(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu hành động giảm nhẹ biến đổi khí hậu trong xử lý nước thải lò giết mổ tập trung khu vực hà nội nghiên cứu điển hình tại lò giết mổ vạn phúc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

ĐÀO THỊ THU HƢƠNG

NGHIÊN CỨU HÀNH ĐỘNG GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG
XỬ LÝ NƢỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG KHU VỰC HÀ NỘI NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI LỊ GIẾT MỔ VẠN PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Hà Nội – 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SAU ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU HÀNH ĐỘNG GIẢM NHẸ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG
XỬ LÝ NƢỚC THẢI LÒ GIẾT MỔ TẬP TRUNG KHU VỰC HÀ NỘI NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TẠI LỊ GIẾT MỔ VẠN PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Chuyên ngành: BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Mã số: Chương trình đào tạo thí điểm
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Bạch Quang Dũng
TS. Đinh Thái Hƣng

Hà Nội – 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tơi thực hiện dưới sự
hướng dẫn khoa học của TS. Bạch Quang Dũng, TS. Đinh Thái Hưng, không sao chép

của người khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ
ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách.
Tác giả

Đào Thị Thu Hƣơng


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Biến đổi khí hậu “Nghiên cứu hành động giảm
nhẹ biến đổi khí hậu trong xử lý nước thải lò giết mổ tập trung khu vực Hà Nội –
nghiên cứu điển hình tại lị giết mổ Vạn Phúc” đã hồn thành tháng 10 năm 2015.
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được
rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS.
Bạch Quang Dũng, TS. Đinh Thái Hưng đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong q
trình nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô giáo Khoa Sau đại học
– Đại học Quốc gia Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng
dẫn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tác giả cũng chân thành cám ơn anh chị đồng nghiệp, bạn bè ở Trung tâm Biến
đổi khí hậu, Trung tâm Nghiên cứu Đào tạo Việt Nam – Hàn Quốc – Viện Khoa học
Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã hỗ trợ chuyên môn, thu nhập tài liệu liên
quan để luận văn được hoàn thành.Xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Cơng ty
TNHH An Thịnh – lị giết mổ tập trung Vạn Phúc, Hà Nội đã tạo điều kiện cho tác giả
trong việc khảo sát, lấy mẫu phục vụ đề tài luận văn.
Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóp góp
quý báu của các thầy cô và các đồng nghiệp.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng

năm 2016

Tác giả

Đào Thị Thu Hƣơng


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... iv
MỤC LỤC ....................................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ iv
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU.. ....................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN, CƠ SỞ LÝ LUẬN ......................................................... 3
1.1.Tổng quan về công nghệ xử lý nƣớc thải giết mổ ................................................. 3
1.1.1.Những nghiên cứu nước ngoài ...............................................................................3
1.1.2.Những nghiên cứu trong nước ................................................................................5
1.2.Cơ sở khoa học của phƣơng pháp xử lý nƣớc thải giết mổ áp dụng công nghệ
sinh học ........................................................................................................................... 7
1.2.1.Bản chất của giải pháp công nghệ sinh học............................................................7
1.2.2.Kỹ thuật để triển khai giải pháp công nghệ trong xử lý nước thải giết mổ ............8
1.2.3.Về cơng nghệ thu hồi khí biogas tạo năng lượng .................................................11
1.3.Hiện trạng xử lý nƣớc thải từ các lò giết mổ tập trung khu vực Hà Nội.......... 12
CHƢƠNG 2.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 15
2.1.Phƣơng pháp nghiên cứu xử lý nƣớc thải giết mổ từ lò giết mổ tập trung Vạn
Phúc, Hà Nội ................................................................................................................ 15
2.1.1.Khảo sát lấy mẫu ..................................................................................................15
2.1.2.Nghiên cứu phương pháp tiền xử lý nước thải giết mổ ........................................15
2.1.2.1.Nghiên cứu tách loại các thành phần khó phân hủy: lông, cát, mỡ ...................16

2.1.2.2.Nghiên cứu khảo sát điều kiện xử lý tăng cường bằng phương pháp hóa lý và
khả năng xử lý của vi sinh vật đối với nước thải giết mổ tại lò mổ ..............................17
2.1.3.Phương pháp nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ ...............................................20
2.1.3.1.Nghiên cứu xử lý sinh học kị khí để xử lý nước thải giết mổ ...........................20
2.1.3.2.Phương pháp nghiên cứu xử lý sinh học hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ. .22
2.1.3.3.Phương pháp nghiên cứu kết hợp xử lý sinh học kị khí và hiếu khí để xử lý
nước thải giết mổ. ..........................................................................................................23
i


2.2.Nghiên cứu phƣơng pháp tính tốn, thiết kế hệ thống thu hồi và xử lý khí sinh
học ................................................................................................................................. 25
2.2.1.Hệ thống thu khí sinh học .....................................................................................25
2.2.1.1.Cấu tạo của hệ thống thu khí sinh học ...............................................................25
2.2.1.2.Thử độ kín và thử áp lực hệ thống thu hồi khí sinh học ....................................26
2.2.2.Phương pháp nghiên cứu làm sạch khí –tiền xử lý khí sinh học ..........................26
2.3.Phƣơng pháp nghiên cứu tiềm năng điện năng, nhiệt năng và khí nâng của
khí biogas - Sử dụng khí biogas làm năng lƣợng tái tạo ......................................... 27
2.3.1.Công nghệ sử dụng biogas cho hệ thống xử lý nước thải ....................................27
2.3.2.Cơ sở tính tốn điện năng sinh ra bởi biogas .......................................................28
2.3.3.Cơ sở tính tốn lượng biogas phục vụ làm khí nâng ............................................29
CHƢƠNG 3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 31
3.1.Xử lý nƣớc thải giết mổ từ lò giết mổ tập trung Vạn Phúc, Hà Nội ................. 31
3.1.1.Kết quả phân tích đặc tính, thành phần nước thải lò giết mổ tập trung ...............31
3.1.2.Kết quả nghiên cứu tiền xử lý nước thải lò giết mổ tập trung ..............................32
3.1.2.1.Kết quả nghiên cứu tách loại các thành phần khó phân hủy: lơng, cát, mỡ ......32
3.1.2.2.Kết quả khảo sát điều kiện xử lý tăng cường bằng phương pháp hóa lý và khả
năng xử lý của vi sinh vật đối với nước thải giết mổ tại lò mổ .....................................32
3.1.3.Kết quả nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ ........................................................35
3.1.3.1.Kết quả nghiên cứu xử lý sinh học kị khí để xử lý nước thải giết mổ ..............35

