KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI LÒ MỔ QUA BIOGAS PHỦ NHỰA HDPE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
LÒ MỔ QUA BIOGAS PHỦ NHỰA HDPE

Ngành học

: CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ LINH CHI
Niên khóa

: 2009 – 2013

Tháng 6/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT KHẢ NĂNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
LÒ MỔ QUA BIOGAS PHỦ NHỰA HDPE

Hướng dẫn khoa học

Sinh viên thực hiện

PGS.TS DƯƠNG NGUYÊN KHANG

NGUYỄN THỊ LINH CHI

Tháng 6/2013


LỜI CẢM ƠN
Gia đình là nơi đã nuôi dậy tôi khôn lớn, là nơi luôn che chở, đùm bọc tôi suốt
cuộc đời. Bên cạnh đó, nhà trường là nơi trang bị những kiến thức cơ bản làm hành
trang cho tôi bước vào đời. Để có được như ngày hôm nay, đó là do công lao không kể
hết của gia đình và nhà trường dành cho tôi.
Lời đầu tiên, tôi xin suốt đời ghi nhớ công ơn của cha mẹ, người đã sinh thành,
dưỡng dục để tôi có được thành quả như hiện tại. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới:
PGS.TS Dương Nguyên Khang, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tôi trong
suốt thời gian làm đề tài, Ban Giám hiệu trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh,
ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học, đặc biệt là toàn thể quý thầy cô đã truyền
đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường,
toàn thể các bạn sinh viên lớp DH09SH đã chia sẻ buồn vui cùng tôi. Các anh, chị và
các bạn sinh viên trung tâm nông lâm ngư súc nông lâm Đại học Nông Lâm Thành
Phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời chúc sức khỏe, lời chúc may mắn và thành công đến
quý thầy cô cùng toàn thể những người đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Sinh viên thực hiện
NGUYỄN THỊ LINH CHI

i


TÓM TẮT
Hiện nay, với sự phát triển kinh tế, sự gia tăng dân số và nhu cầu của con người
ngày càng tăng về mọi mặt. Bên cạnh đó, nhu cầu thực phẩm của con người tăng đáng
kể dẫn đến việc giết mổ gia súc ngày càng tăng lên để đáp ứng cho cuộc sống của
người dân. Điều này làm ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khỏe con người. Để
giảm thiểu tác hại của nước thải ở các lò mổ ảnh hưởng đối với con người và môi
trường cần có những dự án thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý rác thải. Vì lý do đó,
chúng tôi mong muốn nghiên cứu xử lý nước thải lò mổ của biogas thử nghiệm nhằm
giảm sự tác động gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe con người .
Quá trình nghiên cứu gồm nội dung chính: khảo sát các chỉ tiêu COD, Nitơ
tổng, Phốt pho tổng, NH4, pH, nhiệt độ, vật chất khô qua khả năng xử lý nước thải lò
mổ bằng biogas phủ nhựa HDPE.
Kết quả khảo sát khả năng xử lý nước thải lò mổ của biogas phủ nhựa HDPE,
nước thải đầu ra đã cho thấy nhiệt độ và pH của nước thải của biogas phủ nhựa HDPE
đạt tiêu chuẩn sử dụng cho sản xuất nông nghiệp và nuôi cá. COD giảm 95,4%, NH4
giảm 94,8%, Nitơ tổng giảm 93,9%, Phốt pho tổng giảm 76,4%, VCK giảm 90% .
Tóm lại, khả năng xử lý nước thải lò mổ của biogas phủ nhựa HDPE mang tính
bền vững về xử lý môi trường. Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công
nghiệp Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT nước thải đầu ra của biogas phủ nhựa
HDPE phù hợp cho mục đích dùng cho ao nuôi cá, dùng cho nông nghiệp, cống dẫn
đến các nhà máy xử lý nước thải tập trung.

ii


SUMMARY
Thesis: “The ability of slaughterhouse wastewater biogas outlines HPDE”.

In the recent years, the development of economic, larger population and bad
living habits of people are increasing all the sides. Besides, the demand of food
increased significantly, so the slaughter of cattle has increased in response to human
lives. As the result,the environment and human health are affected greatly. In order to
minimize the bad externalities of waste on human and environment, it is necessary to
build up a waste management system with a comprehensive project design. For that
reason, the study about disposing wastes and stools by biogas systems, was conclucted
in order to reduce the polluted impact on environment, protect human health.
The process of the research includes so many parts : surveying the indicators of
COD,total nitrogen,total phosphorus, NH4, pH,temperature,dry matter by the ability of
slaughterhouse wastewater biogas outlines HPDE
The survey results of the wastewater treatment capacity of the slaughterhouses
biogas covered HDPE , the output COD decreased 95.4%,NH4 decreased 94.8% ,total
nitrogen decreased 93.9% , total phosphorus decreased 76.4%, dry matter decreased
90%, wastewater showed temperature and pH of the wastewater biogas covered HDPE
reached the standard of agricultural production and fish farming .
In summary, the ability to handle the slaughterhouse wastewater of biogas
covered HDPE has the sustainability of environmental remediation. According to the
national technical regulations on industrial wastewater Vietnam NTR 40:2011 /
BTNMT the output wastewater of biogas covered HDPE is suitable for the purpose for
fish ponds,agriculture,drains of the wastewater treatment plant.
Key words: environment, water-treatment, pollute.

iii


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i
Tóm tắt .............................................................................................................................ii

Summary ........................................................................................................................ iii
Mục lục ........................................................................................................................... iv
Danh sách chữ viết tắt ................................................................................................. viii
Danh sách các bảng .................................................................................................... viiii
Danh sách các hình ......................................................................................................... ix
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................................. 1
1.2. Yêu cầu ..................................................................................................................... 2
1.3 Nội dung thực hiện .................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3
2.1 Tài nguyên nước ........................................................................................................ 3
2.2. Các nguồn gây ô nhiễm nước ................................................................................... 3
2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước ........................................................................................ 4
2.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt .......................................................................... 5
2.3. Thành phần chất thải lò mổ và tác động của nó đến môi trường ............................. 5
2.3.1 Thành phần của chất thải lò mổ.............................................................................. 5
2.3.2 Tác động của chất thải lò mổ đến môi trường ........................................................ 7
2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải ....................................................... 10
2.4.1 Nhiệt độ ................................................................................................................ 10
2.4.2 Tổng chất rắn ........................................................................................................ 10
2.4.3 pH ......................................................................................................................... 10
2.4.4 Nhu cầu oxy hoá học (Chemical oxygen Demand: COD) ................................... 11
2.4.5 Nitơ và phốt pho ................................................................................................... 11
2.5 Xử lý chất thải bằng hệ thống yếm khí biogas ........................................................ 11
2.6. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh khí sinh học ..................................... 13
2.6.1 Điều kiện kỵ khí tuyệt đối .................................................................................... 13
2.6.2 Nhiệt độ ................................................................................................................ 13
iv

