Thuyết trình: Công nghệ xử lý nước thải trong chăn nuôi trình bày về xử lí nước thải trong chăn nuôi bằng công nghệ biogas, xử lí nước thải chăn nuôi sau biogas. Để nắm vững nội dung chi tiết mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
cơng nghệ Xử lý nước thải trong chăn ni Trong những năm gần đây ngành chăn ni nước ta đang có những bước phát triển mạnh mẽ do nhu cầu ngành càng cao của thị trường Ngành chăn ni đang có những bước chuyển dịch từ chăn ni nơng hộ sang quy mơ trang trại, cơng nghiệp Ngành chăn ni phát triển kéo theo sự gia tăng lượng chất thải trong chăn ni, trong đó có nước thải vì vậy vấn đề xử lí nước thải trong chăn ni đang là một vấn đề cấp bách cần được giải quyết. Có rất nhiều phương pháp để xử lí nước thải trong chăn ni, trong đó thì ứng dụng cơng nghệ sinh học trong xử lí nước thải là phương pháp được quan tâm và sử dụng nhiều I. Xử lí nước thải trong chăn ni bằng cơng nghệ biogas: Biogas là một dạng khí sinh học được tái tạo trong q trình phân hủy những chất thải của con người và động vật trong điều kiện hầm kín. Nhờ hoạt động của các vi sinh vật, các chất thải sẽ lên men và tạo khí được sử dụng làm khí đốt và chạy động cơ đốt trong Biogas là khí sinh ra từ q trình phân hủy xác động thực vật, tp gồm có: + Metan (CH4): 50% 75% + Carbon dioxide (CO2): 25% 50%. + Nitrogen (N2): 0% 10%. + Hydrogen sulfilde (H2S): 0% 3%. + Oxygen (O2): 0% 2%. Bản chất kỵ khí của Biogas chất thải được phân hủy nhờ vào các vi sinh vật trong điều kiện kỵ khí. Qúa trình này được phân chia làm 2 giai đoạn: + Giai đoạn 1: Các chất hữu cơ cao phân tử được vi sinh vật chuyển thành các chất có trọng lượng thấp hơn axit hữu cơ, đường glyxerin ( được gọi chung là hydratcarbon) + Giai đoạn 2: Là giai đoạn phát triển mạnh các loại vi khuẩn metan để chuyển hầu như tồn bộ các chất hydrat cacbon thành CH4, CO2 1. Cơ chế hoạt động của hầm biogas: Bể biogas hoạt động theo chu trình gồm 2 giai đoạn: giai đoạn tích khí và giai đoạn sử dụng khí. + Giai đoạn tích khí: khí bắt đầu sinh ra và tích lại ở phần trên của bể phân giải. Khi khí được sinh ra nhiều và khơng sử dụng thì lượng dịch trong bể phân giả sẽ bị ép và đẩy qua bể điểu áp +Giai đoạn sử dụng khí: Khi khí được lấy đi sử dụng, bể mặt dịch ở bể điều áp giảm xuống và bề mặt dịch phân giải ở bể phân giải tăng dần lên. 3. Sơ đồ cấu tạo hầm biogas 4. Mơ hình hầm biogas cho các hộ chăn ni nhỏ - Với các hộ chăn ni nhỏ thì việc sử dụng hầm biogas để xử lý nước thải chăn ni đem lại nhiều lợi ích: xử lý được lượng nước thải trong q trình chăn ni, giảm ơ nhiễm mơi trường và gây mùi hơi; cung cấp lượng chất đốt cho việc đun nấu, giảm chi phí mua nhiên liệu đun nấu ; sử dụng nước thải sau khi qua xử lý bằng hầm biogas để bón cây giúp giảm chi phí phân bó, nâng cao năng suất Hầm biogas bằng vật liệu composite II. Xử lí nước thải chăn ni sau biogas 1. Hồ sinh học: Hồ sinh học còn gọi là hồ ổn định. Xử lý nước thải trong các hồ ổn định là phương pháp xử lý đơn giản và được áp dụng nhiều nhất. Phương pháp này khơng u cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền Ngun tắc hoạt động của hồ sinh học: Khi vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn lắng xuống đáy. Các chất hữu cơ còn lại trong nước thải sẽ bị các vi sinh vật hấp thụ và oxy hóa để tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitorat, nitorit , các hợp chất nitơ, phơtpho và được tảo sử dụng trong q trình quang hợp, giải phóng oxy cung cấp cho q trình oxy hóa các chất hữu cơ của vi khuẩn. Cơ sở khoa học của phương pháp: Dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là vi sinh vật và các thực vật thủy sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nước. Theo q trình sinh hóa người ta chia hồ sinh học ra làm 3 loại : hồ kỵ khí, hồ hiếu khí và hồ tùy tiện. 2. Các loại hồ sinh học a) Hồ hiếu khí Hoạt động dựa trên q trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật hiếu khí. Hồ sinh học hiếu khí được phân thành hai loại: + Hồ làm thống tự nhiên: Ơ xy cung cấp cho q trình ơ xy hóa chủ yếu do sự khuyếch tán khơng khí qua mặt nước và q trình quang hợp của thực vật. Chiều sâu hồ từ 0,3 0,5 m. Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3 12 ngày + Hồ làm thống nhân tạo: nguồn ơ xy cung cấp bằng các thiết vị như bơm khí nén hay máy khuấy cơ học. Do được tiếp khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ có thể từ 2 4,5 m. Thời gian lưu nước trong hồ chỉ cần từ 1 3 ngày q trình hiếu khí gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng phản ứng sau: * Oxi hóa các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 → CO2+H2O * Tổng hợp xây dựng tế bào: CxHyOz+O2 → tế bào VSV + CO2 + H2O + C5H7O2N * Tự oxi hóa chất liệu tế bào (tự phân hủy): CxHyOz + O2 → CO2 + H2O + NH3 Một số điểm cần lưu ý khi áp dụng: Có thể kết hợp làm hồ thả bèo, ni cá. Điều đó đem lại hiệu quả kinh tế và tăng cường xử lý nước thải. Tuy nhiên, cần lưu ý là khơng nên thả bèo kín mặt hồ để đảm bảo cho ánh sáng xun qua Nước thải trước khi đưa vào hồ tuy đã được xử lý sơ bộ, nhưng hàm lượng các chất bẩn vẫn còn cao, muốn kết hợp ni trồng thủy sản thì chỉ nên ni ở các bậc hồ thứ cấp hay những hồ đã được pha lỗng bằng nguồn nước khác có chất lượng tốt hơn Hồ sinh học hiếu khí làm thống nhân tạo b)Hồ kỵ khí Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên sự hoạt động của vi sinh vật kỵ khí Đặc điểm + Chun xử lý những loại nước thải CN nhiễm bẩn, nước thải chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao + Trong hồ, các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp chất hữu cơ và giái phóng khí CH4 và CO2 + Hồ kỵ khí làm giảm hàm lượng N, P, K và các vi sinh vật gây bệnh bằng cách tạo ra bùn và giải phóng NH3 vào khơng khí - Cấu tạo Chiều sâu hồ từ 2,4 3,6m Hồ thường được thiết kế với 2 ngăn (dự phòng) Thời gian lưu nước về mùa hè là >1,5 ngày còn về mùa đơng> 5 ngày. c) Hồ tùy tiện Có 2 loại hồ tùy tiện Hồ tùy tiện ngun thủy, tiếp nhận nguồn thải ngun chất chưa qua xử lý Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải đã qua xử lý ( được dùng để xử lý nước thải sau biogas) Đặc điểm Trong hồ tùy tiện thường xảy ra 2 q trình song song: Oxy hóa hiếu khí Phân hủy metan cặn lắng Khi q trình hồn thành, hồ tùy tiện sẽ đáp ứng: Tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thơng qua việc phân chia, phân hủy và tiêu hóa các vật chất hữu cơ Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết các dạng hữu cơ còn lại ở gần bề mặt hồ Làm giảm số lượng vi sinh vật có khả năng gây bệnh Cấu tạo hồ tùy tiện - Hồ có cấu tạo 3 lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian và lớp kỵ khí Chiều sâu hồ tùy tiện 0,91,5 m 3. Xử lý nước thải sau biogas bằng bãi lọc thực vật Xử lý nước thải bằng bãi lọc trồng các lồi thực vật sống dưới nước đã và đang được áp dụng rộng rãi, với nhiều ưu điểm: rẻ tiền, dễ vận hành, khả năng xử lý ơ nhiễm cao Khái niệm bãi lọc thực vật: bãi lọc thực vật là những vùng đất trong đó có mức nước cao hơn hoặc ngang bằng so với mặt đất trong thời gian dài, đủ để duy trì tình trạng bão hòa của đất và sự phát triển của các vi sinh vật và thực vật sống trong mơi trường đó a) Đặc điểm của bãi lọc thực vật xử lý nước thải bãi lọc thực vật trồng cây có thể phân thành hai nhóm chính + Bãi lọc trồng cây ngập nước + Bãi lọc trồng cây với dòng chảy ngang hay dòng chảy thẳng đứng Chức năng của thực vật trong bão lọc xử lý nước thải: ổn định đất và bùn cặn hấp thụ CO2 và thải O2 trong q trình hơ hấp loại bỏ chất dinh dưỡng ra khỏi nước mặt và các chất hữu cơ trong nước nhờ q trình hấp phụ sinh học và hút bám bề mặt tạo mơi trường cần thiết cho nhiều chủng loại vi sinh vật sống thơng qua việc cung cấp oxi và chất dinh dưỡng cho lớp Một số lồi thực vật thường được trồng phổ biến để xử lý nước thải như: cỏ nến, sậy, cói, bất, lách, mơn nước, cỏ vetiver… Trong đó cỏ vetiver là đối tượng đang được nghiên cứu và ứng dụng nhiều trong xử lý nước thải b) Đơi nét về cỏ vetiver Đơi nét về cỏ vetiver Cỏ Vetiver là một loại thực vật có bộ rễ rất phát triển, mọc rất nhanh và ăn rất sâu, bám chắc vào trong lòng đất. Chúng có đặc tính là chịu hạn và chịu nước rất tốt, đặc biệt là chúng có thể sống và sinh trưởng được trong vùng ngập nước có mức độ ơ nhiễm cao Rễ của chúng có thể ăn sâu vào trong lòng đất tới 3,6m trên nền đất tốt. Bộ rễ rất lớn và dài chính là điều kiện tốt cho sự phát triển và sinh trưởng của các lồi vi khuẩn và nấm, giúp cho q trình phân hủy và hấp thụ các chất hữu cơ, Nitơ, phốt pho, kim loại nặng SƠ ĐỒ TĨM TẮT QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI ... phương pháp để xử lí nước thải trong chăn ni, trong đó thì ứng dụng cơng nghệ sinh học trong xử lí nước thải là phương pháp được quan tâm và sử dụng nhiều I. Xử lí nước thải trong chăn ni bằng cơng nghệ biogas:... 4. Mơ hình hầm biogas cho các hộ chăn ni nhỏ - Với các hộ chăn ni nhỏ thì việc sử dụng hầm biogas để xử lý nước thải chăn ni đem lại nhiều lợi ích: xử lý được lượng nước thải trong q trình chăn ni, giảm ơ nhiễm mơi trường và gây mùi hơi; cung cấp ... chăn ni nơng hộ sang quy mơ trang trại, cơng nghiệp Ngành chăn ni phát triển kéo theo sự gia tăng lượng chất thải trong chăn ni, trong đó có nước thải vì vậy vấn đề xử lí nước thải trong chăn ni đang là một vấn đề cấp bách cần được giải quyết. Có rất nhiều