3.1.3.2.Kết quả nghiên cứu xử lý sinh học hiếu khí để xử lý nước thải giết mổ ...........38
3.1.3.3.Kết quả nghiên cứu kết hợp xử lý sinh học kị khí và hiếu khí để xử lý nước thải
giết mổ……………. ......................................................................................................41
3.2.Thiết kế, vận hành hệ thống thu hồi và tiền xử lý khí sinh học ........................ 44
3.2.1.Hệ thống thu khí sinh học ....................................................................................44
3.2.1.1.Kết quả vận hành hệ thống thu khí sinh học .....................................................44
3.2.1.2.Nhận xét kết quả thu khí sinh học .....................................................................48
3.2.2.Kết quả của phương pháp tiền xử lý khí sinh học ................................................48
3.2.2.1.Xác định lưu lượng khí ......................................................................................48

ii


3.2.2.2.Hiệu quả xử lý khí bằng nước ...........................................................................49
3.2.2.3.Hiệu quả xử lý khí bằng dung dịch NaOH ........................................................50
3.2.2.4.Bộ lọc khí sinh học từ các vật liệu tái chế .........................................................51
3.3.Kết quả nghiên cứu tiềm năng sử dụng khí biogas - Chuyển hóa biogas thành
điện năng ...................................................................................................................... 52
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 56

iii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ của HUBE[26] .............. 4
Hình 1.2. Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ của tại Phitsanulok, Thái
Lan [23] ............................................................................................................ 5
Hình 2.1. Hoạt động của lị giết mổ tập trung ................................................................ 15
Hình 2.2. Hệ thống lưới tách chất chất lơ lửng từ nước thải giết mổ ............................ 17

Hình 2.3. Thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của các chất keo tụ ............................ 18
Hình 2.4. Thí nghiệm nghiên cứu sự nghiên cứu sự phân hủy bằng vi sinhvật hiếu khí
đối với nước thải tại lị giết mổ ...................................................................... 19
Hình 2.5. Thí nghiệm nghiên cứu sự nghiên cứu sự phân hủy bằng vi sinhvật yếm khí
đối với nước thải tại lị giết mổ ...................................................................... 20
Hình 2.6. Sơ đồ xử lý kị khí các hợp chất hữu cơ .......................................................... 21
Hình 2.7. Mơ hình hệ thống xử lý kị khí nước thải giết mổ gia súc được thiết kế trong
phịng thí nghiệm............................................................................................ 22
Hình 2.8. Mơ hình hệ thống xử lý hiếu khí nước thải giết mổ gia súc được thiết kế
trong phịng thí nghiệm .................................................................................. 23
Hình 2.9. Mơ hình kết hợp hệ thống xử lý kị khí và hệ thống xử lý hiếu khí nước thải
giết mổ gia súc được thiết kế trong phòng thí nghiệm ................................... 25
Hình 2.10. Phương pháp nghiên cứu tiền xử lý khí sinh học ......................................... 27
Hình 2.11. Sơ đồ cơng nghệ chuyển đổi biogas thành khí nâng và điện năng .............. 28
Hình 3.1. Ảnh hưởng của các chất keo tụ đối với nước thải giết mổ ............................. 33
Hình 3.2. Ảnh hưởng của vi sinh vật hiếu khí đến nước thải giết mổ ........................... 34
Hình 3.3. Ảnh hưởng của vi sinh vật yếm khí phân hủy nước thải lị mổ ..................... 35
Hình 3.4. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý COD sau bể kị khí ......................................... 36
Hình 3.5. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý BOD sau bể kị khí ......................................... 36
Hình 3.6. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TN sau bể kị khí ............................................ 37
Hình 3.7. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý NH4 sau bể kị khí ........................................... 37
Hình 3.8. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TP sau bể kị khí ............................................. 38

iv


Hình 3.9. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý COD sau sau hệ thống hiếu khí. .................... 39
Hình 3.10. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý BOD sau hệ thống hiếu khí ......................... 39
Hình 3.11. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TN sau hệ thống hiếu khí. ........................... 40
Hình 3.12. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý NH4 sau hệ thống hiếu khí........................... 40

Hình 3.13. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TP sau hệ thống hiếu khí ............................. 41
Hình 3.14. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý COD sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí và hiếu khí. .. 42
Hình 3.15. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý BOD sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí và hiếu khí. .. 43
Hình 3.16. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TN sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí và hiếu khí ... 43
Hình 3.17. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý NH4 sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí và hiếu khí.. 44
Hình 3.18. Biểu đồ biểu thị kết quả xử lý TP sau hệ thống kết hợp xử lý kị khí và hiếu khí. 44
Hình 3.19. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ thành phần khí sinh ra ............................................... 45
Hình 3.20. Thành phần khí trong giai đoạn phân hủy mạnh nhất (ngày thứ 28 - 35).... 45
Hình 3.21. Hấp thụ khí CO2 và H2S trong q trình phân tích hàm lượng .................... 49
Hình 3.22. Hiệu quả xử lý CO2 bằng phương pháp hấp thụ vào nước .......................... 50
Hình 3.23. Hiệu quả xử lý H2S bằng dung dịch NaOH ................................................. 50
Hình 3.24. Hiệu quả xử lý CO2 bằng dung dịch NaOH ................................................. 51
Hình 3.25. Đồ thị hiệu quả xử lý H2S bằng phoi sắt ...................................................... 51
Hình 3.26. Tỷ lệ lượng điện so với biogas và CH4 phát sinh hàng ngày ....................... 53

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.Phát sinh nước thải và thành phần nước thải ................................................. 13
Bảng 2.1.Thành phần các chất trong thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của các chất
keo tụ .............................................................................................................. 17
Bảng 2.2.Thành phần các chất trong thí nghiệm nghiên cứu sự phân hủy bằng vi sinh
vật hiếu khí đối với nước thải tại lò giết mổ .................................................. 18
Bảng 2.3.Thành phần các chất trong thí nghiệm nghiên cứu sự phân hủy bằng vi sinh
vật yếm khí đối với nước thải tại lị giết mổ ................................................. 19
Bảng 2.4.Các thơng số thời gian lưu nước, thời gian lưu b n và lưu lượng cấp khí cho
phương pháp ................................................................................................... 25
Bảng 2.5.Yêu cầu chất lượng thành phần khí biogas sau xử lý theo mục đích sử dụng26
Bảng 2.6.Thành phần biogas sau khi xử lý ................................................................... 28

