Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo điển hình trên địa bàn tỉnh bình phước

Nhiệm vụ và nội dung:  Khảo sát phân tích đánh giá hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh bình phước về các vấn đề sau:  Thông số ô nhiễm đầu vào nước thải chăn nuôi heo  Thông s

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS BÙI XUÂN AN

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 24 tháng 9 năm 2017

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được

sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN CAO HỌC

Họ và tên : TÔ THỊ HẰNG Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 22/05/1981 Nơi sinh: Hải Dương

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Môi Trường MSHV: 1541810008

I Tên đề tài: “Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo điển hình trên địa bàn tỉnh Bình Phước”

II Nhiệm vụ và nội dung:

 Khảo sát phân tích đánh giá hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh bình phước về các vấn đề sau:

 Thông số ô nhiễm đầu vào nước thải chăn nuôi heo

 Thông số kỹ thuật thiết kế hệ thống xử lý nước thải

 Thông số về hiệu qủa xử lý của từng hạng mục trong hệ thống xử lý nước thải được khảo sát

 Đề xuất công nghệ điển hình xử lý nước thải đạt QCVN MT:2016/BTNMT, cột B cho ngành chăn nuôi Heo trên địa bàn tỉnh Bình Phước

62- Xây đựng mô hình vận hành và đánh giá khi đưa vào áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh Bình Phước

 Phân tích tính khả thi của công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi đã đề xuất

III- Ngày giao nhiệm vụ Ngày 30 tháng 8 năm 2017

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ Ngày 24 tháng 9 năm 2017

V- Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS BÙI XUÂN AN

ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, luận văn này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, các thông tin, số liệu tài liệu trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc

Tp HCM ngày, tháng năm 2017

Tác giả

Tô Thi Hằng

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, hỗ trợ, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình từ quý thầy cô Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM

Trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn đến Quý thầy cô của Trường Đại Học Công Nghệ TP.HCM, phòng Quản lý Khoa học - Đào tạo sau Đại học, khoa Công nghệ Sinh học - Thực phẩm - Môi trường đặc biệt là những thầy cô đã tận tình truyền thụ kiến thức cho tôi suốt thời gian học tập tại Trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Trường Đại Học Hoa Sen và xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Bùi Xuân An giúp đỡ, hướng dẫn tôi nghiên cứu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin cảm ơn quý anh, chị và Ban lãnh các phòng ban chuyên môn đã tạo điều kiện cho tôi thu thập số liệu và điều tra khảo sát để có dữ liệu viết luận văn Đồng thời cảm ơn các cô chú, anh chị, đồng nghiệp tại Sở Tài nguyên và Môi trường Tỉnh Bình Phước và sở Nông nghiệp Tỉnh Bình Phước đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong quá trình làm việc, học tập và thực hiện luận văn này

Và cuối cùng, xin được tri ân, ghi nhớ tất cả tình cảm, nghĩa cử của gia đình và bạn hữu khắp nơi đã ủng hộ, giúp đỡ cho tôi trong suốt khóa học và trong thời gian thực hiện luận văn này

Học viên

TÔ THỊ HẰNG

TÓM TẮT

Đề tài luận văn cao học “Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo

điển hình trên địa bàn tỉnh Bình Phước” được thực hiện tại một số cơ sở chăn

nuôi trên địa bàn tỉnh Bình Phước với mục tiêu đề xuất các biện pháp xử lý nước thải phù hợp cho các hộ dân và các trang trại chăn heo công nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và góp phần phát triển ngành chăn nuôi theo hướng bền vững

Phương pháp chính sử dụng trong đề tài là khảo sát phân tích đánh giá một số hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh Bình Phước về các vấn đề như thông số ô nhiễm đầu vào nước thải chăn nuôi heo, Thông số kỹ thuật thiết kế hệ thống xử lý nước thải, hiệu qủa xử lý của từng hạng mục trong hệ thống xử lý nước thải được khảo sát Tác giả đã đề xuất các biện pháp xử lý nước thải phù hợp cho các hộ dân

và các trang trại chăn heo công nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và góp phần phát triển ngành chăn nuôi theo hướng bền vững trên địa bàn tỉnh Bình Phước Qua phương pháp phân tích hệ thống xây dựng mô hình vận hành và đánh giá khi đưa vào áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh Bình Phước và phân tích tính khả thi của công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi đã đề xuất

ABSTRACT

The thesis "The proposed typical technology for the treatment of pig-raising wastewater in Binh Phuoc province" was implemented in some small and large pig farms in Binh Phuoc province with the objective of proposing suitable wastewater treatment methods for households and industrial pig farms to protect the environment and contribute to sustainable livestock development

The main method used in the topic is to survey, analyze and evaluate some wastewater treatment systems in Binh Phuoc province on issues such as input pollution parameters of pig raising, technical parameters design of wastewater treatment system, efficiency of each item in waste water treatment system surveyed There were proposed suitable waste water treatment solutions for households and industrial pig farms Through the method of system analyzing, the operation and evaluation model were built when apply widely in Binh Phuoc and the feasibility of the technology of animal wastewater treatment has been proposed

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC v

Danh mục bảng vii

Danh mục HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Giới thiệu quy trình chăn nuôi heo thường được áp dụng tại tỉnh Bình Phước 4

1.1.1 Quy trình chăn nuôi heo nái 4

1.1.2 Quy trình chăn nuôi heo thịt 5

1.2 Thành phần, tính chất, ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi heo 6

1.2.1 Thành phần tính chất nước thải chăn nuôi heo 6

1.2.2 Những ảnh hưởng của nước thải phát sinh từ quá trình chăn nuôi heo 7

1.3 Một số nghiên cứu công nghệ xử lý trong và ngoài nước 8

1.3.1 Tình hình xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới 8

1.3.2 Tình hình xử lý nước thải trong nước 8

1.4 Các phương pháp xử lý 9

1.4.1 Phương pháp xử lý cơ học 9

1.4.2 Phương pháp xử lý hóa lý 10

(Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh, 2002 ) 11

1.4.3 Phương pháp xử lý sinh học 11

1.4.3.1 Phương pháp sinh học kị khí 11

1.4.3.2 Phương pháp sinh học hiếu khí 15

1.4.3.3 Phương pháp sinh học thiếu khí khử nitơ 17

1.4.3.4 Phương pháp sinh học kết hợp trong xử lý nước thải chăn nuôi heo22 CHƯƠNG 2 NỘI DUNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Nội dung nghiên cứu 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1 Phương pháp luận 25

