XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO

Hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho 3.000 heo nái tại Bình Phước, hiện nay phong trao chăn nuôi heo tập trung gia công cho CP nở rộ, tạo công ăn việc làm cho hàng nghìn người và mang lại thu nhập đáng kể cho người chăn nuôi, tuy nhiên đa số các hệ thống chăn nuôi đều không có hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi hoặc hệ thống quá sơ sài, chất lượng nước không đạt yêu cầu. Nên Việt Envi đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi cho 3000 heo nái thành công tại khu vực Bình Phước.

Xem thêm

• Xử lý nước thải sinh hoạt
• Xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ mới 
• Xử lý nước thải sản xuất bún

Hướng dẫn tính toán lưu lượng nước thải phát sinh từ chăn nuôi heo

Nguồn phát sinh nước thải chăn nuôi heo

 Nguồn nước thải của trang trại bao gồm:

• Nước thải từ hoạt động tắm rửa heo, vệ sinh chuồng trại.
• Lượng nước thải được tính sơ bộ như sau:
  • Q = qn * N = 20 * 2.400 = 48.000 lít/ngày = 48m3/ngày

Trong đó :

• Q: lưu lượng nước thải phát sinh ngày
• qn: lượng nước sự dụng cho việc tắm rửa heo nái (lượng nước thực tế chủ đầu tư sử dụng) hoặc theo quy chuẩn 20-40 lít/ngày
• N: Số lượng heo nái tại trang trại

Như vậy Việt Envi sẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải với công suất vượt tải Q= 50 m3/ngày.

Tính chất nước thải trước xử lý

Dưạ theo số liệu kiểm tra mẫu nước thải tại một số hệ thống xử lý nước thải có qui mô và tính chất tương tự làm cơ sở cho việc thiết kế, ta có được tính chất đặc trưng của nước thải thể hiện ở bảng sau:

Bảng 2.1: Một số chỉ tiêu nước thải trước khi xử lý để làm cơ sở cho việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải

STT	CHỈ TIÊU	ĐƠN VỊ	KẾT QUẢ PHÂN TÍCH
01	pH	5,5 – 7,8
02	CODTC	mg/l	1.500–3.500
03	BOD5	mg/l	800–1.400
04	TSS	mg/l	800–1.000
05	Tổng Nitơ/ Total N	mg/l	150–200
06	Tổng Photpho/ Total P	mg/l	60 – 80
07	Coliform	MPN/100ml	103 -106

Tiêu chuẩn nguồn xả thải

Tiêu chuẩn chất lượng nước sau xử lý

  Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận QCVN 40:2011/BTNMT

Bảng 2.2:  chỉ tiêu chất lượng nước theo QCVN

STT		CHỈ TIÊU		ĐƠN VỊ		GIỚI HẠN CHO PHÉP
						CỘT A QCVN  40–2011/BTNMT		CỘT B QCVN  40–2011/BTNMT
01		pH		6-9		5,5-9
02		COD		mg/l		75		150
03		BOD5		mg/l		30		50
04		SS		mg/l		50		100
05		Tổng Nitơ		mg/l		20		40
06		Tổng Phốtpho		mg/l		4		6
07		Coliform		MPN/100ml		3.000		50000

(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường).

Yêu cầu thiết kế của chủ đầu tư

• Hệ thống được thiết kế dựa trên các hồ có sẵn
• Thiết bị động lực học trong hệ thống xử lý nước thải có xuất xứ từ Đài Loan
• Chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải
•  Nước sau xử lý một phần được bơm qua bể nuôi cá và một phần chảy ra môi trường tự nhiên
• Chi phí xây dựng hợp lý, vận hành tự động, an toàn
• Hệ thống sau xử lý được nghiệm thu với cơ quan nhà nước

Tiêu chí lựa chọn công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo

Căn cứ lựa chọn công nghệ

Công nghệ xử lý nước thải phải đáp ứng tiêu chuẩn sau:

• Chi phí hợp lý
• Vận hành tự động, hệ thống phải đảm bảo chất lượng nước đầu ra
• Hệ thống tận dụng được các 03 hồ lắng sau hầm Biogas,
• Hệ thống sau khi xử lý phải đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng nước đạt tiêu chuẩn cho phép đặt biệt là chỉ tiêu Coliform, Nito ,BOD, COD,…

Phương án thiết kế

• Hiện tại sau hầm Biogas có 03 hồ lắng hiện hữu, để giảm chi phí đầu tư Việt Envi tiến hành tận dụng lại 03 bể này và cải tạo thành hầm lắng T02, T03 và bể điều hòa T04. Lưu ý các bể này phải được lót bạc chống thấm HDPE.
• Tiến hành đào đất lót bạc HDPE các bể xử lý nước thải như trong bản vẽ chương 4 để giảm chi phí đầu tư.
• Công tác đào đất được thực hiện bởi chủ đầu tư.
• Công tác lót bạc, thi công hệ thống xử lý nước thải được thực hiện bởi Việt Envi

Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi được đề xuất như sau

Nước thải phát sinh khu chuồng trại nuôi heo sẽ theo đường ống thu gom dẫn qua song chắn rác trước khi tự chảy vào bể thu gom. Sau đó, nước thải từ bể thu gom được bơm qua bể biogas để thực hiện quá trình xử lý kỵ khí, nước thải sau đó tự chảy về bể điều hòa. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua các công trình

đơn vị khác của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Chức năng của các công trình đơn vị như sau:

Bể biogas T01- hiện hữu

Nước thải từ chăn nuôi heo có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học cao nên áp dụng công trình xử lý kỵ khí như bể biogas cho hiệu quả xử lý cao, dễ vận hành.

Quá trình xử lý sinh học kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CH4 và CO2  nhờ nhóm vi sịnh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có Oxy. Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp, nhằm mục đích phân hủy các chất hữu cơ, tạo ra hàng loạt các phản ứng trung gian.

Phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ  → CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Nhìn chung, quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra theo bốn giai đoạn tổng quát: Thủy phân, acid hóa, acetate hóa, methane hóa. Trong giai đoạn thủy phân, các chất thải hữu cơ chứa nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo, carbonhydrate, cellulose, lignin… sẽ cắt mạch tạo thành các phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành các amino acid, carbonhydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid béo. Cuối cùng trong quá trình methane hóa, vi khuẩn metan sẽ làm nhiệm vụ phân giải acid thành hỗn hợp khí CH4, và một số thành phần khí đơn giản khác.

Nước thải sau khi qua bể biogas hàm tiếp tục tự chảy qua bể điều hòa của hệ thống xử lý chăn nuôi.

Hồ lắng T02,T03 – hiện hữu

Nhiệm vụ: lắng các bông cặn lơ lững và tách các bông cặn này ra khỏi nước thải.

Nước thải từ biogas sẽ được phân phối theo suốt chiều dài của các hồ. Khi đó các bông bùn có tỉ trọng đủ lớn thắng được vận tốc của dòng nước thải chảy ngang sẽ lắng xuống đáy bể lắng.

Nước thải sau khi lắng các bông cặn sẽ tự chảy qua bể điều hòa.

Bể điều hoà T04 – hiện hữu

Bể điều hòa là nơi tập trung các nguồn nước thải và đồng thời để chứa nước cho hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi hoạt động liên tục.

Bể điều hòa có tác dụng ổn định nồng độ, và là bể chứa để duy trì nước liên tục cho hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi. Vì vậy, bể điều hòa là công trình đơn vị không thể thiếu trong bất kỳ một trạm xử lý nước thải nào.

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo chế độ làm việc ổn định và liên tục cho các công trình xử lý, tránh hiện tượng hệ thống xử lý bị quá tải. Nước thải sau bể điều hòa được bơm lên bể sinh học thiếu khí T05.

Bể sinh học thiếu khí T05 – xây mới

Nước thải từ bể điều hòa được bơm nước thải bơm qua bể sinh học thiếu khí theo hướng từ dưới lên.

Bể sinh học này có có nhiệm vụ khử Nitơ. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng do tác động của dòng chảy. Nước thải sau khi qua bể sinh học thiếu khí sẽ tự chảy sang bể sinh học hiếu khí T06  để tiếp tục được xử lý nước thải chăn nuôi.

Bể sinh học hiếu khí T06 – xây mới

Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính lơ lững là công trình đơn vị quyết định hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi.

Bể sinh học hiếu khí có dòng chảy cùng chiều với dòng khí từ dưới lên. Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng. Các vi sinh hiếu khí sẽ sử dụng oxy và chuyển hoá chất ô nhiễm hữu cơ thành sinh khối. Quá trình này diễn ra nhanh nhất ở giai đoạn đầu và giảm dần về phía cuối bể. Trong môi trường hiếu khí (nhờ O2 sục vào), vi sinh hiếu khí tiêu thụ các chất hữu cơ để phát triển, tăng sinh khối và làm giảm tải lượng ô nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất.

Nước sau khi ra khỏi công trình đơn vị này, hàm lượng COD và BOD giảm 80-95%, Nước thải sau khi oxi hóa các hợp chất hữu cơ & chuyển hóa Amoni thành Nitrate sẽ được tuần hoàn 100% về bể sinh học thiếu khí để khử Nittơ.

Nước thải sau khi qua bể sinh học hiếu khí sẽ tự chảy qua bể lắng T07.

Bể lắng T07 – xây mới

Nhiệm vụ: lắng các bông bùn vi sinh và tách các bông bùn này ra khỏi nước thải.

Nước thải từ bể sinh học hiếu khí T06 được dẫn vào ống phân phối nhằm phân phối đều trên toàn bộ mặt diện tích ngang ở đáy bể. Ống phân phối trung tâm được thiết kế sao cho nước khi ra khỏi ống và đi lên với vận tốc chậm nhất (trong trạng thái tĩnh), khi đó các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Nước thải ra khỏi thiết bị lắng có nồng độ COD, BOD giảm 70-80% (hiệu quả lắng đạt 70-80%). Bùn dư lắng ở đáy bể lắng được cầu gạt bùn gom về rốn bể và bơm bùn thải bơm bùn tuần hoàn về bể sinh học thiếu khí T05, phần bùn dư được đưa về bể phân hủy bùn T10.

Nước thải sau khi lắng các bông bùn tự chảy qua hồ ổn định T08 của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo.

Hồ hoàn thiện T08 – hiện hữu

Nước thải sau khi lắng bông cặn được đưa đến hồ sinh học nhằm xử lý triệt để hàm lượng các chất hữu cơ và thành phần dinh dưỡng (N, P) trong nguồn nước nhờ vào khả năng tự làm sạch của nước dưới tác dụng của các vi sinh vật và thủy sinh vật.

Nguyên tắc hoạt động: Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy hóa từ không khí để oxy hóa các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân hủy, oxy hóa các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Để hồ sinh học hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu.

Bể khử trùng T09 – xây mới

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn trong 100ml, hầu hết các loại vi khuẩn này tồn tại trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh, nhưng cũng không loại trừ một số loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh.

Khi cho Chlorine vào nước, hóa chất Chlorine có tính oxi hóa mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào vi sinh vật làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.

Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn nguồn xả: QCVN 40: 2011/BTNMT

 Với công nghệ trên, chúng tôi đã thành công trong việc xử lý nước thải chăn nuôi heo nái, chất lượng nước đầu ra đạt chuẩn xả thải môi trường và được cơ quan nhà nước chứng nhận, chi phí đầu tư thấp hơn 20% so với thị trường

Để tìm hiểu rõ hon về giá thành xây dựng và diện tích xây dựng hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi vui lòng liên hệ tại

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG VIỆT ENVI

Văn Phòng: 402 Nguyễn Kiệm, Phường 3, Phú Nhuận, TP.HCM

Điện thoại: 0917 952 786 Minh Trọng

Web: www.congtyxulynuoc.com

Facebook: www.facebook.com/Công-ty-TNHH-Công-Nghệ-Môi-Trường-Việt-Envi

Email: moitruongviet.envi@gmail.com