Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau Biogas bẳng đất ngập nước kiến tạo

Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau Biogas bẳng đất ngập nước kiến tạo Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau Biogas bẳng đất ngập nước kiến tạo Nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chăn nuôi heo sau Biogas bẳng đất ngập nước kiến tạo luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NI HEO SAU BIOGAS BẰNG ĐẤT NGẬP NƯỚC KIẾN TẠO Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : ThS Vũ Hải Yến Sinh viên thực MSSV: 0951080085 : Ngô Duy Thi Lớp: 09DMT1 TP Hồ Chí Minh, Tháng 07/2013 BM05/QT04/ĐT Khoa: MT & CNSH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Phiếu dán trang báo cáo ĐA/KLTN) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm ): Ngơ Duy Thi Lớp: 09DMT1 MSSV: 0951080085 : Kỹ Thuật Môi Trường Ngành Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường Tên đề tài : Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo sau biogas đất ngập nước kiến tạo Các liệu ban đầu : Chất lượng nước thải chăn nuôi heo sau biogas đầu vào trước xử lý BOD 349mgO /l, COD 640mgO /l, TSS 169mg/l, TN 118mg/l, TP 91.8mg/l, NO - 1.5mg/l, NH + 108mg/l Các yêu cầu chủ yếu : Nghiên cứu khả xử lý nước thải chăn nuôi heo sau biogas mơ hình đất ngập nước kiến tạo, so sánh hiệu xử lý mơ hình bão hịa khơng bão hịa với thời gian lưu nước ngày ngày, so sánh hiệu xử lý sậy lục bình Kết tối thiểu phải có: 1) Chất lượng nước thải đầu sau xử lý 2) Kết luận mơ hình bão hịa hay khơng bão hịa cho hiệu xử lý cao 3) Kết luận sậy hay lục bình cho hiệu xử lý cao 4) Rút kết luận thời gian tối ưu Ngày giao đề tài: 01/04/2013 Ngày nộp báo cáo: 17/07/2013 Chủ nhiệm ngành (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày 17 tháng 07 năm 2013 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký ghi rõ họ tên) Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua, ngành chăn nuôi Việt Nam phát triển liên tục Hàng năm tốc độ tăng trưởng ngành từ -12 % tùy theo loại hình chăn ni Sự phát triển chăn ni góp phần phát triển kinh tế đặc biệt tăng thu nhập, cải thiện đời sống cho người chăn nuôi Tuy nhiên mặt trái phát triển chăn nuôi hàng năm khu vực chăn nuôi gây vấn đề mơi trường bao gồm nước, khí chất thải rắn Với lượng đàn gia súc gia cầm Việt Nam năm sản sinh 100 triệu phân số lượng lớn nước thải chăn nuôi gây vệ sinh môi trường, gây mùi thối nhiễm nước, đất khơng khí vùng lân cận khu vực chăn nuôi Đặc biệt có nhiều bệnh dịch xuất phát từ vùng nông thôn sốt xuất huyết, viêm não Nhật Bản, cúm…do virus gây thiệt hại lớn kinh tế đe doạ sức khoẻ dân cư nông thôn.Cho đến phần lớn chuồng trại chưa đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật chuồng trại kỹ thuật chăn ni Hệ thống xử lý nước thải chưa hồn chỉnh vận hành quy định Ở trại chăn ni theo qui mơ cơng nghiệp, hình thức xử lý chất thải áp dụng phổ biến chất thải xử lý qua hệ thống biogas Phương pháp chủ yếu dựa vào hoạt động phân hủy chất hữu vi khuẩn điều kiện yếm khí sau q trình thành phần gây nhiễm mơi trường cịn mức cao Việc tiếp tục xử lý nước thải sau biogas trước thải môi trường cần thiết cần phải xử lý đồng thời nhiều tác nhân gây ô nhiễm, đặc biệt chất hữu cơ, nitơ phốt Hơn hạn chế lãi suất nhân lực đầu tư nông nghiệp cản trở cho việc tìm giải pháp xử lý chất thải nông nghiệp SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Vì vậy, để xử lý nguồn nước thải từ sản xuất nơng nghiệp nói chung chăn