1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt, tỉnh Bình Phước công suất 200 m3 /ngđ

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt, tỉnh Bình Phước công suất 200 m3 /ngđ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi. Nghiên cứu các nguồn phát sinh nước thải trong dây chuyền sản xuất. Tính toán và thiết kế hệ thống xử lí nước thải chăn nuôi đạt tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt. Mời các bạn tham khảo! BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI CHO CÔNG TY TNHH CHĂN NUÔI MINH PHÁT ĐẠT, TỈNH BÌNH PHƯỚC CÔNG SUẤT 200 M3/NGÀY ĐÊM

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 110

Ngày tạo 10/12/2021 3:44:36 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 1.90 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế hệ thống xử ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI CHO CÔNG TY TNHH CHĂN NUÔI MINH PHÁT ĐẠT, TỈNH BÌNH PHƯỚC CÔNG SUẤT 200 M3/NGÀY ĐÊM Ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS. Tôn Thất Lãng Sinh viên thực hiện :Nguyễn Trần Kim Ngân MSSV: 1411090501 Lớp: 14DMT04 TP. Hồ Chí Minh, 2018
  2. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt, tỉnh Bình Phước công suất 200 m3/ngđ” là công trình nghiên cứu của bản thân. Những phần sử dụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàn toàn trung thực, nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra. TPHCM, ngày 30 tháng 07 năm 2018 Sinh viên Nguyễn Trần Kim Ngân
  3. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm báo cáo thực tập tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của quý công ty, quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS. Tôn Thất Lãng, giảng viên trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TPHCM - người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Công nghệ TPHCM nói chung, các thầy cô trong ngành Kỹ thuật Môi trường nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp. TPHCM, ngày.....tháng....năm..... Sinh Viên Thực Hiện
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................6 1. Đặt vấn đề ......................................................................................................6 2. Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI ..................................9 1.1. Thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi .............................................9 1.1.1. Các chất hữu cơ và vô cơ ........................................................................9 1.1.2. N và P......................................................................................................9 1.1.3. Vi sinh vật gây bệnh ...............................................................................9 1.2. Tổng quan về công ty TNHH chăn nuôi Minh Phát Đạt ...............................9 1.2.1. Giới thiệu ................................................................................................9 1.2.2. Chức năng và nhiệm vụ ........................................................................10 1.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi …………………………………………………………………………….10 1.3.1. Các nước trên thế giới ...........................................................................10 1.3.2. Ở Việt Nam ...........................................................................................13 1.4. Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi ...............................................16 1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học ....................................................................16 1.4.2. Phương pháp xử lý hóa lý .....................................................................17 1.4.3. Phương pháp xử lý sinh học .................................................................18 1.4.3.1. Phương pháp xử lý hiếu khí ...........................................................18 1.4.3.2. Phương pháp xử lý kỵ khí ..............................................................18 1.4.3.3. Các hệ thống xử lý nhân tạo bằng phương pháp sinh học .............19 1.4.3.4. Các hệ thống xử lý tự nhiên bằng phương pháp sinh học ..............23 1.4.3.5. Ứng dụng thực vật nước để xử lý nước thải chăn nuôi ..................27 1.4.3.6. Ứng dụng lục bình để xử lý nước thải chăn nuôi ...........................28 CHƯƠNG 2. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI TẠI CÔNG TY TNHH MINH PHÁT ĐẠT CÔNG SUẤT 200M3/NGĐ. ..............33 2.1. Cơ sở lựa chọn phương án xử lý nước thải .................................................33 SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 1 MSSV: 1411090501
