Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo

Tổng quan ngành chăn nuôi

Năm 2020 Cục chăn nuôi định hướng tăng trưởng giá trị sản xuất đạt khoảng 4%; Sản lượng thịt các loại đạt khoảng 5,5 triệu tấn, thịt lợn khoảng 64-67%, thịt gia cầm khoảng 25-27%, thịt gia súc ăn cỏ khoảng 9-11%

Sản lượng trứng đạt khoảng 14,5 tỷ quả trứng và sản lượng sữa đạt khoảng 1,2 triệu tấn

Bình quân sản phẩm chăn nuôi/người đạt khoảng 57 kg thịt hơi các loại, khoảng 130-135 quả trứng, khoảng 13-15 kg sữa tươi

Tỷ trọng gia súc và gia cầm được giết mổ tập trung công nghiệp đạt tương ứng khoảng 50% và 40%

Tỷ trọng thịt gia súc, gia cầm được chế biến so với tổng sảnlượng thịt sản xuất ra hàng năm tương ứng khoảng 20-25%.

Những đặc trưng cơ bản của nước thải chăn nuôi heo

Nước thải chăn nuôi heo 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 lẳng, N, P và sinh vật gây bệnh.

Nó nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần tính chất của nước thải, bao gồm:

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, hidratcarbon và các dẫn xuất của chúng 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, SO2-.

Nito và Photpho

• Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất thấp, 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 hàm lượng N và P rất cao.

Vi sinh vật gây bệnh

• Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun sán gây bệnh.
• Theo nghiên cứu của nhiều tác giả (A. Kigirov,1982; G. Rheiheinmer,1985…) thì virus lở mồm long móng trong nước thải có thể tồn tại từ 100 – 120 ngày.
• Trứng giun sán có thể phát triển đến giai đoạn gây nhiễm sau 6 – 8 ngày và tồn tại 5 – 6 tháng

Các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo.

Xử lý theo phương pháp kỵ khí

Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng

Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

Về cấu trúc: Bể UASB là một bể xử lý với lớp bùn dưới đáy, có hệ thống tách và thu khí, nước ra ở phía trên.

Khi nước thải được phân phối từ phía dưới lên sẽ đi qua lớp bùn, các vi sinh vật kỵ khí có mật độ cao trong bùn sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải.

Bên trong bể UASB có các tấm chắn có khả năng tách bùn bị lôi kéo theo nước đầu ra.

Về đặc điểm: Cả ba quá trình phân hủy – lắng bùn – tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình. Sau khi hoạt động ổn định trong bể UASB hình thành loại bùn hạt có mật độ vi sinh rất cao, hoạt tính mạnh và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng.

Xử lý bằng Biogas

Bể Biogas: Công nghệ Biogas dựa nguyên lí hoạt động của vi sinh vật kỵ khí.

Trong điều kiện không có oxi các vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ biến thành năng lượng hoạt động và khí mê tan.

Hỗn hợp khí CH4 (Metan) , hidrosunfur (H¬2S), NOx, CO2….tạo thành khí biogas.

Bể Biogas dưới sự tác động của chế phẩm vi sinh tốc độ cao, kết hợp sự tác động của các loại vi sinh vật kỵ khí sẽ lên men nước thải, làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm có trong nước thải chăn nuôi.

Phù hợp với tải chịu đựng của hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi sau Biogas, đồng thời sinh ra khí Biogas quay lại sản xuất.

Hiệu suất xử lý BOD đạt khoảng 60%, do đó cần xử lý giai đoạn hai để đạt tiêu chuẩn về môi trường.

Thông thường cứ khoảng 1m3 khối thể tích ủ sẽ sinh ra 500L Biogas.

Nam Việt thi công Biogas xử lý nước thải chăn nuôi heo

Xử lý theo phương pháp hiếu khí

Xử lý nước thải theo phương pháp hiếu khí nhân tạo dựa trên nhu cầu oxy cần cung cấp cho vi sinh vật hiếu khí có trong nước thải hoạt động và phát triển.

Các vi sinh vật hiếu khí sử dụng các chất hữu cơ, các nguồn N và P cùng với một số nguyên tố vi lượng khác làm nguồn dinh dưỡng để xây dựng tế bào mới, phát triển tăng sinh khối.

Bên cạnh đó quá trình hô hấp nội bào cũng diễn ra song song, giải phóng CO2 và nước.

Cả hai quá trình dinh dưỡng và hô hấp của vi sinh vật đều cần oxy.

Để đáp ứng nhu cầu oxy hòa tan trong nước, người ta thường sử dụng hệ thống sục khí bề mặt bằng cách khuấy đảo hoặc bằng hệ thống khí nén.

Xử lý bằng phương pháp hóa lý

Sử dụng hóa chất để làm lắng đi các chất hữu cơ, vô cơ trong nước thải. Phương pháp xử lý hóa lý tiêu biểu là phương pháp keo tụ – tạo bông, phương pháp này sử dụng hóa chất PAC và Polimer để làm keo tụ và hình thành các bông cặn có tỉ trọng nặng hơn nước, từ đó nhờ trọng lực các hạt cặn này dễ dàng được lắng xuống đáy bể xử lý và được thu gom xử lý định kỳ.

Xử lý bằng các phương pháp khác

Mương oxy hóa:

Là mương dẫn dạng vòng có sục khí để tạo dòng chảy trong mương có vận tốc đủ xáo trộn bùn hoạt tính.

Vận tốc trong mương thường được thiết kế lớn hơn 3m/s để tránh lắng cặn. Mương oxy hóa có thể kết hợp quá trình xử lý N.

Bể hoạt động gián đoạn (SBR):

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cặn.

Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: (1) làm đầy, (2) phản ứng, (3) lắng, (4) xả cặn, (5) ngưng.

Hồ sinh học

Người ta có thể ứng dụng các quy trình tự nhiên trong các ao, hồ để xử lý nước thải.

Trong các hồ, hoạt động của vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí, quá trình cộng sinh của vi khuẩn và tảo là các quá trình sinh học chủ đạo.

Các quá trình lý học, hóa học bao gồm các hiện tượng pha loãng, lắng, hấp phụ, kết tủa, các phản ứng hóa học … cũng diễn ra tại đây.

Cánh đồng tưới

Dẫn nước thải theo hệ thống mương đất trên cánh đồng tưới, dùng bơm và ống phân phối phun nước thải lên mặt đất.

Một phần nước bốc hơi, phần còn lại thấm vào đất để tạo độ ẩm và cung cấp một phần chất dinh dưỡng cho cây cỏ sinh trưởng.

Phương pháp này chỉ được dùng hạn chế ở những nơi có khối lượng nước thải nhỏ, vùng đất khô cằn xa khu dân cư, độ bốc hơi cao và đất luôn thiếu độ ẩm.

Cánh đồng tưới không được trồng rau xanh và cây thực phẩm vì vi khuẩn, virus gây bệnh trong nước thải chưa được loại bỏ có thể gây tác hại cho sức khỏe của con người sử dụng các loại rau và thực phẩm này.

Tìm hiểu rõ hơn về công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo tại đây