2.6.3 Ẩm độ ................................................................................................................... 14
2.6.4 pH ......................................................................................................................... 14
2.6.5 Thời gian ủ............................................................................................................ 14
2.6.6 Hàm lượng chất rắn .............................................................................................. 14
2.6.7 Thành phần dinh dưỡng ........................................................................................ 15
2.7 Một số kết quả nghiên cứu về xử lý nước thải bằng hầm biogas ............................ 15
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP............................................................... 17
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu. .......................................................................... 17
3.2 Vật liệu ................................................................................................................... 17
3.2.1 Cấu tạo hầm ủ biogas ........................................................................................... 17
3.2.2 Cấu tạo của hồ sục khí 1 ....................................................................................... 18
3.2.3 Cấu tạo của hồ sục khí 2 ....................................................................................... 19
3.2.4 Cấu tạo của hồ lắng 1 ........................................................................................... 20
3.2.5 Cấu tạo của hồ lắng 2 ........................................................................................... 21
3.2.6 Thiết bị và dụng cụ ............................................................................................... 21
3.3 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 21
3.3.1 Phương pháp thu thập mẫu ................................................................................... 21
3.3.2 Phương pháp phân tích mẫu ................................................................................. 22
3.3.2.1 Xác định nhiệt độ............................................................................................... 22
3.3.2.2 Xác định pH ....................................................................................................... 22
3.3.3.3 Nhu cầu oxi hoá học (COD: Chemical Oxygen Demand) ................................ 22
3.3.3.4 Vật chất khô (VCK)........................................................................................... 23
3.3.3.5 Nitơ tổng ............................................................................................................ 23
3.3.3.6 Phốt pho tổng ..................................................................................................... 24
3.3.3.7 Amoni ................................................................................................................ 25
3.4 Phương pháp phân tích số liệu ................................................................................ 25
Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN ............................................................................ 36
4.1 Tình hình lò mổ và qui trình vệ sinh lò mổ ............................................................. 36
4.1.1 Tình hình lò mổ .................................................................................................... 36
4.1.2 Quy trình nước thải lò mổ .................................................................................... 36

4.2 Nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra ...................................................................... 32
v


4.3 pH của nước thải đầu vào và đầu ra ........................................................................ 33
4.4. VCK của nước thải đầu vào và đầu ra .......................................................................... 35
4.5 Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra.................................................. 37
4.6 Nitơ tổng .................................................................................................................. 38
4.7 Phốt pho tổng ........................................................................................................... 40
4.8 Amoni ...................................................................................................................... 41
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 44
5.1 Kết luận.................................................................................................................... 44
5.2 Đề nghị .................................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 45
PHỤ LỤC

vi


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
VCK

: Vật chất khô.

COD

: Nhu cầu oxy hóa học.

BOD

: Nhu cầu oxy sinh hóa.

SS

: Chất rắn lơ lửng.

DO

: Hàm lượng oxy hòa tan trong nước.

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Thành phần nước thải lò giết mổ gia súc........................................................ 6
Bảng 2.2 Tải lượng các chất bẩn trong nước thải tại Lò mổ của Dự án ......................... 6
Bảng 2.3 Các chất ô nhiễm trong nước thải vệ sinh chuồng trại tại lò mổ ..................... 6
Bảng 2.4 Nồng độ các chất bẩn trong nước thải trại chăn nuôi heo bò .......................... 6
Bảng 2.5 Hệ số ô nhiễm và tải lượng ô nhiễm của máy phát điện ................................. 7
Bảng 2.7 Thay đổi các chỉ tiêu sau khi qua hầm ủ khi sinh vật .................................... 15
Bảng 3.1. Kích thước hầm ủ và lượng chất thải nạp vào hầm mỗi ngày ...................... 18
Bảng 3.2. Số liệu về kích cỡ hầm lọc............................................................................ 19
Bảng 3.3. Số liệu về kích cỡ hầm lọc............................................................................ 20
Bảng 3.4. Số liệu về kích cỡ hầm lọc............................................................................ 20
Bảng 3.5. Số liệu về kích cỡ hầm lọc............................................................................ 21
Bảng 4.1. Thuyết minh .................................................................................................. 27
Bảng 4.2 Nhiệt độ nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống............................... 32
Bảng 4.3 Trị số pH của nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống....................... 33
Bảng 4.4 Một số kết quả khảo sát của hệ thống biogas phủ nhựa HDPE..................... 34

Bảng 4.5 Hàm lượng VCK của nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống .......... 35
Bảng 4.6 Hàm lượng COD của nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống .......... 37
Bảng 4.7 Hàm lượng Nitơ tổng của nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống ... 39
Bảng 4.8 Hàm lượng phốt pho tổng của đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống............. 40
Bảng 4.9 Hàm lượng amoni của đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống ......................... 42

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1 Hầm ủ biogas ................................................................................................. 17
Hình 3.2 Hồ sục khí 1 ................................................................................................... 19
Hình 3.3 Hồ sục khí 2 ................................................................................................... 19
Hình 3.4 Hồ lắng 1 ........................................................................................................ 20
Hình 3.5 Hồ lắng 2 ........................................................................................................ 21
Hình 4.1 Sơ đồ của lò giết mổ ...................................................................................... 27
Hình 4.2 Biến động nhiệt độ đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống .............................. 32
Hình 4.3 Biến động pH của nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống................ 34
Hình 4.4 Biến động Vật chất khô nước thải đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống....... 36
Hình 4.5 Biến động của COD đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống ............................ 37
Hình 4.6 Biến động Nitơ tổng của đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống ..................... 39
Hình 4.7 Biến động phốt pho tổng của đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống .............. 41
Hình 4.8 Biến động amoni của đầu vào và đầu ra của toàn hệ thống........................... 42