Bảng 3.1.Đặc điểm của nước thải giết mổ .................................................................... 32
Bảng 3.2.Giá trị các khí thành phần trong biogas thu được .......................................... 46
Bảng 3.3.Thành phần khí sinh ra của quá trình xử lý nước thải lị giết mổ ................. 48
Bảng 3.4.Lượng điện tiêu thụ cho hệ thống xử lý nước thải công suất......................... 52

vi


DANH MỤC BẢNG PHỤ LỤC
Bảng 1.Kết quả xử lý COD sau hệ thống xử lý kị khí................................................... 59
Bảng 2.Kết quả xử lý BOD sau hệ thống xử lý kị khí................................................... 61
Bảng 3.Kết quả xử lý TN sau hệ thống xử lý kị khí ...................................................... 63
Bảng 4.Kết quả xử lý TP sau hệ thống xử lý kị khí ...................................................... 65
Bảng 5.Kết quả xử lý NH4 sau hệ thống xử lý kị khí .................................................... 66
Bảng 6.Kết quả xử lý COD sau hệ thống xử lý hiếu khí ............................................... 68
Bảng 7.Kết quả xử lý BOD sau hệ thống xử lý hiếu khí ............................................... 70
Bảng 8.Kết quả xử lý TN sau hệ thống xử lý hiếu khí .................................................. 72
Bảng 9.Kết quả xử lý NH4 sau hệ thống xử lý hiếu khí ............................................... 74
Bảng 10.Kết quả xử lý TP sau hệ thống xử lý hiếu khí................................................. 76
Bảng 11.Kết quả xử lý COD sau hệ thống xử lý kị khí kết hợp hiếu ............................ 77
Bảng 12.Kết quả xử lý BOD sau hệ thống xử lý kị khí kết hợp hiếu khí ..................... 79
Bảng 13.Kết quả xử lý TN sau hệ thống xử lý kị khí kết hợp hiếu khí ......................... 81
Bảng 14.Kết quả xử lý TP sau hệ thống xử lý kị khí kết hợp hiếu khí ......................... 83
Bảng 15.Kết quả xử lý NH4 sau hệ thống xử lý kị khí kết hợp hiếu khí ...................... 85
Bảng 16.Hàm lượng BOD và COD trong nước thải giết mổ. ....................................... 87
Bảng 17.Hàm lượng COD và BOD trong nước thải giết mổ sau khi xử lý qua hệ thống
kị khí kết hợp hiếu khí. ................................................................................... 88
Bảng 18.Lượng biogas, CH4, điện năng sinh ra trong từng ngày.................................. 88

vii

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Phát thải khí nhà kính khơng chỉ do hoạt động sản xuất, sinh hoạt của con người
mà xảy ra ngay cả trong quá trình xử lý chất thải ô nhiễm, đặc biệt là đối với chất thải
hữu cơ từ bệnh viện, làng nghề, sinh hoạt, lị giết mổ… Q trình xử lý chất thải nói
chung và nước thải nói riêng thường sinh ra một lượng lớn khí CH 4, CO2 – là những
khí gây ra sự nóng lên của trái đất – là một trong những nguyên nhân gây ra biến đổi
khí hậu.
Đối với việc giết mổ gia súc, các nguồn phát sinh nước thải trong hoạt động
giết mổ như: nước rửa chuồng trại, nước nóng cạo lơng, nước mổ có lẫn máu, nước
làm lịng.... Hầu hết các cơng đoạn trong q trình giết mổ đều sử dụng nước. Do
lượng nước sử dụng nhiều nên lượng nước thải thải ra môi trường là rất lớn (ước tính
trung bình mỗi con heo giết mổ thải ra gần 0,5m3 nước thải).
Nước thải chủ yếu từ các cơ sở giết mổ bao gồm cả thịt, mỡ, một số phụ phẩm
xương, nội tạng, da lông của các loại gia sức, gia cầm vì thế nên chứa nhiều thành
phần hợp chất hữu cơ, các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất khác nhau. Xử lý nước
thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại nước đổ vào nguồn hoặc đưa tái sử dụng.
Để đạt được những mục đích đó chúng ta thường dựa vào những đặc điểm của từng
loại nước thải để chọn lựa phương pháp xử lý thích hợp. Hiện nay tại các lị giết mổ
gia súc hầu như đều khơng có hệ thống xử lý nước thải hoặc xây dựng mang tính chất
đối phó. Đó là những hệ thống xử lý rất đơn giản, đã xuống cấp hoặc không đáp ứng
được tiêu chuẩn chất lượng. Vì vậy việc nghiên cứu các phương pháp xử lý một cách
triệt để, hiệu quả, có tính ứng dụng cao và thân thiện với môi trường là rất cần thiết.
Vì vậy để khơng gây ơ nhiễm mơi trường, giảm phát thải khí nhà kính thì ngồi
việc xử lý nước thải giết mổ hiệu quả cần có biện pháp nhằm thu khí mêtan thốt ra từ
hoạt động này làm năng lượng tái tạo. Luận văn được xây dựng với hướng nghiên cứu
là: “Nghiên cứu hành động giảm nhẹ biến đổi khí hậu trong xử lý nước thải lị giết mổ

tập trung khu vực Hà Nội – nghiên cứu điển hình tại lò giết mổ Vạn Phúc”.

1


2. Mục tiêu nghiên cứu
- Khảo sát, phân tích được thành phần, tỉ lệ các chất ô nhiễm trong nước thải của lò
giết mổ Vạn Phúc, Hà Nội.
- Nghiên cứu, đề xuất, xây dựng hệ thống xử lý nước thải của lị giết mổ
- Nghiên cứu thu hồi khí mêtan làm năng lượng tái tạo
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu
Nước thải từ lò giết mổ gia súc tập trung
- Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi khơng gian: lị giết mổ tập trung khu vực Hà Nội ( nghiên cứu điển
hình tại lị mổ Vạn Phúc)
4. Cấu trúc của luận văn
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan, cơ sở lý luận
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Kết luận
Tài liệu tham khảo

2


CHƢƠNG 1.

TỔNG QUAN, CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Tổng quan về công nghệ xử lý nƣớc thải giết mổ
1.1.1.

