Xử lý chất thải bằng phương pháp hiếu khí

Ngày nay ngành chăn nuôi của chúng ta ngày càng phát triển, đồng nghĩa chất thải chăn nuôi càng nhiều, làm thế nào để xử lý chúng là một trong những vấn đề mà ta quan tâm để đảm bảo yếu tố môi trường, sức khỏe vật nuôi và con người.Có 3 phương pháp xử lý nước thải chăn nuôiVật lý: dùng các tác nhân vật lý để tách phần rắn ra khỏi dòng nước thảiHóa học: dùng hóa chất để tách hoặc chuyển hóa các chất ô nhiễmSinh học: dùng các tác nhân sinh học để tách hoặc phân giải, chuyển hóa các chất ô nhiễmPhương pháp xử lý chất thải trong chăn nuôi bằng phương pháp hiếu khí bao gồm khái niệm, vi sinh vật hiếu khí, cơ chế xử lý và các yếu tố ảnh hưởng, các hệ thống xử lý và thực hành quản lý chất thải.

University of agriculture and forestry Faculty of animal science and veterinary medicine Chuyên đề 7: Phương pháp và quy trình xử lý chất thải phương pháp hiếu khí GVHD: PGS.TS Dương Nguyên Khang Nhóm sinh viên: Võ Phạm Danh Nguyễn Thị Diệu Linh DH17CN 17111020 DH16CN 16111084 Nguyễn Văn Nam DH16CN 16111099 Trương Thế Tài DH16CN 16111182 Nguyễn Minh Tiến DH16CN 16111225 Nội dung: Khái niệm Vi sinh vật hiếu khí Cơ chế xử lý và các yếu tố ảnh hưởng Các hệ thống xử lý Thực hành quản lý 10-30% chất vơ Vật lý Hóa học Sinh học 70-90% chất hữu 1st Qtr 2nd Qtr 3rd Qtr Chất thải chăn nuôi giàu thành phần hữu → dễ áp dụng phương pháp xử lý sinh học Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y I Khái niệm Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí? Vi sinh vật Các chất hữu hiếu khí hịa tan Oxy hóa khử Trường Đại học Nơng Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y Mục đích Phân giải các CHC thành dạng đơn giản CH4, CO2, H2O, NH3, NOx… và loại bỏ khỏi dịng nước quá trình lắng bùn, chuyển thành dạng bền vững không độc các CHC và vô hòa tan, loại bỏ N, P khỏi nước thải Ưu điểm và nhược điểm Ưu điểm: rẻ tiền, an toàn môi trường, tạo các sản phẩm phụ có giá trị KT như: khí sinh học (biogas), phân vi sinh… Nhược điểm: phụ thuộc vào các yếu tố môi trường (thời tiết, nhiệt độ), thời gian xử lý khá lâu, địi hỏi mặt rộng và tạo mùi khơng che phủ kín và quản lý tốt Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y II Vi sinh vật hiếu khí Vi khuẩn • Chiếm ưu (90%) • Sự phát triển vi khuẩn phụ thuộc nhiều điều kiện môi trường, các yếu tố thiết kế, vận hành hệ thống và tính chất nước thải • Achromobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Citromonas, Flavobacterium, Pseudomonas, Zoogloea (Jenkins và cs, 1993) • Hai nhóm vi khuẩn chịu trách nhiệm cho việc chuyển hóa amonia thành nitrat là: vi khuẩn nitrobacter nitrosomonas Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y Nấm • Tham gia vào quá trình trao đổi chất và cạnh tranh với vi khuẩn môi trường hoạt động • Có khả oxy hóa NH3 thành nitrit và nitrat • Sphaerotilus natans Zoogloea sp Protozoa • Đây là nhóm vi sinh vật thị cho hoạt động hệ thống xử lý nước thải • Gồm nhóm: Rolifer, amoebae, flagellates, and ciliates Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y Flagellates Rolifer Amoebae Ciliates Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y III Cơ chế xử lý và các yếu tố ảnh hưởng Cơ chế xử lý gồm giai đoạn: Enzyme Oxy hóa chất thải hữu cơ: + Tổng hợp tế bào mới: Phân hủy nội bào: + Enzyme + Enzyme + Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 10 2.4 Ưu điểm 2.5 Nhược điểm • Dễ thực • Giảm hàm lượng đạm • Nhiệt độ khối ủ cao làm tiêu diệt các hạt • Mùi hơi: NH3, Các hợp chất cỏ dại, loại trừ các mầm mống sâu bệnh • Quá trình phân huỷ CHC nhanh • Vi sinh vật phân huỷ và chuyển hoá chất Amine, mùi chất hữu cơ,mùi nước thải, mùi dầu mỡ, mùi H2S • Nước thải hữu thành mùn Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 41 Xử lý khí thải Lọc sinh học (Biofilter) Tháp tưới sinh học (Bioscrussber) Tháp lọc sinh học nhỏ giọt (Biotricking filter) Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 42 3.1 Lọc sinh học (Biofilter) Hệ thống lọc sinh học cung cấp môi trường cho vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất khí có mùi hôi và các chất hữu gây bệnh