Nghiên cứu bổ sung chế phẩm sinh học BIO D và SẺM 09 nhằm Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghê sinh học kỵ khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (715.19 KB, 13 trang )
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ts. Trương Thanh Cảnh & ctv (2002), Mùi ô nhiễm khơng khí từ hoạt động chăn
ni, báo cáo hội nghị khoa học tháng 10 – 2002, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên,
Tp. Hồ Chí Minh.
2. Ts. Trương Thanh Cảnh & ctv (2002), Xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng keo tụ
điện hóa, báo cáo hội nghị khoa học tháng 10 – 2002, Trường Đại học Khoa Học Tự
Nhiên, Tp. Hồ Chí Minh.
3. Đỗ Hồng Lan Chi, Lâm Minh Triết (2005), Vi sinh vật môi trường, Nxb Đại học quốc
gia Thành phố Hồ Chí Minh.
4. Trần Thị Ngọc Diệu (2001), Nghiên cứu xây dựng các giải pháp quản lý mơi trường
thích hợp cho các cơ sở chăn ni qui mơ vừa và nhỏ tại thành phố Hồ Chí Minh, Luận
án cao học chuyên ngành Kỹ thuật môi trường, viện Mơi trường và tài ngun, Tp.Hồ
chí minh.
5. Nguyễn Đức Lượng và Nguyễn Thị Thùy Dương (2003), Công nghệ xử lý nước thải,
Nxb Đại học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh.
6. Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2008), Xử lý nước thải
đô thị và công nghiệp, Nxb Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
7. ThS. Đinh Hải Hà (2008), Giáo trình thực hành hóa mơi trường, Đại học Kỹ Thuật
Cơng Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.
8. Dương Nguyên Khang (2004), bài giảng Công nghệ xử lý chất thải, Đại học Nơng
Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
9. PGS.TS Lương Đức Phẩm (2003), Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh
học, Nxb giáo dục.
10. Nguyễn Thị Hoa Lý (1994), Nghiên cứu các chỉ tiêu nhiễm bẩn của chất thải chăn
nuôi heo tập trung và áp dụng một số biện pháp xử lý, luận án phó tiến sĩ khoa học nơng
nghiệp, Đại học Nơng Lâm, Tp. Hồ Chí Minh.
11. Lê Trình (1997), Quan trắc và kiểm sốt ơ nhiễm môi trường nước, Nxb khoa học và
kỹ thuật.
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
12. ThS. Lâm Vĩnh Sơn (2008), Giáo trình kỹ thuật xử lý nước thải, Đại học Kỹ Thuật
Cơng Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh.
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD (Biochemical oxygen demand) : Nhu cầu oxy sinh hóa
COD (Chemical oxygen demand): Nhu cầu oxy hóa học
SS (Suspended Solid): Chất rắn lơ lửng
DO (Dissolved oxygen): Nồng độ oxy hòa tan
UASB (Up-ward-flow Anaerobic Sludge Blanket): Bể phản ứng kỵ khí
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
CFU (colony forming unit): đơn vị hình thành khuẩn lạc
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật của chế phẩm vi sinh vật dạng bột .......................11
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu kỹ thuật của chế phẩm vi sinh vật dạng lỏng......................11
Bảng 3.1 Lượng phân trung bình của gia súc trong một ngày đêm.......................12
Bảng 3.2 Thành phần hóa học cơ bản của các loại phân gia súc, gia cầm.............13
Bảng 3.3 Thành phần hóa học của phân heo từ 70 – 100 kg.................................13
Bảng 3.4 Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng có trong phân gia súc
và điều kiện bị diệt................................................................................................14
Bảng 3.5 Thành phần hóa học của nước tiểu heo từ 70 – 100 kg..........................16
Bảng 3.6 Tính chất của nước thải chăn ni heo...................................................16
Bảng 3.7: Thành phần nước thải ở một số trại heo quốc doanh
tại Tp. Hồ Chí Minh..............................................................................................19
Bảng 3.8: Chất lượng khơng khí chuồng ni của các
xí nghiệp quốc doanh............................................................................................20
Bảng 3.9 Đặc điểm các khí sinh ra khi phân hủy kỵ khí......................................21
Bảng 3.10: Triệu chứng thấy ở cơng nhân khi có khí độc chăn nuôi.....................22
Bảng 3.11 : Tác hại của amonia lên người, gia súc, gia cầm.................................23
Bảng 3.12: Tác hại của H2S lên người và gia súc..................................................24
Bảng 3.13: Các phương pháp và q trình áp dụng xử lý mùi hơi........................25
Bảng 3.14: Hiệu quả xử lý phân của hệ thống Biogas..........................................27
Bảng 3.15: Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi.......................................29
Bảng 4.1 : Một số vi khuẩn thủy phân..................................................................35
Bảng 4.2: Một số vi sinh vật lên men acid............................................................36
Bảng 4.3: Những hợp chất được sử dụng bởi vi khuẩn methan............................38
Bảng 4.4: Một số chủng vi khuẩn methane và cơ chất của chúng.........................38
(loài)
Bảng 6.1 Kết quả thông số nước thải đầu vào.......................................................59
Bảng 6.2: Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm BIO-D
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
sau 7 ngày.............................................................................................................. 59
Bảng 6.3: Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm BIO-D
sau 14 ngày ...........................................................................................................60
Bảng 6.4 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm BIO-D
sau 35 ngày ...........................................................................................................61
Bảng 6.4 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm BIO-D
sau 42 ngày ...........................................................................................................61
Bảng 6.5 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm SEMSR-09
sau 7 ngày.............................................................................................................. 62
Bảng 6.6 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm SEMSR-09
sau 14 ngày............................................................................................................ 62
Bảng 6.7 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm SEMSR-09
sau 35 ngày............................................................................................................ 63
Bảng 6.8 Kết quả thông số nước thải bổ sung chế phẩm SEMSR-09
sau 42 ngày............................................................................................................ 64
Bảng 6.9 Kết quả thông số nước thải đối chứng ..................................................64
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ
A. SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1 Qui trình sản xuất chế phẩm sinh học....................................................4
Sơ đồ 3.1: Quá trình khử amin..............................................................................17
Sơ đồ 3.2: Quá trình phân giải urê của nước tiểu..................................................17
Sơ đồ 3.3: Q trình chuyển hóa Ure....................................................................20
Sơ đồ 3.4: Các sản phẩm của quá trình phân hủy kỵ khí chất thải chăn ni........21
Sơ đồ 3.5: Quy trình cơng nghệ xử lý phân heo theo phương pháp ủ...................26
Sơ đồ 3.6: Quy trình cơng nghệ xử lý phân heo theo phương pháp lọc và sấy......28
Sơ đồ 3.7: Quy trình cơng nghệ xử lý phân heo theo phương pháp lọc
và thiêu đốt............................................................................................................29
Sơ đồ 3.8: Sự di chuyển của nước thải trong cánh đồng lọc chậm........................30
Sơ đồ 4.1: Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí....................41
Sơ đồ 4.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ...................43
B. ĐỒ THỊ
Sơ đồ 6. 1 Sự biến thiên pH của các nghiệm thức.................................................65
Đồ thị 6.2 Sự biến thiên nồng độ SS của các nghiệm thức....................................69
Đồ thị 6.3. Sự biến thiên nồng độ BOD5 giữa các nghiệm thức............................75
Đồ thị 6.4 Sự biến thiên nồng độ COD giữa các nghiệm thức..............................80
Đồ thị 6.5 Sự biến thiên lượng E.Coli giữa các nghiệm thức................................81
Đồ thị 6.6 So sánh hiệu quả xử lý SS giữa các nghiệm thức.................................82
Đồ thị 6.7 So sánh hiệu quả xử lý BOD5 giữa các nghiệm thức............................82
Đồ thị 6.8 So sánh hiệu quả xử lý COD giữa các nghiệm thức.............................83
C. HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Chế phẩm BIO_D ..................................................................................7
Hình 2.2 Chế phẩm SEMSR..................................................................................8
Hình 3.1: Ơ nhiễm nguồn nước mặt do chất thải chăn nuôi
heo tại quận 2, Tp.HCM........................................................................................19
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Hình 3.2: Các khu vực trong hồ sinh vật...............................................................31
Hình 3.3: Bể lọc sinh học......................................................................................31
Hình 3.4: Bể Earotank (bể bùn hoạt tính).............................................................32
Hình 3.5: Mương oxy hóa.....................................................................................32
Hình 4.1: The hydrolytic bacteria (Vi khuẩn thủy phân).....................................36
Hình 4.2 Pseudomonas sp.....................................................................................37
Hình 4.3: Vi khuẩn Syntrophomonas wolfei..........................................................37
Hình 4.4: Hình thái chung của tế bào vi khuẩn methane......................................38
Hình 4.5: Một số vi khuẩn methanogens..............................................................40
Hình 4.6: Bể tự hoại.............................................................................................44
Hình 4.7 : Bể UASB.............................................................................................45
Hình 4.8: Bể lên men metan.................................................................................45
Hình 4.9: Hầm biogas...........................................................................................46
Hình 4.10: Sử dụng năng lượng Biogas................................................................46
Hình 5.1 : Mơ hình phân hủy kỵ khí nước thải chăn ni heo..............................48
Hình 5.2:Mơ hình phân hủy kỵ khí nước thải chăn ni heo................................49
Hình 5.3: Hiện tượng sinh vòng indole sau khi nhỏ thuốc thử Kovac..................54
Hình 5.4: Hiện tượng quan sát được sau 7 ngày chạy mơ hình.............................55
Hình 5.5: Hiện tượng quan sát được sau 14 ngày.................................................55
Hình 5.6: Hiện tượng quan sát được sau 42 ngày.................................................56
MỤC LỤC
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ
CHƯƠNG I MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài ...........................................................................................2
1.3 Nội dung nghiên cứu.........................................................................................2
1.4 Bố cục dự kiến...................................................................................................2
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CHẾ PHẨM SINH HỌC
2.1 Chế phẩm sinh học
2.1.1 Khái niệm ......................................................................................................3
2.1.2 Công nghệ sản xuất chế phẩm sinh học..........................................................3
2.2 GIới thiệu về chế phẩm sinh học khảo sát
2.2.1 Chế phẩm sinh học BIO-D.............................................................................7
2.2.2 Chế phẩm sinh học SEMSR...........................................................................8
2.3 Tiêu chuẩn việt nam TCVN 7403:2003
2.3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho chế phẩm sinh học dùng cho xử lý hầm
cầu vệ sinh – dạng bột ..........................................................................................10
2.3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho chế phẩm sinh học dùng cho xử lý hầm
cầu vệ sinh – dạng lỏng.........................................................................................11
CHƯƠNG III NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI
3.1 Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất của chất thải chăn ni
3.1.1 Chất thải rắn và lỏng
3.1.1.1 Phân...........................................................................................................12
3.1.1.2 Xác súc vật chết........................................................................................15
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
3.1.1.3 Thức ăn dư thừa, vật liệu lót chuồng
và các chất thải khác..............................................................................................15
3.1.1.4 Nước thải chăn ni...................................................................................15
3.1.2 Chất thải khí
3.1.2.1 Mùi hơi chuồng ni.................................................................................16
3.1.2.2 Sự hình thành khí chuồng ni..................................................................17
3.1.2.3 Phân loại khí chuồng ni.........................................................................17
3.2 Ơ nhiểm mơi trường của chất thải chăn ni
3.2.1 Ơ nhiễm mơi trường nước..........................................................................18
3.2.2 Ơ nhiễm mơi trường khơng khí..................................................................20
3.2.3 Ơ nhiễm mơi trường đất...............................................................................25
3.3 Xử lý và sử dụng chất thải chăn nuôi
3.3.1 Phương pháp xử lý mùi...............................................................................25
3.3.2 Phương pháp xử lý phân
3.3.2.1 Phương pháp sinh học...............................................................................26
3.3.2.2 Xử lý cơ học..............................................................................................27
3.3.3 Phương pháp xử lý nước thải chăn ni...................................................29
CHƯƠNG IV CƠNG NGHỆ SINH HỌC KỴ KHÍ XỬ LÝ NUỚC THẢI
CHĂN NUÔI
4.1 Giới thiệu .......................................................................................................34
4.2 Vi sinh vật tham gia q trình sinh học kỵ khí
4.2.1 Nhóm 1: vi khuẩn thủy phân........................................................................35
4.2.2 Nhóm 2: Vi khuẩn lên men acid ..................................................................36
4.2.3 Nhóm 3: Vi khuẩn acetic .............................................................................37
4.2.4 Nhóm 4: Nhóm vi khuẩn metan....................................................................37