Những nghiên cứu nƣớc ngoài
Ở các nước phát triển, hoạt động giết mổ được tập trung trong các lị giết mổ

với quy mơ lớn, được kiểm sốt chặt chẽ về mặt an tồn thực phẩm và xử lý môi
trường. Các chất thải từ lò mổ được phân thành loại riêng và được xử lý theo các
phương pháp cụ thể và ph hợp tại nguồn hoặc tại hệ thống xử lý chung. Chất thải rắn
bao gồm các vụn thịt thừa, lông, da, xương, nội tạng... Chất thải lỏng bao gồm nước
thải từ quá trình giết mổ (có lẫn máu động vật, cặn, vụn thịt, vụn xương,dầu mỡ, chất
tẩy rửa, muối để ướp, nước tiểu của gia súc...). Sau đó, chất thải rắn và chất thải lỏng
được đem xử lý bằng các công nghệ xử lý chất thải riêng biệt. Tại hầu hết các nước
phát triển đều có hệ thống xử lý nước thải tập trungcho nước thải toàn thành phố (hoặc
của quận, huyện). Nước thải giết mổ cũng có thể được vận chuyển đến nhà máy xử lý
nước thải tập trung và được xử lý tại đây. Đối với lò giết mổ tại các thành phố hoặc
các v ng nơng thơn khơng có hệ thống xử lý nước thải tập trung, thì các nơi đó phải có
các cơng nghệ xử lý nước thải tại nguồn. Tương tự như vậy đối với chất thải rắn, t y
vào vị trí và quy mơ của lị giết mổ mà chất thải rắn sẽ được đưa đến nơi xử lý tập
trung hay xử lý tại nguồn.
Công ty tư vấn xử lý môi trường HUBER của Đức đã thiết kế và triển khai xây
dựng hệ thống xử lý chất thải từ các lò giết mổ, nhà máy chế biến thực phẩm ở nhiều
nước trên thế giới. Hệ thống này có sử dụng kết hợp giữa phương pháp hóa lý và
phương pháp màng kết hợp với bể sinh học (MBR). B n thải từ q trình xử lý hiếu
khí (trong hệ thống MBR) được đưa đến nhà máy xử lý kỵ khí thu biogas để xứ lý.Hệ
thống này có sử dụng MBR, một hệ thống xử lý tiến tiến có sử dụng màng lọc, chất
lượng nước sau xử lý của hệ thống MBR thường đạt tiêu chuẩn rất cao. Hiệu suất xử lý
của hệ thống cho lò giết mổ sau xử lý hóa lý dầu mỡ loại bỏ được 80-90%, chất rắn lơ
lửng 90%, BOD 70-80%. Sau hệ thống MBR, việc loại bỏ của các thành phần có thể

đạt tới hơn 99%.

3


Tùy tiêu chuẩn nước mà hệ thống
MBR có sử dụng hay khơng
Xử lý hóa lý (keo tụ,
kếttủa , trung hịa)

Lưới chắn rác

Hệ thống (MBR )

B n thải từ xử lý hiếu

khí

Bể biogas
(xử lý kỵ khí)

Hình 1.1.

Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ của HUBE [26]

Công nghệ này đã được công ty áp dụng cho việc xử lý nước thải cho các lò
giết mổ và nhà máy chế biến thực phẩm của nhiều nước trên thế giới như: lò mổ
Ingolstad ở Đức lò giết mổ Hinwil ở Thụy Sĩ, lò giết mổ Medinat Zaved ở Các tiểu
Vương quốc Ả Rập, lò giết mổ Carnes Dar ở Chi lê, nhà máy chế biến thực phẩm
Pepsico ở Ác hen ti na.

Ở Thái Lan, hệ thống được áp dụng cho lò giết mổ Phitsanulok của Thái Lan
được kết hợp giữa hệ thống xử lý chất thải rắn và xử lý nước thải. B n thải trong quá
trình xử lý hiếu khí và kỵ khí của nước thải được đưa sang q trình xử lý kỵ khí thu
biogas trong q trình xử lý chất thải rắn. Trong khi đó, nước thải (sau khi tách nước
từ b n thải bể kỵ khí xử lý chất thải rắn) được đưa sang hệ thống xử lý nước thải để xử
lý. Đây là một hệ thống có sự kết hợp đồng bộ giữa xử lý nước thải và chất thải rắn lị
giết mổ, có thể mang lại hiệu quả cao. B n thải từ quá trình xử lý nước thải đưa vào bể
biogas để gia tăng thêm lượng khí thu được, đồng nghĩa với việc tận thu thêm năng
lượng, và xử lý triệt để vấn đề về mơi trường.
Ở một số các lị giết mổ ở Bắc Mỹ (Mỹ, Canada) và một số các lị giết mổ ở
Châu Âu trước đây có sử dụng hệ thống xử lý nước thải theo quy trình hóa lý: nước
thải keo tụ tuyển nổi. Hệ thống này có khả năng xử lý đến 90% COD và một
lượng lớn các chất hữu cơ như Nito và Phospho.
Hiện nay trên thế giới, các công nghệ đang chuyển dần về khai thác ứng dụng
giải pháp công nghệ sinh học, do chúng thân thiện hơn với mơi trường, ít sử dụng hóa
chất và khơng tạo ra các chất thải thứ cấp có thể gây ảnh hưởng tới môi trường. Các

4


giải pháp kỹ thuật xử lý nước thải điển hình hiện nay cho lò giết mổ tập trung trên thế
giới: giải pháp bể phản ứng sinh học hiếu khí, giải pháp cơng nghệ phân hủy yếm khí
treo b n hoạt tính, giải pháp cơng nghệ dạng màng sinh học, cơng nghệ xử lý nước
thải bể sinh học kết hợp với màng lọc....
Lưới chắn
rác

Nước
thải

Khuấy
trộn

Tách dầu mỡ

Nước cặn
Chất thải
rắn

Bể kỵ khí

Bể XL
kỵkhí UASB

Bể XL hiếu
khí

Nước ra

B n thải

B n và cặn thải rắn

Làm phân compost

Hình 1.2.

1.1.2.

Sơ đồ ngun lý cơng nghệ xử lý nước thải giết mổ của tại Phitsanulok, Thái Lan [23]

Những nghiên cứu trong nƣớc
Ô nhiễm nước thải từ hoạt động giết mổ bao gồm cả 3 dạng là: ô nhiễm hữu cơ

trực tiếp (nước tiểu gia súc trước giết mổ, nước sử dụng trong giết mổ hòa lẫn với tiết
và phân gia súc, nước thải sinh hoạt cục bộ...); ô nhiễm sinh học trực tiếp (do vi sinh
vật có hại và cả mầm bệnh thải ra từ các gia súc gia cầm bị giết mổ, từ nguồn nhân lực
không được kiểm tra sức khỏe định kỳ ph hợp) và ô nhiễm sinh học thứ phát (do điều
kiện giết mổ mất vệ sinh đã tạo ra môi trường cho hệ vi sinh vật có hại phát triển b ng
phát, mầm bệnh phát triển và lây lan, nhất là các nhóm vi sinh vật nhạy cảm và các vi
sinh vật gây bệnh, đặc biệt là các loài vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm như tả, lỵ
thương hàn...). Hàm lượng chất hữu cơ, chất béo và chất rắn lơ lửng trong nước thải
giết mổ là khá cao. Hàm lượng BOD, COD, SS của nước thải giết mổ trung bình lần
lượt là 1800 mg/l, 2700 mg/l và 810 mg/l; lượng coliform là 25000x103 MPN/100
ml.[7] Ngồi ra nước thải giết mổ cịn chứa một lượng lớn muối ăn (NaCl) và dầu mỡ
phát sinh trong quy trình giết mổ. Thành phần nước thải tại các cơ sở giết mổ gia súc ở
Việt Nam bao gồm: hàm lượng BOD, COD, SS, Photpho, nito khá cao, bên cạnh đó
cịn chứa một hàm lượng muối lớn và mầm bệnh như là vi khuẩn Samonella, Shigella,
ký sinh trùng, amip, nang bào, dư lượng thuốc trừ sâu, các độc chất… từ thức ăn của
gia súc còn lại trong phân và nội tạng.

5


Chính vì vậy để cải thiện chất lượng vệ sinh an tồn thực phẩm cũng như vấn
đề ơ nhiễm mơi trường thì việc triển khai xây dựng các lị giết mổ tập trung và đặc biệt
là nghiên cứu, áp dụng các phương pháp xử lý chất thải giết mổ là rất cần thiết và quan
trọng.
Ở một số thành phố lớn như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh.. đã và đang cho xây
dựng các lò giết mổ tập trung tạo điều kiện cho công tác quản lý cả chất lượng sản

phẩm trước và sau khi giết mổ cũng như xử lý chất thải thải ra từ hoạt động này trước
khi xả vào môi trường. Giải pháp pháp công nghệ xử lý phổ biến do các công ty tư vấn
nhà nước và tư nhân cho xử lý nước thải lò giết mổ như sau:
Nước thải giết mổ gia súc Tách rác thô Bể tiếp nhận  Bể lắng cát  Bể
điều hòa  Bể tuyển nổi  Bể trung gian  Bể UASB  Bể sinh học hiếu khí  Bể
lắng thứ cấp Bể khử tr ng  Nước thải ra.
Quá trình trên được thực hiện qua nhiều cơng đoạn, chí phí đầu tư và vận hành
khá cao nhưng chất lượng nước thải sau khi xử lý lại dễ bị biến động và thường không
đạt ngưỡng yêu cầu về chất lượng.
Đối với vấn đề xử lý nước thải ở các lò giết mổ thì Việt Nam đã có một số cơng
trình nghiên cứu như:
Nghiên cứu xử lý nước thải lò mổ gia súc, gia cầm tập trung bằng kỹ thuật sinh
học do Nguyễn Hồng Khánh và nhóm tác giả thuộc (Viện Cơng nghệ Môi trường,
Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam thực hiện năm 2007-2008) đã phát triển được
quy trình cơng nghệ xử lý nước thải lò giết mổ gồm: xử lý đơng keo tụ, xử lý kỵ khí
ABR, xử lý kỵ khí, hiếu khí và xử lý bằng thực vật lau sậy. Nghiên cứu đã được
nghiệm thu với hiệu quả xử lý cao tuy nhiên chưa được áp dụng rộng rãi do chi phí
vận hành cao và chưa có giải pháp thu hồi năng lượng.
“Nghiên cứu sử dụng cỏ Vertiver để xử lý nước thải từ các bãi rác và nước thải
sản xuất” của thạc sĩ Huỳnh Tấn Vụ và các cộng sự có áp dụng cho cơ sở lị giết mổ và
đạt một số kết quả khả quan: sau 28 tháng sử dụng chất rắn lơ lửng trong nước giảm
được 73% và đạt tỉ lệ xử lý BOD, COD và SS cao[6]. Phương pháp này có ưu điểm là
rẻ tiền, vốn đầu tư và vận hành thấp, thân thiện với môi trường. Tuy nhiên phương
pháp này gặp một số các nhược điểm lớn là không giải quyết triệt để ô nhiễm do nước

6


thải giết mổ gây ra (hàm lượng BOD, COD sau xử lý vẫn cao), tốn nhiều diện tích để
trồng cỏ và lượng cỏ phát triển sau khi hấp phụ phải đem đi chôn lấp ở tại các bãi rác

hoặc đốt, do đó, có khả năng gây ơ nhiễm mơi trường thứ cấp.
“ Nghiên cứu xử lý nước thải giết mổ gia súc bằng q trình sinh học hiếu khí
thể bám trên vật liệu polyme tổng hợp” của nhóm tác giả trường Đại học Khoa học,
Đại học Huế đã thu được một số kết quả đáng chú ý. Với mức pha loãng đến nồng độ
COD đầu vào 560 mg/l, hệ thống đã đạt hiệu quả loại COD gần 90%, cho đầu ra đạt
loại B và xấp xỉ loại A theo TCVN 5945:2005.
Thực tế, việc xử lý nước thải cho các lò giết mổ ở Việt Nam nói chung vẫn
chưa được chú ý đúng mức. Các cơng nghệ xử lý ngồi thực tiễn và kể cả trong các đề
tài nghiên cứu vẫn chưa đồng bộ và chưa đạt được hiệu quả ứng dụng như mong
muốn. Bởi vậy việc nghiên cứu phương pháp xử lý nước thải từ lị mổ áp dụng cơng
nghệ sinh học, thân thiện với mơi trường và mang tính ứng dụng cao đặc biệt là tận thu
được năng lượng, giảm phát thải là một nghiên cứu mang tính cấp thiết.
1.2. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp xử lý nƣớc thải giết mổ áp dụng công nghệ
sinh học
1.2.1. Bản chất của giải pháp công nghệ sinh học
Giải pháp công nghệ sinh học là giải pháp khai thác thác năng lực của các đối
tượng sinh học (trong đó chiếm ưu thế là vi sinh vật) để chuyển hóa các chất ô nhiễm
thành các cấu tử thứ cấp ít ô nhiễm hơn đến hồn tồn thân thiện với mơi trường, hoặc
qua đó tạo ra điều kiện cơng nghệ ph hợp hơn để dễ dàng loại bỏ chất ô nhiễm khỏi
môi trường. Các cấu tử hữu cơ ô nhiễm trong các cơ sở giết mổ được cấu thành chủ
yếu từ protit, gluxit, lipit và các cấu tử cấu thành tương ứng của chúng, dưới dạng các
cấu tử hòa tan và các cấu tử khơng hịa tan. Vi sinh vật chỉ có thể hấp thu và chuyển
hóa được các cấu tử thức ăn hịa tan trong mơi trường [9, 15]. Vì vậy, q trình chuyển
hóa sinh học ba thành phần cơ bản này khi ở dạng chưa hòa tan bao giờ cũng bắt đầu
từ quá trình thủy phân ngoại bào vật liệu hữu cơ trên thành các đơn vị cấu trúc tương
ứng hòa tan trong môi trường (các loại đường, axit amin, glyxerin và các axit béo...).
Tiếp theo, các loài vi sinh vật tương ứng sẽ hấp thu và chuyển hóa tiếp tục các vật liệu
dinh dưỡng này thành các cấu tử thứ cấp (để qua đó vi sinh vật thu nhận vật liệu cấu
trúc cơ thể và năng lượng cho nhu cầu sống, sinh trưởng - phát triển và hoạt động sinh

7


sản) và một phần thành các cấu tử thoát ra khỏi mơi trường chuyển hóa (cấu tử khí bay
lên, hay cặn kết tủa bền). T y thuộc vào đặc tính sinh học của chủng vi sinh vật và
điều kiện môi trường xử lý, quan hệ hấp thu và chuyển hóa của chủng vi sinh vật – cấu
tử bị chuyển hóa hết sức đa dạng; Nghĩa là các loài vi sinh vật khác nhau trong điều
kiện sống nhất định hấp thu và chuyển hóa được những cấu tử tương ứng khác nhau.
Để chuyển hóa triệt để và hiệu quả các cấu tử hữu cơ ơ nhiễm cần có sự tham gia của
nhiều loài vi sinh vật khác nhau tồn tại và phát triển trong các hệ thống xử lý tương
ứng. Cơ chế q trình chuyển hóa này có thể là các chuyển hóa sinh học trực tiếp (do
vi sinh vật sử dụng được chất ô nhiễm làm nguồn cung cấp năng lượng hay vật liệu để
xây dựng tế bào), phân hủy gián tiếp (do quá trình trao đổi chất của vi sinh vật đã tạo
ra các chất hoặc tạo ra môi trường làm phân hủy kéo theo chất ơ nhiễm, thí dụ: tạo kết
tủa trực tiếp, tạo phức với ái lực hấp phụ tạo b n cao, hay phản ứng tạo sản phẩm bay
hơi), do q trình tích tụ (do vi sinh vật hấp thu và tích lũy trong tế bào, hay chỉ hấp
phụ giữ lại trên bề mặt tế bào); hoặc nhờ các chuyển hóa tích hợp của các hiệu ứng
trên [9, 20]... Hệ vi sinh vật tự nhiên và phát triển thuận lợi trong môi trường chất thải
hữu cơ từ các cơ sở giết mổ chiếm vị thế chủ đạo thường là vi khuẩn, với ưu thế cả về
số lượng và năng lực phân giải. Người ta đã xác định được nhiều lồi vi khuẩn có năng
lực chuyển hóa các chất ơ nhiễm hữu cơ điển hình như: các chủng vi khuẩn thuộc các
giống:

Bacillus,

Flavobacterium,

Lactobacillus,
Cytophaga,

Pseudomonas,

Micrococcus,

Algaligenes,

Ruminococcus,

Clostridium,

Methalobacterium,

Arthrobacter, Achromobacter, Spirochaeta [20, 21]...
1.2.2. Kỹ thuật để triển khai giải pháp công nghệ trong xử lý nƣớc thải giết mổ
Trong hầu hết các hệ thống xử lý nước thải hiện nay trên thế giới, giải pháp
sinh họcthường được thiết kế giữ vai trò trung tâm cho hệ thống, kết hợp với một số
giải pháp kỹ thuật phụ trợ khác như cơ học, hóa học, hóa lý... Các giải pháp kỹ thuật
xử lý nước điển hình hiện nay cho lò giết mổ tập trung trên thế giới:
+ Giải pháp bể phản ứng sinh học hiếu khí (aerated Reactor [27]): Ưu điểm lớn
của dạng khai thác năng lực của hệ vi sinh vật hiếu khí là có thể chuyển hóa hồn tồn
chất hữu cơ thành sản phẩm cuối là CO2 và H2O. Bể phản ứng sinh học hiếu khí là
phương pháp khá cổ điển, tuy nhiên có thể cho hiệu quả khá cao. Bể phản ứng hiếu khí
được áp dụng cho xử lý nước thải giết mổ của lị giết mổ phía nam Quebec, Canada

8


vào năm 1985. Với BOD đầu vào từ 1500-3000 mg/L, BOD đầu ra luôn nhỏ hơn
50mg/l. Tuy nhiên, giải pháp này tiêu tốn nhiều năng lượng vào khâu sục khí - khuấy
trộn. Trong thực tiễn, các cơ sở xử lý nước thải áp dụng giải pháp cơng nghệ hiếu khí

này thường phối hợp với giải pháp phân hủy kỵ khí, dưới dạng xây dựng đồng thời
một (hay một số) bể lên men hiếu khí tích cực nối tiếp hoặc song song, với các bể lên
men kỵ khí (triệt để hoặc ở chế độ vi hiếu khí).
+ Giải pháp cơng nghệ phân hủy yếm khí treo b n hoạt tính (UASB - Upflow
Anaerobic Sludge Blanket digestion technology [22]): Phương pháp này có những ưu
điểm như: tiêu tốn ít năng lượng (do khơng phải sục khí), có thể thu được khí sinh học
(năng lượng), có khả xử lý nước thải có hàm lượng BOD cao. Tuy nhiên, với phương
pháp này khả năng phân hủy thường không triệt để, thời gian lưu nước (xử lý) lâu hơn
so với bể hiếu khí. Trong thực tiễn, giải pháp phân hủy UASB này có thể áp dụng
riêng rẽ để phân hủy sơ bộ nguồn nước thải ô nhiễm cục bộ trong các nhà máy trước
khi dẫn vào dòng thải chung, hay phối hợp với giải pháp bể phản ứng hiếu khí nêu trên
trong các hệ thống xử lý nước thải với công suất xử lý đủ lớn, và có thể kết hợp thu
khí sinh học. Bể UASB là bể khá thống dụng và được áp dụng trên nhiều nơi trên thế
giới đặc biệt là những nơi có điều kiện nắng ấm thuận lợi cho việc vận hành bể này.
Bởi vậy các nước lạnh như Canada không d ng bể kỵ khí để xử lý nước.
+ Giải pháp thiết bị phản ứng khối tuần tự gián đoạn (SBR - Sequencing Batch
Reactors [21]): là giải pháp khai thác năng lực phân hủy chất ô nhiễm của hệ vi sinh
vật trong b n hoạt động xử lý gián đoạn khép kín theo mẻ, tuần tự qua sáu giai đoạn
chính nối tiếp nhau là: xử lý vi hiếu khí, xử lý hiếu khí, phản ứng tương tác, lắng gạn
và tách phân ly b n. Ưu điểm của công nghệ này là giảm mức tiêu hao năng lượng vận
hành hơn so với dạng thiết bị phản ứng hiếu khí tích cực và tiết kiệm diện tích xây
dựng bể lắng thứ cấp; Tuy nhiên hiệu quả khai thác năng lực thiết bị cấp khí hạn chế,
do chỉ vận hành trong phần thời gian cần cung cấp ơxy cho q trình. Giải pháp này
được sử dụng cho các lò giết mổ trên khắp nơi trên thế giới, trong đó có các lị giết mổ
ở các nước như Hoa Kỳ, Úc.
+ Giải pháp công nghệ dạng màng sinh học (Biofilter system [23]): Các thiết bị
dạng màng sinh học hiếu khí thường gặp là dạng th ng lọc sinh học (với nước thải
được tưới chảy màng trên bề mặt vật liệu đệm /Trickling Filter system/; hay dạng có

9

thổi khí vào lớp vật liệu đệm cố định ngập trong nước thải /Aerated Upflow Fixed Bed
Reactor/; hoặc dạng có thổi khí vào lớp vật liệu đệm lơ lửng trong nước thải /Aerated
Moving Bed Reactor/) và dạng đĩa quay tiếp xúc (Rotating biological Contractor).
Dạng thiết bị màng sinh học kỵ khí điển hình là màng sinh học kỵ khí cố định
(Anaerobic Fixed Film Reactor). Mỗi dạng thiết bị phản ứng sinh học trên mang
những đặc trưng riêng; Điểm chung của các thiết bị dạng màng là có địi hỏi riêng về
vật liệu đệm và yêu cầu đặc th khi xác lập chế độ làm việc cân bằng động cho hệ
thống. Các thiết bị phản ứng dạng màng nêu trên thường được ứng dụng để xử lý cục
bộ nước thải, hoặc đóng vai trị là một cơng đoạn trong hệ thống xử lý hiếu khí - vi
hiếu khí và/hoặc kỵ khí phối hợp...
+ Công nghệ xử lý nước thải bể sinh học kết hợp với màng lọc (MBR): Công
nghệ MBR là công nghệ kết hợp giữa bể sinh học và màng lọc (thường là màng lọc
ultra (UF) hoặc màng micro (MF)). Công nghệ MBR được giới thiệu trong xử lý nước
thải từ những năm 1960, ngay sau khi công nghệ màng bắt đầu phát triển và có thể sản
xuất được màng lọc UF và MF, và đã trở nên phổ biến trong xử lý nước thải hiện nay
trên thế giới nhờ các tính năng ưu việt so với các phương pháp truyền thống như: thiết
kế gọn nhẹ, dễ vận hành và vận hành ổn định, loại bỏ được tất cả các chất rắn và chất
lơ lửng trong nước, duy trì được nồng độ sinh khối cao trong bể sinh học bởi vậy tăng
hoạt động sinh học trong bể, loại bỏ được vi khuẩn và cho chất lượng nước cao hơn so
với công nghệ truyền thống. Thị trường công nghệ MBR trên thế giới tăng từ 216 tỷ đô
la Mỹ năm 2006 lên 363 tỷ đô la Mỹ năm 2010. Công nghệ MBR hiện nay được ứng
dụng rộng rãi, và có triển vọng phát triển hơn nữa trong nhiều năm tới trên thế giới tuy
nhiên ngành công nghệ này vẫn đối mặt với các thách thức, đặc biệt là thách thức
trong việc ứng dụng của công nghệ này cho các nước đang phát triển, do chi phí năng
lượng cho vận hành hệ thống (bơm tạo áp suất qua màng) và chi phí thay màng lọc (do
đặc tính màng lọc bị tắc, lỗi phải thay thế sau một thời gian sử dụng). Hiện nay trên
thế giới, đang có rất nhiều các nghiên cứu để nghiên cứu giải quyết vấn đề này nhằm
nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống MBR và đồng thời xử lý nước hiệu quả cao hơn.

Hiện nay hệ thống MBR được ứng dụng khá nhiều nơi trên thế giới cho xử lý nước
thải nói chung và xử lý nước thải lị giết mổ nói riêng. Cơng ty Huber của Đức đã sử
dụng cơng nghệ MBR cho nhiều lị giết mổ trên thế giới và đạt hiệu suất cao. Trong
quy mơ phịng thí nghiệm, nhóm tác giả Gurel và Buyukunko đã chứng minh việc sử

10


dụng cơng nghệ MBR có thể xử lý tốt nước thải giết mổ với hiệu suất xử lý COD, tổng
các bon hữu cơ (TOC), tổng nito và tổng phospho là 97%, 96%, 45% và 60%.
1.2.3. Về công nghệ thu hồi khí biogas tạo năng lƣợng
Việc sử dụng phương pháp kỵ khí để chuyển hóa các chất hữu cơ tạo ra khí sinh
học đã được nghiên cứu từ những năm cuối của thế kỷ 17. Kể từ khi đó, kỹ thuật tạo
biogas từ phương pháp vi sinh kỵ khí ngày càng phát triển và được áp dụng cho nhiều
lĩnh vực khác nhau, ví dụ như: xử lý chất thải rắn hữu cơ, xử lý nước thải, tạo năng
lượng từ các vật chất hữu cơ dễ phân hủy từ nông nghiệp... Tại các nước như Thái
Lan, Tanzania, Mỹ, Úc và các nước châu Âu, việc xử lý chất thải lò giết mổ và các
chất thải hữu cơ khác bằng phương pháp kỵ khí thu biogas đã rất phổ biến. Thành
phần các khí chính trong chuyển hóa các chất hữu cơ bằng q trình kỵ khí là CH4,
CO2, H2, N2 và H2S. Trong đó thành phần chủ đạo là khí mêtan CH4 và CO2, tùy vào
bản chất và thành phần vật liệu và điều kiện của q trình kỵ khí mà tỷ lệ thành phần
giữa các khí trong hỗn hợp khí sinh học trên có thay đổi. Thường thì CH4 chiếm 4075%, CO2 chiếm 20-60% thành phần khí biogas [24]. Trên thế giới, kỹ thuật lên men
thu biogas khá phổ biến và việc khai thác ứng dụng lên men kỵ khí các nguồn thải hữu
cơ thu biogas làm nguồn năng lượng tái tạo đang ngày càng phát triển. Các nước công
nghiệp phát triển trên thế giới, đặc biệt là Mỹ đang đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng
năng lượng tái tạo từ biogas, thí dụ chương trình W2E (biến nước thải thành năng
lượng); tại Đức, các nhà nghiên cứu đã tính ra được tiềm năng cho việc sử dụng khí
biogas từ các lĩnh vực khác nhau như nông nghiệp, bãi rác, nước thải, chất thải công
nghiệp, phân gia súc...cho năng lượng là 1,15 x108MWh (tương đương với 417J/a).
Khí biogas có thể được sử dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau: sản xuất điện,

đốt thu nhiệt, phục vụ mục tiêu sinh hoạt...Với lĩnh vực ứng dụng chủ đạo là làm nhiên
liệu phát điện và đốt thu nhiệt, thì nhiệt trị của biogas hay thành phần các cấu tử mang
nhiệt trị cao trong hỗn hợp khí trong khí sinh học thu được là rất quan trọng. Để nâng
cao hiệu suất tạo năng lượng cho khíbiogas, hướng nâng cao nồng độ của khí mê tan
bằng loại bỏ CO2, H2S hay N2 đang được triển khai, tuy nhiên, đây vẫn đang là thách
thức công nghệ không hề nhỏ. Trong khi đó, con đường lên men sinh học kỵ khí cũng
có thể thu được sản phẩm khí trực tiếp là H2, một khí có enthalpy cao hơn so với CH4,
đã được khẳng định và có triển vọng phát triển rất khả quan, để nâng cao hiệu suất đốt

11


của khí biogas [16].Người ta đã biết rất nhiều chủng vi sinh vật có năng lực lên men
tạo hydro thuộc các giống: Enterobacter, Bacillus và Clostridium; hoặc các loài vi
khuẩn ưa nhiệt cực đoan như Anaerocellum, Caldicellulosiruptor, Clostridium,
Dictyoglomus, Fervidobacterium, Spirocheta, Thermotoga và Thermoanaerobacter.
Hướng nghiên cứu này sẽ góp phần nâng cao chất lượng khí biogas thu được từ xử lý
chất thải rắn từ lị giết mổ nói riêng, và các xử lý kỵ khí chất hữu cơ nói chung.
Tóm lại, việc quản lý chất thải rắn và lỏng từ lò giết mổ tại các nước trên thế
giới (các nước có nền kinh tế phát triển hơn Việt Nam) là khá nghiêm ngặt. Các hệ
thống xử lý chất thải rắn và lỏng từ lò giết mổ đều xử lý đạt tiêu chuẩn cao. Các
phương pháp xử lý của các nước này rất đa dạng bao gồm các phương pháp hóa lý,
phương pháp sinh học hoặc kết hợp các 2 phương pháp. Nhìn chung hiện nay, thế giới
đang hạn chế sử dụng phương pháp hóa lý có sử dụng nhiều hóa chất trong việc đơn lẻ
xử lý chất thải. Các phương pháp sinh học và phương pháp sinh học kèm hóa lý (như
hệ thống MBR) đang càng trở nên được ưa chuộng d ng để xử lý nước thải nói chung
và xử lý nước thải giết mổ nói riêng.
1.3. Hiện trạng xử lý nƣớc thải từ các lò giết mổ tập trung khu vực Hà Nội
Là một nước nơng nghiệp, có nhu cầu tiêu d ng các mặt hàng thực phẩm có
nguồn gốc từ các sản phẩm chăn nuôi ngày càng cao nên vấn đề giết mổ gia súc, gia

cầm để cung ứng đủ lượng thịt cho nhu cầu sử dụng hàng ngày là một vấn đề lớn. Hầu
hết ở các tỉnh thành phố việc giết mổ gia súc được hình thành tự phát trong các khu
dân cư hoặc ngay tại nơi chăn ni; giết mổ gia cầm thì có thể thấy ngay trong các khu
chợ hoặc tại gia đình. Ở một số địa phương có sự hình thành các xóm hay cả làng
chuyên làm nghề giết mổ gia súc, gia cầm, thí dụ: làng Phúc Lâm (Việt Yên, Bắc
Giang), làng giết mổ trâu bò vàsơ chế da Quang Lãng và Tri Thủy (Phú Xuyên, TP Hà
Nội), các lò giết mổ tại Trung Văn (Từ Liêm, Hà Nội), làng giết mổ Cao Hạ (Hồi
Đức, Hà Nội), khu lị giết mổ tại Minh Tân, Nghi Kim, Hưng Dũng, Hưng Hòa (TP
Vinh, Nghệ An). Tại các lị giết mổ này hầu như khơng có hệ thống xử lý chất thải rắn
hay nước thải ô nhiễm, gây ra vẫn nạn ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng.
Trên địa bàn thành phố Hà Nội có rất nhiều các cơ sở giết mổ quy mô nhỏ và
vừa và rất nhiều các lò giết mổ tự phát. Tại hầu hết các lị giết mổ này khơng đảm bảo
điều kiện về vệ sinh an tồn thực phẩm, khơng quan tâm đến nguồn gốc của gia súc

12


gia cầm, khơng có điều kiện giết mổ đảm bảo, khơng có hệ thống thu gom và xử lí
chất thải do q trình giết mổ nên gây ơ nhiễm mơi trường nghiêm trọng.

Mỡ
Giết mổ

Lơng, da

Làm lơng

Phân, nước
tiểu
Nước

thải

Nước
Rửa thịt

Hóa chất sử
dụng trong
giết mổ
Tiết đọng

Rửa lòng,
ruột

………………
.
Bảng 1.1.

Phát sinh nước thải và thành phần nước thải

Các chất thải được xả tràn lan trong khi giết mổ hay được đổ thẳng xuống sơng,
cống thốt nước. Các cơ sở giết mổ thực hiện ngay dưới nền nhà, nền sân, giết mổ
ngay cạnh sông bên cạnh đó cịn chưa kể đến sử dụng ngay nước sơng đó để rửa thịt,
xả trực tiếp chất thải xuống sơng gây ô nhiễm môi trường nước và nguy cơ phát tán
dịch bệnh từ gia súc gia cầm. Các chất thải rắn như lơng, ruột, phân cũng khơng được
xử lí tốt. Ngồi ra, một số hộ tiêu thụ khơng hết số xương tươi đã đóng bao, đem vứt ở
mương khiến nguồn nước sinh hoạt của khu vực bị ô nhiễm nặng. Tình trạng này kéo
dài và ngày càng lan rộng sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động – thực
vật, mỹ quan và hệ sinh thái của khu vực giết mổ và làm ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng hơn.
Hiện nay, Hà Nội mới có chưa đến 10 lị giết mổ tập trung quy mô lớn (giết mổ

công nghiệp:công suất thiết kế 200 tấn/ngày, giết mổ tập trung: công suất 250
tấn/ngày), có thể sản xuất, cung ứng tới 59,7% nhu cầu thịt lợn và 88,7% nhu cầu thịt

13