Thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ trang trại chăn nuôi đồng tâm hà nội

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI TỪ TRANG TRẠI CHĂN NUÔI ĐỒNG TÂM – HÀ NỘI NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ NGÀNH : 306 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Mã sinh viên Lớp Khoá học : TS Bùi Xuân Dũng : Lê Đình Đạt : 1351050231 : 58B - KHMT : 2013 – 2017 Hà Nội, 2017 LỜI CẢM ƠN Trong suốt bốn năm học tập trƣờng đại học Lâm Nghiệp, khóa học 2013 – 2017, em đƣợc thầy cô giáo nhà trƣờng tận tâm truyền đạt kiến thức mặt lý thuyết chuyên ngành khoa học môi trƣờng giúp em trang bị kinh nghiệm, kỹ ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn Để hoàn thành khóa học mình, em tiến hành thực đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ trang trại chăn nuôi Đồng Tâm – Hà Nội” Để hồn thành tốt đề tài mình, em khơng nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo nhà trƣờng mà cịn có động viên từ bạn bè gia đình Với lòng biết ơn sâu sắc em xin cảm ơn đến Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa toàn thể quý thầy cô Khoa QLTNR & MT- Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam giúp đỡ tận tình kể từ em học giảng đƣờng đến em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Bùi Xuân Dũng định hƣớng, dẫn tận tình tạo điều kiện để em hồn thành khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè ln sát cánh, động viên em suốt trình học tập giúp em có đƣợc động lực để hồn thành đề tài Với kiến thức tích lũy đƣợc suốt bốn năm học tập với nỗ lực thân, kế thừa tài liệu đúc rút từ kinh nghiệm anh chị khóa trƣớc, em cố gắng hồn thiện tốt đề tài Tuy nhiên, lƣợng kiến thức hạn chế, kinh nghiệm thực tiễn chƣa nhiều, thời gian thực ngắn tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy giáo sửa chữa góp ý để đề tài em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 13 tháng năm 2017 Sinh viên Lê Đình Đạt TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG = = = = = = = = = = o0o = = = = = = = = = = TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP I Tên khóa luận: Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải từ trang trại chăn nuôi Đồng Tâm – Hà Nội II Sinh viên thực hiện: Lê Đình Đạt Giáo viên hƣớng dẫn: TS Bùi Xuân Dũng Mục tiêu nghiên cứu: - Đề tài góp phần cung cấp giải pháp nhằm xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo, giảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trƣờng phát triển bền vững cho trang trại - Xác định đặc tính lý hóa, lƣu lƣợng dịng thải tiếu cần thiết trang trại chăn ni Đồng Tâm - Tính tốn đƣa vẽ thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi phù hợp với điều kiện hiệu trang trại chăn nuôi Đồng Tâm Nội dung nghiên cứu - Xác định sở khoa học thực tiễn phục vụ thiết kế hệ thống xử