CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI 1. Thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc trưng có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N và P, vi sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài.
Việc lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần, tính chất nước thải, bao gồm: 1. Các chất hữu cơ và vô cơ Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcacbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy. Các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối clorua, SO42-,… 1.
N và P Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi là 571-1026 mg/l, Photpho từ 39-94 mg/l. Vi sinh vật gây bệnh Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh.
Tổng quan về công ty TNHH chăn nuôi Minh Phát Đạt 1. Giới thiệu - Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt được thành lập theo giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 3801150725 do Phòng kinh doanh, Sở kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bình Phước cấp lần đầu ngày 20/06/2017 với chủ đầu tư là Giám đốc Đặng Thị Ngọc Dung. - Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt dự kiến đầu tư trang trại chăn nuôi heo thịt quy mô 12.000 con/năm trên khu đất có diện tích 100.156,6 m2 tại Ấp Tân Lập, xã Phước Thiện, huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 9 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.
TÔN THẤT LÃNG - Nguồn gốc đất: khu đất thuộc sử dụng đất của Công ty TNHH Nông sản Đài Loan ( nay đổi tên thành Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước), được UBND tỉnh cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất số T00478 ngày 26/11/2007. Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt thỏa thuận nhận chuyển nhượng tài sản gắn liền với quyền sử dụng đất thuê trả tiền hàng năm và chuyển mục đích sử dụng đất để thực hiện dự án. - Vị trí tiếp giáp: phía Đông giáp đường nội bộ, phía Tây giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước, phía Nam giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước, phía Bắc giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước. Chức năng và nhiệm vụ - Chăn nuôi heo thịt tập trung theo hướng quy mô công nghieejpnhawfm xuất bán heo thịt thành phẩm trên 90kg.
- Ngoài ra còn kinh doanh một số ngành khác như: kinh doanh bất động sản, quyền sử dụng đất thuộc chủ sở hữu, chủ sử dụng hoặc đi thuê; trồng cây cao su; chăn nuôi trâu, bò, dê, cừu và gia cầm;… 1. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi 1. Các nước trên thế giới Ở châu Á, các nước như Trung Quốc, Thái Lan,… là những nước có ngành chăn nuôi công nghiệp lớn trong khu vực nên rất quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi. Trung Quốc đã tìm ra nhiều công nghệ xử lý nước thải thích hợp như là: - Kỹ thuật lọc yếm khí - Kỹ thuật phân hủy yếm khí 2 giai đoạn - Bể biogas tự hoại SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 10 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.
TÔN THẤT LÃNG Hiện nay ở Trung Quốc các bể Biogas tự hoại đã sử dụng rộng rãi như phần phụ trợ cho các hệ thống xử lý trung tâm. Bể biogas là một phần không thể thiếu trong các hộ gia đình chăn nuôi heo vừa và nhỏ ở các vùng nông thôn, nó vừa xử lý được nước thải, vừa giảm mùi hôi thối, hơn nữa nó còn tạo ra năng lượng để sử dụng. Trong lĩnh vực nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi tại Thái Lan thì đại học Chiang Mai đã có nhiều đóng góp rất lớn. HYPHI (hệ thống xử lý tốc độ cao kết hợp với hệ thống chảy nút) : hệ thống HYPHI gồm có thùng lắng, bể chảy nút và bể UASB.
Phân heo được tách thành 2 đường, đường thứ nhất là chất lỏng có ít chất rắn tổng số, còn đường thứ hai là phần chất rắn với nồng độ chất rắn tổng số cao, kỹ thuật này đã được xây dựng cho các trại chăn nuôi vừa và lớn. Ở Nga các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo, bò dưới các điều kiện ưa nóng và ưa lạnh trong điều kiện khí hậu ở Nga. Một số tác giả Úc cho rằng chiến lược giải quyết vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi heo là sử dụng kỹ thuật SBR ( Sequencing Batch Reactor). Ở Ý, các loại nước thải giàu Nito và Photpho như nước thải chăn nuôi heo thì các biện pháp xử lý thông thường không thể đạt được các tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng Nito và Photpho trong nước sau xử lý.
Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôigiàu chất hữu cơ ở Ý là SBR có thể giảm trên 97% nồng độ COD, Nito, Photpho. Nhận xét chung về công nghệ xử lý nước thải giàu chất hữu cơ sinh học trên thế giới là áp dụng tổng thể và đồng bộ các thành tựu kỹ thuật lên men yếm khí, lên men hiếu khí và lên men thiếu khí, nhằm đáp ứng các nhu cầu về kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường. Trên cơ sở đó có thể đề xuất ra những giải pháp kỹ thuật phù hợp với từng điều kiện sản xuất cụ thể. Sơ đồ khái quát sau đây là cơ sở lựa chọn mô hình xử lý thích hợp.
SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 11 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS. TÔN THẤT LÃNG Nước AEROTAN Phân hủy K thải vào yếm khí tốc độ thấp Lọc hiếm khí UASB RBC Bể Nước Bể điều lắng ra hòa Tháp lọc Lọc hiếu yếm khí khí và thiếu khí Phân hủy Hồ thực Bùn yếm khí vật thủy Bùn, cặn tiếp xúc sinh Xử lý yếm khí Xử lý hiếu khí Mục tiêu kết 1) 90% BOD → 1) N.K và các quả Biogas loại yếu tố gây chủ độc yếu 2) 99% mầm bệnh bị diệt 2) Tiếp tục giảm COD và BOD 3) N. Sơ đồ tổng quát xử lý nước thải giàu chất hữu cơ sinh học. 3 SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 12 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.
TÔN THẤT LÃNG 1. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, nước thải chăn nuôi heo được coi là một trong những nguồn nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng. Việc mở rộng các khu dân cư xung quanh xí nghiệp chăn nuôi heo nếu không được giải quyết thỏa đáng sẽ gây ra ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và gây ra những vấn đề mang tính chất xã hội phức tạp. Nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực xử lý nước thải chăn nuôi đang được hết sức quan tâm vì mục tiêu giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, đồng thời với việc tạo ra năng lượng mới.
Các nghiên cứu về xử lý nước thải chăn nuôi ở Việt Nam đang tập trung vào hai hướng chính, hướng thứ nhất là sử dụng các thiết bị yếm khí tốc độ thấp như bể lên men tạo khí Biogas kiểu Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, hoặc dùng các túi PE. Hướng này nhằm mục đích xây dựng kỹ thuật xử lý yếm khí nước thải chăn nuôi trong các hộ gia đình với số đầu tư không quá nhiều. Hướng thứ hai là xây dựng quy trình công nghệ và thiết bị tương đối hoàn chỉnh, đồng bộ nhằm áp dụng trong các xí nghiệp chăn nuôi mang tính chất công nghiệp. Trong các nghiên cứu về công trình xử lý nước thải chăn nuôi công nghiệp đã đưa ra các kiến nghị sau: - Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi công nghiệp đang được tiến hành như sau: (1) Xử lý cơ học, lắng 1; (2) Xử lý sinh học: bắt đầu bằng sinh học kỵ khí UASB, tiếp theo là sinh học hiếu khí ( Aerotank hoặc hồ sinh học ); (3) Khử trùng trước khi đưa ra ngoài môi trường.
Nhìn chung những nghiên cứu của chúng ta đã đi đúng hướng tiếp cận được công nghệ thế giới đang quan tâm nhiều. Tuy nhiên số lượng nghiên cứu và chất lượng các nghiên cứu của chúng ta còn cần được nâng cao hơn, nhằm nhanh chóng được áp dụng trong thực tế sản xuất. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 13 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS. TÔN THẤT LÃNG CÁC QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI THAM KHẢO ❖ Đối với quy mô hộ gia đình Do lượng chất thải chăn nuôi thải ra hằng ngày còn ít nên các cơ sở chăn nuôi hộ gia đình có thể thu gom quét dọn thường xuyên.
Có thể áp dụng một số biện pháp xử lý chất thải theo các sơ đồ sau: Nước thải Bể tự Hố ga chăn nuôi hoại Cặn lắng Nước thải đã xử lý thải ra nguồn Phân Ủ Phân Phân bón Hình 1. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình BIOGAS Nước thải Hầm Biogas Hồ lắng chăn nuôi Nước thải đã xử lý thải ra nguồn Hình 1. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 14 MSSV: 1411090501 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS. TÔN THẤT LÃNG ❖ Đối với quy mô nhỏ Tại các cơ sở chăn nuôi quy mô nhỏ, lượng phân gia súc thải ra hằng ngày khoảng vài trăm ký, do đó việc sử dụng túi và Biogas để xử lý phân là không khả thi vì tốn rất nhiều diện tích và công xây dựng.
Trường hợp này ta có thể tách riêng các quá trình xử lý phân và nước thải. Nước thải chăn nuôi được xử lý bằng hệ thống Biogas, phân được thu gom và xử lý riêng bằng quá trình làm phân bón. Cặn lắng từ khâu xử lý nước thải được thu gom xử lý chung với phân và nước rỉ trong quá trình ủ phân có thể đưa ngược trở lại hệ thống xử lý nước thải. Nước thải Hầm Hồ lắng chăn nuôi Biogas Nước thải đã xử lý Cặn lắng thải ra nguồn Phân Ủ phân Phân bón Hình 1.
Quy trình ủ phân đối với quy mô nhỏ. ❖ Đối với quy mô vừa và lớn Với quy mô vừa trở lên, việc đầu tư cho một hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi là có thể thực hiện được.