ni nói riêng, vấn đề quan trọng hàng đầu việc lựa chọn công nghệ xử lý cho đạt tiêu chuẩn môi trường quy định mà cịn thích hợp khả tài trình độ kỹ thuật nơng dân Theo u cầu này, số công nghệ xử lý nước thải có, cơng nghệ đất ngập nước kiến tạo tỏ phù hợp có chi phí xây dựng vận hành thấp, không sử dụng lượng nhiều lại có kết tương đương khơng địi hỏi trình độ kỹ thuật cao để vận hành Trong thời gian gần đây, công nghệ xử lý mơi trường thực vật mơ hình đất ngập nước cho thấy hiệu cao thân thiện mơi trường.Vì lý nêu đề tài “Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas đất ngập nước kiến tạo” thực với mục đích xử lý nước thải, bảo vệ môi trường phát triển bền vững Mục đích nghiên cứu: • Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas mơ hình đất ngập nước kiến tạo Nội dung nghiên cứu: • Thu thập tài liệu liên quan đến thành phần tính chất nước thải sau biogas, đất ngập nước, Sậy, Lục bình • Bố trí thí nghiệ m nhằ m khả o sá t khả nă ng xử lý nước thả i chăn ni sau biogas củ a Sậy, Lụ c bìnhtrên mô hình đất ngậ p nướ c kiến tạ o nhằm giả m thiể u ô nhiễ m mô i trường • Xác định thành phần, số tiêu hóa lý nước thải chăn nuôi sau biogas trước sau xử lý: + Chất rắn lơ lửng (Suspension Solid): Chất rắn lơ lửng + COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học + BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa sinh hóa SVTH: Ngơ Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo + Nitơ Kjeldahl, NO -, NH + + Phosphor tổng • Rút kết luận thời gian mơ hình tối ưu Đối tượng phạm vi nghiên cứu: • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải chăn ni sau biogas • Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng mơ hình đất ngập nước kiến tạo bão hịa khơng bão hịa dùng thực vật thủy sinh Sậy (Phramites autralis),Lục bình( Eichhornia crassipes) Phương pháp nghiên cứu: • Phương pháp thu thập tài liệu: thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu từ sách báo, internet đề tài nghiên cứu có liên quan • Phương pháp xây dựng vận hành mơ hình thí nghiệm: mơ hình thí nghiệm với mơ hình bão hịa khơng bão hịa với thời gian lưu nước 3,6 ngày sử dụng loại thực vật sậy lục bình • Phương pháp phân tích mẫu: phân tích tiêu BOD , COD, TSS, Nitơ tổng, NO -, NH +, Phosphor tổng Ý nghĩa đề tài  Ý nghĩa khoa học: - Đề tài cung cấp giải pháp công nghệ mới, phù hợp để xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas - Dựa kết nghiên cứu, xác định khả xử lý chất ô nhiễm mơ hình đất ngập nước kiến tạo dịng chảy đứng  Ý nghĩa kinh tế - Xử lý nước thải thực vật tốn chi phí so với biện pháp khác Thực tế cho thấy xử lý nước thải thực vật chiếm 10 – 20 % so với SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo biện pháp khác Phát triển công nghệ xử lý nước thải thực vật làm giảm hiệu ứng nhà kính, bảo vệ mơi trường - Sinh khối tạo trình xử lý tận dụnglàm đồ gia dụng xuất làm phụ phẩm chăn nuôi tạo thêm nguồn thu nhập cho người dân  Ý nghĩa môi trường - Việc sử dụng hệ thống đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải trình xử lý thực liên tục điều kiện tự nhiên với giá thành rẻ chi phí xây dựng bảo quản thấp, đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời góp phần làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan xanh lành cho khu dân cư giải trí, thân thiện với mơi trường phịng chống nhiễm Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, nội dung nghiên cứu luận văn trình bày chương:  Chương 1: Tổng quan ngành chăn nuôi  Chương 