ix


Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề

Xử lý nước thải hiện nay luôn là vấn đề thời sự nóng bỏng và nổi cộm ở Việt
Nam hiện nay, theo dự báo của tổ chức kinh tế thế giới thì Việt Nam sẽ là một trong
những nước có tốc độ phát triển kinh tế vào loại nhanh trên thế giới với tốc độ tăng
trưởng được dự báo là 7% trong thập kỷ tới. Tuy nhiên, việc tăng trưởng kinh tế một
cách nhanh chóng và mạnh mẽ cũng đồng thời tạo ra những thách thức áp lực tác động
về mặt môi trường, trong đó tác động của chất rắn và nước thải đang là vấn đề nổi cộm
ở Việt Nam.
Với xu hướng hội nhập nền kinh tế quốc tế, đặc biệt từ khi Việt Nam gia nhập
WTO, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hóa đất nước, chất
thải công nghiệp đang ngày càng gia tăng về khối lượng, đa dạng về chủng loài và
đang là vấn đề cấp bách của xã hội, đòi hỏi phải có nhận thức đứng đắn và đầu tư thích
đáng cho vấn đề xử lý nước thải. Hiện nay công nghiệp xử lý nước thải bị ô nhiễm các
hợp chất hữu cơ trên thế giới và Việt Nam chủ yếu là sử dụng các biện pháp sinh học,
trong đó phương pháp xử lý kị khí là phổ biến nhất, với nguồn nước thải có mức độ ô
nhiễm cao thông thường người ta xử lý kết hợp kị khí và hiếu khí.
Tuy nhiên, song song với quá trình phát triển kinh tế, nâng cao sản xuất thì hệ
lụy về môi trường cũng đang là vấn đề thời sự nhức nhối của nước ta hiện nay. Ngày
càng nhiều nhà máy, xí nghiệp mọc lên, càng nhiều khu công nghiệp được xây dựng
thì môi trường càng ngày lớn tiếng kếu cứu. Đứng trước tình hình đó, nhà nước và
doanh nghiệp phải cùng nhau chung tay góp sức để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi
trường ngày càng nặng này.
Trong công cuộc đổi mới, mức sống của người dân ngày càng cao, những nhu
cầu thiết yếu của người dân càng được cấp cho quan tâm. Bữa ăn hàng ngày của mọi
người càng được cải thiện đáng kể. Nguồn thực phẩm chủ yếu cung cấp cho cộng đồng
là động vật, đặc biệt là gia súc, gia cầm, các sản phẩm chế biến từ gia súc.
Trước những đòi hỏi của xã hội, nhiều lò giết mổ gia súc quy mô vừa và nhỏ đã
hình thành. Tuy nhiên, quá trình giết mổ gia súc gia tăng sẽ dẫn đến tình trạng môi
trường ngày càng ô nhiễm, nếu không kiểm soát chặt chẽ và xử lý đúng đắn sẽ gây ô

1

nhiễm nghiêm trọng cho các thành phần môi trường không khí, đất, nước và vệ sinh an
toàn thực phẩm cũng như gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Do đó, các lò
giết mổ gia súc cần được quản lý và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường
ngay từ đầu nếu không hậu quả gây ô nhiễm của các lò giết mổ là vô cùng to lớn, việc
xử lý tốn kém, phức tạp và lâu dài.
Sản phẩm của các lò giết mổ động vật gồm có thịt, mỡ và các sản phẩm chế
biến từ các nguyên liệu thô, một số phụ phẩm xương (chiếm 30% − 40%), nội tạng, da,
lông của các gia súc, gia cầm. Đặc thù của nước thải giết mổ rất giàu chất hữu cơ
protein, lipit, các axit amin, mỡ thừa, lông, móng, vi sinh vật.
Tuy có nhiều biện pháp giảm thiểu chất thải, nhưng để xử lý triệt để cần phải có
một phương pháp tối ưu, tùy thuộc từng loại giết mổ như: bố trí mặt bằng, số lượng gia
súc giết mổ hàng ngày, quy trình giết mổ, nguồn tiếp nhận chất thải.
Thực tế cho thấy giết mổ gia súc quá mức cùng với việc nước thải đưa ra môi
trường không hơp vệ sinh đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, để đảm
bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, cải thiện tình hình gây ô nhiễm môi trường cần có biện
pháp xử lý nguồn nước thải ô nhiễm. Xuất phát từ những nhu cầu trên, đề tài “Khảo
sát khả năng xử lý nước thải lò mổ qua biogas phủ nhựa DHPE” được thực hiện.
1.2. Yêu cầu của đề tài
Khảo sát, đánh giá khả năng xử lý nước thải lò mổ qua biogas phủ nhựa DHPE.
1.3. Nội dung thực hiện
Thu nhận mẫu đầu vào, biogas, hồ sục khí 1, hồ sục khí 2, hồ lắng 1, hồ lắng 2.
Khảo sát khả năng xử lý nước thải lò mổ qua biogas phủ nhựa DHPE qua các
chỉ tiêu: pH, nhiệt độ, VCK, COD, Nitơ tổng, phốt pho tổng, Amoni của nước thải đầu
vào và nước thải đầu ra qua biogas.
Nghiên cứu và nâng cao khả năng xử lý nước thải qua biogas phủ nhựa HDPE.