khí thải Đất Chất ủ phân compost Cây thạch nam Nguyên liệu Plastic và phụ phẩm gỗ Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 43 3.1 Lọc sinh học (Biofilter) Cơ chế hoạt động: Hệ thống lọc bao gồm buồng kín chứa các vi sinh vật và hấp thụ nước, giữ chúng lại nguyên liệu lọc Nguyên liệu lọc thiết kế cho khả hấp thụ nước lớn, độ bền cao, làm suy giảm áp lực luồng khí ngang qua Trường Đại học Nơng Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 44 3.1 Lọc sinh học (Biofilter) Ưu điểm • Giá thành thấp, giá vận hành thấp, sử dụng hóa chất • Ít tiêu tốn lượng • Linh động việc xử lý lượng lớn các chất ô nhiễm hữu bay • Hiệu suất xử lý cao Nhược điểm • Cần thời gian cho vi sinh vật phát triển (kéo dài đến hàng tháng) • Nguồn nhiễm mức độ cao ảnh hưởng đến vi sinh vật • Khó kiểm tra khả phân hủy sinh học Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 45 3.2 Tháp tưới sinh học (Bioscrussber) Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 46 Cơ chế hoạt động Là dạng lọc sinh học Buồng phản ứng Tháp hấp thụ Lớp vật liệu lọc Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 47 3.2 Tháp tưới sinh học (Bioscrussber) Ưu điểm: • Phân bố pha, diện tích tiếp xúc lớn • Dễ dàng kiểm soát pH và dinh dưỡng Nhược điểm: • Chi phí lượng, thi cơng cao • Khâu lắp đặt, bảo trì, vận hành địi hỏi kinh nghiệm tốt Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 48 3.3 Tháp lọc sinh học nhỏ giọt (Biotricking filter) Là phương pháp sử dụng hạn chế Chuyên xử lý loại khí thải đem mùi có tính axít NH3, H2S,… Bắt nguồn từ lọc sinh học Biofilter và Bioscrubbers Vi sinh vật phát triển bề mặt vật liệu lọc, tiếp xúc với dịng khí thải mang các chất nhiễm và tham gia vào quá trình phân hủy chất Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 49 Ưu điểm: Nhược điểm - Tháp phản ứng độc lập - Cần theo dõi chế độ bổ - Dễ kiểm soát pH và dinh sung dinh dưỡng dưỡng - Dễ xảy cố nghẹt màng - Ít nhu cầu lượng - Phụ thuộc trọng tháp tưới sinh học Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 50 V Thực hành quản lý Kỹ thuật • Hệ thống điện: đáp ứng đủ nguồn điện, liên tục • Vi sinh vật hiếu khí bể cần có đủ, mực nước bể phù hợp • Kiểm tra và sửa chữa kịp thời có hư hại (bơm, sục khí, van, chương trình….) Trường Đại học Nơng Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 51 V Thực hành quản lý Hệ thống sinh học • Có đủ lượng sinh khối các hệ thống xử lí • Khởi động với tải sinh khối thấp, không vượt quá giá trị thiết kế • Kiểm tra thường xuyên BOD và COD tránh tượng thiếu tải quá tải Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 52 V Thực hành quản lý Quản lý • Nắm vững, hiểu rõ công nghệ và chế hoạt động • Theo dõi, phân tích định kì, quan sát biến động nước thải, các yếu tố bất thường • Ghi chép và lưu trữ thơng tin xác, dễ tra cứu đủ các tài liệu cần thiết Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 53 Tài liệu tham khảo Dương Nguyên Khang, 2017 Thực hành quản lý tốt Xử lý nước thải trại chăn nuôi heo quy mô lớn Nhà xuất Đại học Quốc gia TP HCM Bùi Hữu Đoàn, 2011 Bài giảng Quản lý chất thải chăn nuôi Nhà xuất Nông nghiệp File tài liệu PGS TS Dương Nguyên Khang D D Jones, D L Day và A C Dale, 1972 Aerobic treatment of livestock wastes Published by the Uniersity of Illinois Xử lý nước thải công nghệ sinh học Links: http://www.gree-vn.com/xu-ly-nuoc-thai-bang-cong-nghe-sinh-hoc.htm … Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 54 Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 55 ... Vi sinh vật hiếu khí Cơ chế xử lý và các yếu tố ảnh hưởng Các hệ thống xử lý Thực hành quản lý 10-30% chất vơ Vật lý Hóa học Sinh học 70-90% chất hữu 1st Qtr 2nd Qtr 3rd Qtr Chất thải chăn... → dễ áp dụng phương pháp xử lý sinh học Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y I Khái niệm Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí? Vi sinh vật Các chất hữu hiếu khí hịa tan Oxy... xử lý hiếu khí Xử lý nước thải Phân loại Trường Đại học Nông Lâm TP HCM – Khoa Chăn nuôi Thú Y 13 1.1 Bể Aerotank • Bể bùn hoạt tính hay bể sụt hiếu khí • Là bể phản ứng sinh học làm hiếu khí