2: Tổng quan đất ngập nước thực vật đất ngập nước  Chương 3: Nội dung phương pháp nghiên cứu  Chương : Kết thảo luận  Chương 5: Kết luận kiến nghị SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo CHƯƠNG TỔNG QUAN NGÀNH CHĂN NUÔI 1.1 Sơ lược ngành chăn ni heo 1.1.1 Vai trị Chăn ni heo có vai trị quan trọng hệ thống sản xuất nông nghiệp với lúa nước hai hợp phần quan trọng xuất sớm sản xuất nơng nghiệp Việt Nam Nói chung chăn ni heo có số vai trị bật sau:  Cung cấp thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho người  Cung cấp nguồn nguyên liệu cho cơng nghiệp chế biến thịt như: thịt xơng khói, thịt hộp, thịt heo xay ăn truyền thống người Việt Nam như: giò nạc, giò mỡ, loại chả  Cung cấp phân bón cho trồng, phân heo nguồn phân hữu tốt, cải tạo nâng cao độ phì đất, đặc biệt đất nơng nghiệp  Có thể tạo nguồn nguyên liệu cho y học công nghệ sinh học y học, heo nhân gen để phục vụ cho mục đích nâng cao sức khỏe cho người 1.1.2 Vị trí Chăn ni heo có vị trí quan trọng ngành chăn ni nước ta Sự hình thành sớm nghề ni heo với trồng lúa nước cho khẳng định nghề ni heo có vị trí hàng đầu Khơng thế, việc tiêu thụ thịt heo bữa ăn hàng ngày người phổ biến Ngoài thịt heo coi loại thực phẩm có mùi vị dễ thích hợp với tất đối tượng (người già, trẻ, nam nữ) Nói cách khác, thịt heo coi “nhẹ mùi” không gây tượng dị ứng thực phẩm, SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo ưu điểm bật thịt heo Thịt heo ăn ưa thích hợp vị với người Tuy nhiên, để thịt heo trở thành ăn nâng cao sức khỏe cho người, điều quan trọng trình chọn giống ni dưỡng chăm sóc, đàn heo phải ln ln khỏe mạnh, sức đề kháng cao thành phần chất dinh dưỡng tích lũy vào thịt có chất lượng tốt có giá trị sinh học 1.2 Đặc điểm chất thải chăn nuôi heo 1.2.1 Thành phần chất thải chăn nuôi heo Chất thải chăn nuôi chia làm ba loại: chất thải rắn, chất thải lỏng chất thải khí Đây hỗn hợp chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật trứng ký sinh trùng gây bệnh cho động vật người  Chất thải rắn gồm phân, thức ăn thừa thú, vật liệu lót chuồng chất thải khác Chất thải rắn có độ ẩm từ 56 – 83%, có tỷ lệ N, P, K cao  Chất thải lỏng hay cịn gọi nước thải, có độ ẩm cao trung bình khoảng 93 – 98%, gồm nước thải thú, nước rửa chuồng phần phân lỏng hịa tan  Chất thải khí loại khí sinh q trình chăn ni, q trình phân hủy chất hữu rắn lỏng 1.2.1.1 Chất thải rắn  Phân Thành phần phân bao gồm dưỡng chất khơng tiêu hóa, chất cặn bã, chất xơ, đạm, P O ,…; niêm mạc ống tiêu hóa, chất nhờn, loại vi sinh vật trứng giun sán bị nhiễm thức ăn ruột bị tống Theo Lăng Ngọc Huỳnh (2000) lượng phân gia súc thải 24 phụ thuộc vào giống, loài, tuổi, phần ăn, lượng thức ăn ăn vào, tính chất thức ăn thể trọng, lượng phân thải ước tính theo bảng 2.1 SVTH: Ngơ Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Bảng 1.1: Lượng phân thải trung bình gia súc ngày Loại gia súc Phân nguyên ( kg/ngày) Nước tiểu ( kg/ngày) Trâu 18 - 25 - 12 Bò 15 - 20 - 10 Ngựa 12 - 18 4-6 Heo nhỏ 10 kg 0,5 - 1,3 - 1,7 Heo 15 - 45 kg 1-3 0,7 - Heo 45 -1 00 kg 3-5 2-4 (Nguồn: Lăng Ngọc Huỳnh, 2000) Thành phần hóa học phân phụ thuộc vào nguồn dinh dưỡng, tình trạng sức khỏe, cách ni dưỡng, chuồng trại, loại gia súc, gia cầm, kỹ thuật chế biến thức ăn Thành phần nguyên tố vi lượng thay đổi phụ thuộc vào lượng loại thức ăn Ví dụ: Bo = – ppm; Mn = 30 – 75 ppm; Co = 0,2 – 0,5 ppm; Cu = – ppm; Zn = 20 – 45 ppm; Mo = 0,8 – 1,0 ppm Trong trình ủ phân, vi sinh vật công phá nguyên liệu