2

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tài nguyên nước
Nước đóng vai trò quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của sinh giới.
Lượng nước trên trái đất tập trung chủ yếu ở đại dương và biển cả, chiếm đến 94%
tổng lượng nước trên trái đất. Đa số lượng nước là nước mặn không sử dụng cho sinh
hoạt và sản xuất nông nghiệp và công nghiệp được. Lượng nước ngọt trong lòng đất và
băng hà ở hai cực chiếm 1,6% tổng lượng nước trên trái đất, vị trí thiên nhiên khắc
nghiệt, chi phí khai thác quá lớn. Con người và các loài động vật, thực vật tập trung
chủ yếu ở khu vực sông ngòi nhưng lượng nước sông chỉ chiếm 0,0001 % tổng lượng
nước, không đủ cho nhân dân sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất công nông nghiệp.
Ô nhiễm nguồn nước thường là ô nhiễm nước sông. Lượng nước mưa phân bố trên trái
đất không đều và không hợp lí. Tuỳ theo vị trí địa lý và biến động thời tiết, có nơi mưa
quá nhiều gây lũ lụt, có nơi khô kiệt hạn hán kéo dài (Lê Tuấn Anh, 2002).
Thủy quyển bao gồm tất cả các dạng nước trên trái đất, gồm đại dương, biển, hồ
sông, suối, nước ngầm và các nguồn chứa nước như băng hà ở hai cực trái đất. Có 97
% nước của trái đất là nước biển. Khoảng 2% nước ở dạng băng đá nằm ở hai cực của
trái đất. Chỉ có 1% nước trên trái đất mà con người sử dụng được gồm nước sông,
suối, ao, hồ, nước ngầm…trong đó 30% nước dùng cho tưới tiêu, 50% nước dùng cho
sản xuất nhà máy năng lượng, 12 - 13% nước dùng cho sản xuất công nông nghiệp và
7% dùng cho sinh hoạt (Đặng Kim Chi, 1999).
2.2. Các nguồn gây ô nhiễm nước
2.2.1 Khái niệm ô nhiễm nước
Sự ô nhiễm nước là sự biến đổi chất lượng nước, gây nguy hiểm cho con người,
gia súc, cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, cho du lịch sinh thái, và các thú hoang
dã (Nguyễn Thị Hoa Lý và ctv, 2004).
Do hoạt động nhân tạo hay tự nhiên mà thành phần nước trong môi trường thủy
quyển có thể bị thay đổi bởi nhiều chất thải đưa vào hệ thống. Khi lượng chất thải đưa
vào quá nhiều, vượt quá khả năng giới hạn của quá trình tự nhiên làm sạch kết quả là
nước bị ô nhiễm và việc nhận biết ô nhiễm nước có thể căn cứ vào các trạng thái hóa

học, vật lý sinh học của nước.
3


2.2.2 Các nguồn gây ô nhiễm nước mặt
Có nhiều loại tác nhân gây ô nhiễm nước, để thuận lợi cho việc kiểm soát và
khống chế gây ô nhiễm có thể chia làm mười nhóm: chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh
học, chất hữu cơ bền vững, các kim loại nặng, ion vô cơ, dầu mỡ, các chất phóng xạ,
các chất gây mùi, các chất rắn, các khí hoà tan và vi trùng.
Thành phố Hồ Chí Minh và khu công nghiệp Biên Hòa là một trung tâm công
nghiệp lớn nhất Việt Nam với hơn 600 XNCN của trung ương và hơn 30.000 cơ sở sản
xuất lớn nhỏ khác nhau. Lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng gần 50% tổng
lượng nước thải (từ 650 – 1.000.000 m3/ngày). Tổng lượng chất bẩn khoảng 450.000
kg BOD/ngày. Trong đà phát triển kinh tế của nước ta hiện nay các khu công nghiệp,
khu chế xuất mới đang liên tục xuất hiện như: Biên Hòa 1, Biên Hòa 2, Long Bình,
Vũng Tàu, Thủ Đức, Tân Thuận, Linh Trung…..sẽ góp phần làm gia tăng lượng nước
thải sản xuất (Lê Huy Bá, 2000).
Theo Lương Đức Phẩm (2002) ô nhiễm nước mặt do các nguồn: nước chảy tràn
trên mặt đất, các yếu tố tự nhiên, nước thải.Ô nhiễm nước do nước chảy tràn trên mặt
nước: nước chảy tràn trên mặt đất do mưa hoặc do thoát nước từ việc tưới đồng ruộng
là các nguyên nhân gây ô nhiễm nước sông, hồ…Nước đồng ruộng kéo theo thuốc bảo
vệ thực vật, phân bón gồm phân hữu cơ và phân hoá học. Nước mưa, lũ lụt cùng nước
ngầm chảy tràn cuốn kéo các chất màu mỡ của đất như mùn, phù sa, các vi sinh vật
của các vi sinh vật vào nguồn nước.Nước sông bị ô nhiễm do các yếu tố tự nhiên: nước
vùng cửa sông thường bị nhiễm mặn và có thể chuyển ô nhiễm này vào sâu trong đất
liền. Nước ở các vùng nhiễm phèn có thể là kênh rạch chuyển ô nhiễm sang các vùng
khác. Các yếu tố tự nhiên còn phải ảnh hưởng thành phần cấu tạo đất hoặc hoàn cảnh
địa lý của từng khu vực.Ô nhiễm do nước thải: Nước thải là nước đã qua sử dụng vào
các mục đích như sinh hoạt, du lịch, tưới tiêu thuỷ lợi, chế biến công nghiệp, chăn
nuôi…Đặc điểm của nước thải sinh hoạt có hàm lượng lớn các chất hữu cơ dễ bị phân

huỷ, chất vô cơ sinh dưỡng cùng với vi khuẩn, trứng giun, sán…
Ngoài ra, nhiều lò giết mổ gia súc quy mô vừa và nhỏ đã hình thành.Tuy nhiên,
quá trình giết mổ gia súc gia tăng sẽ dẫn đến tình trạng môi trường ngày càng ô nhiễm,
nếu không kiểm soát chặt chẽ và xử lý đúng đắn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng cho các
thành phần môi trường không khí, đất, nước và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như

4


gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Do đó, các lò giết mổ gia súc cần được
quản lý và có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường ngay từ đầu nếu không hậu
quả gây ô nhiễm của các lò giết mổ là vô cùng to lớn, việc xử lý tốn kém, phức tạp và
lâu dài.
Do đó, việc khuyến khích, hỗ trợ các cơ sở giết mổ cần phải xây dựng một hệ
thống xử lý nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là việc làm cần thiết. Vì vậy,
thiết kế để lò giết mổ vừa tồn tại, vừa xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn là rất quan trọng.
2.3. Thành phần chất thải lò mổ và tác động của nó đến môi trường
2.3.1 Thành phần của chất thải lò mổ
Trong nước thải lò mổ, chất thải rắn chủ yếu là lông, huyết ứ, dầu mỡ thừa và
phân heo. Trong quá trình giết mổ gia súc chất thải rắn hầu như không được thu gom,
công nhân thường xịt nước thật nhiều cho trôi xuống hố gas hoặc đường cống sau đó
lấy lên cùng với cặn và bùn lắng. Đây là một trong những công đoạn sử dụng rất nhiều
nước vì phải xịt với áp lực mạnh thì lông, phân mới có thể trôi đi. Ngoài ra phần chất
thải rắn nếu không được người dân xung quanh đem về ủ làm phân bón thì sẽ ảnh
hưởng trực tiếp tới môi trường, đây sẽ là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trường và lây truyền các mầm bệnh(Trần Thị Mỹ Diệu, 2010). Các vấn đề khác do
nước thải có mùi khó chịu tiếng ồn chất thải và các nội tạng của gia súc. Nước thải
thường bị ô nhiểm nặng bởi các thành phần chất hữu cơ như máu, mỡ, protein như ni
tơ, phốt pho, các chất tẩy rửa và chất bảo quản. Không khí vấn đề nảy sinh chủ yếu là
mùi khó chịu từ các chuồng gia súc phân, lòng ruột và xử lý nước thải. Thêm vào đó là