lí nƣớc thải chăn ni heo - Đánh giá đặc điểm dịng thải nƣớc thải chăn ni heo khu vực nghiên cứu - Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo từ trang trại Đồng Tâm – Hà Nội Kết đạt đƣợc - Khóa luận áp dụng phƣơng pháp xử lý nhƣ sau:  Xử lý học: sử dụng song chắn rác bể lắng cát  Xử lý hóa lý: sử dụng bể điều hòa  Xử lý sinh học: sử dụng phƣơng pháp sinh học kỵ khí( bể UASB), phƣơng pháp sinh học hiếu khí ( bể Aerotank) số loài thực vật thủy sinh nhƣ bèo, sậy - Hiện trạng nƣớc thải từ hoạt động chăn nuôi trang trại bị ô nhiễm nghiêm trọng Lƣu lƣợng dòng thải trang 76,75 m3, lƣu lƣợng tối đa đạt 154m3 Hầu hết tiêu phân tích vi phạm giới hạn cho phép Cụ thể là: COD cao gấp 36,6 lần, BOD cao gấp 43,5 lần, TSS cao gấp lần so với QCVN 62:2016 cột A - Khóa luận tính tốn đƣa đƣợc mơ hình thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi trang trại Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Sinh viên thực Lê Đình Đạt MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Thành phần, tính chất nƣớc thải chăn ni 1.2 Tổng quan nghiên cứu giới Việt Nam 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Tại Việt Nam 1.3 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG , NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1.Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1.Mục tiêu chung 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 2.2 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1 Phƣơng pháp xác định sở khoa học thực tiễn 2.4.2 Phƣơng pháp đánh giá lƣu lƣợng, tải lƣợng dòng thải 2.4.3.Phƣơng pháp thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo 17 Chƣơng III ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 20 3.1 Sơ lƣợc xã Đồng Tâm – Mỹ Đức – Hà Nội 20 3.2 Giới thiệu trang trại chăn nuôi Đồng Tâm 21 3.2.1 Quá trình xây dựng Đồng Tâm Xanh 21 3.2.2 Tổ chức máy Công ty TNHH Cƣờng Thành 22 3.2.3 Các sản phẩm đƣợc sản xuất Đồng Tâm Xanh 23 3.2.4 Dự báo phát triển Đồng Tâm Xanh 23 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Cơ sở khoa học thực tiễn phục vụ thiết kế hệ thống xử lí nƣớc thải chăn nuôi heo 24 4.1.1 Cơ sở lý thuyết 24 4.1.2 Cơ sở thực tiễn để lựa chọn phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 49 4.2 Đặc điểm dòng thải nƣớc thải chăn nuôi heo khu vực nghiên cứu 50 4.2.1 Lƣu lƣợng nƣớc thải 50 4.2.2 Đặc điểm chất lƣợng nƣớc thải 51 4.2.3 Tính tốn tải lƣợng COD, BOD, TSS , tổng P, NH4 đầu vào 53 4.3 Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo với lƣu lƣợng tối đa từ trang trại Đồng Tâm – Hà Nội 55 4.3.1 Song chắn rác 56 4.3.2 Ngăn tiếp nhận 58 4.3.3 Bể lắng cát 59 4.3.4 Bể điều hòa 60 4.3.5 Bể UASB 65 4.3.6 Bể Aerotank 67 4.3.7 Kết tính tốn, thiết kế 70 Chƣơng KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 72 5.1 Kết luận 72 5.2 Tồn 72 5.3 