Mục lục bài viết

Xử lý nước thải chăn nuôi heo ?

Ngành chăn nuôi của Việt Nam hiện đang rất phát triển, minh chứng là số lượng trang trại chăn nuôi heo hàng năm được đầu tư xây dựng mới rất nhiều, với công suất chăn nuôi ngày một lớn.

Trung bình các trại có công suất trung bình từ 10.000 đến 20.000 heo một lứa. Một số trại sẽ có trại heo nái kèm theo. Với lượng heo chăn nuôi nhiều như vậy, nên lượng nước thải xả ra môi trường sẽ rất lớn. Trung bình từ 500 đến 1.000m3/ ngày.

Do đó việc xử lý nước thải chăn nuôi heo là cấp thiết để bảo vệ môi trường, cho ngành chăn nuôi được phát triển bền vững.

Thành phần nước thải chăn nuôi heo

Thành phần chính của nước thải chăn nuôi heo là phân heo và nước tiểu heo. Ngoài ra còn có nước thải rửa đường, rửa xe ra vào trại. Nước khử trùng,…

Thành phần chi tiết cho một trại chăn nuôi 10.000 heo thịt tại Bình Long, Bình Phước.

Các chất vô cơ và hữu cơ: Hợp chất hữu cơ gồm các chất như protein, acid amin, chất béo, cellulose, thức ăn thừa, phân,… chiếm khoảng 70 – 80%. Trong khi đó, các chất vô cơ chiếm khoảng 20 – 30% trong thành phần nước thải chăn nuôi bao gồm muối, ure, ammonium, cát, đất,…
Hàm lượng nitơ (N) và photpho (P): Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa lượng lớn chất Ni tơ và Phốt pho. Các loài gia súc, gia cầm có khả năng hấp thụ N và P rất kém nên khi ăn phải thức ăn chứa hàm lượng Ni tơ và Phốt pho cao thì sẽ được bài tiết ra ngoài thông qua đường nước tiểu và phân. Trong nước thải chăn nuôi cho thấy lượng Ni tơ trong tổng chất thải của vật nuôi khoảng 650 – 1500mg/lít và lượng Phốt pho từ 50 – 200mg/lít.
Vi sinh vật gây bệnh: Đây cũng là một trong những nguyên nhân gây trở ngại trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi, bởi trong chất thải chứa vô số loại vi trùng, virus, ấu trùng giun sán cùng nhiều mầm bệnh có thể gây nguy hiểm đối với sức khỏe con người.
Dư lượng kháng sinh
Thuốc khử trùng.

Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo 500m3/ngày

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo

Vì trong nước thải chăn nuôi heo có nhiều thành phần ô nhiễm khác nhau, cả sinh học(BOD) và hoá học(COD) nên công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo sẽ được thiết kế lồng ghép giữa 2 công nghệ. xử lý nước thải bằng công nghệ hoá lý và công nghệ sinh học.

Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo

Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi.

Bể biogas:

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Vi sinh vật

Chất hữu cơ ——————-> CH₄ + CO₂ + H₂ + NH₃ +H₂S + Tế bào mới
Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn.
–          Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;
–          Giai đoạn 2: Acid hóa;
–          Giai đoạn 3: Acetate hóa;
–          Giai đoạn 4: Methane hóa.

Quá trình hoá lý vui lòng xem tại đây

Bể Anoxic:

Cơ chế chính của bể anoxic là các vi sinh vật dị dưỡng hoạt động trong môi trường tùy nghi chuyển hóa Amoniac(NH3) thành khí nitơ(N2) theo phương trình sau.

NH3 → NO3 → NO2 → NO → N2O → N2

Bể xử lí sinh học có giá thể dính bám ( AFBR) Advance Fixed Bed – Reactor)

Bể thổi khí có giá thể dính bám được thiết kế để tiếp tục thực hiện quá trình loại bỏ các chất hữu cơ trong nước thải bằng quá trình sục khí bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là tập đoàn những vi sinh hiếu khí gồm vi khuẩn, protozoa, mold, vi khuẩn lên men, tảo….

Phương pháp bùn hoạt tính là quá trình làm sạch nước thông qua việc sử dụng hoạt động sống của bùn hoạt tính. Nói 1 cách khác bùn hoạt tính trong nước thải bám dính và lấy các chất hữu cơ có trong nước thải.

Các phản ứng sinh hóa cơ bản của quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải gồm có:

Theo phương trình ở trên, sự thích nghi của vi khuẩn để chúng tạo ra các enzyme để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải là khá quan trọng. Chức năng của enzyme được kiểm soát bởi nhiệt độ của nước thải, độ pH, hàm lượng của các chất hữu cơ, kim loại nặng…. Việc cân bằng các dưỡng chất tốt là rất quan trọng cho vi khuẩn phát triển trong nước thải. Sự phát triển của vi khuẩn sẽ được nâng lên khi chúng được cung cấp đúng liều lượng.

Tại bể xử lý sinh học bùn hoạt tính, vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải như là nguồn thức ăn cung cấp hàng ngày và chuyển hóa chúng thành các tế bào vi sinh vật. Vì ở trong nước thải có chứa nhiều các hợp chất hữu cơ, chứa nhiều các vi sinh vật khác nhau do vậy điều kiện đảo trộn là cần thiết cho quá trình xử lý hoàn toàn các hợp chất hữu cơ. Mỗi một loại vi sinh vật tồn tại trong điều kiện đảo trộn khác nhau để thực hiện quá trình trao đổi chất.

Các dưỡng chất (thức ăn cho vi sinh vật) sẽ được cho vào bùn hoạt tính để nâng cao hiệu quả xử lí như độ màu, độ đục, và các chất không phân hủy sinh học COD như là cellulose…

Trong bể được tăng cường thêm các giá thể vi sinh được làm bằng sợi Vật liệu: (C3H6)x; Polypropylene. là môi trường cho vi sinh hiếu khí sinh trưởng và phát trên giá thể điều này kéo theo làm tăng nồng độ bùn hoạt tính trong trong bể sinh học dẫn đến làng tăng hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm có trong nước thải.

Sử dụng máy thổi khí cung cấp không khí cho bể thổi khí thông qua các đĩa phân phối khí được lắp dưới đáy bể lắng

Sau khi qua bể thổi khí nước thải chảy tràn qua bể lắng.

Bể lắng

Tách bùn vi sinh ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng trọng lực. Nước thải ra khỏi bể lắng có hàm lượng cặn (SS) giảm đến 60-80% đồng thời cũng làm giảm COD và BOD trong nước. Bùn lắng ở đáy sẽ được bơm bùn bơm tuần hoàn về bể xử lý sinh học hiếu khí bổ sung hàm lượng vi sinh cũng như bùn hoạt tính giúp tạo lớp màng xử lý nước thải chăn nuôi heo tốt hơn. Phần bùn dư sẽ được chuyển định kỳ về bể chứa bùn