những chất từ những trạm năng lượng, thông khí, rò rĩ, làm lạnh từ các thiết bị lạnh và
xả từ phương tiện vận tải. Các sản phẩm dư thừa của phân gia súc, lòng ruột, máu, da
động vật, lông và các thành phần hữu có khác.
Năm 2001, Đà Nẵng, theo báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án lò giết mổ gia
súc tập trung tại thành phố.
Nước thải sản xuất: Lượng nước thải từ dây chuyền giết mổ 400 con heo và
100 con bò tại Lò mổ khoảng gần 35m3/ngày đêm.
So sánh với TCVN 5945 − 1995, thì nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải
chuồng trại vượt rất nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép thải loại B. Mức độ ô nhiễm
rất lớn nên có biện pháp xử lý.

5


Bảng 2.1. Thành phần nước thải lò giết mổ gia súc
Loại chất bẩn

Lò mổ trâu bò kg/ngày

Lò mổ heo kg/ngày

COD

32,3

27,3

BOD5

13,2

13,2

Tổng Ni tơ

1,6

1,6

Chất lơ lửng

11,8

9,3

Bảng 2.2 Tải lượng các chất bẩn trong nước thải tại Lò mổ của Dự án
Loại chất bẩn

Tải lượng (kg/ngày đêm)

COD

1301

BOD5

580

Tổng Ni tơ

70,4

Chất lơ lửng

459

Lượng nước thải từ khâu vệ sinh chuồng trại nhốt 400 con heo và 200 con bò khoảng
12m3/ngày đêm.
Bảng 2.3 Các chất ô nhiễm trong nước thải vệ sinh chuồng trại tại lò mổ
Loại chất bẩn

Tải lượng(kg/ngày đêm)

COD

240 – 400

BOD5

80 – 160

Tổng ni tơ Keldal

14,4 – 28

Bảng 2.4 Nồng độ các chất bẩn trong nước thải trại chăn nuôi heo bò
Loại chất bẩn

Nồng độ (mg/l)

COD

25.000 − 60.000

BOD5

10.000 − 30.000

Tổng ni tơ

2.000 − 5.000

Keldal
Chất lơ lửng

30.000 − 80.000

Tổng amoni

3.000 − 4.000

Cl-

800

SO42-

1.500 − 2.000

pH

7–8

6


2.3.2 Tác động của chất thải lò mổ đến môi trường
Trước nhu cầu đòi hỏi của xã hội, nhiều lò giết mổ gia súc quy mô vừa và nhỏ
đã hình thành. Tuy nhiên, quá trình giết mổ gia súc gia tăng sẽ dẫn đến tình trạng môi
trường ngày càng ô nhiễm, nếu không kiểm soát chặc chẽ và xử lý đúng đắn sẽ gây ô
nhiễm nghiêm trọng cho các thành phần môi trường không khí, đất, nước và vệ sinh an
toàn thực phẩm cũng gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Do đó, các lò giết
mổ gia súc cần được quản lý và có biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường ngay từ
đầu nếu không hậu quả gây ô nhiễm của các lò giết mổ vô cùng to lớn, việc xử lý tốn
kém, phức tạp và lâu dài (Hoàng Huệ, 2005).
Tình trạng ô nhiễm môi trường từ các lò mổ gia súc nằm ngay trong khu dân
cư. Ở các thửa ruộng nằm phía sau điểm giết mổ, nhiều nông dân phải mang khẩu
trang khi ra đồng. Nước thải, nội tạng động vật sau khi giết mổ xả trực tiếp qua cống,
đổ thẳng ra các kênh mương nội đồng bốc mùi hôi thối. Người dân đã nhiều lần phản
ánh về tình trạng ô nhiễm tại địa phương tới các cấp chính quyền và đã có cơ quan
chức năng về xét nghiệm mẫu nước giếng khoan ở thôn. Theo kết quả đánh giá, nguồn
nước không sử dụng được (Hồng Thanh, 2011).


Tác động môi trường đáng kể nhất từ các cơ sở giết mổ gia súc là nước thải.

Nước thải phát sinh tại các sơ sở giết mổ gia súc thị trường nhiễm bẫn nặng bởi huyết,
mỡ, protein, Ni tơ, Phốt pho, các chất tẩy rửa và các chất bảo quản. Nồng độ các chất
gây ô nhiễm cao trong nước thường có nguồn gốc từ chất thải là huyết vá từ khâu làm
lòng. Trong huyết có nhiều chất hữu cơ có hàm lượng nito rất cao, vì huyết chiếm 6%

trọng lượng của động vật sống theo phương pháp xử lý và loại bỏ huyết có ý nghĩa rất
quan trọng đối với lượng chất gây ô nhiễm được tạo ra. Những chất chứa bên trong
lòng ruột thường chiếm 16% trọng lượng sống của trâu bò và 6 % trọng lượng của heo,
do vậy khâu làm lòng là khâu đặc biệt quan trọng góp một lượng lớn chất ô nhiễm vào
nước thải (http://www soctrang.gov.vn).
Khí thải lò hơi: lò hơi sử dụng điện nên không có ô nhiễm do khí thải lò hơi
gây ra (http://www vi.scribd.com).
Từ nguồn ô nhiễm khác: ngoài ra, khí thải trong hoạt động của các cơ sở giết
mổ là các chất bay hơi từ lò hơi được dùng để tăng nhiệt độ nước và hơi, khí thải từ
quá trình làm lạnh tại các xưởng đông lạnh hay khí CO2 phát sinh từ hoạt động của các

7


thiết bị khác. Ngoài ra vấn đề ô nhiễm không khí còn phát sinh từ các nguồn: khu nhốt
gia súc(phân và nước thải....); từ các công trình xử lý sơ bộ (chủ yếu là các hầm lắng);
từ chất thải rắn đọng lại do làm vệ sinh không tốt (huyết tồn đọng, các đầu mẫu thừa,
lông....) (http://www. vi.scribd.com).
Bảng 2.5 Hệ số ô nhiễm và tải lượng ô nhiễm của máy phát điện
Các chất ô nhiễm