4.3 Các q trình sinh học kỵ khí
4.3.1 Giai đoạn thủy phân......................................................................................41
4.3.2 Giai đoạn acid hóa........................................................................................41
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
4.3.3 Giai đoạn acetat hóa....................................................................................42
4.3.4 Giai đoạn methane hóa.................................................................................42
4.4 Các yếu tố kiểm sốt q trình kỵ khí
4.4.1 Nhiệt độ.......................................................................................................42
4.4.2 Thời gian lưu................................................................................................43
4.4.3 pH................................................................................................................. 43
4.4.4 Cạnh tranh giữa vi khuẩn metan và vi khuẩn khử sulfate.............................43
4.4.5 Các yếu tố gây độc.......................................................................................43
4.6 Một số cơng trình ứng dụng cơng nghệ sinh học kỵ khí
4.6.1 Bể tự hoại.....................................................................................................44
4.6.2 UASB..........................................................................................................44
4.6.3 Bể lên men metan........................................................................................45
4.6.4 Hầm Biogas..................................................................................................46
CHƯƠNG V NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHÊN CỨU
5.1. Thời gian và địa điểm tiến hành
5.2 Vật liệu thí nghiệm
5.2.1 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................47
5.2.2 Dụng cụ, thiết bị...........................................................................................47
5.3 Phương pháp nghiên cứu
5.3.1 Mơ hình phân hủy kỵ khí............................................................................48
5.3.2 Bố trí thí nghiệm..........................................................................................48
5.3.2.1 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải đầu vào................................48
5.3.2.2 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải
bổ sung BIO-D sau 7 ngày....................................................................................54
5.3.2.3 Thí nghiệm xác định các thông số nước thải
bổ sung BIO-D sau 14 ngày..................................................................................55
5.3.2.4 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải
bổ sung BIO-D sau 35 ngày..................................................................................56
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
5.3.2.5 Thí nghiệm xác định các thông số nước thải
bổ sung BIO-D sau 42 ngày..................................................................................56
5.3.2.6 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải
bổ sung SEMSR-09 sau 7 ngày.............................................................................57
5.3.2.7 Thí nghiệm xác định các thông số nước thải
bổ sung SEMSR-09 sau 14 ngày...........................................................................57
5.3.2.8 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải
bổ sung SEMSR-09 sau 35 ngày...........................................................................57
5.3.2.9 Thí nghiệm xác định các thơng số nước thải
bổ sung SEMSR-09 sau 42ngày............................................................................57
CHƯƠNG VI
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
6.1 Kết quả............................................................................................................59
6.2 Thảo luận.........................................................................................................64
CHƯƠNG VII KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
7.1 Kết luận...........................................................................................................84
7.2 Kiến nghị.........................................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Bảng 1. Các thông số môi trường của mẫu đối chứng
Thời gian
(ngày)
pH
SS
BOD5
COD
E.Coli
(mg/l)
(mgO2/l)
(mgO2/l)
(MPN/100ml)
0
6,40
4000
800
8000
460.108
0
6,39
5000
700
8320
460.108
0
6,44
5000
740
8640
460.108
7
6,20
4800
980
12480
1100.108
7
6,21
5000
980
12800
1100.108
7
6,22
5000
1000
12800
1100.108
14
6,22
3200
800
9600
240.108
14
6,25
3300
800
10560
240.108
14
6,25
3500
900
11200
240.108
35
7,0
1000
400
5760
150.108
35
7,01
1500
500
5440
150.108
35
7,04
1000
440
5760
150.108
42
7,35
800
300
6080
120.108
42
7,39
600
300
5440
120.108
42
7,37
1000
200
4800
120.108
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
Đồ án tốt nghiệp
GVHD: ThS. Lâm Vĩnh Sơn
Hình 1: Nơi lấy mẫu nước thải
Hình 2: Khu vực xung quanh nơi lấy mẫu nước thải
SVTH: Vũ Thị Anh
MSSV: 105111002
