phần Việt xóm Phỉnh, xã Phƣợng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên – Đề xuất ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn ni giới thiệu đƣợc cơng nghệ này, tính hiệu quả, quy trình vận hành, thiết thực công nghệ 1.3.Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa đề tài nghiên cứu khoa học – Phản ánh thực trạng chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi tại: “Trang trại lợn giống F1 Phƣợng Tiến” – Với việc đƣa đề xuất áp dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí vào xử lý nƣớc thải chăn ni, đề tài có ý nghĩa đƣa hƣớng góp phần thay đổi công nghệ xử lý nƣớc thải cũ dần trở nên lỗi thời không đáp ứng đƣợc yêu cầu tiêu chất thải đầu 34 4.3.2 Ưu điểm công nghệ xử lý nước thải SBR bùn hạt hiếu khí Bể SBR (Sequencing Batch Reactor): bể phản ứng làm việc theo mẻ dạng công trình xử lý bùn hoạt tính nhƣng giai đoạn sục khí lắng diễn bể Hệ thống SBR hệ thống dùng để xử lý nƣớc thải sinh học chứa hợp chất hữu nito cao Hệ thống hoạt động liên tục bao gồm trình bơm nƣớc thải – phản ứng – lắng – hút nƣớc ra, q trình phản ứng hay gọi q trình tạo hạt (bùn hạt hiếu khí) q trình phụ thuộc vào khả cấp khí, đặc điểm chất nƣớc thải đầu vào Hệ thống SBR hệ thống xử lý có hiệu cao q trình sử dụng lƣợng, dễ kiểm sốt cố xảy ra, xử lý với lƣu lƣợng thấp, tốn diện tích phù hợp với trạm xử lý có cơng suất nhỏ, ngồi cơng nghệ SBR xử lý hàm lƣợng chất nhiễm có nồng độ thấp [15] Các giai đoạn xử lý nƣớc thải pha làm đầy- pha phản ứng- pha lắngpha xả nƣớc- pha chờ – Pha làm đầy (Filling): đƣa nƣớc thải đủ lƣợng qui định trƣớc vào bể SBR bắt đầu chất nhiễm sinh học bị thối rửa – Pha thổi khí (Reaction): phản ứng sinh hoá hoạt động nhờ vào việc cung cấp khí, sinh khối tổng hợp BOD, Ammonia Nito hữu – Pha lắng (Settling): Sau oxy hoá sinh học xảy ra, bùn đƣợc lắng nƣớc bề mặt tạo lớp màng phân bùn nƣớc đặt trƣng – Pha rút nƣớc (Discharge): Nƣớc bề mặt sau thời gian lắng (nƣớc đầu xử lý) đƣợc tháo khỏi bể SBR mà cặn theo sau – Pha chờ : Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian vận hành (pha bỏ qua) [15] 35 Hình 4.6 Chu trình làm việc bể SBR Theo nghiên cứu nhà khoa học cơng nghệ bùn hạt hiếu khí sử dụng bể SBR đem lại hiệu xử lý cao đặc biệt xử lý nƣớc thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, dƣới số lý để sở sản xuất có nguồn nƣớc thải chứa chất hữu trang trại chăn nuôi nên lựa chọn công nghệ này: Không cần xây dựng bể lắng 1, lắng 2, aerotank hay chí Bể điều hòa Giảm đƣợc chi phí giảm thiểu nhiều loại thiết bị so với qui trình xử lý hiếu khí cổ điển Tất q trình xảy bể, hàm lƣợng tổng chất rắn lơ lững đầu đạt 10 mg/l thơng qua hiệu việc sử dụng decanter mà không cần đến bể lắng Trong chu kỳ xử lý điều chỉnh đƣợc ba điều kiện hiếu khí, kị khí, thiếu khí việc loại bỏ chất dinh dƣỡng sinh học, bao gồm q trình nitrat hóa, phản nitrat hóa loại bỏ photphos Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) đầu đạt đƣợc mức 5mg/l, hàm lƣợng nito tổng đạt đƣợc mg/l thơng qua q trình chuyển hóa ammoniac thành nitrat điều kiện hiếu khí chuyển hóa nitrat thành nito điều kiện thiếu khí bể Hàm lƣợng photpho sau củng có đạt đƣợc mức nhỏ mg/l nhờ kết hợp xử lý sinh học tác nhân hóa học Áp dụng đƣợc với trang trại có quy mô nhỏ, vừa lớn SBR đáp ứng đƣợc nƣớc thải đầu chứa nồng độ ô nhiễm thấp đặc biệt hiệu xử lý nƣớc thải chăn nuôi đặc thù nguồn nƣớc thải có hàm lƣợng Nitơ cao 36 Kết cấu đơn giản bền so với công nghệ sử dụng phƣơng pháp hiếu khí thơng thƣờng Hệ thống SBR linh động xử lý nhiều loại nƣớc thải khác với nhiều thành phần tải trọng Dễ dàng bảo trì, bảo dƣỡng thiết bị (các thiết bị ít) mà khơng cần phải tháo nƣớc cạn bể Chỉ tháo nƣớc bảo trì thiết bị nhƣ: cánh khuấy, motor, máy thổi khí, hệ thống thổi khí Hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động TSS đầu thấp, hiệu khử photpho, nitrat hóa khử nitrat hóa cao; Q trình kết bơng tốt khơng có hệ thống gạt bùn khí; Ít tốn diện tích khơng có bể lắng q trình tuần hồn bùn; Chi phí đầu tƣ vận hành thấp; Quá trình lắng trạng thái tĩnh nên hiệu lắng cao 4.3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải bùn hạt hiếu khí sử dụng bể SBR 4.3.3.1 Bùn giống Để hệ thống hoạt động cần có vi sinh vật hiếu khí phân giải chất hữu cơ, với mơ hình nghiên cứu tơi đề xuất sử dụng bùn giống bùn hạt hiếu khí (bùn hoạt tính hiếu khí) đƣợc mua từ Cơng ty TNHH TM DV XD Đồn Gia Phát có địa tại: 232/16/7 Hiệp Thành 13, Khu phố 5, Hiệp Thành, Quận 12, Tp Hồ Chí Minh Hình 4.7 Bùn hạt hiếu khí giống bể cơng ty TNHH TMDV XD Đồn Gia Phát 37 4.3.3.2 Sơ đồ bể SBR Dương Tuấn Linh (2006) [4] Hình 4.8 Các thiết bị hai bể SBR LV Cảm biến mức FL Cảm biến đo lưu lượng bùn DO Cảm biến đo nồng độ oxy B Bơm hút bùn M Máy khuấy V Van đóng mở đuờng ống  Phân tích làm việc, yêu cầu bể SBR Bể SBR làm việc chế độ so le với chu kỳ làm việc bể Khi bể SBR làm việc đƣợc bể SBR bắt đầu làm việc Cả hai bể làm việc theo chu kỳ lặp lặp lại dừng hệ thống cách cƣỡng  Thời gian làm việc trình xử lý bể: + Xả nƣớc vào bể: 60’ + Khấy: 90’ + Lắng: 45’ + Xả nƣớc khỏi bể: 30’ + Hút bùn: 15’ Hình 4.9 Thời gian chu kỳ làm việc bể SBR 38 Trong chu kỳ làm việc bể ta phải ý q trình hút bùn có tƣợng: hết thời gian trình hút bùn mà bùn việc bơm hút bùn tiếp tục diễn tránh tƣợng bùn đọng lại đƣờng ống bị khô gây tắc đƣờng ống dẫn bùn Việc lập trình điều khiển phải có chuẩn bị cho tƣợng Nếu hết thời gian hút bùn bùn đƣờng ống phải mở đƣờng ống vận hành bơm hút bùn đến hết bùn đƣờng ống cho chu kỳ làm việc bể bắt đầu 4.3.3.4 Sơ đồ hoạt động hệ thống xử lý nước thải bùn hạt hiếu khí sử dụng bể SBR theo đề xuất Do ƣu điểm cơng nghệ bùn hạt hiếu khí áp dụng theo hệ thống xử lý SBR xin đề xuất mô hình chi tiết cụ thể nhƣ sau: Nƣớc thải đầu vào Song chắn rác Thiết bị khuấy, đảo Bể điều hòa Máy bơm sục khí SBR Bể chứa bùn nén bùn sau xử lý Bể thủy sinh Nƣớc thải mơi trƣờng Bãi thải chất thải rắn Hình 4.10 Sơ đồ cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi sử dụng bể SBR 39  Giải thích sơ đồ: – Nước thải đầu vào: nguồn nƣớc thải thô xả thải trực tiếp từ hệ thống chuồng trại – Song chắn rác: dùng để giữ lại loại rác có kích thƣớc lớn, tránh tắc nghẽn bơm, đƣờng ống, kênh dẫn gây ảnh hƣởng tới hệ thống xử lý nƣớc thải – Bể điều hồ: có nhiệm vụ điều hồ lƣu lƣợng nồng độ nƣớc thải.Bể điều hồ làm giảm kích thƣớc tạo chế độ làm việc ổn định cho cơng trình phía sau, tránh tƣợng q tải hệ thống xử lý – Bể SBR: Có bể SBR hoạt động luân phiên nhau, xảy trình phản ứng phân giải chất hữu có nƣớc thải, nƣớc thải đƣa vào bể SBR đƣợc thực theo giai đoạn nhau: + Làm đầy nƣớc thải + Thổi khí + Để lắng tĩnh + Xả nƣớc thải xả bùn dƣ (bùn sau xử lý) – Bể thủy sinh: Nuôi loại thực vật thủy sinh để xử lý hàm lƣợng chất hữu sót lại – Phần nước thải sau qua bể thủy sinh đƣợc thải môi trƣờng đạt yêu cầu tiêu chuẩn nƣớc thải chăn nuôi – Bể chứa bùn nén bùn sau xử lý: nơi chứa bùn xả từ bể SBR sau phản ứng hoàn tất, bùn đƣợc làm giảm độ ƣớt vận chuyển bãi thải – Bãi thải chất thải rắn: nơi chứa bùn sau qua xử lý, tận dụng bùn để làm lớp đất phủ cho trồng trọt – Thiết bị khuấy đảo: Các máy có chức khuấy đảo nguồn nƣớc thải bể điều hòa giúp nguồn nƣớc thải có nồng độ – Máy bơm sục khí: Là hệ thống máy bơm khí để đẩy nhanh q trình phản ứng bể SBR 40  Thuyết minh công nghệ Sau nƣớc thải chảy từ hệ thống chuồng nuôi gia súc hệ thống xử lý qua song chắn rác vật thể có kích thƣớc lớn, phân hủy bị giữ lại, nƣớc thải tiếp tục đến bể điều hòa đƣợc khuấy giúp điều hòa lƣu lƣợng nồng độ chất thải, tiếp sau nƣớc thải từ bể điều hòa qua bể SBR, trình phản ứng xảy vi sinh vật hiếu khí từ bùn hạt hiếu khí tiến hành phân giải chất hữu có nƣớc thải dƣới xúc tác q trình sục khí từ máy bơm, sau nƣớc thải đƣợc dẫn qua bể thủy sinh, thực vật thủy sinh tiến hành bƣớc phân giải chất hữu sót lại, lƣợng bùn dƣ đƣợc xả sang bể lắng bùn chứa bùn sau xử lý, bùn đƣợc giảm độ ƣớt đƣa bãi thải 41 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau tìm hiểu cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi nhƣ tiến hành lấy mẫu nƣớc thải để phân tích đánh giá hiệu hệ thống xử lý nƣớc thải công nghệ biogas địa điểm thực tập Trang Trại Lợn Giống F1 Phƣợng Tiến Công ty Cổ phần Nam Việt xã Phƣợng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, tác giả xin đƣa số kết luận: Về trạng nƣớc thải đầu vào hệ thống xử lý: Ta thấy hai tiêu TSS COD từ nguồn nƣớc thải đầu vào hệ thống nằm giới hạn theo QCVN 62 – MT:2016/BTNMT loại B Nguyên nhân trang trại q trình vừa thi cơng vừa hoạt động, số lƣợng lợn trại tƣơng đối cơng trình vệ sinh chuồng trại vào hoạt động nên nƣớc rửa sàn chuồng chƣa đến mức gây ô nhiễm vƣợt giới hạn Dự kiến sau trang trại vào hoạt động với quy mô 1200 nái khai thác tối đa hiệu xử lý cơng trình xử lý nƣớc thải Về hiệu xử lý công nghệ Biogas bể thủy sinh kết hợp, kết nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng chất nƣớc thải sau xử lý qua Biogas giảm đáng kể Hàm lƣợng TSS giảm từ 98,00 mg/l xuống 2,00 mg/l; COD giảm từ 220,00 mg/l xuống 20,00 mg/l; BOD5 giảm từ 176,00 mg/l xuống 16,00 mg/l Các tiêu đạt quy chuẩn thải theo QCVN 62 – MT:2016/BTNMT loại B Độ pH nằm khoảng 7,44-7,89 mơi trƣờng thích hợp cho vi sinh vật hoạt động tốt tiêu đạt theo QCVN 62 – MT:2016/BTNMT loại B Các tiêu DO, Độ đục, Tổng P không nằm quy chuẩn thải QCVN 62 – MT:2016/BTNMT, tiêu DO 42 tổng P mẫu có thay đổi khơng theo ngun tắc giảm dần điều cho thấy hệ thống xử lý nƣớc thải công nghệ Biogass số tiêu chƣa thật hiệu Về q trình tìm hiểu cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi nhận thấy công nghệ đại đƣợc áp dụng nhiều nƣớc phát triển giới có hiệu tích cực xử lý nƣớc thải có hàm lƣợng chất hữu cao đặc biệt nitơ tổng photpho cao phù hợp với việc xử lý chất thải chăn nuôi trang trại chăn nuôi lợn nƣớc ta 5.2 Kiến nghị Do công nghệ bùn hạt hiếu khí có nhiều ƣu điểm xử lý nƣớc thải hữu nói chung nƣớc thải chăn ni nói riêng nên việc áp dụng cơng nghệ vào thực tế trang trại chăn nuôi mà cụ thể trang trại chăn nuôi lợn nƣớc ta cần thiết mức độ ảnh hƣởng nguồn nƣớc thải môi trƣờng ngày lớn có nguy gây ảnh hƣởng lâu dài Cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn nuôi công nghệ đại dựa hoạt động vi sinh vật hiếu khí để xử lý nƣớc thải hữu từ mức giới hạn cho phép mức tiêu chuẩn, phƣơng pháp đại có tính hiệu cao nhƣng u cầu trình độ thi công vận hành cao công nghệ truyền thống sử dụng vi sinh vật kỵ khí xử lý nƣớc thải nhƣ công nghệ Biogas… TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu nƣớc Bộ Tài Nguyên & Môi Trƣờng (2014), Luật Bảo vệ môi trường 2014, Nxb Lao động - Xã hội Ban Quản Lý Nông Thôn Mới Xã Phƣợng Tiến (2012), Quy hoạch xây dựng nông thôn xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, Thái Nguyên Trần Quang Lộc, Nguyễn Đăng Hải , Trần Thị Tú , Hoàng Ngọc Tƣờng Vân, Nguyễn Quang Hƣng (2014) Sự hình thành phát triển bùn hạt hiếu khí lưu lượng sục khí khác bể phản ứng theo mẻ luân phiên, Tạp chí Khoa học Trƣờng Đại học Cần Thơ Dƣơng Tuấn Linh (2006), Nghiên cứu thiết kế mơ hình tự động hóa điều khiển bể SBR hệ thống xử lý nước thải Hà Nội Viện Công nghệ Môi trƣờng (2012), Báo cáo trạng chăn ni số trang trại lơn phía bắc năm 2012, Hà Nội Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam (1999), Báo cáo kết phân tích chất lượng mơi trường khơng khí số xí nghiệp chăn ni quốc doanh năm 1999, TP Hồ Chí Minh Vũ Thị Linh (2014) Xử lý nước thải công nghệ Aerotank, Hà Nội Lê Hoàng Nam (2013), Phân phối nƣớc trái đất, Cần Thơ Mạnh Quốc (2017), Xử lý ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi, Hà Nội 10 Văn Hữu Tập (2015) Sự hình thành và phát triển của bùn hạt hiế u khí ở tải trọng hữu khác bể theo mẻ luân phiên, Hà Nội II Tài liệu nƣớc Ngoài 11 Beun J J, Hendriks A, Van Loosdrecht MCM, et al 1999 Aerobic granulation in a sequencing batch reactor Water Research 33(10):2283–2290 12 Wang, Q., Du, G., Chen, J (2003) Aerobic Granular Sludge Cultivated Under The Selective Pressure as a Driving Force, Process Biochemistry, 39, 557 – 563 III Tài liệu Internet 13 Văn Hữu Tập (2014), Xử lý nước thải công nghệ SBR nay, https://moitruongviet.edu.vn/tinh-hinh-xu-ly-nuoc-thai-o-vietnama-trong-nhung-nam-qua/ [Ngày truy cập: 12 tháng 02 năm 2017] 14 Văn Trọng Tiến (2015), Sự phát triển công nghệ xử lý nước thải Việt Nam những năm qua, https://moitruongviet.edu.vn/tinh-hinh-xuly-nuoc-thai-o-viet-nama-trong-nhung-nam-qua/ [Ngày truy cập: 12 tháng 02 năm 2017] 15 Văn Trọng Tuấn (2013) Xử lý nƣớc thải công nghệ bùn hạt hiếu khí, http://moitruongsach.vn/xu-ly-nuoc-thai-bang-cong-nghe-bun-hat- hieu-khi [Ngày truy cập: 22 tháng 02 năm 2017] PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG Q TRÌNH THỰC TẬP VÀ LẤY MẪU PHÂN TÍCH Phối hợp KTV xây dựng bể biogas Sinh viên tiến hành lấy mẫu phân tích Nguồn nƣớc thải từ chuồng lợn bể xử lý Hệ thống bể xử lý xây dựng Chuẩn độ KMnO4 Phân tích mẫu Phòng thí nghiệm Khoa mơi trƣờng – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên ... Quý Nhân, em tiến hành thực đề tài: Đề xuất ứng dụng cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nước thải chăn nuôi trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến, xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Ngun.”... nghiên cứu đề tài: Đề xuất ứng dụng cơng nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nước thải chăn nuôi trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến , xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên. ” 1.2 Mục tiêu nghiên... nghiên cứu ứng dụng công nghệ bùn hạt hiếu khí xử lý nƣớc thải chăn ni cơng ty cổ phần Nam Việt Trang trại lợn giống F1 Phượng Tiến xóm Phỉnh, xã Phượng Tiến, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên