Nâng Cấp Hệ Thống Xử Lý Nước Thải, Tận Dụng Nguồn Phân Tái Tạo Điện Năng, Xí Nghiệp Chăn Nuôi Heo Đồng Hiệp

Khóa luận “ Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, tận dụng nguồn phân tái tạo điện năng, xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp” được tác giả thực hiện trong khoảng thời gian từ 3/2009 đến 07/2

-W X -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Nâng Cấp Hệ Thống Xử Lý Nước Thải, Tận Dụng Nguồn Phân Tái

Tạo Điện Năng, Xí Nghiệp Chăn Nuôi Heo Đồng Hiệp

MSSV: 05127002

Tháng 07/2009

Tác giả

LÊ CÔNG HIỆP

Luận văn kỹ sư Ngành: Kỹ thuật môi trường

Giáo viên hướng dẫn:

Thạc sĩ Phạm Trung Kiên

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến công lao sinh thành và dưỡng dục của cha mẹ, sự động viên ủng hộ về mặt vật chất và tinh thần của các anh chị, những người thân trong gia đình

Xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Trung Kiên, người đã dành nhiều thời gian hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài

Trong quá trình học tập tại Trường đại học Nông lâm Tphcm và thực hiện khóa luận tôi đã nhận được sự quan tâm, chỉ dẫn, động viên của các thầy cô trong khoa Môi trường và Tài nguyên, các tổ chức, cá nhân và toàn thể bạn bè xung quanh

Xin chân thành cảm ơn ban giám đốc xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp, trung tâm Công nghệ Sinh học và Môi trường Trường đại học Nông lâm TP.HCM đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng xin gởi lời biết ơn đến cô chủ nhiệm và toàn thể bạn bè trong lớp DH05MT - khoa Môi trường và Tài nguyên Trường đại học Nông Lâm TP.HCM

Dù đã có nhiều cố gắng nhưng do sự hạn hẹp về mặt kiến thức và thời gian nên không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn về khóa luận này

Xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2009

Lê Công Hiệp

Khóa luận “ Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, tận dụng nguồn phân tái tạo

điện năng, xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp” được tác giả thực hiện trong khoảng

thời gian từ 3/2009 đến 07/2009, khóa luận đã tập trung giải quyết 2 vấn đề cơ bản sau đây:

1 Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải bao gồm

Khảo sát đo đạt lại nguồn gốc, lưu lượng, tính chất nước thải và tìm ra các nguyên nhân làm cho hệ thống hoạt động không đạt tiêu chuẩn để từ đó đề xuất và tính toán các phương án nâng cấp cho phù hợp

Thông qua kết quả khảo sát, kiểm tra hệ thống nhận thấy: Hệ thống xử lý còn quá đơn giản (chỉ có hầm bơm, bể điều hòa và 3 hồ sinh học tùy tiện) so với tính tính chất ô nhiễm của nguồn nước thải sản xuất tại xí nghiệp (BOD5 = 2000mg/l, COD = 3000mg/l, SS = 1700mg/l, Ntổng = 410mg/l, Ptổng = 100 mg/l), không có biện pháp nào

để tách bùn ra khỏi dòng nước thải dẫn đến tình trạng bùn lắng đầy trong các công trình xử lý, tải lượng chất ô nhiễm đi vào hồ sinh học (0,3 kgBOD5/m3) quá cao so với khả năng chịu tải của hồ… Từ đó đề xuất, tính toán thiết kế cho 2 phương án nâng cấp

hệ thống xử lý nước thải

- PA1 gồm: Hầm bơm, bể điều hòa, lắng 1, bể UASB, bể USBF, hồ sinh học tùy tiện, hồ sinh học làm thoáng nhân tạo rồi đến hồ sinh học tùy tiện Cuối cùng nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, loại B để thải ra môi trường

- PA2: Tương tự như phương án 1 nhưng thay thế bể USBF bằng bể trung gian và

2 bể SBR làm việc theo từng mẻ, mỗi mẻ kéo dài 24 giờ

Qua tính toán, phân tích đã lựa chọn PA1 là phương án khả thi (vì khối lượng thi công ít hơn, ít gặp sự cố trong quá trình vận hành, giá thành phụ trội cho 1m3 nước thải thấp hơn) và ta tiến hành triển khai bản vẽ chi tiết PA1

2 Về mặt tái tạo điên năng:

Tìm hiểu lượng phân heo phát sinh hàng ngày, biện pháp thu gom và xử lý chúng hiện tại ở xí nghiệp Đồng thời tính toán thiết kế cho hầm biogas và tính lượng khí sinh học sinh ra khi ủ toàn bộ lượng phân heo dư thừa trong hầm

Tính được tổng lượng khí sinh học thu hồi được từ công trình biogas và từ bể UASB trong phương án xử lý nước thải là khoảng 677,5m3/ngày và sau đó tính toán thiết kế các công trình tái tạo điện năng (bao gồm thiết bị tách nước, thiết bị nén và chứa khí, thiết bị lọc khí CO2 và H2S, động cơ phát điện chạy bằng nhiên liệu khí sinh học) nhằm chuyển hóa toàn bộ lượng khí này thành điện năng để phục vụ lại khoảng 40% nhu cầu sử dụng điện của xí nghiệp Từ đó tiết kiệm được chi phí về điện năng, mang lại lợi nhuận về kinh tế khoảng 16 triệu đồng/tháng cho xí nghiệp

Trang

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT KHÓA LUẬN ii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2

1.3.1 Nội dung thực hiện 2

1.3.2 Phương pháp thực hiện 2

1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4

2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CHĂN NUÔI HEO 4

2.2 PHÂN VÀ NƯỚC THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI HEO 4

2.2.1 Phân heo 4

2.2.1.1 Đặc tính phân heo 4

2.2.1.2 Các phương pháp xử lý phân heo 6

2.2.2 Nước thải ngành chăn nuôi heo 6

2.2.1.1 Đặc tính nước thải chăn nuôi heo 6

2.2.1.2 Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi 7

2.3.1 Khái niệm khí biogas 8

2.3.2 Tính chất vật lý và hóa học của biogas 8

2.3.3 Cơ chế hình thành khí biogas 9

2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng xuất, chất lượng và sự tạo thành khí biogas 9

2.3.5 Vai trò của biogas trong sản xuất và đời sống 9

2.3.5.1 Cung cấp năng lượng 9

2.3.5.2 Hạn chế ô nhiễm, bảo vệ môi trường 10

2.3.7 Các biện pháp xử lý khí biogas trước khi sử dụng cho động cơ phát điện 12

2.4 TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI HEO ĐỒNG HIỆP 12

2.4.1 Vị trí địa lí 12

2.4.2 Lịch sử hình thành 12

2.4.3 Quy mô và cơ sở vật chất của Xí nghiệp 13

2.4.4 Phương thức chăn nuôi 14

2.4.5 Nhu cầu sử dụng điện, nước tại Xí nghiệp 14

CHƯƠNG 3 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI HEO ĐỒNG HIỆP VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TẠI XÍ NGHIỆP .16

3.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÍ NGHIỆP 16

3.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải 16

3.1.2 Lưu lượng và tính chất nước thải 16

3.1.3 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải hiện có 18

3.2 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TẠI XÍ NGHIỆP 21

3.2.1 Tận dụng nguồn phân heo sẵn có 21

3.2.2 Lợi nhuận mang lại về mặt kinh tế 21

3.2.3 Bảo vệ môi trường 22

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ BIỆN PHÁP TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TỪ PHÂN HEO .23

4.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 23

4.1.1 Cơ sở đề xuất 23

4.1.1.1.Dựa vào điều kiện mặt bằng, điều kiện kinh tế, vị trí địa lý 23

4.1.1.2 Dựa vào tính chất nước thải 23

4.1.1.3 Dựa vào tiêu chuẩn thải cho phép 24

4.1.2 Phương án đề xuất 25

4.1.3 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 30

4.1.3.1 Phương án 1 30

4.1.3.2 Phương án 2 31

4.1.4 Kiểm tra, tính toán cho các công trình nâng cấp hệ thống xử lý nước thải 31

4.1.4.1 Theo phương án 1 31

4.1.4.2 Tính toán phương án 2 36

4.1.5 Dự toán toán kinh tế cho các phương án 37

4.1.5.1 Phương án 1 37

4.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TÙ PHÂN HEO 40

4.2.1 Cơ sở đề xuất 40

4.2.2 Phương án đề xuất 40

4.2.3 Tính toán thiết kế cho các phương án tái tạo điện năng 41

4.2.4 Tính toán kinh tế 43

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .45

5.1 KẾT LUẬN 45

5.2 KIẾN NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHỤ LỤC 50

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Lượng phân và nước tiểu của heo trong một ngày đêm 5

Bảng 2.2: Thành phần của phân heo từ 70 – 100kg .5

Bảng 2.3: Tính chất nước thải xí nghiệp chăn nuôi heo Gò Sao 6

Bảng 2.4: Tính chất nước thải ở một số trại heo quốc doanh tại TPHCM 6

Bảng 2.5: Tính chất nước thải trại heo Vĩnh Tân – Tân uyên Bình Dương 7

Bảng 2.6: Thành phần của khí Biogas 8

Bảng 2.7: Nhiệt lượng thu được khi đốt cháy hoàn toàn 01kg từng loại nhiên liệu 10

Bảng 2.8: Định mức sử dụng điện của xí nghiệp .15

Bảng 3.1: Tính chất nước thải xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp .17

Bảng 3.2: Các thông số thiết kế của hệ thống 18

Bảng 3.3: Phân tích hiện trạng của hệ thống .19

Bảng 4.1: Thông số nâng cấp hệ thống xử lý nước thải dự kiến 24

Bảng 4.2: Dự đoán hiệu suất xử lý cho phương án 1 .27

Bảng 4.3: Bảng dự đoán hiệu suất xử lý theo phương án 2 .28

Hình 2.1: Mô hình biogas nắp cố định ……….11

Hình 2.2: Quy trình xử lý nước cấp tại xí nghiệp ……….14

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hiện hữu tại xí nghiệp ………18

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ đề xuất theo phương án 1 ……… 25

Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ đề xuất theo phương án 2 ……… 26

Hình 4.3: Cấu tạo bể lắng 1 ……… 32

Hình 4.4: Cấu tạo bể UASB ……… 33

Hình 4.5: Cấu tạo bể USBF ……… 34

Hình 4.6: Quy trình tái tạo điện năng ……… 40

Hình 4.7: Cấu tạo hầm biogas ……… 41

Hình 4.8: Thiết bị lọc khí biogas ……… 42

Hình 4.9: Động cơ 20kW chạy bằng nhiên liệu khí sinh học ……… 43

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa 5 (Biochemical Oxygen Demand)

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO : Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải

MLSS : Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch ( Mixed Liquor Suspended Solids)

PA1 : Phương án 1

PA2 : Phương án 2

SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 5945-2005 : Tiêu chuẩn về nước thải công nghiệp – tiêu chuẩn thải

TP.HCM : Thành phố Hồ Chí Minh

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay thế giới đang phải gánh chịu những hậu quả nghiêm trọng của sự phát triển không bền vững, ngày càng có nhiều hiện tượng thiên nhiên kì lạ như: Băng tan, mực nước biển dâng cao, sóng thần, nhiệt độ trái đất tăng lên, mưa axit,… Kèm theo

đó là giá cả các mặt hàng lương thực, thực phẩm, đặc biệt là giá nhiên liệu, năng lượng tăng cao Gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lên đời sống của tất cả các loài sinh vật trên trái đất, trong đó phải kể đến con người

Chính vì vậy, vấn đề cần thiết và cấp bách hiện nay là con người phải chung tay góp sức bảo vệ môi trường chung, phát triển kinh tế phải đi đôi với phát triển bền vững Đồng thời nghiên cứu tìm ra các nguồn năng lượng sạch như: Năng lượng từ sức gió, năng lượng từ thủy triều, năng lượng từ khí sinh học… Phục vụ cho đời sống con người nhưng không làm cạn kiệt nguồn tài nguyên mà thiên nhiên ban tặng

Xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp là một trong những doanh nghiệp có quy mô tương đối lớn và hiện đại trong lĩnh vực chăn nuôi heo, hàng năm cung cấp một lượng rất lớn heo thịt và heo giống ra thị trường Góp phần vào công cuộc phát triển kinh tế chung của cả nước Nhưng hiện nay một vấn đề môi trường đặt ra cho xí nghiệp là nước thải phát sinh ra từ quá trình chăn nuôi heo có mức độ ô nhiễm khá cao nhưng vẫn chưa được xử lý hiệu quả gây ô nhiễm môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt và sản xuất của người dân trong vùng Bên cạnh đó, chất thải chăn nuôi heo không những là nguồn phân bón rất tốt cho cây trồng mà còn có khả năng tái tạo nguồn năng lượng sinh học, nếu chúng ta biết tận dụng và khai thác triệt để sẽ mang lại lợi ích rất lớn về mặt kinh tế và góp phần vào việc bảo vệ môi trường

1.2 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

định Bên cạnh đó phải triển khai nghiên cứu, xây dựng công trình thu khí biogas nguồn phân heo dư thừa chuyển hóa thành nguồn năng lượng phục vụ cho quá trình sản xuất, một mặt tránh ô nhiễm môi trường, mặt khác mang lại lợi ích về mặt kinh tế

là hướng đi trong tương lai của xí nghiệp

Đề tài: “Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, tận dụng nguồn phân tái tạo điện

năng, xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp” đã góp phần vào việc giải quyết phần

những yêu cầu và khó khăn tại xí nghiệp

1.3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

1.3.1 Nội dung thực hiện

- Khảo sát, đo đạc các thông số về lưu lượng, tính chất nước thải, điều kiện mặt bằng, kích thước bể, chế độ vận hành của hệ thống xử lý nước thải

- Đề xuất, tính toán phương án nâng cấp hệ thống xử lý nước thải hợp lý với điều kiện, hiện trạng

- Tìm hiểu khối lượng phân heo phát sinh, phương thức thu gom và xử lý

- Nghiên cứu khả năng tái tạo điện năng từ nguồn phân heo, đề xuất phương án thực hiện và tính toán thiết kế các công trình tái tạo điện năng

- Triển khai bản vẽ chi tiết các công trình trong hệ thống xử lý nước thải và hầm biogas

1.3.2 Phương pháp thực hiện

™ Nghiên cứu lý thuyết

- Tìm kiếm, thu thập các tài liệu liên quan thông qua sách, báo, các nghiên cứu khoa học, các luận văn tốt nghiệp, thông tin đại chúng, internet…

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến lĩnh vực xử lý nước thải, các công trình biogas, các mô hình tái tạo điện từ khí sinh học

- Nghiên cứu phương pháp phân tích chất lượng nước thải

- Sử dụng các phương pháp thống kê, xử lý số liệu và tổng hợp kết quả

- Tham quan một số công trình liên quan đến lĩnh vực xử lý nước thải, lĩnh vực biogas, lĩnh vực sản xuất điện từ khí sinh học

- Tiến hành phân tích chất lượng nước thải đầu vào

1.4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

™ Quy mô: Nâng cấp hệ thống xử lý nước thải hiện có tại xí nghiệp chăn nuôi heo

Đồng Hiệp với công suất 360 m3/ngđ đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-2005, cột B và tận dụng nguồn phân heo dư thừa để tái tạo điện năng phục vụ cho quá trình sản xuất tại xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp

™ Đối tượng:

- Nguồn nước thải chỉ là nước thải sản xuất, không thu hồi và xử lý nước thải sinh hoạt, chất lượng nước thải được lấy trực tiếp tại xí nghiệp và phân tích tại Trung tâm Công nghệ Sinh học và Môi trường, trường Đại học Nông Lâm TPHCM

- Chỉ sử dụng lượng phân heo dư thừa để tái tạo điện năng, không tính đến lượng phân bán ra bên ngoài và lượng phân đi vào hệ thống xử lý nước thải

Chương 2

TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CHĂN NUÔI HEO

Chăn nuôi heo ở Việt Nam có từ lâu đời Theo một số tài liệu của khảo cổ học, nghề chăn nuôi heo ở Việt Nam có từ thời đồ đá mới, cách đây khoảng 1 vạn năm Trải qua hàng ngàn năm hình thành và phát triển, ngày nay chăn nuôi heo chiếm một vai trò quan trọng trong hệ thống sản xuất nông nghiệp

Trong những năm gần đây ở nước ta quy mô chăn nuôi đang ngày càng phát triển theo hướng trang trại, các hộ gia đình đã biết tập hợp lại thành các trại chăn nuôi dưới hình thức hợp tác xã và được sự hỗ trợ của nhà nước Các quy mô chăn nuôi lớn chủ yếu tập trung ở 5 vùng trọng điểm như: Mộc Châu (Sơn La), Hà Nội và các vùng phụ cận, khu vực TPHCM và các tỉnh xung quanh, Lâm Đồng và một số tỉnh Duyên Hải Miền Trung

Chăn nuôi heo là một ngành sản xuất không thể thiếu trong đời sống con người, nhưng chăn nuôi heo cũng đã và đang mang lại những hậu quả xấu như: Dịch bệnh và gây ô nhiễm môi trường Cùng với sự phát triển của xã hội, đòi hỏi ngành chăn nuôi heo cần phải có những thay đổi phù hợp để tồn tại và phát triển

2.2 PHÂN VÀ NƯỚC THẢI NGÀNH CHĂN NUÔI HEO

2.2.1 Phân heo

2.2.1.1 Đặc tính phân heo

Phân heo được xếp vào loại phân lỏng hoặc hơi lỏng Lượng phân thải ra trong một ngày tùy thuộc vào giống, tuổi, khẩu phần ăn và trọng lượng của heo

Bảng 2.1:Lượng phân và nước tiểu của heo trong một ngày đêm

Trọng lượng của heo (kg) Lượng phân (kg/ngày) Nước tiểu (L/ngày)

< 10 0,5 - 1 0,3 – 0,7

14 - 45 1 - 3 0,7 – 0,2

(Theo Nguyễn Thị Hoa Lý , 1994)

Thành phần phân heo chủ yếu là nước (56 – 83%) và các chất hữu cơ, ngoài ra còn có tỷ lệ NPK dưới dạng hợp chất vô cơ Thành phần hóa học phụ thuộc nhiều vào chất dinh dưỡng, thức ăn, tình trạng sức khỏe, cách nuôi dưỡng Thành phần hóa học của phân heo từ 70 – 100 kg được trình bày ở bảng sau:

Bảng 2.2: Thành phần của phân heo từ 70 – 100kg

(Theo Trương Thanh Cảnh và CTV, 1998 Trích dẫn Trần Ngọc Diệu, 2001)

Trong phân heo có chứa rất nhiều loại vi trùng, vi rút, ấu trùng gây bệnh và hợp chất phức tạp, chính vì vậy nếu chúng không được thu gom, xử lý, sử dụng một cách hiệu quả sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường xung quanh Đặc biệt phân heo có thể phát sinh ra các loại khí thải như: CH4, CO2, H2S,… gây ô nhiễm môi trường không khí

2.2.1.2 Các phương pháp xử lý phân heo

Vì phân heo là một nguồn chất dinh dưỡng dồi dào cho cây trồng, cho các loại

cá, các loại động thực vật thủy sinh… Chính vì vậy mà hầu hết phân heo chủ yếu

được thu gom, ủ chín, dùng để bón cho cây trồng, dùng làm thức ăn cho ngành nuôi

trồng thủy sản hoặc trôi theo nước thải xả thẳng vào môi trường mà không qua xử lý

Ngoài ra, một biện pháp xử lý phân heo không những đảm bảo về mặt môi trường mà còn mang lại lợi ích rất lớn về mặt kinh tế mà con người đang hướng đến

theo quy mô công nghiệp đó là phương pháp ủ trong hầm biogas để thu khí mêtan, tạo

ra nguồn năng lượng sinh học, phân bón sạch phục vụ cho đời sống con người

2.2.2 Nước thải ngành chăn nuôi heo

2.2.1.1 Đặc tính nước thải chăn nuôi heo

Trong các loại chất thải của ngành chăn nuôi heo, nước thải là loại chất thải có

khối lượng lớn nhất và gây ô nhiễm nhiều nhất Trong nước thải luôn có sự trộn lẫn

giữa nước tiểu, phân, thức ăn dư thừa, nước tắm heo và nước rửa trang thiết bị chuồng

trại Đây là một loại nước có chứa hàm lượng BOD, COD, SS và đặc biệt là hàm

lượng chất dinh dưỡng cao Ngoài ra nước thải chăn nuôi heo còn chứa rất nhiều loại

vi sinh vật và trứng ký sinh trùng, làm lây lan dịch bệnh cho con người và gia súc

Những điều trên được thể hiện qua một số kết quả phân tích ở một số trang trại

chăn nuôi như sau:

Bảng 2.3: Tính chất nước thải xí nghiệp chăn nuôi heo Gò Sao

COD mg/l 3081,5

SS mg/l 2266,5

( Theo Ngô Kế Sương và CTV, 2005 )

Bảng 2.4: Tính chất nước thải ở một số trại heo quốc doanh tại TPHCM

Mẫu phân tích vào mùa khô

( Theo viện Khoa học Nông nghiệp Miền nam,1999.)

Bảng 2.5: Tính chất nước thải trại heo Vĩnh Tân – Tân uyên Bình Dương

( Theo viện Sinh học Nhiệt đới, 2005 ).

Ở nước ta, các cơ sở chăn nuôi thường nằm rãi rác ở các vùng nông thôn với quy

mô nhỏ lẻ trong các hộ gia đình nên việc thu gom xử lý nước thải gặp rất nhiều khó

khăn và hầu như không được quan tâm đúng mức Vì vậy hầu hết nước thải ngành

chăn nuôi heo hiện nay đang thải trực tiếp ra môi trường mà không có biện pháp xử lý,

đã và đang gây ra những vấn đề môi trường khá nghiêm trọng

2.2.1.2 Một số phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi

Các phương pháp xử lý nước thải hiện nay mà có thể áp dụng cho ngành chăn

nuôi heo bao gồm :

- Phương pháp xử lý cơ học

- Phương pháp xử lý hóa học

- Phương pháp xử lý sinh học

( Xem chi tiết ở phần phụ lục I)

Đối với một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh không nhất thiết phải áp dụng

toàn bộ các phương pháp mà chỉ cần áp dụng một vài công trình đơn vị trong các

phương pháp nêu trên

Vì đặc tính nước thải ngành chăn nuôi heo là chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, ít chứa hàm lượng chất gây độc, do đó phương pháp xử lý hiệu quả và khả thi nhất đối với loại nước thải này là phương pháp sinh hoc Nhưng trước khi áp dụng phương pháp sinh học cũng cần phải áp dụng những biện pháp cơ học để xử lý sơ bộ nhằm làm giảm tải trọng các chất ô nhiễm khi vào công trình sinh học, giúp tăng hiệu quả xử lý

2.3 GIỚI THIỆU VỀ BIOGAS

2.3.1 Khái niệm khí biogas

Biogas là hỗn hợp của nhiều loại khí khác nhau như mêtan (CH4), cacbon đioxit (CO2), hydro sulfit (H2S), nitơ (N2) và một lượng nhỏ các tạp chất khác Hỗn hợp loại khí này sinh ra từ quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong môi trường yếm khí và cháy được và được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.6: Thành phần của khí Biogas

CH4 40 – 70% Khí mêtan chiếm 55 – 70% là tốt nhất, khoảng 40 – 50%

( Theo Ngô kế Sương, Nguyễn lâm hùng, 1997 )

2.3.2 Tính chất vật lý và hóa học của biogas

™ Tính chất vật lý: Nhiệt trị 4 – 8 kWh/m3, khối lượng riêng 1,2 kg/m3, nhiệt độ bắt lửa 7000c, thể tích tăng khi cháy 6 – 12%

tính chất hóa học của từng loại chất có trong thành phần của biogas ( Xem chi tiết ở phần phụ lục II )

2.3.3 Cơ chế hình thành khí biogas

Sự tạo thành khí biogas là một quá trình lên mem phức tạp xảy ra rất nhiều phản ứng, cuối cùng tạo ra khí CH4 và CO2 và một số chất khác Quá trình này được thực hiện theo nguyên tắc phân hủy kỵ khí, dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí đã phân hủy từ những chất hữu cơ phức tạp chuyển thành dạng đơn giản, một lượng đáng kể chuyển thành khí và dạng chất hòa tan ( Xem chi tiết ở phần phụ lục III)

2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng xuất, chất lượng và sự tạo thành khí biogas

Có 6 yếu tố chính ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sinh khí biogas:

- Môi trường kỵ khí: Khí biogas chỉ sinh ra trong điều kiện không có ôxy

- Nhiệt độ: Nhiệt độ tối ưu là 30-350

- Độ pH: Thích hợp nhất là môi trường hơi kiềm 6,8 – 7

- Hàm lượng chất khô: Với phân động vật thì để có hàm lượng chất khô thích hợp nhất cần pha loãng 1 phân và 1 - 3 nước

- Thời gian lưu: Nguyên liệu cần nằm trong bể từ 30-50 ngày

- Các độc tố: Tuyệt đối không cho vào bể các chất như thuốc kháng sinh, diệt cỏ, trừ sâu, xà phòng

2.3.5 Vai trò của biogas trong sản xuất và đời sống

2.3.5.1 Cung cấp năng lượng

Biogas được dùng như một loại nhiên liệu chất lượng cao để nấu ăn, thắp sáng, cũng như cơ giới hóa, điện khí hóa nông nghiệp Một mét khối biogas có thể thắp sáng một ngọn đèn 60W trong 6 – 7 giờ, hoặc chạy động cơ đốt trong một mã lực làm việc được trong 2 giờ, tương đương với năng lượng của 0,6 – 0,7 kg xăng Nó cũng có thể sản sinh ra được 1,25kWh điện năng (Nguyễn Duy Thiện, 2005) Mặt khác nguồn

Chính vì vậy biogas được xem như là một nguồn năng lượng bổ sung lý tưởng ở nước

ta và các nước đang phát triển

So với một số loại nhiên liệu thường sử dụng phổ biến hiện nay thì nhiệt lượng

thu được khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg khí biogas ở mức tương đối cao và được thể hiện

ở bảng sau:

Bảng 2.7: Nhiệt lượng thu được khi đốt cháy hoàn toàn 01kg từng loại nhiên liệu

2 Củi 2.400

4 Dầu hỏa 18.00

( Theo trung tâm ứng dụng khoa học và công nghệ Đà nẵng, 2005 )

2.3.5.2 Hạn chế ô nhiễm, bảo vệ môi trường

Biogas cũng luôn được xem như một công trình hữu hiệu trong lĩnh vực bảo vệ

môi trường bởi những lý do sau:

- Có khả năng xử lý các chất thải hữu cơ có nguồn gốc công nghiệp hoặc nông

- Thu hồi được lượng khí từ quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ, tránh

phát tán vào không khí gây ô nhiễm môi trường không khí

- Tạo ra nguồn năng lượng sạch, hạn chế tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên Việc

đốt khí sinh vật lại ít tạo ra các khí thải gây nguy hại đến môi trường như SO2,

NO2, CO, bụi,

phân huỷ, phân này không độc hại với môi trường nước, đất mà còn làm tăng năng suất cây trồng

2.3.6 Các mô hình biogas đang được áp dụng hiện nay

Hiện nay, có nhiều mô hình hầm biogas khác nhau đang được áp dụng, tùy thuộc vào diện tích xây dựng mà ta có thể lựa chọn cho phù hợp như: Kiểu túi, kiểu nắp cố định, kiểu nắp trôi nổi

- Loại hầm cố định: Loại hầm này phổ biến ở Việt nam, xây dựng nửa chìm nửa nổi, hay nổi hoàn toàn trên mặt đất Vật liệu làm bằng gạch, xi măng, phần trần

đổ bằng bê tông cốt thép Bể dạng vuông, tròn, hình chữ nhật, phần chứa khí nằm ngay trên trần bể Kỹ thuật xây hầm loại này đòi hỏi cao vì dễ bị rò rỉ, khó sửa chữa, nhưng giá thành thấp hơn so với hầm trôi nổi Áp lực khí đạt 1000mmHg nên ngoài đun nấu, thắp sáng còn có chạy được động cơ

Hình 2.1: Mô hình biogas kiểu nắp cố định

- Loại hầm nắp trôi nổi: Xuất hiện lần đầu tiên ở Ấn Độ, xây dựng chìm hẳn trong lòng đất, vật liệu làm bằng gạch, xi măng, ống nạp liệu được nối xuống vùng chứa bùn ở dưới đáy, phần đối diện là ống xả bùn Khí sinh ra được giữ ở phần bên trong nắp nổi Loại hầm này rất hợp vệ sinh, ít bị rò rỉ, nhưng chi phí xây dựng cao Với loại hầm này thường đạt áp suất 100 – 150mmHg nên không

- Túi cao su: Được nghiên cứu và chế tạo ở Đài Loan, vật liệu được làm bằng túi cao su thiên nhiên, ống ra vào thường là ống sành Loại này vệ sinh tốt, dễ khấy trộn tuy nhiên dung tích nhỏ (chỉ khoảng 1 – 3 m3) khi bị rò rỉ rất khó phát hiện nên ít được sử dụng

- Mỗi loại hầm đều có những ưu, khuyết điểm khác nhau Tùy thuộc vào điều kiện về kinh tế, diện tích, mục đích sử dụng khí mà ta lựa chọn loại hầm cho phù hợp

2.3.7 Các biện pháp xử lý khí biogas trước khi sử dụng cho động cơ phát điện

Trong khí sinh học có chứa nhiều tạp khí như: CO2, H2S và hơi nước Các khí này sẽ làm giảm giá trị của khí và làm hỏng các thiết bị sử dụng khí, bên cạnh đó sự có mặt của H2S sẽ gây ra mùi hôi khó chịu Vì vậy cần phải loại bỏ chúng ra khỏi hỗn

hợp khí (Xem chi tiết ở phần phụ lục IV )

Việc cung cấp khí cho động cơ phát điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải cân bằng giữa quá trình sinh khí và sử dụng

- Luôn giữ cho thành phần khí không đổi

- Cung cấp ở áp suất yêu cầu

2.4 TỔNG QUAN VỀ XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI HEO ĐỒNG HIỆP

2.4.1 Vị trí địa lí

Nằm ở thửa số 36, 37, 38, 39 (theo tờ thứ 5 Bộ Địa Chính), với tổng diện tích mặt bằng là 250.000 m2 (625 x 400m), thuộc Nông trường Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TP HCM, hiện xí nghiệp thuộc quản lý của Tổng Công Ty Nông Nghiệp Sài

Gòn

2.4.2 Lịch sử hình thành

Được thành lập năm 1967, ban đầu là một trại chăn nuôi do tư nhân quản lý, lấy tên là Đồng Hiệp Năm 1975, nhà nước tiếp quản và trại được đổi tên thành trại heo 3 tháng 2 Năm 1996 trại đổi tên là xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp Năm 2003 xí nghiệp được di dời về huyện Củ Chi và là một đơn vị sản xuất thuộc tổng Công ty

™ Tổng diện tích Xí nghiệp là 250.000 m2, trong đó:

- Chuồng trại: 32.000 m2;

- Nhà xưởng : 455 m2;

- Khu xử lý nước thải : 8.300 m2;

Phần còn lại là đất dùng trồng cỏ và cây xanh tạo bóng mát Có khu vực riêng cách ly với khu vực sản xuất để xuất bán sản phẩm ra bên ngoài Tường rào bao quanh

xí nghiệp được xây bằng gạch block cao 2 mét có hàng rào kẽm gai ở phía trên Đường giao thông nội bộ bằng nhựa thẩm thấu và đi riêng lẻ giữa từng khu trại

™ Cơ cấu đàn: Cơ cấu đàn của tính đến ngày 31-02-2008 với tổng số đàn là 13.755 con, không tính heo con theo mẹ

300C

™ Trang thiết bị chuồng trại:

Bao gồm hệ thống thức ăn (silo, phểu tiếp liệu, ống tải thức ăn và hợp định

lượng, máng ăn), hệ thống quạt thông gió, máy phun cao áp, hệ thống phun sương, …

2.4.4 Phương thức chăn nuôi

Kết hợp các hình thức sau:

Công nghiệp: Sản xuất khép kín từ nọc cho đến đàn heo thịt thương phẩm Quá trình sản xuất được chia làm nhiều khâu: Nọc làm việc, hậu bị, nái, nái chờ phối, nái chữa, nái chờ đẻ, nái nuôi con, heo con sau khi cai sữa, heo choai đến 60kg và heo vỗ béo Theo đơn vị thời gian là tuần trên từng đơn vị quỹ chuồng nuôi Như vậy mỗi nhóm heo trong một đơn vị tuần sẽ được hưởng đầy đủ tất cả các chế độ về thú y, nuôi dưỡng, chăm sóc, quản lý…

Cùng vào cùng ra: Theo phương thức sản xuất trên thì mỗi nhóm heo sẽ chiếm một đơn vị quỹ chuồng nhất định Khi nhóm heo này hết thời gian chiếm chuồng, toàn

bộ chúng sẽ được di chuyển sang quỹ chuồng khác Quỹ chuồng để trống trước đó sẽ

có một tuần để tiêu độc sát trùng và phơi khô Sau đó một nhóm heo khác sẽ tiếp tục đưa vào sản xuất

Nuôi nhốt: Tại Xí nghiệp heo được chăn nuôi hoàn toàn trong ô chuồng

Đối với công nhân trực tiếp sản xuất, xí nghiệp chia thành từng khu vực riêng biệt Công nhân của từng khu vực trại có từng khu vực thay quần áo, vệ sinh khử trùng riêng

2.4.5 Nhu cầu sử dụng điện, nước tại Xí nghiệp

™ Nước cấp:

Nguồn nước được lấy từ giếng khoan và được xử lý trước khi sử dụng cho heo uống, tắm rửa heo và sinh hoạt của công nhân

Hình 2.2: Quy trình xử lý nước cấp tại xí nghiệp

Công suất của trạm xử lý khoảng 360m3/ngđ và chất lượng nước được kiểm tra định kỳ mỗi năm

Ngoài ra một phần lượng nước tắm heo được bơm từ các giếng nhỏ và không qua quy trình xử lý trên

™ Điện: Nhu cầu sử dụng điện tại xí nghiệp được định mức sử dụng hàng tháng và theo bảng sau:

Bảng 2.8: Định mức sử dụng điện của xí nghiệp

Chương 3

HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÍ NGHIỆP CHĂN NUÔI HEO ĐỒNG HIỆP VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TẠI XÍ NGHIỆP 3.1 HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÍ NGHIỆP

3.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải

Nước thải tại xí nghiệp chủ yếu phát sinh từ các nguồn sau:

- Nước thải tắm heo

- Nước thải rửa chuồng trại và trang thiết bị

- Nước thải từ quá trình heo uống nước bị vung vãi

- Nước thải từ nước tiểu và phân heo

- Nước thải vệ sinh, tắm rửa của công nhân

- Nước thải từ các dụng cụ, thiết bị khử trùng

- Nước thải từ căn tin của xí nghiệp

3.1.2 Lưu lượng và tính chất nước thải

™ Lưu lượng nước thải:

Do xí nghiệp hiện áp dụng theo phương pháp nuôi kết hợp giữa ướt và khô nên lượng nước thải phát sinh ra tương đối ít so với quy mô và chủ yếu vào ban ngày thông qua quá trình dội rửa chuồng trại và và vệ sinh trang thiết bị cho heo ăn Còn Các nguồn còn lại phát sinh tương đối ít và nằm rải rác ở các khu

Lưu lượng trung bình ngày đêm dao động từ khoảng 350 m3/ngđ đến 360m3/ngđ

Mặt khác do thiết kế của hệ thống chuồng trại nên nước thải được dự trữ dưới

do công nhân trong các dãy chuồng thực hiện và theo quy định của xí nghiệp và ứng với lưu lượng xả mỗi giờ là 120m3 Đồng thời cũng trong thời gian đó, máy bơm ở hầm bơm hoạt động và chuyển toàn bộ lượng nước này ra bể điều hòa

Dựa vào bảng tính chất nước thải trên ta thấy hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải tại xí nghiệp khá cao như BOB5 dao động từ 1897 - 1993, điều này sẽ gây khó khăn cho quá trình xử lý Đặc biệt là hàm lượng chất dinh dưỡng Ntổng = 376 - 410 mg/l và Ptổng = 93 - 101 mg/l, đây là những chỉ tiêu khó xử lý và quy trình xử lý tương đối phức tạp hiện nay

Bên cạnh đó, do không có biện pháp thu hồi nguồn phân và thức ăn dư thừa triệt

để nên một lượng lớn phân và thức ăn đã đi vào hệ thống xử lý nước thải làm chỉ số SS vượt xa tiêu chuẩn, gây nên hiện tượng lắng cặn trong các công trình, cần áp dụng những biện pháp sơ bộ để tách SS ra khỏi dòng nước thải

3.1.3 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải hiện có

™ Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hiện hữu tại xí nghiêp

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hiện hữu tại Xí nghiệp Bảng 3.2: Các thông số thiết kế của hệ thống

Tên Chiều dài (m) Chiều rộng

(m)

Chiều cao (m) Thể tích (m

Hiện nay hệ thống đang trong giai đoạn tạm ngưng xử lý để tìm phương án cải

tạo, nâng cấp, nước thải chỉ được bơm vào bể điều hòa sau đó xả ra bên ngoài nên ta

Hồ sinh học 2

Hồ sinh học 1

Hồ sinh học 3

thông số cơ bản theo lý thuyết như sau:

Thể tích hầm bơm Vhb = 36,19 m3 và 2 máy bơm chìm trong hầm bơm, mỗi máy bơm có công suất 4Hp vẫn đảm bảo hoạt động tốt, tận dụng lại hầm bơm và 2 máy bơm trong hầm bơm (theo tính toán kiểm tra ở mục V.1.1, phụ lục V )

Thể tích bể điều hòa Vdh = 197,9m3 và 2 máy bơm chìm trong bể điều hòa, mỗi máy có công suất 1Hp vẫn đảm bảo hoạt động cho toàn hệ thống, tận dụng lại bể điều hòa và 2 máy bơm trong bể điều hòa (theo phân tích ở mục V.2, phụ lục V )

- Thời gian lưu nước trong các hồ sinh học: T = 2408,25 / 360 = 6,68 ngày (đảm bảo), tận dụng lại 3 hồ sinh học

Nhưng bên cạnh đó hệ thống đang tồn tại những vấn đề cơ bản làm cho hệ thống hoạt động không hiệu quả và đạt tiêu chuẩn như :

Bảng 3.3: Phân tích hiện trạng của hệ thống

2

Bơm ở hầm bơm phụ thuộc

hoàn toàn vào chế độ vận

hành bằng tay nên việc thoát

nước trong các khu trại chăn

nuôi thường bị bị động

Không lắp đặt phao điều khiển

Lắp đặt phao điều khiển tự động

3

Bể điều hòa bị đầy do bùn

lắng (theo thực tế)

Không có biện pháp khấy trộn trong bể điều hòa

Không lấy bớt chất rắn ra khỏi nước trước khi vào bể

Lắp đặt thiết bị khấy trộn Loại bỏ bớt chất rắn trong nước trước khi vào bể điều hòa

6 Các hồ bị đóng ván kín khắp

bề mặt (theo thực tế)

Do hàm lượng SS trong

hồ quá lớn và do khí sinh học sinh ra từ quá trình phân hủy kỵ khí kéo theo các chất lơ lửng lên bề mặt

Loại bỏ SS và làm thoáng hồ sinh học

7

Tải trọng thể tích của hồ số

1 là 0,3 kgBOD5/m3(tính

toán bên dưới) khá cao so

với điều kiện cho phép (0,01

– 0,1 kgBOD5/m3)

Không có các công trình xử lý phía trước

để giảm hàm lượng chất ô nhiễm vào hồ

Tăng cường các biện pháp xử lý trước khi vào hồ sinh học

8

Nước thải tại hồ sinh học số

3 tràn ra khu vực đường đi

9

Nước đầu ra trong giai đoạn

xử lý không đạt tiêu chuẩn

TCVN 5945-2005, cột B

Công nghệ xử lý còn đơn giản so với tính chất nước thải

Xây dựng thêm công trình xử lý, cải tạo lại các công trình hiện có

Tải trọng chất hữu cơ khi vào hồ số 1:

3,025

,2408

36010

200010

Như vậy việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải của Xí nghiệp để đạt tiêu chuẩn

công trình xử lý mới

3.2 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CÔNG TRÌNH TÁI TẠO ĐIỆN NĂNG TẠI XÍ NGHIỆP

3.2.1 Tận dụng nguồn phân heo sẵn có

Với quy mô13755 con heo, không tính heo con theo mẹ Cứ tính trung bình mỗi con heo thải ra ngày 2 kg phân/con, thì lượng phân heo sinh ra một ngày của xí nghiệp

là hơn 27,5 tấn/ngày

Trên thực tế, mỗi ngày xí nghiệp thu gom được khoảng 750 bao (tương ứng với khoảng 26,25 tấn) Trong đó lượng phân tươi bán được ra bên ngoài là 450 bao (tương ứng 15,75 tấn), lượng phân dư thừa không bán được là khoảng 300 bao (tương ứng 10,5 tấn) và được chất thành đống tại khu xử lý nước thải và chất thải rắn