Hệ số ô nhiễm (kg/tấn dầu)

Tải lượng ô nhiễm MPĐ(g/h)

Bụi

0,71

28,4

SO2

20

800

NO2

9,6

884

CO

2,19

78,6
(Viện tài nguyên môi trường)

Đồng thời còn có nguồn khí thải từ các phương tiện giao thông vận tải khi giao
thông nhận nguyên liệu hoặc sản phẩm trong công ty. Khí thải này chứa các chất ô
nhiễm không khí như CO, NO2,bụi....
Các nguồn khí thải nói trên đều có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe
của những người công nhân trực tiếp sản xuất trong nhà máy và ảnh hưởng rộng đến
các nhà máy khác trong khu công nghiệp.
Mùi: trong nước thải giết mổ gia súc có chứa các thành phần chất hữu cơ từ
huyết, các chất hữu cơ khó hòa tan và dễ phân hủy chất béo bão hòa. Các chất này dễ
bị phân hủy (hàm lượng lipit không cao) tạo ra các sản phẩm có chứa indol và các sản
phẩm trung gian của sự phân hủy các axit béo không bão hòa tạo mùi rất khó chịu rất

đặc trưng làm ô nhiễm cảnh quan môi trường. Mùi hôi còn do các loại khí, sản phẩm
của quá trình phân hủy kỵ khí không hoàn toàn của các hợp chất protit và axit béo
khác trong nước thải sinh ra các hợp chất H2S (Hoàng Huệ, 2005).
Tiếng ồn: Tiếng ồn chủ yếu phát sinh trong quá trình giao nhận gia súc, phát
sinh từ các hoạt động của các phương tiện vận chuyển vận tải, máy móc thiết bị sử
dụng tai nhà máy giết mổ gia súc như máy nén khí, máy lạnh, quạt thông gió....(Hoàng
Huệ, 2005). Ngoài ra còn có tiếng ồn do của gia súc trong quá trình giết mổ và trong
chuồng nhốt gia súc. Nhiệt độ: nhiệt độ của môi trường làm việc trong phạm vi ảnh
hưởng của nhà máy phát sinh từ các thiết bị, từ các công nhân hoạt động sản xuất cũng
ảnh hưởng đến sự bay hơi, phát tán bụi, các chất gây ô nhiễm trong không khí cũng
8


như các tác động đến quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể làm ảnh hưởng đến năng xuất
lao động. Nguồn nhiệt của nhà máy chủ yếu phát sinh từ các khu vực: nhà lò hơi, trụng
nước gia súc và gia cầm.
Chất thải lò mổ vừa là nguồn lợi có giá trị do hàm lượng dưỡng chất của nó,
nhưng bên cạnh đó nó cũng là nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường trầm trọng nếu
không có biện pháp quản lý và xử lý hữu hiệu. Vấn đề tác động môi trường của chất
thải chăn nuôi gia súc thường được biết đến là mùi hôi, bụi và thu hút ruồi muỗi. Tuy
nhiên đây chỉ là tác động cục bộ ảnh hưởng đến bản thân người chăn nuôi và láng
giềng. Chất thải chăn nuôi còn có thể tác động trên một phạm vi rộng lớn hơn, thông
qua việc ô nhiễm không khí, đất, nước, và gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người
(Phan Thị Giác Tâm, 2001).
Ô nhiễm không khí: Thường được nhận biết bởi bụi, mùi hôi, và các chất gây
hiệu ứng nhà kính. Mùi hôi do sự phóng thích các chất khí như H2S, NH3… một phần
nhỏ amoni trong không khí sẽ chuyển thành Nitrous oxide là chất làm thủng tầng ozon
nhiều hơn carbon dioxide 320 lần. Ngoài ra trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh
metan có tác dụng giữ lại năng lượng mặt trời (hiệu ứng nhà kính), góp phần làm thay
đổi thời tiết toàn cầu, 16 % lượng metan sinh ra hàng năm trên thế giới là từ chăn nuôi

(Phan Thị Giác Tâm, 2001).
Ô nhiễm nước mặt: Ô nhiễm môi trường nước do nước thải lò mổ bao gồm hiện
tượng phú dưỡng đối với nước mặt. Hiện tượng phú dưỡng là do sự phát triển tảo quá
mức, là do dư chất đạm và phosphate trên bề mặt các ao hồ. Do đó, các vi khuẩn phân
huỷ rong tảo cũng phát triển, sử dụng oxi trong nước và khi chết đi tạo mùi vị khó chịu
cho nước. Sự phú dưỡng cũng gắn liền với sự phát triển của một loại sinh vật mang tên
Pfiesteria piscicida có khả năng giết chết cá hàng loạt và gây bệnh cho người (Phan
Thị Giác Tâm, 2001).
Thu hút nhiều ruồi nhặng: Nước thải lò mổ là môi trường lý tưởng để trứng ruồi
phát triển thành giòi, sau đó biến thành ruồi, ruồi dễ dàng truyền lây dịch bệnh cho
người và động vật.

9


2.4. Một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải lò mổ
2.4.1 Chỉ tiêu nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nó quyết định loài vi sinh vật nào tồn tại và phát
triển ưu thế trong hệ sinh thái nước.
Theo Nguyễn Thị Hoa Lý (2004) nhiệt độ cao của nước làm tăng quá trình trao
đổi chất của hệ vi sinh vật thuỷ sinh, nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hệ vi sinh vật
trong nước, có thể làm thay đổi thành phần và số lượng quần thể động thực vật trong
nước.
Nhiệt độ của nước là một chỉ tiêu cần đo khi lấy mẫu nước. Nhiệt độ của nước
ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước. Nhiệt
độ của tầng nước mặt phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ môi trường, nghĩa là phụ thuộc
vào thời gian, ngày tháng, mùa, thời tiết… lấy mẫu nước.
Nhiệt độ trong nước còn ảnh hưởng đến khả năng hòa tan chất ô nhiễm, nhiệt
độ còn làm gia tăng tốc độ phản ứng thủy phân để chuyển chất ô nhiễm thành chất có
họat tính thấp hơn (Lê Trình, 1997).

2.4.2 Chỉ tiêu tổng chất rắn
Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng,
các hạt keo và chất rắn hoà tan. Tổng các chất rắn trong nước thải là phần còn lại sau
khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn toàn ở nhiệt độ 103 − 1050 C. Tổng các chất
rắn được tính bằng đơn vị mg/l (Lê Hoàng Việt, 2003).
2.4.3 Chỉ tiêu pH
Là yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển
của vi sinh vật (Nguyễn Văn Trình, 1997).
pH biểu thị nồng độ hoạt tính của ion H+ trong nước, nó là một trong những yếu
tố quan trọng để xác định chất lượng nước. Môi trường pH càng gần 7 thì chất lượng
môi trường nước càng tốt. Môi trường càng có tính acid hoặc bazơ thì chất lượng môi
trường nước càng xấu và càng ảnh hưởng đến đời sống con người, động vật, thực vật
và các vật liệu (Nguyễn Văn Nãi, 1999).
Tác động của pH quá cao hay quá thấp là làm ảnh hưởng đến sinh lý của thủy
sinh vật. Làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào, làm rối loạn quá trình trao đổi

10


muối và nước giữa cơ thể của thủy sinh vật với môi trường ngoài. pH thích hợp cho đa
số loài cá nuôi là từ 6,5 – 9 và tốt nhất là 7 (Nguyễn Liên, 1994).
2.4.4 Nhu cầu oxy hoá học (Chemical oxygen Demand: COD)
Chỉ số COD trong kiểm soát nước ô nhiễm là lượng oxy cần thiết cho quá tŕnh
oxy hoá hoá học các chất hữu cơ trong nước thành CO2 và H2O. COD biểu thị lượng
chất hữu cơ có thể oxy hoá bằng hoá học. Trong thực tế COD được dùng rộng rãi để
đặc trưng cho mức độ các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm kể cả các chất hữu cơ dễ
phân huỷ và khó phân huỷ sinh học. Tỷ lệ giữa BOD và COD thường xấp xỉ từ 0,5 −
0,7. Việc xác định BOD đòi hỏi thời gian lâu hơn xác định COD nên trong thực tế xác
định COD để đánh giá mức độ ô nhiễm (Đặng Kim Chi, 1999).
Nước thải của loại hình này có hàm lượng BOD, COD rất cao, màu đậm đặc,

mùi rất hôi. Lượng nước thải này có lưu lượng lớn, thành phần chủ yếu là các chất hữu
cơ ở dạng lơ lửng và hòa tan trong nước có khả năng phân hủy sinh học.
Trong nước thải giết mổ gia súc có chứa các thành phần chất hữu cơ từ huyến, các chất
hữu cơ khó hòa tan và dễ phân hủy chất béo bão hòa.
2.4.5 Chỉ tiêu Nitơ và phốt pho
Nitơ là một nguyên tố cần thiết cho sự phát triển của sinh vật do nó là nguyên tố
cần thiết tạo nên các protein và các axit nucleic. Do đó, các số liệu về nitơ rất cần thiết
để đánh giá xem nước thải đó có thể xử lý được bằng các biện pháp sinh học hay
không. Nếu nước thải thiếu nitơ ta phải bổ sung nitơ để có thể xử lý bằng biện pháp
sinh học. Nếu trong nước thải có quá nhiều nitơ ta cần loại bỏ nitơ ra khỏi nước thải để
khống chế sự phát triển của tảo ở các nguồn nước tiếp nhận (Huỳnh Thái Hòa, 2011).
Photpho rất cần thiết cho sự sinh trưởng của tảo và một số sinh vật khác. Do
đó để khống chế hiện tượng tảo nở hoa ta phải loại bỏ photpho ra khỏi nước thải.
2.5 Xử lý chất thải bằng hệ thống yếm khí biogas
Đây là biện pháp áp dụng khá phổ biến để xử lý nước thải lò mổ. Quá trình lên
men kỵ khí methan là quá trình vi sinh vật học với sự tham gia của hàng trăm chủng
loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và không bắt buộc. Các vi sinh này tiến hành phản ứng
sinh hóa và biến đổi các chất hữu cơ phức tạp thành một loại khí cháy gọi là khí sinh
vật (Ngô Kế Sương, 1997).

11


Sử dụng hầm ủ biogas để xử lý nước thải:Từ khoảng hơn mười năm nay, việc
sử dụng biogas đã trở nên quen thuộc đối với người dân Việt Nam, với kết cấu khép
kín và sử dụng triệt để nguồn chất thải trong chăn nuôi, sinh hoạt, công trình biogas đã
góp phần giải quyết một trong những vấn đề bức xúc hiện nay ở nông thôn là tình
trạng ô nhiễm môi trường. Công nghệ biogas nói riêng và công nghệ khí sinh học nói
chung đã vạch ra cho người chăn nuôi một hướng giải quyết mới trong việc lựa chọn
phương án thiết kế thi công một công trình sử lý chất thải lò mổ một cách hiệu quả

nhất. Hơn nữa, chất thải sau khi xử lý bằng công nghệ biogas đã được kiểm nghiệm và
cho thấy đây là nguồn dinh dưỡng rất tốt cho cây trồng, vật nuôi và các loại động thực
vật thủy sinh. Ngược lại, nếu chưa xử lý, chất thải chăn nuôi sẽ là nơi chứa nhiều mầm
bệnh của các loại vi khuẩn gây bệnh, các chất hữu cơ, các chất chứa ni tơ và axit
photphoric… do đó chúng có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt lẫn nước ngầm. Nước
mặt ô nhiễm chảy xuống sông, suối, ao hồ gây hiện tượng làm giàu các chất dinh
dưỡng trong nguồn nước (Thanh Thúy, 2011).
Ưu điểm:
Đảm bảo được độ kín nên hiệu quả cao trong suốt quá trình sử dụng công trình.
Bảo trì (hút bùn cặn) dễ dàng nên dễ sàng sau một thời gian sử dụng (trung bình
5 năm) để duy trì hiệu quả sinh khí gas tốt của công trình.
Chi phí vận hành, bảo dưỡng thấp trung bình khoảng 5% tổng chi phí của phần
bạt HDPE nắp thu gas.
Tuổi thọ trung bình của tấm bạt HDPE thu gas trung bình trên 10 năm, bạt
HDPE lót đáy tuổi thọ 100 năm.
Quá trình phân hủy nước thải chăn nuôi bằng hầm ủ biogas là một quá trình kỵ
khí do tác động của nhiều loài vi sinh vật. Sản phẩm cuối cùng của quá trình là một
hỗn hợp khí gọi là khí sinh học (khí biogas) mà thành phần của yếu là khí methan
(CH4). Và khí Carbornic (CO2).
Theo Lê Hoàng Việt (2000), thành phần của khí biogas gồm 55 – 65 % CH4,
35 – 45 % CO2, 0 – 3 % N2, 0 – 1 % H2, 0 – 1 % H2S.
Phương trình tổng quát của quá trình kỵ khí được biểu diễn:

12


Chất hữu cơ

Vi khuẩn kỵ khí

CH4 + CO2 + N2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

của vi khuẩn.
Các giai đoạn của quá trình phân hủy kỵ khí.
Quá trình kỵ khí được chia làm 3 giai đoạn. Tuy nhiên không phải 3 giai đoạn
này hoàn toàn tách biệt nhau mà đan xen lẫn nhau.
Giai đoạn 1: Giai đoạn thủy phân. Chất hữu cơ trong chất thải phần lớn là chất
hữu cơ cao phân tử, một vài loại ở dạng không hòa tan. Ở giai đoạn này, các vi khuẩn
lên men và thủy phân tiết ra một loại men gọi là men hydrodase phân hủy các chất hữu
cơ phức tạp, không tan trong nước thải thành các chất hữu cơ đơn giản và tan được.
Giai đoạn 2: Giai đoạn sinh acid. Các chất hữu cơ đơn giản sản xuất ở giai đoạn
1 sẽ chuyển hóa thành acetate, H2 và CO2 bởi vi khuẩn sinh acid (Acetogenic). Tỷ lệ
các sản phẩm này phụ thuộc vào hệ sinh vật trong hầm ủ và các điều kiện môi trường.
Giai đoạn 3: Giai đoạn sinh methan. Các sản phẩm của giai đoạn 2 sẽ được
chuyển đổi thành CH4 và các sản phẩm khác bởi nhóm vi khuẩn sinh methan. Vi
khuẩn sinh methan là những vi khuẩn yếm khí bắt buộc có tốc độ sinh trưởng chậm
hơn các vi khuẩn ở giai đoạn 1 và giai đoạn 2. Các vi khuẩn methan sử dụng các acid
acetic, methanol, CO2 và H2 để sản xuất methan trong đó acid acetic là nguyên liệu
chính với 70 % methan được sản sinh ra từ nó. Phần methan còn lại được sản xuất từ
CO2 và H2, một ít từ acid formic nhưng phần này không quan trọng vì các sản phẩm
này chiếm số lượng ít trong quá trình lên men yếm khí
2.6. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sinh khí sinh học
2.6.1 Điều kiện kỵ khí tuyệt đối
Quá trình lên men phân hủy một hợp chất hữu cơ trong túi ủ phân đòi hỏi điều
kiện kỵ khí tuyệt đối. Sự có mặt của oxygen sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng hoạt động
của vi sinh vật tạo khí làm cho quá trình tạo khí giảm đi hay ngừng hẳn.
2.6.2 Yếu tố nhiệt độ
Nhiệt độ có quan hệ mật thiết đến sự trao đổi chất của sinh vật đồng thời có liên
hệ đến phản ứng hóa học, sự trao đổi chất trong thủy vực. Do đó theo dõi nhiệt độ
trong thủy vực là rất cần thiết.

13


Nhiệt độ lên xuống sẽ làm ảnh hưởng đến tiến trình phân hủy chất hữu cơ và
các chất ô nhiễm trong nước (Nguyễn Văn Bé, 1995).
Nhiệt độ làm thay đổi lớn đến quá trình sinh gas trong túi ủ. Sự tăng trưởng phát
triển của nhóm vi khuẩn yếm khí rất nhạy cảm bởi nhiệt độ. Nhóm vi khuẩn này hoạt
động tối ưu ở nhiệt độ 310C − 360C, dưới 100C nhóm vi khuẩn này hoạt động yếu, dẫn
đến gas và áp lực gas sẽ yếu đi. Tuy nhiên, ở nhiệt độ trung bình khoảng 20 − 300C
cũng thuận lợi cho chúng hoạt động. Trong lúc đó, nhóm vi khuẩn sinh khí methane lại
rất nhạy cảm với sự thay đổi đột ngột của nhiệt độ, nhiệt độ thay đổi cho phép hàng
ngày chỉ khoảng 10C (Uỷ ban Khoa học kỹ thuật Đồng Nai, 1989).
2.6.3 Yếu tố ẩm độ
Độ ẩm ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa các chất ô nhiễm và sức khỏe con
người.
Độ ẩm là điều kiện sinh lý và hóa học thuận lợi để phân hủy trong nước thải lò
mổ, luôn luôn biến thiên và là yếu tố quan trọng để chuyển hóa trong nước thải.
Ẩm độ cao hơn 96 % thì tốc độ phân hủy chất hữu cơ giảm, sản lượng gas ít.
Ẩm độ thích hợp nhất cho hoạt động vi sinh vật là 91,5 − 96 %.
2.6.4 Yếu tố pH
pH là yếu tố môi trường ảnh hưởng đến tốc độ phát triển và giới hạn sự phát
triển vi sinh vật (Nguyễn Văn Trịnh, 1997; trích dẫn bởi Huỳnh Tân Tiến, 2006).
pH cũng góp phần quan trọng đối với hoạt động sống của vi khuẩn sinh khí
methane. Vi khuẩn sinh khí methane ở pH 4,5 − 5. Khi pH > 8 hay pH < 6 thì hoạt
động của nhóm vi khuẩn giảm nhanh.
pH phân hủy kỵ khí xảy ra tốt nhất trong khỏang 6,8 đến 8.
2.6.5 Thời gian ủ
Lượng gas sinh ra sẽ phụ thuộc nhiều vào thời gian ủ dài hay ngắn. Ở cùng một
nhiệt độ và tỷ lệ pha loãng chất dinh dưỡng, khả năng sinh gas cao nhất với thời gian ủ

kéo dài từ 30 đến 40 ngày.
2.6.6 Hàm lượng chất rắn
Hàm lượng chất rắn dưới 9% thì hoạt động của túi ủ sẽ tốt. Hàm lượng chất rắn
ở khoảng 7 − 9%, khả năng sinh gas tốt hay xấu sẽ còn tuỳ thuộc vào nhiệt độ môi
trường. Ở Việt Nam vào mùa khô, nhiệt độ cao, sự phân hủy tốt, sự sinh gas tốt nên

14