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG 2.2. Phương án 1 .................................................................................................33 2.3. Phương án 2 .................................................................................................35 2.4. Cơ sở lựa chọn sơ đồ công nghệ ..................................................................37 2.5. So sánh hai phương án và lựa chọn sơ đồ công nghệ ..................................37 2.5.1. Hiệu quả xử lý của hai phương án ........................................................37 2.5.2. Lựa chọn sơ đồ công nghệ ....................................................................39 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI CỦA CÔNG TY TNHH MINH PHÁT ĐẠT CÔNG SUẤT 200M3/NGĐ...40 3.1. Song chắn rác...............................................................................................40 3.2. Ngăn tiếp nhận .............................................................................................43 3.3. Bể lắng cát ...................................................................................................45 3.4. Bể điều hòa ..................................................................................................46 3.5. Bể lắng I .......................................................................................................52 3.6. Bể UASB .....................................................................................................57 3.7. Bể Anoxic ....................................................................................................67 3.8. Bể Aerotank .................................................................................................68 3.9. Bể lắng đợt II ...............................................................................................76 3.10. Bể khử trùng ................................................................................................78 CHƯƠNG 4. DỰ TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH ...........83 4.1. Dự chi phí đầu tư ...........................................................................................83 4.2. Dự toán chi phí xây dựng ...............................................................................83 4.3. Dự toán thiết bị ..............................................................................................84 4.4. Dự toán chi phí cho 1m3 nước thải ................................................................86 4.5. Quản lí vận hành ............................................................................................88 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................92 PHỤ LỤC ..................................................................................................................93 SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 2 MSSV: 1411090501
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát xử lý nước thải giàu chất hữu cơ sinh học. Hình 1.2. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình. Hình 1.3. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình. Hình 1.4. Quy trình ủ phân đối với quy mô nhỏ. Hình 1.5. Quy trình ủ phân đối với quy mô vừa và lớn. Hình 1.6. Quy trình ủ phân đối với quy mô vừa và lớn. Hình 1.7. Bể UASB. Hình 1.8. Ao hồ hiếu khí (hồ sinh học hiếu khí). Hình 1.9. Hồ tùy nghi. Hình 1.10. Hồ kỵ khí. Hình 1.11. Hình dạng của cây lục bình. Hình 1.12. Hồ hiếu khí sử dụng thực vật nước là lục bình. Hình 2.1. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi. Hình 2.2. Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 3 MSSV: 1411090501
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Một số thực vật nước phổ biến ( Chongrak Polprasert,1997). Bảng 1.2. Vai trò của các bộ phận của thực vật nước trong hệ thống xử lý ( Chongrak Polprasert, 1997). Bảng 2.1. Thành phần nước thải chăn nuôi. Bảng 2.2. Hiệu quả xử lí từ các công trình ở phương án 1. Bảng 2.3. Hiệu quả xử lí từ các công trình ở phương án 2. Bảng 2.4. So sánh giữa hai phương án. Bảng 3.1. Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác. Bảng 3.2. Kích thước của ngăn tiếp nhận. Bảng 3.3. Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí. Bảng 3.4. Tổng hợp tính toán bể điều hòa. Bảng 3.5. Các thông số đặc trưng cho bể lắng ly tâm. Bảng 3.6. Tổng hợp tính toán bể lắng I. Bảng 3.7. Tóm tắt thông số thiết kế bể UASB. Bảng 3.8. Tóm tắt thông số thiết kế bể Anoxic. Bảng 3.9. Tổng hợp tính toán bể Aerotank. Bảng 4.1. Dự toán chi phí đầu tư xây dựng. Bảng 4.2. Dự toán thiết bị. Bảng 4.3. Chi phí cho điện năng tiêu thụ. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 4 MSSV: 1411090501
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 – Biochemical Oxygen Demand COD – Chemical Oxygen Demand DO - Dissolved Oxygen N – Total Nitrogen Ngđ - ngày đêm P – Phosphate P2O5 PE – Polyetylen SS – Total Sulphur TB – Thiết bị TNHH – Trách nhiệm hữu hạn TPHCM – Thành phố Hồ Chí Minh UASB - Upflow anaerobic sludge blanket ( Bể UASB) VSV – Vi sinh vật XD – Xây dựng SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 5 MSSV: 1411090501
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG LỜI MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Người dân Việt từ xưa đến nay vẫn chú trọng phát triển nông nghiệp, trong đó hai ngành chính để phát triển là trồng cây lúa và chăn nuôi gia súc, chủ yếu là chăn nuôi heo. Chăn nuôi heo không chỉ cung cấp phần lớn thịt tiêu thụ hằng ngày, là nguồn cung cấp phân hữu cơ cho cây trồng, mà chăn nuôi heo còn tận dụng thức ăn và thu hút lao động dư thừa trong nông nghiệp. Với những đặc tính riêng của nó như tăng trọng nhanh, vòng đời ngắn chăn nuôi heo luôn được quan tâm và nó trở thành con vật không thể thiếu được của cuộc sống hằng ngày trong hầu hết các gia đình nông dân. Trong những năm gần đây đời sống của nhân dân ta không ngừng được cải thiện và nâng cao, nhu cầu tiêu thụ thịt trong đó chủ yếu là thịt heo ngày một tăng cả về số lượng và chất lượng đã thúc đẩy ngành chăn nuôi heo bước sang bước phát triển mới. Hiện nay trên cả nước ta đã xây dựng nhiều mô hình trang trại chăn nuôi heo với quy mô lớn, chủ yếu phân bố tại năm vùng trọng điểm là Mộc Châu (Sơn La), Hà Nội và các vùng phụ cận, khu vực TPHCM và các tỉnh xung quanh, Lâm Đồng và một số tỉnh duyên hải miền Trung. Bên cạnh những mặt tích cực, vấn đề môi trường do ngành chăn nuôi gây ra đang được dư luận và các nhà làm công tác môi trường quan tâm. Ở các nước có nền chăn nuôi công nghiệp phát triển mạnh như Hà Lan, Anh, Mỹ, Hàn Quốc,… thì đây là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất. Ở Việt Nam, khía cạnh môi trường của ngành chăn nuôi chỉ được quan tâm trong vài năm trở lại đây khi tốc độ phát triển chăn nuôi ngày càng tăng, lượng chất thải do chăn nuôi đưa vào môi trường ngày càng nhiều, đe dọa đến môi trường đất, nước, không khí xung quanh một cách nghiêm trọng. 2. Tính cấp thiết của đề tài Nguồn nước thải chăn nuôi là một nguồn nước thải có chứa nhiều loại chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán,... Nguồn nước thải này có nguy cơ gây ô nhiễm các tầng nước mặt, nước ngầm và trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 6 MSSV: 1411090501
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG dịch bệnh cho đàn gia súc. Đồng thời nó có thể lây lan một số bệnh cho con người và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh vì nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều mầm bệnh như: Samonella, Leptospira, Clostridium tetani,... nếu không xử lý kịp thời. Bên cạnh đó, còn có nhiều loại khí được tạo ra bởi hoạt động của vi sinh vật như NH3, CO2, CH4, H2S,... Các loại khí này có thể gây nhiễm độc không khí và nguồn nước ngầm ảnh hưởng đến đời sống con người và hệ thống sinh thái. Chính vì vậy, tôi chọn đề tài “ Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho công ty TNHH chăn nuôi Minh Phát Đạt, tỉnh Bình Phước.” a. Tình hình nghiên cứu Tìm hiểu và đưa ra công nghệ xử lí phù hợp, tối ưu nhất. b. Mục đích nghiên cứu o Xác định thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi. o Nghiên cứu các nguồn phát sinh nước thải trong dây chuyền sản xuất. o Tính toán và thiết kế hệ thống xử lí nước thải chăn nuôi đạt tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt. c. Nhiệm vụ nghiên cứu • Tính toán và thiết kế hệ thống xử lí nước thải chăn nuôi. d. Phương pháp nghiên cứu o Phương pháp khảo sát thực địa: khảo sát thực tế tại nhà máy làm cơ sở thiết kế hệ thống. o Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về ngành chăn nuôi, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải. o Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp. o Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. o Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 7 MSSV: 1411090501
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG e. Phạm vi nghiên cứu Chỉ áp dụng cho xử lý nước thải chăn nuôi công suất 200 m3/ngđ. Không áp dụng cho nước thải ngành khác. Chất thải rắn và khí không tính đến trong đồ án này. f. Các kết quả đạt được của đề tài • Nước thải của nhà máy sau khi qua hệ thống xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 62-MT:2016/BTNMT, cột A. g. Tài liệu tham khảo h. Kết cấu của ĐA/KLTN MỞ ĐẦU • Đặt vấn đề ….…………………………….……………….…………........... • Mục đích nghiên cứu đề tài….…………………………….…………........... • Đối tượng và phạm vi thực hiện….…………………………….……........... - Đối tượng….…………………………….……..………….…...... - Phạm vi nghiên cứu….…………………………….……...…….. - Thời gian thực hiện….…………………………….……...……... • Phương pháp thực hiện….…………………………….……...……….......... SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 8 MSSV: 1411090501
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI 1.1. Thành phần, tính chất của nước thải chăn nuôi Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc trưng có khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ lửng, N và P, vi sinh vật gây bệnh. Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra môi trường bên ngoài. Việc lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần, tính chất nước thải, bao gồm: 1.1.1. Các chất hữu cơ và vô cơ Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70-80% gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcacbon và các dẫn xuất của chúng có trong phân, thức ăn thừa. hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy. Các chất vô cơ chiếm 20-30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối clorua, SO42-,… 1.1.2. N và P Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên khi ăn thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài tiết ra ngoài theo phân và nước tiểu. Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi là 571-1026 mg/l, Photpho từ 39-94 mg/l. 1.1.3. Vi sinh vật gây bệnh Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh. 1.2. Tổng quan về công ty TNHH chăn nuôi Minh Phát Đạt 1.2.1. Giới thiệu - Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt được thành lập theo giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 3801150725 do Phòng kinh doanh, Sở kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bình Phước cấp lần đầu ngày 20/06/2017 với chủ đầu tư là Giám đốc Đặng Thị Ngọc Dung. - Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt dự kiến đầu tư trang trại chăn nuôi heo thịt quy mô 12.000 con/năm trên khu đất có diện tích 100.156,6 m2 tại Ấp Tân Lập, xã Phước Thiện, huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 9 MSSV: 1411090501
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG - Nguồn gốc đất: khu đất thuộc sử dụng đất của Công ty TNHH Nông sản Đài Loan ( nay đổi tên thành Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước), được UBND tỉnh cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất số T00478 ngày 26/11/2007. Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt thỏa thuận nhận chuyển nhượng tài sản gắn liền với quyền sử dụng đất thuê trả tiền hàng năm và chuyển mục đích sử dụng đất để thực hiện dự án. - Vị trí tiếp giáp: phía Đông giáp đường nội bộ, phía Tây giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước, phía Nam giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước, phía Bắc giáp Công ty TNHH Nông nghiệp Hữu cơ Bình Phước. (Nguồn: [1]) 1.2.2. Chức năng và nhiệm vụ - Chăn nuôi heo thịt tập trung theo hướng quy mô công nghieejpnhawfm xuất bán heo thịt thành phẩm trên 90kg. - Ngoài ra còn kinh doanh một số ngành khác như: kinh doanh bất động sản, quyền sử dụng đất thuộc chủ sở hữu, chủ sử dụng hoặc đi thuê; trồng cây cao su; chăn nuôi trâu, bò, dê, cừu và gia cầm;… 1.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi 1.3.1. Các nước trên thế giới Ở châu Á, các nước như Trung Quốc, Thái Lan,… là những nước có ngành chăn nuôi công nghiệp lớn trong khu vực nên rất quan tâm đến vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi. Trung Quốc đã tìm ra nhiều công nghệ xử lý nước thải thích hợp như là: - Kỹ thuật lọc yếm khí - Kỹ thuật phân hủy yếm khí 2 giai đoạn - Bể biogas tự hoại SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 10 MSSV: 1411090501
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG Hiện nay ở Trung Quốc các bể Biogas tự hoại đã sử dụng rộng rãi như phần phụ trợ cho các hệ thống xử lý trung tâm. Bể biogas là một phần không thể thiếu trong các hộ gia đình chăn nuôi heo vừa và nhỏ ở các vùng nông thôn, nó vừa xử lý được nước thải, vừa giảm mùi hôi thối, hơn nữa nó còn tạo ra năng lượng để sử dụng. Trong lĩnh vực nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi tại Thái Lan thì đại học Chiang Mai đã có nhiều đóng góp rất lớn. HYPHI (hệ thống xử lý tốc độ cao kết hợp với hệ thống chảy nút) : hệ thống HYPHI gồm có thùng lắng, bể chảy nút và bể UASB. Phân heo được tách thành 2 đường, đường thứ nhất là chất lỏng có ít chất rắn tổng số, còn đường thứ hai là phần chất rắn với nồng độ chất rắn tổng số cao, kỹ thuật này đã được xây dựng cho các trại chăn nuôi vừa và lớn. Ở Nga các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi heo, bò dưới các điều kiện ưa nóng và ưa lạnh trong điều kiện khí hậu ở Nga. Một số tác giả Úc cho rằng chiến lược giải quyết vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi heo là sử dụng kỹ thuật SBR ( Sequencing Batch Reactor). Ở Ý, các loại nước thải giàu Nito và Photpho như nước thải chăn nuôi heo thì các biện pháp xử lý thông thường không thể đạt được các tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng Nito và Photpho trong nước sau xử lý. Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôigiàu chất hữu cơ ở Ý là SBR có thể giảm trên 97% nồng độ COD, Nito, Photpho. Nhận xét chung về công nghệ xử lý nước thải giàu chất hữu cơ sinh học trên thế giới là áp dụng tổng thể và đồng bộ các thành tựu kỹ thuật lên men yếm khí, lên men hiếu khí và lên men thiếu khí, nhằm đáp ứng các nhu cầu về kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường. Trên cơ sở đó có thể đề xuất ra những giải pháp kỹ thuật phù hợp với từng điều kiện sản xuất cụ thể. Sơ đồ khái quát sau đây là cơ sở lựa chọn mô hình xử lý thích hợp. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 11 MSSV: 1411090501
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG Nước AEROTAN Phân hủy K thải vào yếm khí tốc độ thấp Lọc hiếm khí UASB RBC Bể Nước Bể điều lắng ra hòa Tháp lọc Lọc hiếu yếm khí khí và thiếu khí Phân hủy Hồ thực Bùn yếm khí vật thủy Bùn, cặn tiếp xúc sinh Xử lý yếm khí Xử lý hiếu khí Mục tiêu kết 1) 90% BOD → 1) N.P.K và các quả Biogas loại yếu tố gây chủ độc yếu 2) 99% mầm bệnh bị diệt 2) Tiếp tục giảm COD và BOD 3) N.P.K còn nguyên Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát xử lý nước thải giàu chất hữu cơ sinh học. 3 SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 12 MSSV: 1411090501
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG 1.3.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, nước thải chăn nuôi heo được coi là một trong những nguồn nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng. Việc mở rộng các khu dân cư xung quanh xí nghiệp chăn nuôi heo nếu không được giải quyết thỏa đáng sẽ gây ra ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và gây ra những vấn đề mang tính chất xã hội phức tạp. Nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực xử lý nước thải chăn nuôi đang được hết sức quan tâm vì mục tiêu giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, đồng thời với việc tạo ra năng lượng mới. Các nghiên cứu về xử lý nước thải chăn nuôi ở Việt Nam đang tập trung vào hai hướng chính, hướng thứ nhất là sử dụng các thiết bị yếm khí tốc độ thấp như bể lên men tạo khí Biogas kiểu Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, hoặc dùng các túi PE. Hướng này nhằm mục đích xây dựng kỹ thuật xử lý yếm khí nước thải chăn nuôi trong các hộ gia đình với số đầu tư không quá nhiều. Hướng thứ hai là xây dựng quy trình công nghệ và thiết bị tương đối hoàn chỉnh, đồng bộ nhằm áp dụng trong các xí nghiệp chăn nuôi mang tính chất công nghiệp. Trong các nghiên cứu về công trình xử lý nước thải chăn nuôi công nghiệp đã đưa ra các kiến nghị sau: - Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi công nghiệp đang được tiến hành như sau: (1) Xử lý cơ học, lắng 1; (2) Xử lý sinh học: bắt đầu bằng sinh học kỵ khí UASB, tiếp theo là sinh học hiếu khí ( Aerotank hoặc hồ sinh học ); (3) Khử trùng trước khi đưa ra ngoài môi trường. Nhìn chung những nghiên cứu của chúng ta đã đi đúng hướng tiếp cận được công nghệ thế giới đang quan tâm nhiều. Tuy nhiên số lượng nghiên cứu và chất lượng các nghiên cứu của chúng ta còn cần được nâng cao hơn, nhằm nhanh chóng được áp dụng trong thực tế sản xuất. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 13 MSSV: 1411090501
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG CÁC QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI THAM KHẢO ❖ Đối với quy mô hộ gia đình Do lượng chất thải chăn nuôi thải ra hằng ngày còn ít nên các cơ sở chăn nuôi hộ gia đình có thể thu gom quét dọn thường xuyên. Có thể áp dụng một số biện pháp xử lý chất thải theo các sơ đồ sau: Nước thải Bể tự Hố ga chăn nuôi hoại Cặn lắng Nước thải đã xử lý thải ra nguồn Phân Ủ Phân Phân bón Hình 1.2. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình BIOGAS Nước thải Hầm Biogas Hồ lắng chăn nuôi Nước thải đã xử lý thải ra nguồn Hình 1.3. Quy trình ủ phân đối với hộ gia đình SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 14 MSSV: 1411090501
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG ❖ Đối với quy mô nhỏ Tại các cơ sở chăn nuôi quy mô nhỏ, lượng phân gia súc thải ra hằng ngày khoảng vài trăm ký, do đó việc sử dụng túi và Biogas để xử lý phân là không khả thi vì tốn rất nhiều diện tích và công xây dựng. Trường hợp này ta có thể tách riêng các quá trình xử lý phân và nước thải. Nước thải chăn nuôi được xử lý bằng hệ thống Biogas, phân được thu gom và xử lý riêng bằng quá trình làm phân bón. Cặn lắng từ khâu xử lý nước thải được thu gom xử lý chung với phân và nước rỉ trong quá trình ủ phân có thể đưa ngược trở lại hệ thống xử lý nước thải. Nước thải Hầm Hồ lắng chăn nuôi Biogas Nước thải đã xử lý Cặn lắng thải ra nguồn Phân Ủ phân Phân bón Hình 1.4. Quy trình ủ phân đối với quy mô nhỏ. ❖ Đối với quy mô vừa và lớn Với quy mô vừa trở lên, việc đầu tư cho một hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi là có thể thực hiện được. Tùy vào trường hợp cụ thể mà có thể áp dụng một số quy trình sau đây: Nước thải chăn nuôi Lắng UASB Lắng Phân Ủ phân Phân bón Thải ra nguồn Hình 1.5. Quy trình ủ phân đối với quy mô vừa và lớn. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 15 MSSV: 1411090501
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG Nước thải Hồ kỵ Hồ tùy Hồ Lắng chăn khí nghi hiếu nuôi khí Thải ra Phân Ủ phân Phân bón nguồn Hình 1.6. Quy trình ủ phân đối với quy mô vừa và lớn. Đối với các cơ sở quy mô lớn, để rút ngắn thời gian xử lý và tăng hiệu quả xử lý, có thể them khâu tiền xử lý trước khâu xử lý sinh học hoặc kết hợp xử lý sinh học với xử lý bậc cao. 1.4. Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi Việc xử lý nước thải chăn nuôi heo nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận. Việc lựa chọn các phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý phụ thuộc vào các yếu tố như: ✓ Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước ✓ Lưu lượng nước thải ✓ Các điều kiện của trại chăn nuôi ✓ Hiệu quả xử lý Đối với nước thải chăn nuôi có thể áp dụng các phương pháp xử lý sau: ✓ Phương pháp cơ học ✓ Phương pháp hóa lý ✓ Phương pháp sinh học Trong các phương pháp trên ta chọn phương pháp sinh học làm phương pháp chính. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình cơ học, hóa lý. 1.4.1. Phương pháp xử lý cơ học SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 16 MSSV: 1411090501
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS. TÔN THẤT LÃNG Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom, phân riêng. Có thể dùng song chắn rác, bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn thô dễ lắng tạo điều kiện thuận lợi và giảm khối tích của các công trình xử lý tiếp theo. Ngoài ra có thể dùng phương pháp ly tâm hoặc lọc. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi khá lớn ( khoảng vài ngàn mg/l) và dễ lắng nên có thể lắng sơ bộ trước rồi đưa sang các công trình xử lý sau. Sau khi tách, nước thải được đưa sang các công trình xử lý phía sau, còn phần chất rắn được đem đi ủ để làm phân bón. 1.4.2. Phương pháp xử lý hóa lý Nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ dạng hạt có kích thước nhỏ, khó lắng, khó có thể tách ra bằng các phương pháp cơ học thông thường vì tốn nhiều thời gian và hiệu quả không cao. Ta có thể áp dụng phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng. Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn sắt, phèn bùn,… kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng quá trình keo tụ. Nguyên tắc của phương pháp này là: cho vào trong nước thải các hạt keo mang điện tích trái dấu với các hạt lơ lửng có trong nước thải ( các hạt có nguồn gốc silic và các chất hữu cơ có trong nước thải mang điện tích âm, còn các hạt nhôm hidroxit và sắt hidroxit được đưa vào mang điện dương). Khi thế điện động của nước bị phá vỡ, các hạt mang điện trái dấu này sẽ lien kết lại thành các bông cặn có kích thước lớn hơn và dễ lắng hơn. Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (2001) tại trại chăn nuôi heo 2/9: phương pháp keo tụ có thể tách được 80-90% hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải chăn nuôi heo. [Nguồn: (2)] Ngoài ra keo tụ còn loại bỏ được P tồn tại dưới dạng PO43- do tạo thành kết tủa AlPO4 và FePO4. Phương pháp này loại bỏ được hầu hết các chất bẩn có trong nước thải chăn nuôi, tuy nhiên chi phí xử lý cao. Áp dụng phương pháp này để xử lý nước thải chăn nuôi là không hiệu quả về mặt kinh tế. SVTH: Nguyễn Trần Kim Ngân Trang 17 MSSV: 1411090501
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược