Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xử lý thành phần hữu cơ trong nước thải chăn nuôi lợn bằng hệ phản ứng sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Đức Tú NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THÀNH PHẦN HỮU CƠ TRONG NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG HỆ PHẢN ỨNG SINH HỌC MÀNG CỐ ĐỊNH (FBR) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Đức Tú NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THÀNH PHẦN HỮU CƠ TRONG NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG HỆ PHẢN ỨNG SINH HỌC MÀNG CỐ ĐỊNH (FBR) Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng Mã số: 8520320.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thị Hà TS Ngô Vân Anh Hà Nội – Năm 2020 MỤC LỤC Tính cấp thiết .7 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nội dung nghiên cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .9 1.1 Nguồn phát sinh tính chất nƣớc thải chăn ni lợn .9 1.1.1 Các chất vô hữu 1.1.2 Nitơ phốt 1.1.3 Vi sinh vật gây bệnh 1.1.4 Ảnh hƣởng nƣớc thải chăn nuôi đến môi trƣờng ngƣời .14 1.2 Các công nghệ xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn Việt Nam giới .15 1.2.1 Nƣớc .21 1.2.2 Việt Nam 22 1.3 Tổng quan hệ xử lý nƣớc thải màng sinh học cố định .25 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .27 2.1.1 Nƣớc thải chăn nuôi lợn 27 2.1.2 Nguồn vi sinh vật sử dụng nghiên cứu 27 2.2 Phạm vi nghiên cứu 27 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.3.1 Phƣơng pháp điều tra thực tế lấy mẫu nƣớc thải 27 2.3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu thiết kế hệ FBR để xử lý thành phần hữu 33 2.3.3 Phƣơng pháp phân tích xác định thành phần xử lý nƣớc thải 43 2.3.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 43 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 3.1 Đặc tính nƣớc thải chăn ni lợn sở nghiên cứu .44 3.2 Kết xử lý hệ thí nghiệm FBR 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 KẾT LUẬN .54 PHỤ LỤC .55 PHỤ LỤC .56 PHỤ LỤC .61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần mức độ ô nhiễm nƣớc thải chăn nuôi lợn trang trại 11 Bảng 1.2 Đặc tính nƣớc thải chăn ni lợn pha lỗng 13 Bảng 1.3: Đặc tính nƣớc thải chăn ni Trung Quốc 13 Bảng 2.1: Thông tin sở chăn nuôi điều tra khảo sát 28 Bảng 2.2: Các thơng số kỹ thuật thiết bị hệ thống thiết bị thí nghiệm FBR 12L/ngày 35 Bảng 2.3: Các tiêu phân tích thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi 43 Bảng 3.1: Bảng so sánh hiệu suất thay đổi theo tải trọng đầu vào tháng 47 Bảng 3.2: Hiệu suất xử lý phốt tăng tải trọng 49 Bảng 3.3: Hiệu xử lý BOD5 theo tải trọng COD 51 Bảng 3.4: Hiệu suất xử lý TSS tăng tải trọng COD 52 Bảng 3.5: Hiệu suất xử lý TVS tăng tải trọng COD 52 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Qui trình đề xuất tổng thể xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn 16 Hình 1.2: Sơ đồ mơ tả mẫu bể khí sinh học compostie (nguồn gốc Trung Quốc) 19 Hình 1.3: Sơ đồ xử lý nƣớc thải chăn ni quy mơ hộ gia đình 24 Hình 1.4: Sơ đồ xử lý nƣớc thải chăn nuôi trang trại quy mơ lớn 25 Hình 2.1: So sánh kết thành phần hữu sở (ĐVT: mg/L) 31 Hình 2.2: Sơ đồ cơng nghệ xử lý FBR phịng thí nghiệm 33 Hình 2.3: Hình ảnh thực tế hệ cơng nghệ xử lý FBR phịng thí nghiệm 34 Hình 2.4: Sơ đồ thiết kế bể phản ứng lên men yếm khí (mặt đứng) 37 Hình 2.5: Sơ đồ thiết kế bể phản ứng lên men yếm khí (mặt bằng) 38 Hình 2.6: Sơ đồ thiết kế bể lắng (mặt đứng) 39 Hình 2.7: Sơ đồ thiết kế bể lắng (mặt đứng) 40 Hình 2.8: Hình ảnh bơm định lƣợng 41 Hình 2.9: Sơ đồ cơng nghệ FBR quy mơ phịng thí nghiệm 41 Hình 2.10: Chế độ tải trọng COD chạy hệ thí nghiệm (gCOD/L.ngày) 42 Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn trang trại hộ Đỗ Văn Trƣờng .44 Hình 3.2: Bể biogas túi ủ biogas Cơng Ty TNHH MTV Sản xuất Thƣơng mại Phát Đạt 46 Hình 3.3: Biến thiên COD theo tải trọng đầu vào 47 Hình 3.4: Biến thiên thơng số tổng nitơ theo tải trọng đầu vào .49 Hình 3.5: Biến thiên thông số tổng phốt theo tải trọng đầu vào .50 Hình 3.6: Biến thiên thơng số BOD5 theo tải trọng đầu vào 51 Hình 3.7: Biến thiên thơng số TSS theo tải trọng đầu vào .52 Hình 3.8: Biến thiên thông số TVS theo tải trọng đầu vào 53 DANH MỤC VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy sinh học BNNPTNT: Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn BTNMT: Bộ Tài nguyên mơi trƣờng COD: Nhu cầu oxy hố học ĐVT: Đơn vị tính FBR: Hệ phản ứng sinh học màng cố định HYPHI: Hệ thống chảy nút KH&CN: Khoa học công nghệ PVC: Poly Vinyl Clorua QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SBR: Hệ xử lý theo mẻ TSS: Tổng chất rắn lơ lửng TVS: Tổng chất rắn dễ bay UASB: Bể lọc ngƣợc qua tầng bùn kị khí LỜI CẢM ƠN Với tình cảm lịng biết ơn chân thành, xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến: - Quý Thầy/Cô Khoa Môi trƣờng cung cấp cho phƣơng pháp nghiên cứu, kiến thức chuyên mơn suốt khóa học kỹ nghiên cứu sáng tạo, chủ động - Nhóm nghiên cứu thực Nhiệm vụ NĐT 31.JPA/17, thầy cô, NCS Nguyễn Trƣờng Quân bạn sinh viên hỗ trợ thực - Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến cô giáo hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hà TS Ngơ Vân Anh tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ bảo cho suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn - Đặc biệt, tơi xin gửi lịng biết ơn sâu sắc đến ngƣời sinh thành nuôi dạy trƣởng thành, ngƣời thân gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên giúp đỡ vƣợt qua khó khăn q trình học tập hồn thành luận văn Dù có cố gắng nhiều thời gian nghiên cứu nhƣng luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong đƣợc nhận ý kiến đóng góp quý báu Quý Thầy/Cô bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Phạm Đức Tú MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Nƣớc thải chăn ni lợn chứa nhiều hợp chất hữu cơ, vi trùng, trứng giun sán nguồn nƣớc xả thải không qua xử lý có nguy gây nhiễm tầng nƣớc ngầm, nƣớc mặt nguyên nhân trực tiếp cho phát sinh dịch bệnh Nƣớc thải chứa nhiều mầm bệnh nhƣ: Leptospira, Samonella Mặt khác sản sinh nhiều loại khí hoạt động vi sinh vật nhƣ NH3, CH4, H2S gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng sống ngƣời sinh thái Hệ phản ứng sinh học màng cố định (FBR) có chế độ hoạt động liên tục, xử lý chất bẩn hữu nƣớc thải vi sinh vật yếm khí bám dính giá thể lắp cố định bên hệ Các vi sinh vật phân hủy chất hữu thành sản phẩm cuối CO2 H2O Hệ FBR công nghệ đại đƣợc sử dụng rộng rãi tính hiệu FBR hệ thống xử lý sinh học nhân tạo, chất hữu dễ bị phân hủy sinh học đƣợc vi sinh vật yếm khí sử dụng nhƣ chất dinh dƣỡng để sinh trƣởng phát triển Qua sinh khối vi sinh ngày gia tăng nồng độ ô nhiễm nƣớc thải giảm xuống Các giá thể vi sinh cố định giúp trình khử hợp chất hữu diễn nhanh hiệu nhờ tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giá thể Mặt khác hệ FBR có chế độ vận hành đơn giản an tồn, thích hợp với xử lý nƣớc thải chăn ni có nồng độ chất hữu cơ, N, P cao Với ƣu điểm nhƣ trên, việc nghiên cứu hệ phản ứng sinh học màng cố định FBR để xử lý nƣớc thải chăn nuôi cần thiết Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đánh giá đƣợc nguồn thải đặc tính thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi lợn sở lựa chọn Đánh giá đƣợc khả xử lý thành phần hữu hệ phản ứng màng sinh học cố định (FBR) quy mơ phịng thí nghiệm (12L/ngày đêm) định hƣớng sử dụng kết để mơ tối ƣu hóa q trình xây dựng hệ thống qui mơ thực nghiệm (pilot) thực tế Nội dung nghiên cứu 3.1 Tổng quan nguồn phát sinh đặc tính, thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi biện pháp xử lý 3.2 Điều tra, khảo sát lấy mẫu đánh giá dòng thải mức độ ô nhiễm thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi lợn cở sở lựa chọn 3.3 Nghiên cứu, đánh giá khả xử lý thành phần hữu (theo thông số COD, BOD5) hệ FBR quy mơ phịng thí nghiệm (12L/ngày đêm) 120 T-P đầu vào 100 T-P đầu 80 60 40 20 30/10/2018 26/10/2018 22/10/2018 18/10/2018 8/10/2018 14/10/2018 2/10/2018 30/9/2018 26/9/2018 22/9/2018 18/9/2018 7/9/2018 13/9/2018 1/9/2018 28/8/2018 24/8/2018 20/8/2018 16/8/2018 4/8/2018 10/8/2018 31/7/2018 29/7/2018 27/7/2018 25/7/2018 23/7/2018 21/7/2018 19/7/2018 17/7/2018 15/7/2018 Hình 0.5: Biến thiên thông số tổng phốt theo tải trọng đầu vào Hiệu xử lý phốt theo kết cho thấy chƣa thực hiệu quả, trung bình hiệu suất xử lý đạt khoảng 15% khả xử lý tốt mức 19% tải trọng 2gCOD/L.ngày Qua số liệu nhận thấy, nƣớc thải chăn ni có nồng độ T-P dao động từ 33108mg/L, sau qua xử lý nồng độ T-P giảm mạnh từ 28- 60mg/L Kết đầu đƣợc giải thích nhƣ sau: bể yếm khí, theo lý thuyết VSV hấp thụ chất hữu thải môi trƣờng dƣới dạng phốt phát đơn PO43- , làm giá trị T-P nƣớc thải tăng lên, nhiên thực tế lƣợng photphat thải không đáng kể so với lƣợng phốt mà VSV hấp thụ vào thể lắng xuống đáy bể theo bùn, kết làm phốt đầu giảm So sánh kết cơng nghệ SBR quy mơ phịng thí nghiệm cho thấy hiệu suất đạt 60-70%, hiệu xử lý tổng phốt Nguyễn Sáng (2016) cao từ 50 91,8- 98,3% với lƣu lƣợng đầu vào 45 L/ngày đáp ứng tiêu chuẩn xả thải QCVN 01-79:2011/BNNPTNT, loại B Biến thiên hàm lượng BOD5 - Bảng 0.3: Hiệu xử lý BOD5 theo tải trọng COD Đơn vị Tháng Tháng Tháng Tháng 10 Tải trọng COD (gCOD/l.ngày) 2,0 4,0 6,0 10 BOD5 TB đầu vào (mg/L) 523 718 1059 2129 BOD5 TB đầu (mg/L) 167 225 380 1018 Hiệu suất xử lý (%) 70 71 67 53 3000 2500 BOD5 đầu vào 2000 1500 BOD5 đầu 1000 500 Hình 0.6: Biến thiên thơng số BOD5 theo tải trọng đầu vào Khi thay đổi tải trọng đầu vào từ 2,0 đến 4,0; 6,0 10 gCOD/L.ngày cho thấy khả xử lý tăng tuyến tính với theo nhƣ biểu đồ dƣới Hiệu suất xử lý trung bình đạt 65% Hiệu xử lý BOD5 giảm dần tăng dần tải trọng theo tháng từ 70 xuống 53% - Biến thiên hàm lượng TSS 51 Bảng 0.4: Hiệu suất xử lý TSS tăng tải trọng COD Tháng Đơn vị Tháng Tháng Tháng Tải trọng COD (gCOD/l.ngày) 10 Khoảng TSS đầu vào (mg/L) 941 1070 1729 2003 Khoảng TSS đầu (mg/L) 502 400 657 906 Hiệu suất xử lý (%) 48 56 55 56 10 3000 TSS đầu vào 2500 TSS đầu 2000 1500 1000 500 Hình 0.7: Biến thiên thơng số TSS theo tải trọng đầu vào Đặc tính nƣớc thải chăn ni có thành phần TSS cao khó xử lý triệt để hồn tồn Dựa vào số liệu phân tích cho thấy hiệu suất xử lý đạt cao tháng 8,9,10 với tải trọng 6,0gCOD/L.ngày khoảng 56%, nhiên tải trọng thấp 2,0 4,0gCOD/L.ngày hiệu suất thấp mức khoảng 40-60% - Biến thiên hàm lượng TVS Bảng 0.5: Hiệu suất xử lý TVS tăng tải trọng COD 52 Đơn vị Tải trọng COD Tháng Tháng Tháng Tháng 10 (gCOD/l.ngày) 2,0 4,0 6,0 10 Khoảng TVS đầu vào (mg/L) 1911 2022 3682 5573 Khoảng TVS đầu (mg/L) 766 817 996 2243 (%) 62 60 72 61 Hiệu suất xử lý 7000 6000 TVS đầu vào 5000 TVS đầu vào 4000 3000 2000 1000 30/10/2018 26/10/2018 22/10/2018 18/10/2018 8/10/2018 14/10/2018 2/10/2018 30/9/2018 26/9/2018 22/9/2018 18/9/2018 13/9/2018 7/9/2018 1/9/2018 28/8/2018 24/8/2018 20/8/2018 16/8/2018 4/8/2018 10/8/2018 31/7/2018 29/7/2018 27/7/2018 25/7/2018 23/7/2018 21/7/2018 19/7/2018 17/7/2018 15/7/2018 Hình 0.8: Biến thiên thơng số TVS theo tải trọng đầu vào Sự thay đổi xu hƣớng giảm giá trị tổng chất rắn dễ bay (TVS) thông số quan trọng đánh giá hoạt động q trình phân hủy yếm khí nƣớc thải đầu vào Dựa vào kết cho thấy hiệu suất xử lý tốt 72% tháng với tải trọng chạy hệ 6gCOD/L.ngày, tháng 7, 10 hiệu suất đạt gần 60% Cho thấy hệ có khả xử lý tổng chất rắn dễ bay hiệu với hiệu suất trung bình khoảng 65% 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Nƣớc thải chăn nuôi lợn khu vực nghiên cứu ô nhiễm cao so với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia yêu cầu vệ sinh nƣớc thải chăn ni gia súc Kết phân tích thành phần chất hữu cho thấy hiệu suất xử lý BOD5, COD đƣờng đạt tỷ lệ gần 70%, nhiên xử lý thành phần nitơ photpho chƣa cao mức gần 10% Hơn nữa, thành phần khó xử lý, cần phải kết hợp biện pháp hóa lí chi phí cao (chi phí cho việc xử lý bùn hóa chất sử dụng) Ảnh hƣởng tải trọng hữu đầu vào khả xử lý hệ: Khi tăng tải trọng lên từ 4,0gCOD/L.ngày đến 6,0 10gCOD/L.ngày hiệu suất sử lý COD, BOD5, T-N, T-P, có xu hƣớng giảm, hiệu xử lý TSS giữ ổn định mức khoảng 55% Khi tăng tải trọng đầu vào, suất hệ có xu hƣớng giảm qua ngƣỡng bão hòa, tải trọng lớn vƣợt khả xử lý vi sinh hệ, suất xử lý cực đại hệ lƣợng 4gCOD/L.ngày, hiệu suất xử lý COD, BOD5, TSS, lần lƣợt 66, 65, 53% KIẾN NGHỊ Các kết đạt đƣợc bƣớc đầu đánh giá khả ứng dụng công nghệ xử lý FBR xử lý thành phần hữu COD, BOD5, TSS Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm khả xử lý T-N T-P hệ để đáp ứng yêu cầu xả thải tải trọng ô nhiễm cao nƣớc thải chăn nuôi thực tế 54 PHỤ LỤC Kết phân tích thành phần hữu nƣớc thải đầu vào sở Đồng Nai Đơn Vị Công ty An Phú Khánh Sáu Hà Tĩnh Công ty Công ty CPVN Velmar HTX HTX Đồng Huệ Môn Hùng Vĩnh Phúc Cơng ty Ơng Cty Phát Ơng Mitraco Trƣờng Đạt Tính pH - 7.68 7.6 7.38 7.4 7.6 6.97 7.56 6.67 7.77 BOD5 (mg/l) 652 842 752 526 623 330 758 821 837 COD (mg/l) 1900 2200 1700 2100 1860 730 1876 2621 1800 TSS (mg/l) 221 221 121 291 310 67 471 467 321 TVS (mg/l) 113 113 103 115 132 118 108 121 113 T-N (mg/l) 423 336 233 110 125 105 310 321 423 T-P (mg/l) 15.5 9.5 10.5 8.6 10 9.8 12 7.4 9.3 55 PHỤ LỤC Kết phân tích thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi đầu vào đầu Thời gian Kí hiệu mẫu pH BOD5 COD TSS TVS T-N (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) T-P (mg/L) Tháng 10 1/10/2018 2/10/2018 5/10/2018 8/10/2018 11/10/2018 14/10/2018 16/10/2018 18/10/2018 20/10/2018 22/10/2018 24/10/2018 26/10/2018 I.10.01-1 7.3 1910 4720 1570 5887 397 82 O.F.10.01-1 7.3 864 1910 668 2015 386.3 80.1 I.10.02-1 7.3 1945 5812 2436 4860 604 86 O.F.10.02-1 7.3 963 2124 1149 1623 556 83.5 I.10.03-1 7.3 1924 5145 2108 5384 455 65 O.F.10.03-1 7.3 824 2012 936 1859 434 58.6 I.10.04-1 7.3 2442 5120 2096 6340 448 91 O.F.10.04-1 7.3 1242 2312 2136 3045 416 96.5 I.10.05-1 7.3 2122 5014 1643 4812 484 94 O.F.10.05-1 7.3 858 1824 662 1924 421 85.6 I.10.06-1 7.3 1933 5119 1824 5921 487 86 O.F.10.06-1 7.3 945 2155 848 2245 464 83.6 I.10.07-1 7.3 1815 5090 1822 4962 528 108.5 O.F.10.07-1 7.4 793 2168 812 1602 501 98.2 I.10.08-1 7.3 1923 5167 1815 4806 556 94.6 O.F.10.08-1 7.3 913 2512 812 2183 523 90.2 I.10.09-1 7.3 1954 5106 1844 5845 498 86.5 O.F10.09-1 7.3 986 2214 758 2516 484 84.2 I.10.10-1 7.4 1911 5104 1810 4826 428 94.1 O.F.10.10-1 7.3 889 2734 812 2345 412 87.6 I.10.11-1 7.3 1925 5205 1825 4829 464 84.6 O.F.10.11-1 7.3 934 2543 827 1988 432 82.2 I.10.121 7.4 1986 5021 1837 4935 442 90.2 O.F.10.121 7.3 906 2334 856 1745 421 86.1 56 Thời gian 28/10/2018 30/10/2018 31/10/2018 Kí hiệu mẫu pH BOD5 COD TSS TVS T-N (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) T-P (mg/L) I.10.13-1 7.4 1912 5120 1798 4864 486 76.6 O.F.10.13-1 7.3 984 2165 693 1441 443 71.5 I.10.14-1 7.3 1894 5175 1768 4834 466 81.5 O.F.10.14-1 7.3 885 2436 784 1634 465 75.4 I.10.15-1 7.3 1894 5175 1768 4934 466 81.5 O.F.10.15-1 7.3 878 2632 763 2315 441 78.3 Tháng 1/9/2018 4/9/2018 7/9/2018 10/9/2018 13/9/2018 16/09/2018 18/9/2018 20/9/2018 22/9/2018 24/9/2018 26/9/2018 I.9.01-1 7.2 813 2422 1570 3031 478 82 O.F.9.01-1 7.3 314 840 530 1126 389 67 I.9.02-1 7.4 1128 3380 1860 3658 478 76 O.F.9.02-1 7.3 335 980 559 1127 415 67 I.9.03-1 7.3 1176 3256 820 1648 525 62 O.F.9.03-1 7.1 304 910 505 1027 404 50 I.9.04-1 7.3 1200 3459 2638 5100 525 94 O.F.9.04-1 7.3 319 1020 504 1009 498 70 I.9.05-1 7.3 1305 3480 1733 3420 513 98 O.F.9.05-1 7.2 198 510 708 1623 425 85 I.9.06-1 7.2 1046 3142 2320 6122 487 86 O.F.9.06-1 7.3 476 1016 526 684 421 82.2 I.9.07-1 7.3 1122 3248 1921 1314 508 84.6 O.F.9.07-1 7.2 344 1528 726 513 465 80.5 I.9.08-1 7.1 1142 3326 1882 1241 455 78.2 O.F.9.08-1 7.2 518 1156 639 368 423 76.8 I.9.09-1 7.2 942 2926 1747 1323 512 62.8 O.F.9.09-1 7.2 468 948 746 483 468.9 58.5 I.9.10-1 7.3 1135 3246 1812 1341 464 85.6 O.F.9.10-1 7.3 561 1274 824 445 446 78.6 I.9.11-1 7.3 1234 3626 1821 1321 474 93.4 O.F.9.11-1 7.3 558 1216 814 431 445 82.4 57 Thời gian 28/9/2018 30/9/2018 Kí hiệu mẫu pH BOD5 COD TSS TVS T-N (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) T-P (mg/L) I.9.12-1 7.3 1242 3528 1452 4050 488 96.1 O.F.9.12-1 7.3 422 1418 556 1050 164 89.2 I.9.13-1 7.3 1236 3626 1324 5062 482 78.8 O.F.9.13-1 7.3 446 1323 489 1232 468.8 67.6 Tháng 1/8/2018 4/8/2018 7/8/2018 10/8/2018 13/8/2018 16/8/2018 18/8/2018 20/8/2018 22/8/2018 24/8/2018 26/8/2018 28/8/2018 I.8.01-1 7.4 678 2049 960 1833 282 39 O.F.8.01-1 7.5 138 400 450 902 320 29 I.8.02-1 7.2 703 2146 750 1433 287 41 O.F.8.02-1 7.3 110 560 500 1012 238 39 I.8.03-1 7.1 723 2206 920 1843 287 50 O.F.8.03-1 7.5 105 424 450 917 283 40 I.8.04-1 7.1 818 2440 1020 2034 315 52 O.F.8.04-1 7.2 218 640 430 820 322 54 I.8.05-1 7.0 738 2217 1010 2056 387 59 O.F.8.05-1 7.1 105 480 380 604 304 44 I.8.06-1 7.2 821 2507 880 1630 373 50 O.F.8.06-1 7.4 105 1000 403 811 255 44 I.8.07-1 7.0 615 2007 1030 2019 355 50 O.F.8.07-1 7.2 112 360 420 820 274 41 I.8.08-1 7.2 805 2411 1170 2237 310 47 O.F.8.08-1 7.3 215 760 380 760 230 47 I.8.09-1 7.2 720 2119 1390 2611 352 53 O.F.8.09-1 7.3 210 617 450 917 240 45 I.8.10-1 7.2 819 2541 1040 2057 252 57 O.F.8.10-1 7.3 345 740 520 1029 208 54 I.8.11-1 7.3 807 2489 980 1836 425 50 O.F.8.11-1 7.3 214 667 390 798 202 43 I.8.12-1 7.3 795 2316 1170 2230 422 33 O.F.8.12-1 7.3 227 712 430 819 256 30 58 Thời gian 30/8/2018 Kí hiệu mẫu pH BOD5 COD TSS TVS T-N (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) T-P (mg/L) I.8.13-1 7.2 813 2422 1010 2011 285 49 O.F.8.13-1 7.3 198 530 404 883 229 47 Tháng 15/7/2018 16/7/2018 17/7/2018 18/7/2018 19/7/2018 20/7/2018 21/7/2018 22/7/2018 23/7/2018 24/7/2018 25/7/2018 26/7/2018 27/7/2018 I.7.01-1 7.5 459 1260 901 1891 286 34 O.F.7.01-1 7.5 132 489 402 889 310 25.71 I.7.02-1 7.5 432 1389 805 1589 292 41 O.F.7.02-1 7.6 148 455 400 805 298 27.73 I.7.03-1 7.1 432 1189 902 1889 252 48.7 O.F.7.03-1 7.2 122 389 422 849 313 45.71 I.7.04-1 7.1 435 1375 1002 2089 322 51.62 O.F.7.04-1 7.2 212 675 420 840 317 45.71 I.7.05-1 7.0 532 1489 1102 2289 380 61 O.F.7.05-1 7.1 122 478 346 631 320 51.52 I.7.06-1 7.2 459 1360 861 1625 382 53 O.F.7.06-1 7.4 130 539 431 819 285 45.71 I.7.07-1 7.1 513 1553 955 1811 243 41 O.F.7.07-1 7.4 112 420 512 1093 280 39.72 I.7.08-1 7.1 550 1530 935 1810 271 40 O.F.7.8-1 7.2 127 425 657 737 275 40.7 I.7.09-1 7.3 610 1737 1001 2091 255 43 O.F.7.09-1 7.1 228 602 392 439 278 43.73 I.7.10-1 7.2 503 1524 880 1617 317 45 O.F.7.10-1 7.0 122 402 362 670 253 45.74 I.7.11-1 7.2 517 1600 780 1532 260 53 O.F.7.11-1 7.5 132 489 402 889 310 25.72 I.7.12-1 7.4 524 1630 938 1880 240 44 O.F.7.12-1 7.5 105 424 450 917 283 40 I.7.13-1 7.2 504 1480 921 1844 217 33 O.F.7.13-1 7.4 114 410 438 920 277 44 59 Thời gian 28/7/2018 29/7/2018 30/7/2018 31/7/2018 Kí hiệu mẫu pH BOD5 COD TSS TVS T-N (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) T-P (mg/L) I.7.14-1 7.3 614 1620 811 1644 269 38 O.F.7.14-1 7.6 110 406 439 905 290 44 I.7.15-1 7.4 533 1458 835 1611 225 39 O.F.7.15-1 7.4 125 459 420 829 277 42 I.7.16-1 7.5 510 1521 892 1657 279 45 O.F.7.16-1 7.6 137 450 401 789 294 44 I.7.17-1 7.3 542 1619 927 1824 249 39 O.F.7.17-1 7.7 130 470 420 814 265 45 60 PHỤ LỤC Một số hình ảnh hệ thí nghiệm FBR 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Văn Chiều, Cao Thế Hà, Nguyễn Việt Hà, Nguyễn Trƣờng Quân, Vũ Ngọc Duy, Võ Thị Thanh Tâm, Nguyễn Triều Dƣơng, Trần Mạnh Hải (2015), “Vai trị cơng tác đánh giá chất lƣợng nƣớc thải chăn nuôi lợn việc xác định cơng nghệ xử lý”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Phạm Thị Hồng Đức, Lê Văn Cát, Jean Luc Vasel (2013), “Mơ mơ hình hố loại bỏ N nƣớc thải ngành thuỷ sản bể phản ứng màng sinh học bệ di chuyển với mơ hình ASM3 biến đổi”, Tạp chí Hóa học số 2, tr 206-212 Nguyễn Thị Hà, Nguyễn Việt Hoàng, Lê Thị Hoàng Oanh, Phan Đỗ Hùng (2014), Xử lý nước thải giàu hữu nitơ phương pháp sục khí luân phiên định hướng xử lý nước thải mía đường, VNU Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội Dƣơng Thu Hằng, Vũ Đức Cảnh, Trần Thị Hiền Hoa, Trần Thị Nguyệt Nga, Vũ Đức Cảnh (2015), “Đánh giá hiệu xử lý khả thu hồi khí sinh học nƣớc thải giết mổ gia cầm công nghệ màng lọc kỵ khí”, Tạp chí Xây dựng, 564, tr 67-70, Hà Nội Trần Thị Hiền Hoa (2016), “Đánh giá khả loại bỏ amơni ứng dụng q trình anammox bể phản ứng môi trƣờng tầng cố định sử dụng vật liệu mang felibendy dạng khối”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 31, tr 127-133 Phan Đỗ Hùng cs (2015), Nghiên cứu ứng dụng thiết bị sinh học – Màng (Membrane Bioreactor) xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp giàu nito, Viện Công nghệ Môi trƣờng - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Trần Ngọc Bảo Luân, Lê Hoàng Nghiêm (2012), “Nghiên cứu xử lý chất ô nhiễm hữu nitơ nƣớc thải chế biến thủy sản hệ thống kết hợp bể thiếu khí (ANOXIC) bể sinh học màng (MBR)”, Báo Tài nguyên & Môi trường, Hà Nội 62 Nguyễn Thị Nga (2014), Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi lợn phương pháp lọc sinh học thiếu – hiếu khí kết hợp, Khóa luận tốt nghiệp đại học, Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, Hà Nội Đặng Thị Hồng Phƣơng, Phạm Thị Hải Thịnh, Vũ Thị Thu Huế (2010), “Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ sục khí đến q trình xử lý nƣớc thải chăn ni lợn sau q trình xử lý yếm khí phƣơng pháp SBR”, Tạp chí Khoa học – Cơng nghệ Đại học Thái Nguyên, 95(07), tr 2126, Thái Nguyên 10 Nguyễn Sáng (2016), Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi phương pháp sinh học kết hợp lọc màng, Luận án Tiến sĩ Khoa học Môi trƣờng, Trƣờng ĐH Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 11 Nguyễn Thị Sơn (2004), Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ thiết bị UASB xử lý nước thải sản xuất đường mía, Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Khoa học Công nghệ Môi trƣờng, Hà Nội 12 Nguyễn Thị Sơn, Nguyễn Thị Thu Hà (2004), “Nghiên cứu xử lý nƣớc thải sản xuất tinh bột sắn thu biogas hệ thống UASB”, Tạp chí Bảo hộ lao động 13 Ngô Kế Sƣơng, Nguyễn Hữu Phúc, Phạm Ngọc Liên, Võ Thị Kiều Thanh, (2006), “Mô hình xử lý nƣớc thải chăn ni heo xí nghiệp chăn ni Gị Sao”, Ấn phầm điện tử Nơng thôn đổi mới, 14(3) 14 Phùng Đức Tiến, Nguyễn Duy Điều, Hoàng Văn Lộc, Bạch Thị Thanh Dân (2009), “Đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trƣờng chăn nuôi”, Tạp chí Chăn ni, Hà Nội 15 Trịnh Quang Tun, Nguyễn Quế Cơi, Nguyễn Thị Bình, Nguyễn Tiến Thơng, Đàm Tuấn Tú (2010), “Thực trạng ô nhiễm môi trƣờng xử lý nƣớc thải chăn nuôi lợn trang trại tập trung”, Khoa học Công nghệ chăn nuôi 23, tr 193-203, Hà Nội 16 Trần Văn Tựa (2015), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến phù hợp với điều kiện VN đ xử lý ô nhiễm môi trường kết hợp với tận dụng chất thải trang trại chăn nuôi lợn, Viện công nghệ Môi trƣờng, Hà Nội 17 Trần Văn Tựa, Nguyễn Văn Thịnh, Trần Thị Ngát, Nguyễn Trung Kiên (2010), “Khả loại bỏ số yếu tố phú dƣỡng môi trƣờng nƣớc Bèo 63 tây”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Hà Nội Tiếng Anh 18 Dimas Garcia, Esther Posadas, Sẳl Blanco, Gabriel Acién, Pedro GarcíaEncina, Silvia Bolado, Rẳl Moz (2018), Evaluation of the dynamics of microalgae population structure and process performance during piggery wastewater treatment in algal-bacterial photobioreactors, Bioresource Technology, pp 248, 120-126 19 De Godos, I., Blanco, S., García-Encina, P.A., Becares, E., Moz, R (2009), Long-term operation of high rate algal ponds for the bioremediation of piggery wastewaters at high loading rates, Bioresource Technology 20 Van Haandel A.C., Lettinga G (1994), Anaerobic sewage treatment, John Wiley & Sons 21 Arora H.C., Chattopadhya (1980), Water Pollution Control 22 Dening H.J., Buchholz K (1999), “Fixed Film Stationary Bed and Fluidized Bed Reactors In Vol.11a Environmental Processes I, Wastewater Treatment (ed J Winter)”, Biotechnology series, New York 23 Young J.C., McCarty P.L (1969), Journal of Water Pollution Control Federation 24 Abe K., Waki M., Suzuki K., Kasuya M., Suzuki R., Itahashi S., Banzai K (2012), Estimation of Zn and Cu unit output loads from animal husbandry facilities, Water Sci Technol, pp 66, 653–658 25 Xinsheng M., Ruchen C., Niaguo L., Chengchun H and Shearer W (1980), Development Forum 26 Chavadej S (1980), Anaerobic filter for biogas production, Thai Institute of Scientific and Technological Research, Thailand 27 De la Torre A.I., Jiménez J.A., Carballo M., Fernandez C., Roset J., Muoz M.J (2000), Ecotoxicological evaluation of pig slurry, Chemosphere 41 64 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Phạm Đức Tú NGHIÊN CỨU XỬ LÝ THÀNH PHẦN HỮU CƠ TRONG NƢỚC THẢI CHĂN NUÔI LỢN BẰNG HỆ PHẢN ỨNG SINH HỌC MÀNG CỐ ĐỊNH... xử lý nƣớc thải chăn nuôi cần thiết Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đánh giá đƣợc nguồn thải đặc tính thành phần hữu nƣớc thải chăn nuôi lợn sở lựa chọn Đánh giá đƣợc khả xử lý thành phần hữu hệ phản. .. chi phí hợp lý, áp dụng cho trang trại chăn nuôi lợn qui mô khác Nguyễn Sáng (2016) nghiên cứu hệ xử lý sinh học kết hợp lọc màng để xử lý nƣớc thải chăn nuôi Hệ thống xử lý sinh học đƣợc bố