tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo công ty tnhh dịch vụ thương mại hòa an, công suất 200m3 ngày đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trong năm qua, ngành chăn nuôi phát triển mạnh số lượng lẫn quy mơ có ngành chăn ni heo Chăn nuôi heo không nguồn cung cấp thực phẩm chủ yếu cho tiêu dùng nước, mà sản phẩm thịt heo nguồn thực phẩm xuất có giá trị Bên cạnh việc phát triển ngành chăn nuôi lớn chất thải phát sinh từ trình chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc biệt ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người Việc xử lý nước thải cần thiết để giảm thiểu loại bỏ chất thải Nôi dung đồ án tốt nghiệp tìm hiểu quy trình chăn ni thành phần tính chất nước thải Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương Mại Hòa An Từ đó, đề xuất hệ thống xử lý nước thải phù hợp Quy trình xử lý nước thải chăn ni bao gồm hầm tiếp nhận, bể điều hòa, bể lắng 1, bể UASB, bể Anoxic, bể Aerotank, bể lắng 2, bể khử trùng, bể nén bùn máy ép bùn thiết kế theo công nghệ University of Cape Town (UTC) nhằm giảm thiểu tối đa ảnh hưởng nitrat dòng vào vùng tiếp xúc kỵ khí Nước thải đầu đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT, cột B ABSTRACT Over the past years, the livestock sector has developed quite strongly both in quantity and in scale, including the pig industry Pig farming is not only a major source of food for domestic consumption, but pork products are also a valuable source of export food In addition to the livestock sector development, a large amount of waste generated from livestock production causes serious environmental pollution, especially direct effects on human health Waste water treatment is necessary to minimize and eliminate waste The content of the graduation project is to learn about the breeding process and composition of waste water of Hoa An Trading Service Co., Ltd From there, propose suitable wastewater treatment system Livestock wastewater treatment process includes receiving tunnel, regulating tank, settling tank 1, UASB tank, Anoxic tank, Aerotank, sedimentation tank 2, disinfection tank, slurry tank and mud press University of Cape Town (UTC) technology to minimize the effects of nitrate in the stream entering the anaerobic contact area Waste water output reached QCVN 62MT: 2016 / BTNMT, column B NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii PHẦN MỞ ĐẦU .1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI .1 NỘI DUNG ĐỀ TÀI Ý NGHĨA THỰC TIỄN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRANG TRẠI CHĂN NUÔI HEO CÔNG TY TNHH DỊCH VỤ THƯƠNG MẠI HÒA AN .3 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TY TNHH DỊCH VỤ THƯƠNG MẠI HỊA AN 1.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ CỦA TRANG TRẠI CHĂN NI HEO 1.3 QUY TRÌNH CHĂN NI HEO .4 1.3.1 Nhu cầu nguyên liệu sử dụng nước cho hoạt động chăn ni 1.3.2 Quy trình chăn nuôi heo 1.4 THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO CƠNG TY TNHH DỊCH VỤ THƯƠNG MẠI HỊA AN .8 1.5 ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO ĐẾN CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG .8 CHƯƠNG 2: 10 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHĂN NUÔI HEO Ở VIỆT NAM 10 2.1.1 Tình hình chăn ni heo Việt Nam 10 2.1.2 Những đặc trưng nước thải chăn nuôi heo 10 2.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI .11 2.2.1 Các tiêu lý học 11 i 2.2.2 Các tiêu hóa học sinh hóa 13 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 15 2.3.1 Phương pháp xử lý học .16 2.3.2 Phương pháp xử lý hóa học hóa lý 23 2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học 27 2.3.4 Phương pháp khử trùng mước thải 46 2.3.5 Phương pháp xử lý bùn cặn nước thải 48 2.4 NHỮNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG HIỆN NAY 50 CHƯƠNG 3: 52 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO .52 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN 52 3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 52 3.2.1 Phương án 52 3.2.2 Phương án 55 3.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 56 3.3.1 Hiệu suất xử lý .56 3.3.2 Phân tích lựa chọn phương án xử lý 60 CHƯƠNG 4: 61 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO 61 4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN 61 4.2 TÍNH TỐN TỪNG CƠNG TRÌNH CHÍNH 61 4.2.1 Hầm tiếp nhận 61 4.2.2 Bể điều hòa 63 4.2.3 Bể lắng 66 4.2.4 Bể chứa trung gian 72 4.2.5 Bể UASB .73 4.2.6 Bể Anoxic 80 ii 4.2.7 Bể Aerotank 82 4.2.8 Bể lắng 86 4.2.9 Bể khử trùng 92 4.2.10 Bể nén bùn .94 4.2.11 Máy ép bùn 97 CHƯƠNG 5: 99 KHAI TỐN KINH TẾ CHO CƠNG TRÌNH .99 5.1 CHI PHÍ XÂY DỰNG .99 5.2 CHI PHÍ THIẾT BỊ 100 5.3 CHI PHÍ VẬN HÀNH 101 5.3.1 Chi phí điện 101 5.3.2 Chi phí hóa chất 102 5.3.3 Chi phí nhân cơng 102 5.3.4 Chi phí bảo trì, bảo dưỡng 102 CHƯƠNG 6: 103 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 103 6.1 VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 103 6.1.2 Vận hành khởi động .103 6.1.3 Vận hành trì ổn định .104 6.2 SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .107 KẾT LUẬN .107 KIẾN NGHỊ 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 PHỤ LỤC 111 iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Bình Phước .4 Hình 1.2 Quy trình chăn ni heo nái .7 Hình 2.1 Song chắn rác 16 Hình 2.2 Bể lắng cát ngang .17 Hình 2.3 Bể lắng đứng 18 Hình 2.4 Bể lắng ngang 19 Hình 2.5 Bể lắng ly tâm 20 Hình 2.6 Bể điều hòa .20 Hình 2.7 Bể tách dầu mỡ bể lắng cát 21 Hình 2.8 Bể lọc áp lực .23 Hình 2.9 Bể trung hòa nước thải có tính axit 24 Hình 2.10 Bể tuyển kết hợp với cô đặc bùn 26 Hình 2.11 Sơ đồ hồ sinh học tùy nghi .28 Hình 2.12 Mơ hình đất ngập nước kiến tạo chảy ngầm theo chiều ngang 31 Hình 2.13 Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc .32 Hình 2.14 Bể bùn hoạt tính (Aerotank) 33 Hình 2.15 Cơng nghệ mương oxy hóa 34 Hình 2.16 Sơ đồ bể SBR 35 Hình 2.17 Sơ đồ hệ thống MBR 37 Hình 2.18 CP – Quá trình lai tạo màng MBR cho xử lý nước thải chăn nuôi 37 Hình 2.19 Bể lọc sinh học nhỏ giọt 39 Hình 2.20 Bể MBBR hiếu khí thiếu khí .39 Hình 2.21 Sơ đồ lồng quay sinh học yếm khí 41 Hình 2.22 Các giai đoạn trình xử lý kết hợp kỵ khí thiếu khí/hiếu khí 43 Hình 2.23 Bể kỵ khí UASB .45 Hình 2.24 Mơ hình USBF .46 iv Hình 2.25 Khử trùng chlorine 47 Hình 2.26 Cơ chế tạo ozone khử trùng nước 47 Hình 2.27 Hệ thống đèn UV 48 Hình 2.28 Sân phơi bùn 49 Hình 2.29 Quy trình XLNT trại chăn nuôi heo Xuân Thọ II 50 Hình 2.30 Quy trình XLNT trại chăn ni heo Bình Thắng 51 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Nhu cầu nguyên liệu .5 Bảng 1.2 Nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động chăn nuôi Bảng 1.3 Thành phần nước thải chăn nuôi heo sau Biogas .8 Bảng 2.1 Thành phần nước thải trại chăn nuôi heo Xuân Thọ II 50 Bảng 2.2 Thành phần nước thải trại chăn ni heo Bình Thắng 51 Bảng 3.1 Hiệu suất xử lý phương án 56 Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý phương án 58 Bảng 4.1 Thông số thiết kế hầm tiếp nhận 63 Bảng 4.2 Thông số thiết kế bể điều hòa .66 Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể lắng 71 Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể chứa trung gian 73 Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể UASB 80 Bảng 4.6 Thông số thiết kế bể Anoxic 82 Bảng 4.7 Thông số thiết kế bể Aerotank 86 Bảng 4.8 Thông số thiết kế bể lắng 92 Bảng 4.9 Thông số thiết kế bể khử trùng .93 Bảng 4.10 Thông số thiết kế bể nén bùn 97 Bảng 4.11 Thông số thiết kế máy ép bùn .98 Bảng 5.1 Chi phí xây dựng 99 Bảng 5.2 Chi phí thiết bị 100 Bảng 5.3 Chi phí điện 101 Bảng 5.4 Chi phí hóa chất sử dụng 102 Bảng 6.1 Sự cố cách khắc phục .104 vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm [23] Thipsuree Kornboonraksa and Seung Hwan Lee, “Factors affecting the performance of membrane bioreactor for piggery wastewater treatment”, Bioresource Technology, vol 100, pp 2926 – 2932, Mar 2009 [24] Lê Hoàng Việt, Đặng Thanh Nhàn, Nguyễn Hoài Phương, Nguyễn Võ Châu Ngân, “Sản xuất khí sinh học từ nước thải chăn ni heo với lồng quay sinh học yếm khí giá thể rơm”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, tập 47, trang 13 – 21, tháng 12 năm 2016 [25] Rajinikanth Rajagopal et al., “Combined anaerobic and activated sludge anoxic/oxic treatment for piggery wastewater”, Bioresource Technology, tập 102, trang 2185 – 2192, năm 2011 [26] Đặng Viết Hùng Đỗ Thị Hồng Hạ, “Xử lý nước thải chăn ni heo mơ hình lai hợp kị khí USBF với lớp đệm linh động phần lọc kị khí”, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, tập 18, trang 138 – 146, tháng 11 năm 2015 [27] Trương Thanh Cảnh, “Nghiên cứu xử lý nước thải chăn ni cơng nghệ sinh học kết hợp lọc dòng bùn ngược”, Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, tập 13, số M1, 2010 [28] Jiyeol Im and Kyungik Gil, “Efect of anaerobic digestion on the high rate of nitritation, treating piggery wastewater”, ScienceDirect, tập 23(11), pp 1787 – 1793, Apr 2011 [29] TCVN 7957:2008, Thoát nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi – Tiêu chuẩn thiết kế [30] Lê Hồng Nghiêm, Bài giảng mơn học Các q trình sinh học kỹ thuật mơi trường, tháng năm 2014 SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 110 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, công suất 200m3/ngày đêm PHỤ LỤC - CATALOGUE CÁC THIẾT BỊ Máy bơm chìm hút nước thải APP DSK Taiwan Đĩa phân phối khí SSI AFD270 Mỹ Máy thổi khí TSURUMI RSR-50 Japan Máy bơm bùn Ebara – DWO Ytaly Máy khuấy chìm EVERGUSH EFM 05T Taiwan Bơm định lượng hóa chất Hanna Mỹ Máy ép bùn băng tải SH-500 Taiwan Máy bơm nước thải Ebara 2CDX 120 Ytaly Ống nong trơn u.PVC Tiền Phong Ống nối góc 900 u.PVC Tiền Phong Đầu bịt u.PVC Tiền Phong Van cầu u.PVC Tiền Phong Ống nối thẳng ren u.PVC Tiền Phong Ba chạc chuyển bậc u.PVC Tiền Phong Nối chuyển bậc u.PVC Tiền Phong Ba chạc 900 u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 111 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Máy bơm chìm hút nước thải APP DSK Taiwan SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 112 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Đĩa phân phối khí SSI AFD270 Mỹ SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đường kính đĩa 270 mm Kiểu đĩa khí Dạng bọt mịn Lưu lượng khí tối đa – 12 m3/h Lưu lượng khí tiêu chuẩn – m3/h Diện tích bề mặt hoạt động 0,0375 m2 Số lỗ khí 6.600 Đường kính nối ren (DN) 20 mm Màng đĩa EDPM Khung đĩa Nhựa P.P (Polypropylene) Hãng sản xuất SSI – USA 113 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Máy thổi khí TSURUMI RSR-50 Japan SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 114 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Máy bơm bùn Ebara – DWO Ytaly SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 115 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Máy khuấy chìm EVERGUSH EFM 05T Taiwan SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Bơm định lượng hóa chất Hanna Mỹ 116 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Máy ép bùn băng tải SH-500 Taiwan SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 117 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, công suất 200m3/ngày đêm Máy bơm nước thải Ebara 2CDX 120 Ytaly SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 118 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Ống nong trơn u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 119 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Ống nối góc 900 u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Đầu bịt u.PVC Tiền Phong 120 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Van cầu u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Ống nối thẳng ren u.PVC Tiền Phong 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Ba chạc chuyển bậc u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 122 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn ni heo Cơng ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, công suất 200m3/ngày đêm Nối chuyển bậc u.PVC Tiền Phong SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng Ba chạc 900 u.PVC Tiền Phong 123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm  - BẢN VẼ Số vẽ: 12 Bản vẽ mặt hệ thống XLNT chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Bản vẽ mặt cắt công nghệ hệ thống XLNT chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ngày đêm Bản vẽ chi tiết hầm tiếp nhận Bản vẽ chi tiết bể điều hòa Bản vẽ chi tiết bể lắng Bản vẽ chi tiết bể chứa trung gian Bản vẽ chi tiết bể UASB Bản vẽ chi tiết bể anoxic Bản vẽ chi tiết bể aerotank Bản vẽ chi tiết bể lắng Bản vẽ chi tiết bể nén bùn Bản vẽ chi tiết bể khử trùng SVTH: Nguyễn Thị Như Ngọc GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 124 ... NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ ngày đêm Các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo (Tìm hiểu nguyên lý cấu... NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ ngày đêm 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI  Nước thải chăn nuôi chủ... dựng TNHH Trách nhiệm hữu hạn XLNT Xử lý nước thải vii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo Công ty TNHH Dịch vụ Thương mại Hòa An, cơng suất 200m3/ ngày đêm