này, giải phóng chất khống hịa tan dễ dàng cho trồng hấp thu Bảng 1.2 Thành phần hoá học loại phân gia súc, gia cầm (%) Loại phân Nước Nitơ P 2O K 2O CaO MgO Heo 82,0 0,60 0,41 0,26 0,09 0,10 Trâu bò 83,1 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13 Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12 Gà 56,0 1,63 0,54 0,85 2,40 0,74 Vịt 56,0 1,00 1,40 0,62 1,70 0,35 (Nguồn:Dương Nguyên Khang, 2004) Ngoài thành phần phân gia súc chứa virus, vitrùng, đa trùng, trứng SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo giun sán, vi khuẩn thuộc họ Enterobacteriacea chiếm đa số với giống điển hình như: Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Klebsiella Trong 1kg phân có chứa 2000-5000 trứng giun sán gồm chủ yếu loại: Ascaris suum, Oesophagostomum, Trichocephalus (Nguyễn Thị Hoa Lý, 2004) Chúng tồn vài ngày, vài tháng phân, nước thải ngồi mơi trường gây nhiễm cho đất nước, đồng thời gây hại cho sức khỏe người vật nuôi  Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng chất thải Có thành phần đa dạng gồm cám, bột ngũ cốc, bột tôm, bột cá, bột thịt, khoáng chất bổ sung, loại kháng sinh, rau xanh, rơm rạ, bao bố, vải vụn, gỗ… 1.2.1.2 Nước thải chăn nuôi Nước thải chăn nuôi hỗn hợp nước thải rửa chuồng, nước thức ăn hòa chung với nước tiểu, phân nước tắm gia súc Đây nguồn chất thải ô nhiễm nặng, chứa chất hữu vơ có phân, nước tiểu, thức ăn gia súc Chất hữu cơ: Hợp chất hữu chiếm 70-80% bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidrat carbon dẫn xuất chúng, thức ăn thừa Các chất vô chiếm 2030% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO4 2-… N P: Khả hấp thụ N P loài gia súc, gia cầm kém, nên ăn thức ăn có chứa N P chúng tiết ngồi theo phân nước tiểu Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N P cao Hàm lượng N-tổng = 200-350 mg/l N-NH chiếm 80-90%; P-tổng = 60-100mg/l Vi sinh vật gây bệnh: Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus trứng ấu trùng sán gây bệnh Bảng 1.3: Tính chấ t nướ c thả i chă n nuôi heo Chỉ tiêu SVTH: Ngơ Duy Thi GVHD: ThS Vũ Hải Yến Đơn vị Nồng độ MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Lượng phân thải trung bình gia súc ngày Bảng 1.2 Thành phần hoá học loại phân gia súc, gia cầm (%) Baûng 1.3 Tính chấ t nướ c thả i chă n nuoâ i heo Bảng 1.4Ả nh hưở ng củ a NH3 lê n ngườ i heo 11 Bảng 1.5Tác hại amoniac đến sức khoẻ suất gia súc, gia cầm 12 Bảng 1.6 Triệu chứng quan sát cơng nhân có khí độc chăn nuôi 13 Bảng 2.1 Bảng so sánh FWS SSF 28 Baûng 2.2 Cá c loà i cỏ Vetiver 41 Bảng 3.1 Chất lượng nước thải chăn nuôi sau biogas đầu vào trước xử lý 62 Bảng 4.1 Hiệu xử lý BOD5 mơ hình bão hòa 69 Bảng 4.2 Hiệu xử lý COD mô hình bão hịa 71 Bảng 4.3 Hiệu xử lý TSS mơ hình bão hịa 73 Bảng 4.4 Hiệu xử lý Nitơ tổng mơ hình bão hịa 75 Bảng 4.5 NO nước đầu sau xử lý mơ hình bão hòa 76 Bảng 4.6 Hiệu xử lý NO mơ hình bão hịa 77 Bảng 4.7 NH4 + nước đầu sau xử lý mơ hình bão hịa 77 Bảng 4.8 Hiệu xử lý NH + mơ hình bão hịa 78 Bảng 4.9 Hiệu xử lý Phosphor tổng mơ hình bão hòa 79 Bảng 4.10 Hiệu xử lý BOD mơ hình khơng bão hòa 81 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến viii MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn ni sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Bảng 4.11 Hiệu xử lý COD mơ hình khơng bão hòa 83 Bảng 4.12 Hiệu xử lý Nitơ tổng mơ hình khơng bão hịa 85 Bảng 4.13 NO nước đầu sau xử lý mơ hình khơng bão hịa 86 Bảng 4.14Hiệu xử lý NO3- mô hình khơng bão hịa 86 Bảng 4.15Hiệu