Toàn bộ lượng phân còn lại khoảng hơn 1 tấn vẫn đi vào trong nước thải do quá trình tắm heo và rửa chuồng trại

Theo nghiên cứu, cứ 1 kg phân heo nếu đêm đi ủ ở điều kiện kị khí trong vòng

40 - 50 ngày sẽ sản sinh ra khoảng 40 – 50 lít khí sinh học ( theo chương trình khí sinh học cho nghành chăn nuôi việt nam, http://www.biogas.org.vn) Mặt khác cứ trung bình 1m3 khí sinh học dùng để chạy động cơ phát điện thì có thể tạo ra được 1kW điện năng (theo theo Bùi Văn Ga & CTV, 2008) Vì vậy nếu chuyển hóa toàn bộ lượng phân heo dư thừa ở trên thành điện thì có thể tạo ra trung bình được 472,5 kW điện mỗi ngày Nhưng toàn lượng phân heo dư thừa ở đây đưa lên xe tải chở về khu xử lý chất thải rắn, chất thành từng đống gây ô nhiễm môi trường, gây mất cảnh quan và đang gây lãng phí

3.2.2 Lợi nhuận mang lại về mặt kinh tế

Với định mức tiêu thụ điện là khoảng 50.000kW/tháng, hằng tháng xí nghiệp phải chi trả khoảng 50 triệu đồng Nếu đưa vào áp dụng dụng công trình tái tạo điện từ nguồn khí sinh học thu được từ hầm biogas phân hủy nguồn phân heo dư thừa (thu hồi được khoảng 472,5m3 khí/ngày) và từ bể UASB trong phương án nâng cấp hệ thống

được được khoảng 677,5kW điện/ngày, đáp ứng được 40% nhu cầu điện hiện nay của

xí nghiệp Vì thế nó sẽ giúp tiết kiệm được chi phí điện năng trong quá trình sản xuất, mang lại lợi nhuận rất lớn về mặt kinh tế

3.2.3 Bảo vệ môi trường

Công trình tái tạo điện năng không chỉ mang lại lợi ích về mặt kinh tế mà còn là biện pháp hữu hiệu giúp xí nghiệp xử lý tốt nguồn phân heo dư thừa vốn là một gánh nặng hiện nay

Công trình tái tạo điện năng còn giúp thu hồi triệt để nguồn khí thải phát sinh từ việc phân hủy kị khí nguồn phân heo trong nước thải và tại khu xử lý chất thải rắn làm giảm ô nhiễm môi trường không khí xung quanh

Bên cạnh đó, việc thu hồi khí sinh học từ việc phân hủy chất hữu cơ trong phân heo để tái tạo điện năng là nằm trong định hướng và chiến lược bảo vệ môi trường của

xí nghiệp trong tương lai

Chính vì những lý do trên mà việc áp dụng phương án tận dụng nguồn phân, tái tạo điện năng là rất cần thiết và phù hợp với điều kiện thực tế hiện nay tại xí nghiệp

Chương 4

ĐỀ XUẤT, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ BIỆN PHÁP TÁI

TẠO ĐIỆN NĂNG TỪ PHÂN HEO

4.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4.1.1 Cơ sở đề xuất

4.1.1.1.Dựa vào điều kiện mặt bằng, điều kiện kinh tế, vị trí địa lý

Khu xử lý nước thải và chất thải rắn của xí nghiệp được xây dựng trên một vùng

gò đồi ở độ cao 10 – 15m so với mực nước biển, trong một khuôn viên rộng hơn 8.300m2 và nằm cách biệt với khu chăn nuôi, xung quanh có tường bao và khá xa so với khu dân cư nên điều kiện mặt bằng khá thuận lợi để đề xuất phương án xử lý nước thải

Bên cạnh đó, ban giám đốc luôn quan tâm đến lĩnh vực môi trường tại xí nghiệp, nên đang kêu gọi các đơn vị xử lý nước thải xem xét và đề xuất phương án xử lý nước thải cho xí nghiệp và dành một khoảng kinh phí để đầu tư cho hệ thống

4.1.1.2 Dựa vào tính chất nước thải

Dựa vào kết quả phân tích ở bảng 3.1, so sánh với một số kết quả ở một số trại heo khác (được thể hiện ở bảng 2.3, bảng 2.4 và bảng 2.5), ta dự kiến thông số đầu vào cho các phương án nâng cấp hệ thống xử lý nước thải xí nghiệp chăn nuôi heo Đồng Hiệp như sau:

Bảng 4.1: Thông số nâng cấp hệ thống xử lý nước thải dự kiến

Chỉ tiêu Đơn vị Thông số thiết kế Tiêu chuẩn cho phép

Mức độ ô nhiễm nước thải của xí nghiệp khá cao so với tiêu chuẩn, đặc biệt là

hàm lượng chất dinh dưỡng Không có hàm lượng các chất độc hại cho vi sinh vật

Điều này rất thích hợp cho xử lý bằng phương pháp sinh học Nhưng cũng phải áp

dụng những biện pháp xử lý sơ bộ nhằm làm giảm nồng độ ô nhiễm để tạo điều kiện

phù hợp cho phương pháp xử lý sinh học

4.1.1.3 Dựa vào tiêu chuẩn thải cho phép

Theo quy định, nước thải đầu ra của xí nghiệp phải đạt tiêu chuẩn TCVN

5945-2005, cột B, trước khi thải vào môi trường

4.1.2 Phương án đề xuất

3 Phươngán 1:

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ đề xuất theo phương án 1

Hầm bơm (Hiện hữu)

3 Phương án 2:

Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ đề xuất theo phương án 2

Hầm bơm (Hiện hữu)

Hồ sinh học 3 (hồ tùy tiện)

(Hiện hữu)

Sân Phơi Bùn Bơm

Bơm

Bơm Thu khí

Bảng 4.2: Dự đoán hiệu suất xử lý cho phương án 1

Bảng 4.3: Bảng dự đoán hiệu suất xử lý theo phương án 2