1.3. Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn
1.3.3. Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng phương pháp sinh học hiếu khí
1.3.3.1. Các cơng trình hiếu khí có triển vọng áp dụng cho xử lý
nước thải chăn ni
a, Aerotank:
Đây là q trình xử lý hiếu khí lơ lửng, hệ thống xử lý bằng bùn hoạt tính được phát minh bởi Arden và Lockett năm 1914 tại Anh. Vi sinh vật dính bám lên các bơng cặn có trong nước thải và phát triển sinh khối tạo thành bơng bùn có hoạt tính phân hủy chất hữu cơ. Các bông bùn này được cấp khí cưỡng bức đảm bảo lượng oxy cần thiết cho hoạt động phân hủy và giữ cho bông bùn ở trạng thái lơ lửng. Các bông bùn lớn dần lên do hấp phụ các chất rắn lơ lửng, tế bào VSV, động vật nguyên sinh... qua đó nước thải được làm sạch.
Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng bể Aerotank có ưu điểm: - Tiết kiệm được diện tích;
- Hiệu quả xử lý cao;
- Ổn định nhưng chi phí đầu tư xây dựng và chi phí vận hành khá lớn so với các phương pháp xử lý hiếu khí khác như: ao hồ sinh học, mương oxy hóa... Do đó tùy điều kiện kinh tế, quỹ đất mà lựa chọn hình thức xử lý phù hợp.
b, Lọc sinh học hiếu khí
Sử dụng hệ vi sinh vật dính bám trên các vật liệu lọc để xử lý các chất hữu cơ trong nước thải. Vi sinh vật có thể dính bám lên giá thể vì có nhiều loại VSV có khả năng tiết ra các polyme sinh học giống như keo dính vào giá thể, tạo thành màng. Lớp màng này dày lên và có khả năng oxy hóa, hấp phụ: chất hữu cơ, cặn lơ lửng hoặc trứng giun sán.
Sự phân loại màng sinh học kỵ khí và màng sinh học hiếu khí chỉ mang tính tương đối, vì trong q trình màng hiếu khí vẫn ln tồn tại các chủng vi sinh vật kỵ khí ở lớp màng phí trong tùy thuộc vào điều kiện cấp khí.
c, Hồ sinh học
Các quá trình diễn ra trong hồ sinh học tương như quá trình tự làm sạch ở sông hồ nhưng tốc độ nhanh hơn và hiệu quả cao hơn. Trong hồ có thể ni trồng thủy thực vật, tảo, vi sinh vật, cá.... để tăng hiệu quả xử lý. Quần thể động thực vật trong hồ đóng vai trị rất quan trọng trong q trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ của nước thải. Đầu tiên vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản, đồng thời trong quá trình quang hợp chúng lại giải phóng ra oxy cung cấp cho động thực vật. Cá bơi khuấy trộn nước có tác dụng tăng sự tiếp xúc của oxy với nước, thúc đẩy sự họat động, phân hủy của vi sinh vật...
Ngoài nhiệm vụ xử lý nước thải, hồ sinh học cịn có các lợi ích: ni trồng thủy sản và cây trồng, điều hòa lưu lượng, dự trữ nước cho các mục đích sử dụng nước khác.
d, Xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng thuỷ sinh thực vật
Trong xử lý nước thải, thực vật thủy sinh (TVTS) có vai trị rất quan trọng. TVTS tham gia loại bỏ các chất bẩn hữu cơ, chất rắn lơ lửng, nitơ, phốtpho, kim
loại nặng và VSV gây bệnh. Trong quá trình xử lý nước thải thì sự phối hợp chặt chẽ giữa thực vật thủy sinh và các sinh vật khác (động vật phù du, tảo, vi khuẩn, vi nấm, động vật nguyên sinh, nhuyễn thể, ấu trùng, cơn trùng…) có ý nghĩa quan trọng. Vi sinh vật tham gia trực tiếp vào quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ và tạo nguyên liệu dinh dưỡng (N, P và các khống chất khác…) cho thực vật sử dụng. Đây chính là cơ chế quan trọng để TVTS loại bỏ các hợp chất vô cơ N, P. Hiện nay việc sử dụng TVTS trong công tác bảo vệ môi trường ngày càng dược chú ý hơn vì chúng có những ưu điểm nổi bật:
- Xử lý được nhiều tác nhân gây ô nhiễm; - Thân thiện với môi trường;
- Tốc độ tăng trưởng sinh khối nhanh: sinh khối của TVTS sau xử lý có thể sử dụng làm thức ăn chăn ni, sản xuất khí mêtan, phân bón…;
- Giá thành xử lý thấp hơn so với các phương pháp sinh học khác.