xử lý NH + mơ hình khơng bão hịa 87 Bảng 4.16 Hiệu xử lý TSS mơ hình khơng bão hịa 89 Bảng 4.17Hiệu xử lý Phosphor tổng mơ hình khơng bão hịa 91 Bảng 4.18.BOD nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 94 Bảng 4.19Hiệu xử lý BOD5 mơ hình lục bình 94 Bảng 4.20COD nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 96 Bảng 4.21Hiệu xử lý COD mơ hình lục bình 96 Bảng 4.22Nitơ tổng nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 97 Bảng 4.23Hiệu xử lý Nitơ tổng mơ hình lục bình 98 Bảng 4.24NO - nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 99 Bảng 4.25Hiệu xử lý NO3- mô hình lục bình mơ hình lục bình 100 Bảng 4.26NH4 + nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 101 Bảng 4.27Hiệu xử lý NH + mơ hình lục bình 102 Bảng 4.28TSS nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 103 Bảng 4.29Hiệu xử lý TSS mơ hình lục bình 104 Bảng 4.30Photphor nước đầu sau xử lý mơ hình lục bình 105 Bảng 4.31Hiệu xử lý photpho mơ hình lục bình 106 Bảng 4.32Khả xử lý chất ô nhiễm hệ thống thời gian lưu nước ngày 107 Bảng 4.33Hiệu xử lý chất ô nhiễm hệ thống thời gian lưu nước ngày 108 Bảng 4.34Khả xử lý chất ô nhiễm hệ thống thời gian lưu nước ngày 109 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến ix MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Bảng 4.35Hiệu xử lý chất ô nhiễm hệ thống thời gian lưu nước ngày 110 Bảng 4.36 Chỉ tiêu tăng trưởng 112 Bảng 4.37 Chỉ tiêu tốc độ phát triển 114 Bảng 4.38 Sinh khối sau q trình thí nghiệm 115 Bảng 4.39Tải lượng Nitrogen (mg/L) vào mơ hình 116 Bảng 4.40Hàm lượng N tích lũy vật liệu 117 Bảng 4.41Sinh khối độ ẩm thành phần 117 Bảng 4.42Hàm lượng N tích lũy thực vật 118 Bảng 4.43 Tải lượng nitơ tích lũy thực vật 119 Bảng 4.44 Hàm lượng N tích lũy mơ hình 120 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến x MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn ni sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ Trang Hình 1.1 Các chất khí tạo từ chất thải gia súc thức ăn 10 Hình 2.1 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo dịng chảy ngầm theo chiều ngang (vẽ lại theo Vymazal, 1997) 25 Hình 2.2 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo chiều ngang (vẽ lại theo Cooper, 1996) 26 Hình 2.3 Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo dòng chảy ngầm theo chiều đứng thu nước bề mặt (vẽ lại theo Vymazal, 2000) 27 Hình 2.4: Sơ đồ đất ngập nước kiến tạo dòng chảy tự 27 Hình 3.1: Vật liệu thiết bị dùng nghiên cứu 59 Hình 3.2 Cấu trúc lớp đá mơ hình thí nghiệm trồng sậy 60 Hình 3.3: Đối tượng dùng nghiên cứu 62 Hình 3.3 Cấu trúc bể thí nghiệm mơ hình bão hịa lục bình 65 Hình 3.4 Cấu trúc bể thí nghiệm mơ hình khơng bão hịa lục bình 65 Hình 4.1 Biểu đồ so sánh khả xử lý BOD (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hòa thời gian lưu nước 3,6 ngày 71 Hình 4.2 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý BOD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 71 Hình 4.3 Biểu đồ so sánh khả xử lý COD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 72 Hình 4.4 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý COD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình bão hòa thời gian lưu nước 3,6 ngày 73 Hình 4.5 Biểu đồ so sánh khả xử TSS (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hòa thời gian lưu nước 3,6 ngày 74 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến xi MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Hình 4.6 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý TSS (mg/L) sậy đối chứng mô hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 75 Hình 4.7 Biểu đồ so sánh khả xử Nitơ tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 76 Hình 4.8 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Nitơ tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 77 Hình 4.9 Biểu đồ so sánh khả xử NH + (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 78 Hình 4.10 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý NH + (mg/L) sậy đối chứng mô hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 79 Hình 4.11 Biểu đồ so sánh khả xử Phosphor tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 81 Hình 4.12 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Phosphor tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 81 Hình 4.13 Biểu đồ so sánh khả xử BOD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 83 Hình 4.14 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý BOD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 83 Hình 4.15 Biểu đồ so sánh khả xử COD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 85 Hình 4.16 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý COD (mgO /L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 85 Hình 4.17 Biểu đồ so sánh khả xử lý Nitơ tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 87 Hình 4.18 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Nitơ tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 87 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến xii MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Hình 4.19 Biểu đồ so sánh khả xử lý NH +(mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 89 Hình 4.20 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý NH + (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 89 Hình 4.21 Biểu đồ so sánh khả xử lý TSS (mg/L) sậy đối chứng mô hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 91 Hình 4.22 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý TSS (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 92 Hình 4.23 Biểu đồ so sánh khả xử lý Phosphor tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 93 Hình 4.24 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Phosphor tổng (mg/L) sậy đối chứng mơ hình khơng bão hịa thời gian lưu nước 3,6 ngày 94 Hình 4.25 Biểu đồ so sánh khả xử lý BOD (mgO /L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 95 Hình 4.26 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý BOD (mgO /L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 96 Hình 4.27 Biểu đồ so sánh khả xử lý COD (mgO /L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 97 Hình 4.28 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý COD (mgO /L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 98 Hình 4.29 Biểu đồ so sánh khả xử lý Nitơ tổng (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 99 Hình 4.30 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Nitơ tổng (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 100 Hình 4.31 Biểu đồ so sánh khả xử lý NO - (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 100 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến xiii MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn ni sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Hình 4.32 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý NO - (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 100 Hình 4.33 Biểu đồ so sánh khả xử lý NH + (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 101 Hình 4.34 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý NH + (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 102 Hình 4.35 Biểu đồ so sánh khả xử lý TSS (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 104 Hình 4.36 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý TSS (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 104 Hình 4.37 Biểu đồ so sánh khả xử lý Phosphor tổng (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 106 Hình 4.38 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý Phosphor tổng (mg/L) lục bình thời gian lưu nước 3,6 ngày 106 Hình 4.39 Biểu đồ so sánh khả xử lý hệ thống thời gian lưu nước ngày 108 Hình 4.40 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý hệ thống thời gian lưu nước ngày 109 Hình 4.41 Biểu đồ so sánh khả xử lý hệ thống thời gian lưu nước ngày 110 Hình 4.42 Biểu đồ so sánh hiệu xử lý hệ thống thời gian lưu nước ngày 111 Hình 4.43.Tốc độ tăng trưởng chiều cao trồng thời gian ngày 113 Hình 4.44 Đặc điểm hình thái 114 Hình 4.45 Khả xử lý chất ô nhiễm hệ thống 115 Hình 4.46.Tốc độ tăng trưởng chiều dài thời gian ngày 116 Hình 4.47 Cách lẫy mẫu để phân tích tiêu nitơ 117 Hình 4.48 Hàm lượng nitơ tích lũy thành phần 119 Hình 4.49 Cân nitrogen mơ hình 120 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến xiv MSSV: 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo Sơ đồ 3.1 Bể thí nghiệm với thời gian lưu nước ngày 64 Sơ đồ 3.2 Bể thí nghiệm với thời gian lưu nước ngày 64 SVTH: Ngô Duy Thi GVHD: Ths Vũ Hải yến xv MSSV: 0951080085 PHỤ LỤC Mộtsốhìnhảnhtrongđồán MH đốichứngdịngchảykhơngbãohịa MH sậydịngchảykhơngbãohịa MH đốichứngdịngchảybãohịa MH sậydịngchảybãohịa TổngthểtồnhệthốngMơhìnhbãohịalụcbình Cácsốliệu chi tiếtdùngtrongđồán Bảng PL 2.1 Kếtquảđođộrỗngcủacácmơhình Mơhình Thểtíchlýthuyết (lít) Thểtíchthực (lít) Độrỗngcáclớpđá (%) Đốichứng 700 418±36 40.29 Sậy 700 429±48 38.7 Bảng PL 2.2 Chỉtiêutheodõipháttriểnthânvàlá Thờigian (tuần) Thâncây Chỉtiêutheodõi (cm) Lácây Giátrịtrungbìnhthâncây Saisố Giátrịtrungbìnhlácây Saisố Cây Cây Cây Cây Cây Cây 95.5 69 67 30.5 28 28 77.17 9.85 28.83 0.83 100 70.5 70 30.5 28 28 80.17 9.92 28.83 0.83 102 71.5 71.5 32 30 29 81.67 10.17 30.33 0.88 104 73 72.5 34.5 30 29 83.17 10.42 31.17 1.69 107 75 75.5 34.5 30.5 29.5 85.83 10.58 31.5 1.53 110 78 79 35 31 30 89 10.5 32 1.53 114 90 97 35 32 31 100.33 7.13 32.67 1.2 121 92 98 36 32 31 103.67 8.84 33 1.53 Bảng PL 2.5 Kếtquảmơhìnhbãohịavàlụcbình ngày Nghiệmthức Thờigian Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3NH4+ Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3NH4+ Kếtquảmơhìnhbãohịa Đốichứng ngày Lần Lần 199 196 98 94 24.6 21.9 49.5 65.7 44.6 42.1 31.1 32.7 23.8 24.9 Bảngthốngkê Trungbình Saisố 197.50 96.00 23.25 57.60 43.35 31.90 24.35 1.5 1.35 8.1 1.25 0.8 0.55 Sậy ngày Lần 146 86 16.7 32.1 31.3 20.9 13.9 Lần 145 83 15.1 33.5 28.9 22.7 24.3 Trungbình Saisố 145.50 84.50 15.90 32.80 30.10 21.80 19.10 0.5 1.5 0.8 0.7 1.2 0.9 5.2 Bảng PL 2.6 Kếtquảmơhìnhkhơngbãohịavàlụcbình ngày Kếtquảmơhìnhlụcbình Nghiệmthức Lụcbình Thờigian ngày Chỉtiêu Lần Lần COD 100 98 BOD 68 67 SS 13.5 13.4 TN 22.4 21.1 TP 19.9 19.4 NO312.3 17.4 NH4+ 13.4 13.5 Bảngthốngkê Chỉtiêu Trungbình COD BOD SS TN TP NO3NH4+ 99.00 67.50 13.45 21.75 19.65 14.85 13.45 Saisố 0.5 0.05 0.65 0.25 2.55 0.05 Nghiệmthức Thờigian Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3NH4+ Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3NH4+ Kếtquảmơhìnhkhơngbãohịa Đốichứng ngày Lần 178 89 25.6 70.6 58.3 58.2 43.2 ngày Lần 186 88 22.8 71.3 57.7 55.6 44.6 Bảngthốngkê Trungbình Saisố 182.00 88.50 24.20 70.95 58.00 56.90 43.90 Kếtquảmơhìnhlụcbình Lụcbình Nghiệmthức Sậy 0.5 1.4 0.35 0.3 1.3 0.7 Thờigian ngày Lần 128 77 16.7 51.8 39.1 41.2 36.7 Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3NH4+ Lần 83 59 13.9 32.8 23.9 30.5 21.1 Trungbình Saisố Bảngthốngkê Chỉtiêu Trungbình 128.50 77.50 16.80 46.65 39.25 40.85 35.15 0.5 0.5 0.1 5.15 0.15 0.35 1.55 Lần 129 78 16.9 41.5 39.4 40.5 33.6 COD BOD SS TN TP NO3NH4+ 81.50 58.50 13.75 32.75 23.85 30.10 20.95 Lần 80 58 13.6 32.7 23.8 29.7 20.8 Saisố 1.5 0.5 0.15 0.05 0.05 0.4 0.15 Bảng PL 2.3 Kếtquảmơhìnhbãohịavàlụcbình ngày Kếtquảmơhìnhbãohịa Kếtquảmơhìnhlụcbình Nghiệmthức ThờiGian ChỉTiêu Lần COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + 146 31 13.1 16 29.6 4.1 3.2 Nghiệmthức Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + Đốichứng Ngày Lần 138 35 12.9 17 30.1 7.4 3.1 Bảngthốngkê Đốichứng Giátrịtrungbì Sais nh ố 3.28 139.67 1.53 32.00 0.31 12.70 0.88 17.33 0.63 30.47 0.98 5.50 0.09 3.07 Sậy Ngày Lần Lần 56 54 28 25 12.9 12.8 3.6 3.3 20.2 21.6 1.5 0.9 2.9 2.8 Lần 135 30 12.1 19 31.7 2.9 Sậy Giátrịtrungbì nh 52.67 25.67 12.53 3.10 22.03 1.10 2.37 Lần 48 24 11.9 2.4 24.3 0.9 1.4 Nghiệmthức ThờiGian ChỉTiêu COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + Lụcbình ngày Lần Lần 31 30 13 14 8.3 8.3 1.8 1.8 9.4 9.1 0.44 0.42 0.86 0.86 Bảngthốngkê Nghiệmthức Lụcbình Giátrịtrungbì Chỉtiêu nh COD 30.33 BOD 13.67 SS 8.03 TN 1.63 TP 9.13 NO3 0.43 + NH4 0.83 Sais ố 2.4 1.2 0.32 0.36 1.2 0.2 0.48 Sais ố 0.33 0.33 0.27 0.17 0.15 0.01 0.03 Bảng PL 2.4 Kếtquảmơhìnhkhơngbãohịavàlụcbình ngày Nghiệmthức Kếtquảchạykhơngbãohịa Đốichứng Sậy Kếtquảmơhìnhlụcbình Nghiệmthức Lụcbình Lần 30 14 7.5 1.3 8.9 0.43 0.77 ThờiGian ChỉTiêu Lần COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + 87 25 13.5 26.1 38.4 19.4 5.2 Nghiệmthức Chỉtiêu COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + Ngày Lần 85 23 13.9 32 38.2 22.3 7.1 Lần 48 19 13 12.9 38.9 10.5 4.2 Lần 85 22 13.9 39.7 39.4 31.4 6.8 Bảngthốngkê Đốichứng Sậy Giátrịtrungbì Sais Giátrịtrungbì nh ố nh 0.67 85.67 42.67 0.88 23.33 18.67 0.13 13.77 13.40 3.94 32.60 14.70 0.37 38.67 29.20 3.61 24.37 15.87 0.59 6.37 3.83 Sais ố 2.67 0.33 0.21 0.9 4.9 4.01 0.2 Ngày Lần 40 18 13.5 15.5 25.5 13.4 3.5 Lần 40 19 13.7 15.7 23.2 23.7 3.8 ThờiGian ngày ChỉTiêu Lần Lần COD BOD SS TN TP NO3 NH4 + 25 13 9.8 8.9 11.2 5.4 1.35 23 12 9.5 8.7 11.1 4.8 1.35 Bảngthốngkê Nghiệmthức Lụcbình Giátrịtrungbì Chỉtiêu Saisố nh 0.88 COD 23.33 0.33 BOD 12.33 0.09 SS 9.63 0.15 TN 8.67 0.03 TP 11.13 0.26 NO3 4.90 + 0.01 NH4 1.34 Lần 22 12 9.6 8.4 11.1 4.5 1.32 ... 0951080085 Đề tài: Xử lý nước thải chăn nuôi sau biogas phương pháp đất ngập nước kiến tạo 2.1.3 Đất ngập nước nhân tạo Được hiểu hệ thống thiết kế xây dựng vùng đất ngập nước việc xử lý nước thải hiểu... nghệ xử lý môi trường thực vật mơ hình đất ngập nước cho thấy hiệu cao thân thiện mơi trường.Vì lý nêu đề tài ? ?Xử lý nước thải chăn ni sau biogas đất ngập nước kiến tạo? ?? thực với mục đích xử lý nước. .. Môi Trường Ngành Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường Tên đề tài : Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo sau biogas đất ngập nước kiến tạo Các liệu ban đầu : Chất lượng nước thải chăn nuôi heo