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT QCVN Quy chuẩn Việt nam BTNMT Bộ tài nguyên môi trƣờng BOD Biochemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) COD Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học) TSS Tổng chất rắn lơ lửng TVTS Thực vật thủy sinh NH4+ Amoni P photpho DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Lƣợng nƣớc tiểu thải hàng ngày 10 Bảng 4.1: Thành phần khí hỗn hợp khí Biogas 30 Bảng 4.2: Lƣợng khí Biogas đƣợc sinh từ chất thải động vật chất thải nông nghiệp[12] 30 Bảng 4.3: Năng suất khí sinh học từ trình lên men loại nguyên liệu[12] 31 Bảng 4.4: Tỷ lệ C/N phân gia súc gia cầm[12] 31 Bảng 4.5: Lƣợng khí sinh phân nhiệt độ khác khoảng thời gian khác nhau[12] 32 Bảng 4.6: Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu 43 Bảng 4.7: Nhiệm vụ thủy sinh thực vật hệ thống xử lý 43 Bảng 4.8: Hiệu xử lý N công trình xử lý 45 Bảng 4.9: Ảnh hƣởng tỷ lệ BOD/TKN đến % VSV tự dƣỡng hệ hiếu khí 45 Bảng 4.10: Hợp chất photpho khả chuyển hóa 48 Bảng 4.11: Kết điều tra trang trại 50 Bảng4.12: Chất lƣợng nƣớc khu vực trang trại chăn nuôi Đồng Tâm 51 Bảng 4.13: Mức độ vi phạm thông số nƣớc thải so với QCVN62:2016(cột A) 52 Bảng 4.14: Tóm tắt thơng số thiết kế mƣơng song chắn 58 Bảng 4.15: Thông số ngăn tiếp nhận 59 Bảng 4.16: Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 62 Bảng 4.17: Tổng hợp tính tốn bể điều hịa 65 Bảng 4.18: Các thông số bể UASB 67 Bảng 4.19: Kết thông số đầu vào nƣớc thải 70 Bảng 4.20: Thơng số kĩ thuật cơng trình hệ thống xử lý 71 DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc khơng qua Biogas 17 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống xử lý qua bể Biogas 18 Hình 3.1: Bản đồ vị trí xã Đồng Tâm – Huyện Mỹ Đức – Hà Nội 20 Hình 3.2: Bản đồ xã Đồng Tâm – huyện Mỹ Đức – Hà Nội 21 Hình 3.3: Bản đồ trạng trại chăn nuôi heo Đồng Tâm – Hà Nội 23 Hình 4.1: Q trình kỵ khí bể UASB 33 Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống xử lý nƣớc thải trang trại chăn nuôi Đồng Tâm – Mỹ Đức – Hà Nội 54 Hình 4.3: Hình ảnh thiết kế song chắn rác 56 Hình 4.4: Hình ảnh thiết kế ngăn tiếp nhận 59 Biểu đồ 4.1: Biểu đồ thể lƣu lƣợng nguồn phát sinh 51 Biểu đồ 4.2: Biểu đồ thể nồng độ COD, BOD5, TSS mẫu nƣớc thải so với QCVN 62:2016 52 Biểu đồ 4.3: Biểu đồ thể nồng độ nƣớc thải trƣớc sau xử lý so với QCVN 62:2016 71 ĐẶT VẤN ĐỀ Từ ngàn năm sống ngƣời nông dân Việt Nam gắn liền với lúa chăn nuôi gia súc Chăn nuôi heo không cung cấp phần lớn thịt tiêu thụ ngày, nguồn cung cấp phân hữu cho trồng, mà chăn ni heo cịn tận dụng thức ăn thu hút lao động dƣ thừa nông nghiệp Với đặc tính riêng nhƣ tăng trọng nhanh, vịng đời ngắn chăn ni heo ln đƣợc quan tâm trở thành vật khơng thể thiếu đƣợc sống ngày hầu hết gia đình nơng dân Trong năm gần đời sống nhân dân ta không ngừng đƣợc cải thiện nâng cao, nhu cầu tiêu thụ thịt chủ yếu thịt heo ngày tăng số lƣợng chất lƣợng thúc đẩy ngành chăn nuôi heo bƣớc sang bƣớc phát triển Nhờ có số sách đầu tƣ phát triển chăn ni heo nhà nƣớc nên nƣớc xây dựng nhiều mơ hình trang trại chăn ni heo với quy mơ lớn Bên cạnh mặt tích cực, vấn đề môi trƣờng ngành chăn nuôi gây đƣợc dƣ luận nhà làm công tác mơi trƣờng quan tâm Ở nƣớc có chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh nhƣ Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc,… nguồn gây nhiễm lớn Ở Việt Nam, khía cạnh môi trƣờng ngành chăn nuôi đƣợc quan tâm vài năm trở lại tốc độ phát triển chăn nuôi ngày tăng, lƣợng chất thải chăn nuôi đƣa vào môi trƣờng ngày nhiều, đe dọa đến mơi trƣờng đất, nƣớc, khơng khí xung quanh cách nghiêm trọng Nguồn nƣớc có nguy gây ô nhiễm tầng nƣớc mặt, nƣớc ngầm trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc Đồng thời lây lan số bệnh cho ngƣời ảnh hƣởng đến mơi trƣờng xung quanh nƣớc thải chăn ni chứa nhiều mầm bệnh nhƣ: Samonella, Leptospira, Clostridium tetani, khơng xử lý kịp thời Bên cạnh cịn có nhiều loại khí đƣợc tạo hoạt động vi sinh vật nhƣ: NH3, CO2, CH4, H2S, Các loại khí gây nhiễm độc khơng khí Chọn khuếch tán khí đĩa sứ bố trí dạng lƣới Vậy số đĩa khuếch tán : N= = 30 (đĩa) = Trong : r lƣu lƣợng khí, chọn r = 77l/phút.đĩa Các đĩa đƣợc bố trí dạng lƣới khắp đáy bể Phân phối đĩa thành hàng theo chiều dài, hàng đĩa Chọn đƣờng ống dẫn khí : Với lƣu lƣợng khí q = 2,3 m3/phút = 0,038 m3/s chọn vận tốc khí ống vkk = 10 m/s ( v = 10 – 15 m/s ) chọn đƣờng kính ống : D=√ =√ = 0,08 m Chọn ống có đƣờng kính 90mm Đối với ống nhánh có lƣu lƣợng qn = = 6,3*10-3 m3/s chọn vận tốc ống nhánh 10 m/s → Đƣờng kính ống nhánh là: Dn = √ =√ = 0,03 m Chọn ống nhánh có đƣờng kính 32mm Áp lực cơng suất hệ thống nén khí Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí xác định theo công thức: Htc = hd + hc + hf + H Trong đó: hd: tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài đƣờng ống dẫn hc: tổn thất áp lực cục bộ, m hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, m H: chiều cao hữu ích bể điều hồ, H = m Tổng tổn thất hd hc thƣờng không vƣợt 0,4m, tổn thất hf không vƣợt 0,5m, áp lực cần thiết là: Htc = 0,4 + 0,5 + = 4,9 mH2O = 0,49 at 63 Cơng suất máy thổi khí tính theo cơng thức sau: Trong đó: + P: Cơng suất u cầu máy (KW) + G: trọng lƣợng dịng khí(Kg/s) G = qk khí = 0,038.1,29 = 0,049 (Kg/s) +R: số khí R = 8,314 (KJ/K.mol.oK ) + T: nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào: T1= 273 + 25 = 2980 K + P1 : áp lực tuyệt đối khơng khí đầu vào, P1 = 1at + P2: áp lực tuyệt đối khơng khí đầu ra, P2 =Htc + 1at = 1,49 at +n= = = 0,283 ( k = 1,395 khơng khí) + 29,7: hệ số chuyển đổi +f: hiệu suất máy nén khí, f = 0,7 – 0,9, chọn f= 0,8 P= [( ) – ] = 2,2 kW Công suất máy thổi khí 2,2 kW Tính tốn ống dẫn nƣớc vào khỏi bể điều hòa Nƣớc thải đƣợc bơm từ ngăn tiếp nhận vào bể điều hoà, chọn vận tốc nƣớc vào bể 0,7 m/s, lƣu lƣợng nƣớc thải 25,56 m3/h, đƣờng kính ống vào là: Dv = √ =√ = 0,114 m Chọn ống nhựa PVC có đƣờng kính 120mm Chọn vận tốc nƣớc khỏi bể 1m/s, đƣờng kính ống dẫn nƣớc ra: Dr= √ = 0,095 m Chọn ống nhựa PVC có đƣờng kính 100mm 64 Tính bơm để bơm nƣớc thải N= = = 0,69 kW Với : Q: lƣu lƣợng nƣớc thải (m3/s) H: chiều cao cột áp toàn phần, H = (mH2O) : khối lƣợng riêng nƣớc (kg/m3) : hiệu suất bơm (%) Chọn = 0,8 Công suất thực tế máy bơm: NTT = 1,2.N = 1,2.0,69 = 0,83 (kW) Chọn bơm công suất kW, bơm hoạt động bơm dự phịng Bảng 4.17: Tổng hợp tính tốn bể điều hịa Thơng số Giá trị Chiều dài, L(m) Chiều rộng,B(m) 5.5 Chiều cao,H(m) 4,3 Số đĩa khuếch tán khí, n (đĩa) 30 Đƣờng kính ống dẫn khí chính,D(mm) 90 Đƣờng kính ống dẫn khí nhánh,d(mm) 32 Đƣờng kính ống dãn nƣớc vào bể(mm) 120 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc khổi bể(mm) 100 Cơng suất máy nén khí, P(kW) 2,2 Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp 2017 4.3.5 Bể UASB Bể UASB có thơng số đầu vào COD = 3520 mg/l BOD = 1741 mg/l, ta tính TSS = 339mg/l đƣợc thể tích bể UASB cần xây dựng 65 Theo lý thuyết thiết kế hiệu suất xử lý COD bể phải đạt 80%, nên khóa luận chọn hiệu suất xử lý 80% Vậy hàm lƣợng COD sau xử lý bể UASB : CODs = COD – (COD*80%) = 3520 – (3520*80%) = 704 (mg/l) Theo lý thuyết , hiệu suất xử lý BOD đạt từ 80-95% nên chọn hiệu suất xử lý chọn 90% Vậy, hàm lƣợng BOD sau xử lý bể UASB là: BODs = BOD – (BOD*90%) = 1741 – (1741*90%) = 174,1 (mg/l) Theo lý thuyết, hiệu suất xử lý TSS từ 80 – 90% nên chọn hiệu suất xử lý 80% Vậy lƣợng TSS sau bể UASB là: TSSs = TSS – (TSS*80%) = 339 – (339*80%) = 67,8 (mg/l) Lƣợng COD cần khử ngày: G = q * (COD – CODs ) * 10-3 = 154 * (3520 – 704 ) * 10-3 = 434 kg/ngày Tải trọng khử COD đƣợc lấy từ bảng, chọn a = 6kg COD/m3.ngày (theo bảng 10-10, giáo trình xử lý nƣớc thải thị cơng nghiệp, Lâm Minh Triết) Vậy thể tích lắng bể UASB là: V1 = = = 72,33 m3 ( lấy 78 m3 ) Chọn vận tốc nƣớc thải bơm lên bể v = m/h, diện tích cần thiết bể yếm khí : m2 F= = Chọn chiều rộng bể B = 4,5m, chiều dài bể L = 6m Chiều cao phần xử lý yếm khí H1 = = =3m Chiều cao bể: H = H1 + H2 + H3 = + + = m Trong đó: H1: chiều cao phần xử lý kị khí H2: chiều cao phần lắng, chọn H2 = 2m 66 H3: chiều cao bảo vệ, H3 = 1m Thể tích tồn bể lắng (bao gồm phần xử lý kị khí phần lắng) V = H * F = (3+2)* 26 = 130 m3 Thời gian lƣu nƣớc thải bể: T= = (130/154)*24 = 20 Bảng 4.18: Các thông số bể UASB Chiều rộng (m) Chiều dài(m) Chiều cao(m) 4,5 6 Nguồn: Khóa luận tốt nghiệp 2017 4.3.6 Bể Aerotank Các thông số đầu vào bể aerotank : COD: 704 mg/l BOD: 174,1 mg/l TSS: 67,8 mg/l Theo tiêu chuẩn thiết kế hiệu suất xử lý BOD bể 80-95%, chọn hiệu suất xử lý 90%, COD 88%, tính tốn đƣợc COD BOD sau xử lý (Kết so sánh với QCVN 62:2016) Hàm lƣợng BOD sau xử lý là: BODs = BOD – (BOD * 90%) = 174,1- (174,1*90%) = 17,41 mg/l ( thỏa mãn QCVN 62:2016) Hàm lƣợng COD sau xử lý là: CODs = COD – (COD*88%) = 704 – ( 704*88%) = 84,48 mg/l (thỏa mãn QCVN 62:2016) Thể tích bể aerotank xác định theo cơng thức: V= ( ) ( ) ( = ( ) ) : thời gian lƣu bùn, theo quy phạm – 15 ngày, chọn Q: lƣu lƣợng nƣơc thải ngày, Q = 154 m3/ngày 67 = 40 m3 = 10 ngày Y: hệ số sản lƣợng bùn, Y = 0,65 mgVSS/mg BOD5 S0: hàm lƣợng BOD5 dẫn vào aerotank, S0 = 174,1mg/l S: hàm lƣợng BOD5 hoà tan nƣớc thải dẫn khỏi aerotank, X: nồng độ chất lơ lửng dễ bay hỗn hợp bùn hoạt tính, S = 17,41 mg/l X = 2500 mg/l kd: hệ số phân huỷ nội bào, chọn kd = 0.06 ngày-1 Diện tích bể aerotank là: S= = 20 m2 = Trong đó: V: thể tích bể H: chiều cao mực nƣớc, H = 2m chiều cao xây dựng 3,5 m N: số lƣợng bể, n =1 Chọn bể có chiều rộng B = 4m chiều dài L = 5m Thời gian lƣu nƣớc thải bể: = Lƣợng bùn tuần hoàn : X= = = 0,6 * 154 = 92,4 mg/l , hệ số tuần hoàn, thƣờng nằm khoảng từ 0,25 – 0,75; chọn tywr lệ tuần hoàn bùn 0,6 x: hàm lƣợng sinh khối bể aerotank, x= 2500 mg/l Xt: hàm lƣợng sinh khối bùn tuần hoàn Xt = x * (1+1/ ) = 2500 * (1 + 1/0,6 ) = 6667 mg/l Lƣợng bùn sinh ngày: Gbùn = 0,8*TSS + 0,3*BOD = 0,8 * + 0,3* = 17 kg/ ngày Hàm lƣợng TSS lại sau khỏi bể aerotank với hiệu suất 80% TSSs = TSS – ( TSS*80%) = 67,8 – (67,8*80%) = 13,56 mg/l Lƣợng bùn thải ngày: Gx = Gbùn – TSS*q = 17 – (13,56*154)/1000 = 15 kg/ngày Lƣu lƣợng bùn xả : 68 Coi nồng độ bùn xả nồng độ bùn tuần hoàn Vậy lƣu lƣợng bùn xả là: Qx = Gx*CT Trong đó: XT: nồng độ bùn hoạt tính tuần hồn, XT = 6667 mg/l CT: nồng độ bùn tuần hoàn, XT = CT * ( 1- Z )  CT = XT / ( – Z ) = 6667/(1 – 0,3) = 9523 mg/l  QX = 15 * 9523 * 10-6 = 0,15 (m3/ngày) Hệ thống cấp khí cho bể aerotank ( D= ) ( ) ( m3K/m3 nƣớc thải ) Trong đó: Z: lƣợng oxy đơn vị tính mg để làm md BOD, z = 1,1 K1: hệ số kể đến kiểu thiết bị nạp khí, thiết bị tạo bọt cỡ trung bình hệ thống nạp khí áp lực , lấy k1 = 0,75 K2: hệ số kể đến chiều sâu thiết bị nạp khí, với h = 3,5m , k2 = 2,3 N1: hệ số ảnh hƣởng đến nhiệt độ nƣớc thải N1 = + 0,02*(ttb – 20 ) = + 0,02*(30 – 20 ) = 1,2 Với ttb = 300C nhiệt độ trung bình tháng mùa hè N2 : hệ số kể đến thay đổi tốc độ hòa tan oxy nƣớc thải so với nƣớc sạch, n2 = 0,85 Cp: độ hịa tan oxy khơng khí vào nƣớc tùy thuộc vào chiều sau lớp nƣớc bể đƣợc xác định theo công thức: Cp = ( ) CT: độ hịa tan oxy khơng khí vào nƣớc phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất, ta có CT = 9,21 mg/l  CP = ( ) = 10 mg/l C: Nồng độ trung bình oxy bể aerotank, lấy C = 2mg/l 69 Vậy ta có: D = I= = ( ) ( ) = 12,3 ( m3K/m3 nƣớc thải ) = 9,4 m3/m2h Ta có: Imin = 3,5 < I < Imax = 10 (m3/m2h) Đảm bảo yêu cầu thiết kế Lƣu lƣợng không khí cần thổi vào bể aerotank đơn vị thời gian : V = D*Q = 12,3 * 25,56 = 315 m3/h 4.3.7 Kết tính tốn, thiết kế Việc xử lý nƣớc thải giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng, ngăn chặn hạn chế rủi ro xảy Vì vậy, việc tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải có ý nghĩa quan trọng Việc tính tốn thơng số kỹ thuật thiết bị sử dụng dây chuyền xử lý phụ thuộc vào thông số đầu vào, chất có nƣớc thải Đề tài sử dụng thống số mẫu M1,M2,M3 để tính tốn tải lƣợng COD,BOD,TSS đầu vào đặc trƣng cho nƣớc thải chăn ni trang trại Đề tài tính tốn thơng số nhiễm đƣợc xử lý thơng qua thiết bị cơng trình hệ thống thu đƣợc kết bảng sau: Bảng 4.19: Kết thông số đầu vào nƣớc thải COD Mg/l 3520 84,48 QCVN 62:2016 (Cột A) 100 BOD Mg/l 1741 17,41 40 TSS Mg/l 339 13,56 50 STT Chỉ tiêu Nồng độ đầu vào Đơn vị 70 Nồng độ đầu 4000 3520 3500 3000 2500 2000 1741 1500 1000 500 339 84,48 100 17,41 COD BOD5 40 13,56 50 Nước thải đầu vào TSS Nước thải đầu QCVN 62:2016 Biểu đồ 4.3: Biểu đồ thể nồng độ nƣớc thải trƣớc sau xử lý so với QCVN 62:2016 Từ kết cho thấy thông số nƣớc thải sau hệ thống xử lý thỏa mãn thông số cho phép nƣớc thải loại A (QCVN 62:2016) Bảng 4.20: Thơng số kĩ thuật cơng trình hệ thống xử lý STT Tên Song chắn rác Ngăn tiếp nhận Số lƣợng Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Chiều cao(m) Thể tích (m3 ) 01 0,27 1,2 01 2 3,25 13 Bể lắng cát 02 10 0,4 0,61 0,5 Bể điều hòa 01 5,5 4,3 154 Bể UASB 01 4,5 78 Bể Aerotank 01 3,5 40 71 Chƣơng KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu trang trại xã Đồng Tâm – huyện Mỹ Đức – Hà Nội , đề tài rút số kết luận sau: - Khóa luận áp dụng phƣơng pháp xử lý nhƣ sau:  Xử lý học: sử dụng song chắn rác bể lắng cát  Xử lý hóa lý: sử dụng bể điều hòa  Xử lý sinh học: sử dụng phƣơng pháp sinh học kỵ khí( bể UASB), phƣơng pháp sinh học hiếu khí ( bể Aerotank) số lồi thực vật thủy sinh nhƣ bèo, sậy - Hiện trạng nƣớc thải từ hoạt động chăn nuôi trang trại bị nhiễm nghiêm trọng Lƣu lƣợng dịng thải trang 76,75 m3, lƣu lƣợng tối đa đạt 154m3 Hầu hết tiêu phân tích vi phạm giới hạn cho phép Cụ thể là: COD cao gấp 36,6 lần, BOD cao gấp 43,5 lần, TSS cao gấp lần so với QCVN 62:2016 cột A - Dựa điều kiện có sẵn, vào quy hoạch trang trại, vào thực trạng nƣớc trang trại, đề tài đƣa mơ hình xử lý tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung cho trang trại Kết tính tốn cho thấy nƣớc thải sau qua dây chuyền xử lý có tiêu thỏa mãn tiêu chuẩn nƣớc thải cột A QCVN 62: 2016 - Khóa luận tính tốn đƣa thông số hợp phần hệ thống xử lý bảng 4.20 5.2 Tồn - Do điều kiện thời gian, khóa luận thực vào giai đoạn số lƣợng heo trang trại chƣa đủ so với quy hoạch xây dựng mùa phải sử dụng lƣợng nƣớc lớn nên chƣa phản ánh đƣợc hết lƣu lƣợng nƣớc thải trang trại 72 - Đề tài chƣa tính tốn đƣợc kinh phí đầu tƣ ban đầu cho mơ hình xử lý nƣớc thải tính tốn 5.3 Kiến nghị - Cần tiếp tục nghiên cứu điều tra để đánh giá xác lƣu lƣợng nƣớc thải trang trại - Nhanh chóng tính tốn chi phí đầu tƣ xây dựng vận hành tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải để xử lý nƣớc thải cách sớm - Trƣớc hoàn thành xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải hoàn chỉnh đƣa vào sử dụng cần nghiên cứu biện pháp xử lý tạm thời nhằm giảm thiểu nhiễm xuống mức thấp - Nghiên cứu mơ hình chăn ni kiểu để tiết kiệm nƣớc giảm thiểu chất thải - Đề xuất với quyền địa phƣơng hỗ trợ để nghiên cứu mơ hình chăn ni nhƣ xây dựng hệ thống xử lí hiệu đảm bảo vệ sinh môi trƣờng 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bùi Xuân An (2007), Nguy tác động đến môi trƣờng trạng quản lý chất thải chăn nuôi vùng Đông Nam Bộ, Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Trần Đức Hạ,2006 “Xử lý nƣớc thải đô thị”, NXB Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội Hoàng Huệ, 1996 “Xử lý nƣớc thải”, NXB Xây Dựng Hà Nội Trịnh Xn Lai, 2000 “Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nƣớc thải”, NXB Xây Dựng Hà Nội Nguyễn Văn Phƣớc, 2007 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo Lâm Vĩnh Sơn – Bài giảng kỹ thuật xử lý nƣớc thải Lâm Minh Triết - Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phƣớc Dân, 2006 “Xử lý nƣớc thải đô thị & công nghiệp”, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Lê Phú Tuấn - Bài giảng kỹ thuật xử lý chất thải - Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Giáo trình Cơng nghệ mơi trƣờng – Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp 10 Một số đồ án xử lý nƣớc thải 11 Một số tài liệu khác: Website: http://dongtamxanh.com.vn https://giaiphapmoitruong.net https://tailieumoitruongvn.wordpress.com http://nawapi.gov.vn/index.php?option=com http://luanvan.net.vn/ Tài liệu tiếng Anh 12 A.C.Van Haandel, G.Lettinga: Anaerobic sewage: established technologies and perspectives Wat.Sci Technol Vol.45.N.10,2002 13 Mecalf & Eddy: WasterWater engineering, 2005 PHỤ LỤC Sơ đồ bố trí hệ thống xử lý nƣớc thải ... kế hệ thống xử lí nƣớc thải chăn ni heo - Đánh giá đặc điểm dịng thải nƣớc thải chăn nuôi heo khu vực nghiên cứu - Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi heo từ trang trại Đồng Tâm – Hà Nội. .. Tâm - Tính tốn đƣa vẽ thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải chăn nuôi phù hợp với điều kiện hiệu trang trại chăn nuôi Đồng Tâm Nội dung nghiên cứu - Xác định sở khoa học thực tiễn phục vụ thiết kế. .. tài ? ?Thiết kế hệ thống xử lý nước thải từ trang trại chăn ni Đồng Tâm – Hà Nội? ?? Để hồn thành tốt đề tài mình, em khơng nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo nhà trƣờng mà cịn có động viên từ bạn