Thuyết trình công nghệ xử lý nước thải trong chăn nuôi

Trong những năm gần đây ngành chăn nuôi nƣớc ta
đang có những bƣớc phát triển mạnh mẽ do nhu cầu
ngành càng cao của thị trƣờng
Ngành chăn nuôi đang có những bƣớc chuyển dịch
từ chăn nuôi nông hộ sang quy mô trang trại, công
nghiệp
Ngành chăn nuôi phát triển kéo theo sự gia tăng
lƣợng chất thải trong chăn nuôi, trong đó có nƣớc thải
vì vậy vấn đề xử lí nƣớc thải trong chăn nuôi đang
là một vấn đề cấp bách cần đƣợc giải quyết. Có rất nhiều
phƣơng pháp để xử lí nƣớc thải trong chăn nuôi, trong đó
thì ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lí nƣớc thải là
phƣơng pháp đƣợc quan tâm và sử dụng nhiều nhất







3. Sơ đồ cấu tạo hầm biogas


4. Mô hình hầm biogas cho các hộ chăn nuôi nhỏ
Với các hộ chăn nuôi nhỏ thì việc sử dụng hầm
biogas để xử lý nƣớc thải chăn nuôi đem lại nhiều lợi
ích: xử lý đƣợc lƣợng nƣớc thải trong quá trình chăn
nuôi, giảm ô nhiễm môi trƣờng và gây mùi hôi;
cung cấp lƣợng chất đốt cho việc đun nấu, giảm chi
phí mua nhiên liệu đun nấu ; sử dụng nƣớc thải sau

khi qua xử lý bằng hầm biogas để bón cây giúp giảm
chi phí phân bó, nâng cao năng suất

Hệ thống hầm biogas


Hầm biogas bằng vật liệu composite


5. Mô hình biogas cho các trang trại chăn nuôi lớn
- Ở các trang trại chăn nuôi có quy mô công nghiệp, thì
lƣợng nƣớc thải thải ra mỗi ngày là rất lớp vì vậy cần một
xây dựng một hầm biogas đủ lớn để xử lý nhƣng cần phải
tiết kiệm một cách tối ta về kinh tế. Vì vậy mô hình hầm
biogas phủ bạt là một lựa chọn thích hợp.


Hồ biogas khi vừa hoàn thành

Khí gas được chuyển đến
để chạy máy phát điện
phục vụ trong chăn nuôi

sau 4 tuần


II. Xử lí nước thải chăn nuôi sau biogas
1. Hồ sinh học:
- Hồ sinh học còn gọi là hồ ổn định. Xử lý nƣớc thải
trong các hồ ổn định là phƣơng pháp xử lý đơn giản và

đƣợc áp dụng nhiều nhất. Phƣơng pháp này không yêu
cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tƣ ít, chi phí hoạt động rẻ
tiền.
Nguyên tắc hoạt động của hồ sinh học:
- Khi vào hồ, do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn
lắng xuống đáy. Các chất hữu cơ còn lại trong nƣớc thải
sẽ bị các vi sinh vật hấp thụ và oxy hóa để tạo ra là sinh
khối của nó, CO2, các muối nitorat, nitorit..., các hợp
chất nitơ, phôtpho và đƣợc tảo sử dụng trong quá trình
quang hợp, giải phóng oxy cung cấp cho quá trình oxy
hóa các chất hữu cơ của vi khuẩn.


Cơ sở khoa học của phương pháp:
Dựa vào khả năng tự làm sạch của nƣớc, chủ yếu là
vi sinh vật và các thực vật thủy sinh khác, các chất nhiễm
bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nƣớc. Theo quá
trình sinh hóa ngƣời ta chia hồ sinh học ra làm 3 loại : hồ
kỵ khí, hồ hiếu khí và hồ tùy tiện.


2. Các loại hồ sinh học
a) Hồ hiếu khí
- Hoạt động dựa trên quá trình oxy hóa các chất hữu cơ
nhờ vi sinh vật hiếu khí. Hồ sinh học hiếu khí đƣợc phân
thành hai loại:
+ Hồ làm thoáng tự nhiên: Ô xy cung cấp cho quá trình ô xy
hóa chủ yếu do sự khuyếch tán không khí qua mặt nƣớc và
quá trình quang hợp của thực vật. Chiều sâu hồ từ 0,3 - 0,5
m. Thời gian lƣu nƣớc trong hồ khoảng 3 - 12 ngày.

+ Hồ làm thoáng nhân tạo: nguồn ô xy cung cấp bằng các
thiết vị nhƣ bơm khí nén hay máy khuấy cơ học. Do đƣợc
tiếp khí nhân tạo nên chiều sâu của hồ có thể từ 2 - 4,5 m.
Thời gian lƣu nƣớc trong hồ chỉ cần từ 1 - 3 ngày


quá trình hiếu khí gồm 3 giai đoạn biểu thị bằng phản
ứng sau:
* Oxi hóa các chất hữu cơ:
CxHyOz + O2 → CO2+H2O
* Tổng hợp xây dựng tế bào:
CxHyOz+O2 → tế bào VSV + CO2 + H2O + C5H7O2N
* Tự oxi hóa chất liệu tế bào (tự phân hủy):
CxHyOz + O2 → CO2 + H2O + NH3


Một số điểm cần lưu ý khi áp dụng:
- Có thể kết hợp làm hồ thả bèo, nuôi cá. Điều đó đem lại
hiệu quả kinh tế và tăng cƣờng xử lý nƣớc thải. Tuy nhiên,
cần lƣu ý là không nên thả bèo kín mặt hồ để đảm bảo cho
ánh sáng xuyên qua.
- Nƣớc thải trƣớc khi đƣa vào hồ tuy đã đƣợc xử lý sơ bộ,
nhƣng hàm lƣợng các chất bẩn vẫn còn cao, muốn kết hợp
nuôi trồng thủy sản thì chỉ nên nuôi ở các bậc hồ thứ cấp
hay những hồ đã đƣợc pha loãng bằng nguồn nƣớc khác có
chất lƣợng tốt hơn.


Hồ sinh học hiếu khí làm thoáng nhân tạo

b)Hồ kỵ khí
Hồ kỵ khí dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phƣơng
pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên sự hoạt động của vi sinh vật kỵ
khí
- Đặc điểm
+ Chuyên xử lý những loại nƣớc thải CN nhiễm bẩn, nƣớc thải
chứa hàm lƣợng các chất hữu cơ cao.
+ Trong hồ, các vi khuẩn kỵ khí phá vỡ các hợp chất hữu cơ và
giái phóng khí CH4 và CO2.
+ Hồ kỵ khí làm giảm hàm lƣợng N, P, K và các vi sinh vật gây
bệnh bằng cách tạo ra bùn và giải phóng NH3 vào không khí.
 Cấu tạo
- Chiều sâu hồ từ 2,4 - 3,6m.
- Hồ thƣờng đƣợc thiết kế với 2 ngăn (dự phòng).
- Thời gian lƣu nƣớc về mùa hè là >1,5 ngày còn về mùa đông>
5 ngày.


c) Hồ tùy tiện
Có 2 loại hồ tùy tiện
- Hồ tùy tiện nguyên thủy, tiếp nhận nguồn thải nguyên
chất chƣa qua xử lý.
- Hồ tùy tiện thứ cấp, tiếp nhận nguồn thải đã qua xử lý ( đƣợc
dùng để xử lý nƣớc thải sau biogas)
Đặc điểm
Trong hồ tùy tiện thƣờng xảy ra 2 quá trình song song:
- Oxy hóa hiếu khí
- Phân hủy metan cặn lắng
Khi quá trình hoàn thành, hồ tùy tiện sẽ đáp ứng:

- Tăng cƣờng xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thông qua việc
phân chia, phân hủy và tiêu hóa các vật chất hữu cơ.
- Xử lý hiếu khí phá vỡ hầu hết các dạng hữu cơ còn lại ở gần bề
mặt hồ.
- Làm giảm số lƣợng vi sinh vật có khả năng gây bệnh


Cấu tạo hồ tùy tiện


Hồ có cấu tạo 3 lớp: lớp hiếu khí, lớp trung gian và lớp
kỵ khí.
Chiều sâu hồ tùy tiện 0,9-1,5 m


3. Xử lý nước thải sau biogas bằng bãi lọc thực vật
Xử lý nƣớc thải bằng bãi lọc trồng các loài thực vật sống
dƣới nƣớc đã và đang đƣợc áp dụng rộng rãi, với nhiều ƣu
điểm: rẻ tiền, dễ vận hành, khả năng xử lý ô nhiễm cao

- Khái niệm bãi lọc thực vật: bãi lọc thực vật là những
vùng đất trong đó có mức nƣớc cao hơn hoặc ngang bằng
so với mặt đất trong thời gian dài, đủ để duy trì tình trạng
bão hòa của đất và sự phát triển của các vi sinh vật và thực
vật sống trong môi trƣờng đó.


a) Đặc điểm của bãi lọc thực vật xử lý nước thải
bãi lọc thực vật trồng cây có thể phân thành hai nhóm
chính

+ Bãi lọc trồng cây ngập nƣớc
+ Bãi lọc trồng cây với dòng chảy ngang hay dòng chảy
thẳng đứng
Chức năng của thực vật trong bão lọc xử lý nƣớc thải:
- ổn định đất và bùn cặn
- hấp thụ CO2 và thải O2 trong quá trình hô hấp
- loại bỏ chất dinh dƣỡng ra khỏi nƣớc mặt và các chất hữu
cơ trong nƣớc nhờ quá trình hấp phụ sinh học và hút bám
bề mặt
- tạo môi trƣờng cần thiết cho nhiều chủng loại vi sinh vật
sống thông qua việc cung cấp oxi và chất dinh dƣỡng cho
lớp đất và lớp bùn


- Một số loài thực vật thƣờng đƣợc trồng phổ biến để xử lý nƣớc
thải nhƣ: cỏ nến, sậy, cói, bất, lách, môn nƣớc, cỏ vetiver…
Trong đó cỏ vetiver là đối tƣợng đang đƣợc nghiên cứu và ứng
dụng nhiều trong xử lý nƣớc thải.
b) Đôi nét về cỏ vetiver


Đôi nét về cỏ vetiver
Cỏ Vetiver là một loại thực vật có bộ rễ rất phát triển,
mọc rất nhanh và ăn rất sâu, bám chắc vào trong lòng đất.
Chúng có đặc tính là chịu hạn và chịu nƣớc rất tốt, đặc
biệt là chúng có thể sống và sinh trƣởng đƣợc trong vùng
ngập nƣớc có mức độ ô nhiễm cao.
Rễ của chúng có thể ăn sâu vào trong lòng đất tới
3,6m trên nền đất tốt. Bộ rễ rất lớn và dài chính là điều
kiện tốt cho sự phát triển và sinh trƣởng của các loài vi

khuẩn và nấm, giúp cho quá trình phân hủy và hấp thụ các
chất hữu cơ, Nitơ, phốt pho, kim loại nặng...