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát và thu thập thông tin 26

2.2.3 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 26

2.2.4 Phương pháp lấy mẫu và phân tích mẫu 26

2.2.5 Phương pháp thực nghiệm 27

2.2.6 Phương pháp so sánh 27

2.2.7 Phương pháp chuyên gia 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Khảo sát, phân tích, đánh giá hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh Bình Phước 29

3.1.1 Quy mô nhỏ theo hộ gia đình 29

3.1.2 Quy mô chăn nuôi trung bình 30

3.1.3 Quy mô lớn nuôi tập trung trang trại cho thuê 34

3.2 Đề xuất công nghệ điển hình xử lý nước thải đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT, cột B cho ngành chăn nuôi heo trên đại bàn tỉnh Bình Phước 36

3.2.1 Quy mô nhỏ theo hộ gia đình 36

3.2.2 Quy mô chăn nuôi trung bình 37

3.2.3 Quy mô lớn nuôi tập trung trang trại cho thuê 40

3.3 Xây dựng mô hình vận hành và đánh giá khi đưa vào áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh Bình Phước 45

3.4 Phân tích tính khả thi của công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo đã đề xuất.49 72

3.5 Đánh giá về khả năng ứng dụng thực tế 87

KẾT LUẬN 88

KIẾN NGHỊ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi heo [6] 6

Bảng 1.2 Thành phần nước thải ở một số trại heo khu vực phía bắc [13] 7

Bảng 1.3 Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp keo tụ hóa học và phương pháp keo tụ hóa học kết hợp với điện hóa 10

Bảng 3.1.Kết quả được lấy vào ngày 10/01/2016 49

Bảng 3.2 Kết quả được lấy vào ngày 17/01/2016 49

Bảng 3.3 Kết quả được lấy vào ngày 13/02/2017 50

Bảng 3.5 Kết quả được lấy vào ngày 07/03/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 59 Bảng 3.6 Kết quả được lấy vào ngày 14/03/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 60 Bảng 3.7 Kết quả được lấy vào ngày 21/03/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 61 Bảng 3.8 Kết quả được lấy vào ngày 17/04/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 73 Bảng 3.9 Kết quả được lấy vào ngày 24/04/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 74 Bảng 3.10 Kết quả được lấy vào ngày 8/05/2017 với lượng bùn tuần hoàn 100 % 75 Bảng 3.11: Chi phí tổng hợp cho xây dựng hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi 87

Bảng 3.12: Chi phí vận hành cho hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi 87

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình chăn nuôi heo nái và chất thải phát sinh 4

Hình 1.2: Quy trình chăn nuôi heo thịt và chất thải phát sinh 5

Hình 1.3: Các gia đoạn phân hủy kỵ khí 13

Hình 1.4 Các quá trình sinh hóa xử lý nước thải trong hồ sinh học [8] 22

Hình 3.1 Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi quy mô hộ gia đình 36

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 220 m3/ngày đêm 32

Hình 3.3 Qui trình công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo quy mô vừa, công suất 200-500m3/ngày 39

Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 220 m3/ngày đêm 35

Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho Quy mô lớn nuôi tập trung trang trại cho thuê, công suất 500 m3/ngày đêm 41

Hình 3.6 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của hầm biogas 52 Hình 3.7 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 1 53

Hình 3.8 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 2 53

Hình 3.9 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của hầm biogas 54

Hình 3.10 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 1 54

Hình 3.11 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 2 55

Hình 3.13 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 1 56

Hình 3.15 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của hầm biogas58 Hình 3.16 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 1 58

Hình 3.17 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo sau bãi lọc trồng cây 2 59 Hình 3.18 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas khi lượng bùn tuần hoàn 100% 63 Hình 3.19 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas khi lượng bùn tuần hoàn 100% 64 Hình 3.20 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 64 Hình 3.21 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 65 Hình 3.22 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 65 Hình 3.23 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 66 Hình 3.24 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 66 Hình 3.25 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 67 Hình 3.26 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 67 Hình 3.27 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 68 Hình 3.28 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas khi lượng bùn tuần hoàn 100% 68 Hình 3.29 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 69 Hình 3.30 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 69

Hình 3.31 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 70 Hình 3.32 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của Bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 70 Hình 3.33 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tỗng N nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 71 Hình 3.34 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tỗng N nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 71 Hình 3.35 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tỗng N nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 72 Hình 3.36 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tỗng N nước thải chăn nuôi heo của bãi lọc trồng cây cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 72 Hình 3.37 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas 1,2 khi lượng bùn tuần hoàn 100% 77 Hình 3.38 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas 1,2 khi lượng bùn tuần hoàn 100% 77 Hình 3.39 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 78 Hình 3.40 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 78 Hình 3.41 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 79 Hình 3.42 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 79 Hình 3.43 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 80 Hình 3.44 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 80

Hình 3.45 Biểu đồ hiệu quả xử lý COD nước thải chăn nuôi heo của bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 81 Hình 3.46 Biểu đồ hiệu quả xử lý BOD5 nước thải chăn nuôi heo của bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 81 Hình 3.47 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas khi lượng bùn tuần hoàn 100% 82 Hình 3.48 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 82 Hình 3.49 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 83 Hình 3.50 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 83 Hình 3.51 Biểu đồ hiệu quả xử lý TSS nước thải chăn nuôi heo của Bãi lọc trồng cây khi lượng bùn tuần hoàn 100% 84 Hình 3.52 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của bể Biogas khi lượng bùn tuần hoàn 100% 84 Hình 3.53 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của bể Anoxic khi lượng bùn tuần hoàn 100% 85 Hình 3.54 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của bể Aerotank khi lượng bùn tuần hoàn 100% 85 Hình 3.55 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của bể lắng sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 86 Hình 3.56 Biểu đồ hiệu quả xử lý Tổng N nước thải chăn nuôi heo của bại lọc sinh học khi lượng bùn tuần hoàn 100% 86

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế ở nước ta, vấn đề ô nhiễm môi trường trở thành vấn đề bức thiết hiện nay Một trong những nguồn chất thải gây ô nhiễm môi trường là từ chăn nuôi Ngành chăn nuôi ở nước ta những năm gần đây đã và đang phát triển nhanh chóng về cả chất lượng và quy mô

Theo báo cáo Công tác Chăn nuôi tháng 07/2017 của phòng chăn nuôi – Chi cục thú y tỉnh Bình Phước thì tổng đàn heo trên địa bàn toàn tỉnh là 342.986 con, tăng 9,18% so với cùng kỳ năm 2016 [11]

- Chăn nuôi heo trang trại: Theo số liệu tổng hợp của ngành, tổng đàn heo chăn nuôi theo quy mô trang trại là 407.140 con/217 trang trại, tổng đàn hiện tại là 427.244 con, trong đó heo thịt là 205.347 con, heo nái 67.062 con, heo hậu bị là 26.948 con, đực giống 1.366 con, heo con là 126.521 con [11]

- Hình thức chăn nuôi: chăn nuôi gia công có 144 trang trại xây dựng chuồng trại cho các công ty chăn nuôi thuê là 41 trang trại có 34 trại: cụ kỵ, ông bà, bố m

và 07 trang trại hậu bị trang trại của công ty tư nhân là 05 trang trại và trang trại tư nhân là 27 trang trại Trong 216 trang trại có 59 trang trại chăn nuôi theo mô hình chuồng kín, hệ thống trại lạnh; 157 trang trại chăn nuôi theo mô hình chuồng hở [11]

- Về cơ cấu giống, toàn tỉnh có

+ 06 trại giống cụ kỵ, quy mô từ 350 con - 3.600 con;

+ 08 trại nái ông bà với quy mô từ 1.200 - 2.400 nái;

53 trại bố m , quy mô từ 60 nái - 2400 nái

06 trại hậu bị quy mô 10.000 con

143 trại thịt quy mô từ 250 - 12.000 con

Với sự phát triển chăn nuôi heo trên địa bàn Bình Phước theo hướng trang trại công nghiệp và bán công nghiệp như hiện nay, việc xử lý nước thải sau chăn nuôi heo là vấn đề cần phải lưu ý và quan tâm Vì nước thải trong chăn nuôi heo thường

có dung lượng lớn và bốc mùi hôi thối, các chất tạo mùi thường có sẵn trong nước

hoặc do vi sinh vật tạo thành từ các chất hữu cơ, nước thải càng thiếu oxy thì các chất tạo mùi được hình thành càng nhiều

Nước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống… là loại nước gây ô nhiễm nặng nhất vì nó có chứa các chất vô cơ, hữu cơ, khoáng chất… Hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi heo chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm: Protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như cellulose, acid amin Hàm lượng các chất vô cơ chiếm từ 20 -30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3-… Ngoài ra, nước thải trong chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật Các vi sinh vật này là những tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, chúng bao gồm các nhóm: vi khuẩn điển

hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigenla sp,Proteus, Clostridium sp…đây là các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ Các loại virus có thể tìm thấy trong nước thải như: corona virus, poio virus, aphtovirurrus… và ký sinh

trùng trong nước gồm các loại trứng và ấu trùng, ký sinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu và dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước [10]

Tổ chức Y tế Thế giới đã cảnh báo, nếu không có biện pháp thu gom và xử lý chất thải chăn nuôi sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người, vật nuôi và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Đặc biệt là các virus biến thể từ các dịch bệnh như

lở mồm long móng, dịch bệnh tai xanh ở heo có thể lây lan nhanh chóng và có thể cướp đi sinh mạng của rất nhiều người Ngoài ra, chất lượng nước ngầm cũng bị suy giảm đáng kể từ chính các dòng thải này

Vì vậy, đề tài “Đề xuất công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo điển hình

trên địa bàn tỉnh Bình Phước” là cần thiết, nhằm đề xuất công nghệ xử lý nước

thải chăn nuôi heo điển hình phù hợp cho các cơ sở hộ gia đình và trang trại quy mô công nghiệp, để cho nghành chăn nuôi heo phát triển bền vững

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Câu hỏi nghiên cứu

1 Hiện trạng các hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi trên địa bàn Bình Phước như thế nào ?

2 Công nghệ điển hình cho các hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi như thế nào

?

3 .Mô hình vận hành và đánh giá khi đưa áp dụng vào sản xuất đại trà ?

4 Công nghệ điển hình trên có khả thi khi ứng dụng rộng không ?

Mục đích nghiên cứu

Mục đích của đề tài là đề xuất các biện pháp xử lý nước thải phù hợp cho các hộ dân và các trang trại chăn heo công nghiệp nhằm bảo vệ môi trường và góp phần phát triển ngành chăn nuôi theo hướng bền vững trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Mục tiêu cụ thể

1 Nắm bắt hiện trạng hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh Bình Phước

2 Đề xuất công nghệ điển hình xử lý nước thải đạt QCVN MT:2016/BTNMT, cột B cho ngành chăn nuôi Heo

62-3 Xây dựng mô hình vận hành và đánh giá khi đưa vào áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh Bình Phước

4 Phân tích tính khả thi của công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi đã đề xuất

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

Ý nghĩa khoa học của luận văn

Đề tài đưa ra qui trình công nghệ điển hình với các thông số thiết kế và vận hành tối ưu mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường

Đề tài này sẽ là cơ sở tham chiếu cho các nghiên cứu sau này trong công nghệ điển hình xử lý nước thải chăn nuôi phù hợp trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Ý nghĩa thực tiễn của luận văn

Thông tư số 04/2016/TT-BTNMT về ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 62-MT:2016/BTNMT) Thì ngày 15/06/2016 thì nước thải chăn nuôi heo phải được xử lý đạt QCVN 62-MT:2016 trước khi xả thải ra môi trường

Vì vậy, đề tài được thực hiện nhằm nghiên cứu và đề xuất công nghệ điển hình

xử lý nước thải chăn nuôi nhằm bảo vệ môi trường, mang lại hiệu quả kinh tế và sự phát triển bền vững cho ngành chăn nuôi trên địa bàn tỉnh Bình Phước và có thể ứng dụng cho các tỉnh thành khác có cùng điều kiện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu quy trình chăn nuôi heo thường được áp dụng tại tỉnh Bình Phước

1.1.1 Quy trình chăn nuôi heo nái

Quy trình chăn nuôi heo nái được mô tả theo hình 1.1

Hình 1.1 Quy trình chăn nuôi heo nái và chất thải phát sinh

Mô tả quy trình chăn nuôi heo nái

Heo giống mua về theo chọn lọc đặc biệt, kiểm tra nghiêm ngặt, được chủng ngừa…Qua một hoặc hai chu kỳ sinh sản lại được tiến hành thanh lọc, loại ra thay thế con giống không đạt Khi heo đúng tuổi thì cho phối giống, sau đó mang thai Sau thời gian mang thai, mỗi con heo nái sinh sản khoảng 10 – 12 heo con Thời kỳ này heo con sống nhờ bú sữa m nên lớn rất nhanh Khoảng 2 tuần bắt đầu tập cho heo con ăn thức ăn thô kết hợp với bú sữa m , khi trọng lượng heo con có thể lên

Heo nái

Heo nái phối + mang thai

Heo nái sinh sản + heo con

Heo con  10 kg Cung cấp cho thị trường

- Heo nái nhập từ

Công ty CP

- Tiêm ngừa, cung

cấp thức ăn cho heo

Các vỏ chai, kim tiêm, chất thải rắn, nước thải,

tiếng ồn…

- Nuôi heo con khoảng

21-25 ngày thì xuất chuồng

- Cung cấp thức ăn cho

nước thải, tiếng ồn…

đến 10 kg/con, lúc này có thể đem xuất bán cho công ty chăn nuôi theo hợp đồng nuôi gia công heo giống hay bán cho thị trường địa phương

Qua thời gian nuôi khoảng 1 năm heo nái sẽ được tiến hành thanh lọc, loại ra thay thế con giống không đạt với số lượng thanh lọc chiếm khoảng 45% số lượng heo

1.1.2 Quy trình chăn nuôi heo thịt

Quy trình chăn nuôi heo nái được mô tả theo hình 1.2

Hình 1.2: Quy trình chăn nuôi heo thịt và chất thải phát sinh

Mô tả quy trình chăn nuôi heo thịt

Heo con được nhập ngày đầu không nên tắm heo, nên cho heo ăn khoảng ½ nhu cầu, sau 3 ngày mới cho ăn no, thời gian đầu sử dụng cùng loại thức ăn với nơi bán heo, sau đó nếu thay đổi loại thức ăn thì phải thay đổi từ từ, ngày cho ăn 3-4 lần Từ 2-3 ngày sau cần tăng dần khối lượng thức ăn, cho heo ăn hết khẩu phần tránh để thức ăn thừa trong máng

Heo lứa nuôi được 2-4 tháng tuổi và có trọng lượng trung bình từ 20-60 kg Đây

là thời kỳ cơ thể phát triển khung xương, hệ cơ, hệ thần kinh, do đó khẩu phần cần nhiều protein, khoáng chất, vitamin để phát triển cả chiều dài và chiều cao thân

Heo thịt được nuôi từ 4-6 tháng tuổi và có trọng lượng trung bình từ 95-105 kg

đủ trọng lượng để xuất bán Đây là thời kỳ heo tích lũy mỡ vào các sớ cơ, các mô liên kết nên heo sẽ phát triển theo chiều ngang, mập ra

Tiếng ồn, nước thải, phân heo

Heo con 1-2 tháng tuổi (12-20 kg)

Heo con tuyển

từ các trang trại

Nuôi heo

từ 4 – 6 tháng

Xuất bán heo có trọng lượng từ 95-105 kg

Tiếng ồn, nước thải, phân heo, mùi hôi

1.2 Thành phần, tính chất, ảnh hưởng của nước thải chăn nuôi heo

1.2.1 Thành phần tính chất nước thải chăn nuôi heo

Thành phần hóa học

Nước thải trong chăn nuôi heo bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống… là loại nước gây ô nhiễm nặng nhất vì nó có chứa các chất vô cơ, hữu cơ, khoáng chất… Hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi heo chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm: Protein, lipid, hydrocacbon và các dẫn xuất như cellulose, acid amin Hàm lượng các chất vô cơ chiếm từ 20 -30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3 [10]

Thành phần vi sinh vật

Nước thải trong chăn nuôi còn chứa rất nhiều vi sinh vật Các vi sinh vật này là những tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, chúng bao gồm các nhóm: vi khuẩn điển hình như: E.coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigenla sp, Proteus, Clostridium sp…đây là các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ Các loại virus có thể tìm thấy trong nước thải như: corona virus, poio virus, aphtovirurrus… và ký sinh trùng trong nước gồm các loại trứng và ấu trùng, ký sinh trùng đều được thải qua phân, nước tiểu và dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước [10]

Bảng 1.1 Thành phần và tính chất của nước thải chăn nuôi heo [6]

1.2.2 Những ảnh hưởng của nước thải phát sinh từ quá trình chăn nuôi heo

Nồng độ chất hữu cơ cao trong nước thải chăn nuôi heo khi xảy ra quá trình phân hủy sẽ làm giảm nồng độ ôxy hòa tan trong nước, gây thiếu ôxy cho các quá trình hô hấp của hệ thủy sinh vật Quá trình phân hủy chất hữu cơ còn tạo môi trường phân hủy yếm khí sinh ra các hợp chất độc và những loài tảo độc tác động xấu đến hệ sinh thái trong vùng Khi các hệ sinh vật nước bị suy giảm sẽ gây mất cân bằng sinh thái, cản trở quá trình tự làm sạch của sông, ao hồ Con người, động vật, thực vật gián tiếp sử dụng nguồn nước này cũng sẽ bị tác động và ảnh hưởng xấu

Nhiều khu vực chăn nuôi nước thải vẫn không qua hệ thống xử lý mà thải trực tiếp ra môi trường bên ngoài (Kênh rạch, sông, ao hay cống thoát nước chung của khu vực) Theo kết quả phân tích chất lượng nước thải chăn nuôi của Viện Công nghệ Môi trường Hà Nội [13] cho thấy nồng độ chất ô nhiễm ở một số trại heo khu vực phía bắc là rất cao

Bảng 1.2 Thành phần nước thải ở một số trại heo khu vực phía bắc [13]

Trong nước, nồng độ NO3- cao có thể gây độc hại cho con người Do trong hệ tiêu hóa, ở điều kiện thích hợp NO3- chuyển thành NO2- có thể hấp thu vào máu kết hợp với hồng cầu, ức chế chức năng vận chuyển ôxy của hồng cầu

1.3 Một số nghiên cứu công nghệ xử lý trong và ngoài nước

1.3.1 Tình hình xử lý nước thải chăn nuôi trên thế giới

Tại các nước phát triển việc ứng dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước thải chăn nuôi đã được nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến trong nhiều năm qua Tại Hà Lan, nước thải chăn nuôi thường được xử lý bằng công nghệ SBR qua 2 giai đoạn: giai đoạn hiếu khí chuyển hóa thành phần hữu cơ thành CO2, nhiệt năng

và nước, amoni được nitrat hóa thành nitrit và/hoặc khí nitơ giai đoạn kỵ khí xảy ra quá trình đề nitrat thành khí nitơ Phốtphat được loại bỏ từ pha lỏng bằng định lượng vôi vào bể sục khí

Tại Tây Ban Nha, nước thải chăn nuôi được xử lý bằng quy trình VALPUREN được cấp bằng sáng chế Tây Ban Nha số P9900761 Đây là quy trình xử lý kết hợp phân hủy kỵ khí tạo hơi nước và làm khô bùn bằng nhiệt năng được cấp bởi hỗn hợp khí sinh học và khí tự nhiên

Tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là UASB Đây là công trình

xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng Nước thải được đưa vào từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các bông bùn mịn Quá trình khoáng hóa các chất hữu

cơ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với các bông bùn này Một phần khí sinh ra trong quá trình phân hủy kỵ khí (CH4, CO2 và một số khí khác) sẽ kết dính với các bông bùn và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước Khi lên đến đỉnh bể, các bọt khí được giải phóng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống Để tăng tiếp xúc giữa nước thải với các bông bùn, lượng khí tự do sau khi thoát ra khỏi bể được tuần hoàn trở lại hệ thống

1.3.2 Tình hình xử lý nước thải trong nước

Tại Việt Nam cũng có rất nhiều nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo đơn cử một số nghiên cứu điển hình:

Nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghệ sinh học kết hợp với lọc dòng bùn ngược ( Trương Thanh Cảnh – 2010): Đây là nghiên cứu sử dụng một mô

hình công nghệ sinh học kết hợp lạc sinh học dòng bùn ngược USBF để xử lý nước thải chăn nuôi Đây là công nghệ cải tiến của quá trình bùn hoạt tính, trong đó kết hợp 3 quá trình thiếu khí, hiếu khí và lọc sinh học trong cùng một đơn vị xử lý nước thải Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình tương đối phù hợp cho nước thải chăn nuôi heo Hiệu quả xử lý vào khoảng 97%, 80%, 94%, 90% và 85% tương ứng cho COD, BOD5, SS, N và Photpho

Lâm Vĩnh Sơn, Nguyễn Trần Ngọc Phượng, 2011 Nghiên cứu nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng mô hình Biogas có bổ sung bã mía [4]: Kết quả

cho thấy việc bổ sung mã mía vào nghiên cứu là cần thiết vì tạo được tỉ lệ C/N thích hợp cho quá trình phân hủy kị khí diễn ra trong mô hình biogas Sau 60 ngày, hiệu quả xử lý SS, COD, BOD5 của mô hình biogas cải tiến có bổ sung bã mía đều đạt trên 90%, cao hơn từ 8 – 11% so với mô hình truyền thống Loại bỏ trên 70% Nitơ, 50% Phốt pho, 99,9% Tổng Coliform trong nước thải Tuy nhiên, thời gian xử lý khá lâu, thành phần chất ô nhiễm còn khá cao trong dòng thải sau xử lý

Các nghiên cứu sử dụng cây thủy sinh trong các hệ thống xử lý nước thải cho thấy một loạt các cây bản địa và ngoại nhập có khả năng xử lý các yếu tố ô nhiễm

và phát triển tốt trong điều kiện của Việt Nam ([1], [2]; [3], [7] và [10])

Tóm lại các nghiên cứu về xử lý nước thải ở Việt nam tập trung vào nghiên cứu khả năng xử lý của một số công trình, một số phối trộn phụ phẩm ở đầu vào Tuy nhiên, ít công trình nghiên cứu quy trình hoàn chỉnh với thiết kế đầy đủ cũng như đánh giá về mặt kinh tế chất thải

1.4 Các phương pháp xử lý

1.4.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được ứng dụng để loại ra khỏi nước tất cả các vật có thể gây tắt nghẽn đường ống làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý của các giai đoạn sau Trong xử lý nước thải chăn nuôi heo, phương pháp cơ học có thể được sử dụng là song chắn rác

Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn

có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí

Song chắn rác sử dụng trong xử lý nước thải chăn nuôi heo có thể đặt sau bể biogas nhằm tránh gây tắc nghẽn cho thiết bị xử lý phía sau

1.4.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Trong nước thải chăn nuôi có các hạt có kích thước nhỏ và chứa nhiều các thành phần hòa tan nên không thể tách các chất này bằng phương pháp cơ học được Vì vậy, cần phải sử dụng phương pháp hóa học với các tác nhân keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt, polymer để tách các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải.[2]

Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (2002) trong một hệ thống có công suất 70m3/ ngày Nước thải chăn nuôi heo được xử lý bằng 02 phương pháp:

Phương pháp 1: Xử lý bằng phương pháp keo tụ hóa học, chất keo tụ là Fe.SO4 Phương pháp 2: Xử lý bằng phương pháp keo tụ hóa học kết hợp với điện hóa Kết quả cho thấy phương pháp keo tụ hóa học kết hợp với điện hóa loại bỏ được 73% chất rắn hòa tan và 95% chất rắn lơ lửng Đồng thời loại bỏ trên 70% COD và BOD5 Bên cạnh đó, 69% N-NO3 được loại bỏ Đây là phương pháp hóa học có hiệu suất cao trong xử lý nước thải chăn nuôi Tuy nhiên chi phí đầu tư còn cao, nên chưa được ứng dụng rộng rãi

Bảng 1.3 Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng phương pháp keo tụ

hóa học và phương pháp keo tụ hóa học kết hợp với điện hóa

1.4.3.1 Phương pháp sinh học kị khí

Sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy

Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kị khí xảy ra theo 04 giai đoạn:

1 Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

2 Giai đoạn 2: Acid hóa

3 Giai đoạn 3: Acetate hóa

4 Giai đoạn 4: Methane hóa

Các chất thải hữu cơ chứa các nhiều hợp chất cao phân tử như protein, chất béo, carbohydrate, cellulose, lignin … trong giai đoạn thủy phân sẽ cắt mạch tạo thành các phân tử đơn giản hơn, dễ thủy phân hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thành amino acid, carbohydrate thành đường đơn và chất béo thành các acid Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Vi sinh vật

béo Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2 Vi khuẩn methane chỉ có thể phân hủy một số loại

cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamine và CO Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

4H2 + CO2 CH4 + 2H2O 4HCOOH  CH4 + 3CO2 + 2H2O

CH3COOH  CH4 + CO2

4 CH3OH  3CH4 + CO2 + H2O 4(CH3)3N + H2O  9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3Một số công trình kị khí có thể được áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi heo

Bể xử lý bằng lớp bùn kị khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

Đây là một trong những quá trình kị khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế do hai đặc điểm chính sau:

Cả ba quá trình phân hủy – lắng bùn – tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình

Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa

so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

Bên cạnh đó, quá trình xử lý sinh học kị khí UASB còn có những ưu điểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

- Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

- Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn

- Bùn sinh ra dễ tách nước

- Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng

- Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane

Bể Biogas

Đây là phương pháp xử lý kỵ khí khá đơn giản, thấy ở hầu hết các cơ sở chăn nuôi quy mô trang trại, kể cả quy mô hộ gia đình Ưu điểm của bể Biogas là có thể sản xuất được nguồn năng lượng khí sinh học để thay thế được một phần các nguồn năng lượng khác

Trong bể Biogas các chất hữu cơ được phân hủy một phần, do đó sau Biogas nước thải có hàm lượng chất hữu cơ thấp và ít mùi hơn Bùn cặn trong bể biogas có thể sử dụng để cải tạo đất nông nghiệp Cùng với việc có nguồn năng lượng mới sử dụng, còn góp phần giảm thiểu hiện tượng chặt phá rừng và bảo vệ môi trường Khí Biogas là một nguồn năng lượng có triển vọng trong tương lai đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên

Tùy thuộc vào thành phần và tính chất nước thải chăn nuôi, thời gian lưu nước, tải trọng chất hữu cơ, nhiệt độ… mà lượng khí sinh ra là khác nhau

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn

Hình 1.3: Các gia đoạn phân hủy kỵ khí

Các yếu tố ảnh hưởng và duy trì hệ thống Biogas:

- Nguyên liệu đưa vào: cần phải bổ sung hàng ngày khối lượng phân đầy đủ,

nếu quá nhiều hoặc quá ít phân đều có thể sản sinh ra ít khí hoặc không có khí Do

đó cần phải duy trì sự cân bằng giữa các nhóm vi khuẩn trên, nếu dư các chất hữu

cơ nhóm sinh vật thứ nhất sản sinh ra nhiều acid gây ức chế sự phát triển và hoạt động của nhóm vi khuẩn thứ hai Công thức pha trộn chung là: 1,5kg phân tự nhiên

30 lít nước = hỗn hợp bùn lỏng có nồng độ căn lơ lửng 5% Sản phẩm khí tạo ra 0,35-0,40m3 khí/1kg cặn lơ lửng, thời gian lưu nước trong bể Biogas đối với phân heo là 10-15 ngày

- Ảnh hưởng của tỷ lệ C/N: quá trình phân huỷ kỵ khí tốt nhất nếu nguyên liệu

đưa vào đảm bảo tỷ lệ C/N=30/1 Chất lượng nguyên liệu và tỷ lệ hỗn hợp phân/nước: dung dịch lên men phải đảm bảo hàm lượng chất khô 2-4%, với chất dễ tiêu khoảng 7% Thông thường tỷ lệ phân/nước=1/1-1/5 [8]

- Nhiệt độ: lý tưởng là 350C, tuy nhiên quá trình phân huỷ vẫn xảy ra ở nhiệt độ 15-200C Nếu nhiệt độ thấp hơn thì VSV khó phát triển, dưới 100C thì gần như quá trình sinh khí không diễn ra Theo Mignotte lượng khí sinh ra trên 1 tấn phân ở các nhiệt độ khác nhau trong khoảng thời gian khác nhau được thể hiện trong bảng sau:

- pH: tối ưu khoảng 7-8,5

- áp suất: Vi khuẩn tạo khí methane rất nhạy cảm với áp suất, chúng chỉ hoạt

động bình thường trong điều kiện áp suất <40mm cột nước (12)

- Quá trình khuấy trộn: phải thường xuyên thực hiện phá lớp váng nổi trong bể

Biogas để tạo điều kiện cho khí thoát lên vòm bể và thúc đẩy quá trình sinh khí Đồng thời trong các vi khuẩn sinh khí có loài thụ động có loài năng động, do đó cần khuấy trộn để cung cấp thức ăn cho loài vi khuẩn thụ động

- Hoá chất, các độc tố: các hóa chất như thuốc kháng sinh hoặc các sản phẩm

hoá học khác có thể gây ức chế cho quá trình phát triển của VSV Vi sinh vật có thể ngừng làm việc và hiệu quả sinh khí thấp, vì vậy cần hạn chế sự có mặt của các chất hoá học trong bể Biogas

Bể lọc kỵ khí

Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon

trong nước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kị khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày)

Quá trình lọc kỵ khí dính bám, sử dụng giá thể mang vi sinh như sỏi, đá, vòng nhựa tổng hợp, tấm nhựa, xơ dừa để xử lý nước thải trong điều kiện không có oxy

Bể lọc kỵ khí có dòng chảy hướng lên hoặc dòng chảy ngang Nước thải đi qua và tiếp xúc với toàn bộ lớp vật liệu lọc

1.4.3.2 Phương pháp sinh học hiếu khí

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy liên tục Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 03 giai đoạn: Ôxy hóa các chất hữu cơ, Tổng hợp tế bào mới và Phân hủy nội bào:

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kị khí và hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình ôxy sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên

Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực Nước chảy liên tục vào bể aerotank, trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính cung cấp ôxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu

cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đây bùn hoạt tính lắng xuống đáy Lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuần hoàn về bể aerotank

để giữ ổn định mật độ vi khuẩn, tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng 1 được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn

Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 50 mg/L, hàm lượng sản phẩm dầu mỡ không quá 25 mg/L, pH từ 6,5 – 8,5 và nhiệt độ từ 6 – 370C Một số dạng

bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như : Bể aerotank thông thường, bể

aerotank xáo trộn hoàn chỉnh, mương ôxy hóa, bể hoạt động gián đoạn, bể aerotank

mở rộng

Một số công trình hiếu khí có thể được áp dụng để xử lý nước thải chăn nuôi heo hiệu quả

Bể Aerotank thông thường

Đòi hỏi chế độ dòng chảy nút (plug – flow), khi đó chiều dài bể rất lớn so với chiều rộng Trong bể này nước thải vào có thể phân bố ở nhiều điểm theo chiều dài, bùn hoạt tính tuần hoàn đưa vào đầu bể Ở chế độ dòng chảy nút, bông bùn có đặc tính tốt hơn, dễ lắng Tốc độ sục khí giảm dần theo chiều dài bể Quá trình phân hủy nội bào xảy ra ở cuối bể Tải trọng thích hợp vào khoảng 0,3 – 0,6 kg BOD5/m3 ngày với hàm lượng MLSS 1.500 – 3.000 mg/L, thời gian lưu nước từ 4 – 8 giờ, tỷ

số F/M = 0,2 – 0,4, thời gian lưu bùn từ 5 – 15 ngày

Mương ôxy 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 3 m/s

để tránh cặn lắng Mương ôxy hóa có thể kết hợp quá trình xử lý nitơ METCALF and EDDY 1991 đề nghị tải trọng thiết kế 0,10 – 0,25 kg BOD5/m3 ngày, thời gian lưu nước 8 – 16 giờ, hàm lượng MLSS khoảng 3.000 – 6.000 mg/L, thời gian lưu bùn từ 10 – 30 ngày là thích hợp

Bể hoạt động gián đoạn (SBR – Sequencing Batch Reactor)

Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cạn 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 cạn, 5 ngưng

Ưu điểm của bể SBR là có thể được sử dụng để xử lý nước thải có nồng độ BOD

và Nitơ cao trong cùng một bể xử lý Vì vậy, nó có thể được nghiên cứu để áp dụng trong việc xử lý nước thải chăn nuôi heo

Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám

Vật liệu tiếp xúc thường là đá có đường kính trung bình 25 – 100 mm, hoặc vật liệu nhựa có hình dạng khác nhau, … có chiều cao từ 4 – 12 m Nước thải được phân bố đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước thải

Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0,1 – 0,2 mm) là loại vi sinh hiếu khí Khi vi sinh phát triển, chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh lớp ngoài tiêu thụ hết lượng ôxy khuếch tán trước khi ôxy thấm vào bên trong Vì vậy, gần sát bề mặt giá thể môi trường kị khí hình thành Khi lớp màng dày, chất hữu cơ bị phân hủy hoàn toàn ở lớp ngoài, vi sinh sống gần bề mặt giá thể thiếu nguồn cơ chất, chất dinh dưỡng dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào và mất đi khả năng bám dính Nước thải sau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới Hệ thống thu nước này có cấu trúc rỗ để tạo điều kiện không khí lưu thông trong bể Sau khi ra khỏi bể, nước thải vào bể lắng đợt hai để loại bỏ màng vi sinh tách khỏi giá thể Nước sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào bể lọc sinh học, đồng thời duy trì độ ẩm cho màng nhầy

1.4.3.3 Phương pháp sinh học thiếu khí khử nitơ

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào quá trình khử nitrat và quá trình canon nhằm làm giảm nồng độ nitơ trong nước thải đầu ra Các quá trình này khi được áp dụng vào xử lý nước thải chăn nuôi heo, sẽ loại bỏ được nitơ trong nước thải sau xử

lý

Quá trình khử nitrat

Quá trình này xảy ra trong điều kiện thiếu khí

Khử nitrat xảy ra trong quá trình sinh học theo 2 cách là quá trình đồng hóa và dị hóa Quá trình đồng hóa bao gồm sự khử nitrat thành ammonia sử dụng cho tổng hợp tế bào Chúng xảy ra khi N-NH4 không có sẵn và không phụ thuộc vào nồng

độ DO Dị hóa khử nitrat hoặc khử nitrat sinh học kết hợp là một chuỗi chuyển hóa điện tử và nitrat hoặc nitrit được sử dụng như là chất nhận điện tử cho việc oxi hóa hợp chất hữu cơ khác hoặc chất cho điện tử vô cơ Quá trình có bể thiếu khí, nitrat được đưa vào bể thiếu khí sau quá trình nitrat hóa tại bể hiếu khí Tại ngăn thiếu khí

này chất hữu cơ trong nước thải là chất cho điện tử để phản ứng oxi hóa sử dụng nitrat

Phản ứng khử nitrat bao gồm những bước sau: từ nitrat thành nitrit, oxit nitrit, oxit nitrous và thành khí nitơ

NO3- → NO2- → NO → N2O → N2Trong quá trình khử nitơ, chất cho điện tử là 1 trong 3 nguồn: 1 bsCOD trong nước thải đầu vào, 2 bsCOD sinh ra trong quá trình phân hủy nội bào, và 3 nguồn từ bên ngoài như methanol hay acetate Phản ứng khử nitrat mô tả như phương trình sau, với C10H19O3N được sử dụng để mô tả như là hợp chất hữu cơ phân hủy sinh học

Với nước thải:

C10H19O3N + 10NO3- → 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 10OH

-Trong quá trình khử nitrat, mục tiêu quan trọng là khử nitrat bằng sinh học Do

đó, những thông số thiết kế quan trọng cho quá trình khử ntrat là số lượng bsCOD hoặc BOD cần để cung cấp đủ lượng chất cho điện tử đối với việc khử nitrat Theo quy luật chung ước lượng rằng 4g BOD thì cần cho mỗi g NO3- bị khử Tuy nhiên, giá trị thực tế sẽ phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của hệ thống và dạng của chất cho điện tử được sử dụng cho khử nitrat Số lượng oxi được sử dụng trên mỗi đơn

vị bsCOD có mối quan hệ đến tăng trưởng sinh khối, tỉ số bsCOD/N-NO3- cũng có mối quan hệ đến sự tăng trưởng sinh khối

Quá trình Canon

Qúa trình này xảy ra trong điều kiện hiếu khí và thiếu khí đan xen nhau trong

cùng một bể xử lý

Vi khuẩn hiếu khí tự dưỡng chịu trách nhiệm nitrit hóa trong bùn hoạt tính và quá trình màng sinh học Trong quá trình này, ammonia sẽ oxi hóa thành nitrit bởi

một nhóm vi khuẩn tự dưỡng Nitrosomonas Sau đó, nitrit sẽ phản ứng với amoni

tạo thành N2 Đây được gọi là phản ứng oxy hóa kỵ khí amonium Chủng vi khuẩn khuẩn đảm nhận vai trò này là Planctomycetables (13)

Phản ứng diễn ra:

NH4+ + NO2- → N2+ 2H2O Phản ứng diễn ra tốt nhất khi tỉ lệ NH4+ : NO-2 = 1 : 1 Các vi khuẩn Planctomycetables có thể hoạt động trong các điều kiện như sau

Khoảng nhiệt độ từ 20 – 430C ( tối ưu 400C)

pH: 6,4 – 8,3 ( tối ưu pH 8,0

DO < 0,01mg/l

1.4.3.4 Phương pháp sinh học tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước Do điều kiện của các cơ sỏ chăn nuôi heo thường có diện tích lớn, đây là điều kiện cần thiết để áp dụng hiệu quả phương pháp sinh học tự nhiên trong xử lý nước thải chăn nuôi heo Việc xử lý nước thải chăn nuôi heo được thực hiện hiệu quả trên các công trình

Bãi lọc trồng cây (Cánh đồng tưới, đất ngập nước kiến tạo)

Nước thải được cho vào ngăn chứa nước và dòng chảy từ từ thấm qua lớp nền phía dưới của thực vật để đến ngăn thu nước của hệ thống xử lý và thải ra ngoài với mức nước được kiểm soát Hầu như, phía dưới hệ thống ở trong điều kiện yếm khí

do nước thường xuyên ở trạng thái bảo hòa Những vùng hiếu khí chủ yếu chỉ xảy

ra ở xung quanh rễ và thân rễ làm khuyếch tán oxy vào lớp môi trường nền [16] Theo Vymazal và Kropfelova [20], HF thường sử dụng xử lý thứ cấp cho nước thải sinh hoạt HF cho hiệu quả cao trong việc loại bỏ chất hữu cơ, chất lơ lửng, ô nhiễm vi sinh vật và kim loại nặng Ở HF quá trình yếm khí đóng vai trò quan trọng

trong khi đó thì quá trình hiếu khí bị giới hạn do không cung cấp đủ oxy [25] Chất

lơ lửng được lắng đọng qua quá trình lọc trong lớp đất nền Việc loại bỏ N-NH4+

bị giới hạn do việc thiếu oxy nên không phù hợp cho quá trình nitrat hóa tuy nhiên lại

là điều kiện thích hợp cho quá trình phản nitrat [24] Ở HF khả năng loại bỏ photpho thấp ngoại trừ việc sử dụng lớp đất nền có khả năng hấp thụ cao [27] Nếu chọn lớp vật liệu lọc quá tốt thì có thể sẽ cản trở và gây nên việc chảy tràn bề mặt [18]

Chi phí cho việc vận hành và bảo dưỡng của HF thấp (hầu hết các hệ thống xử

lý HF thì không cần sử dụng điện và chảy theo trọng lực Tuy nhiên đây không phải là hệ thống phù hợp cho việc loại bỏ amoni và photpho [26]

VF bao gồm phía đáy là các kích cở sỏi, đá được lựa chọn khác nhau và lớp trên cùng là cát để trồng thực vật Khác với HF, nước vào hệ thống không liên tục mà gián đoạn thành từng mẻ, do đó tránh được việc ngập tràn bề mặt Nước thải từ trên thấm xuống đáy hệ thống xử lý và thoát ra ngoài bởi hệ thống thoát nước nằm dưới đáy Phía đáy không bị ngập hoàn toàn nên cho phép không khí khuyếch tán vào đáy qua ống thu khí Vì vậy, ở VF thuận lợi cho quá trình nitrat hóa (NO3- cao) [19] Theo Vymazal và Kropfelova [20], VF loại bỏ chất hữu cơ và chất lơ lửng cao

So sánh với HF thì VF có diện tích nhỏ hơn, thường chỉ khoảng 1-3m2/PE [18] Tuy nhiên một trong những vấn đề chính ảnh hưởng đến hiệu quả của VF là sự cản trở của lớp vật liệu lọc do đó cần lựa chọn lớp vật liệu lọc cẩn thận, phân bố nước thải đều qua bề mặt ĐNN và lựa chọn mức nạp tải thủy lực phù hợp [24]

Hồ sinh học hiếu khí

Hồ hiếu khí là loại hồ nông, chiều cao từ 0,3 – 0,5m Quá trình phân hủy chất hữu cơ chủ yếu dựa vào hệ vi sinh vật hiếu khí Loại hồ này gồm có hồ làm thoáng

tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

Hồ làm thoáng tự nhiên: Ôxy từ không khí dễ dàng khuếch tán vào lớp nước phía trên Được ánh sáng mặt trời chiếu rọi, hệ rong tảo sẽ quang hợp thải ra ôxy

Để đảm bảo ánh sáng cho nước, chiều sâu của hồ thường phải nhỏ, thường là 30 –

40 cm Do vậy, diện tích mặt thoáng của hồ phải lớn

Tải của hồ (Tính theo BOD) khoảng 250–300 kg BOD/ha.ngày Thời gian lưu nước của hồ là từ 3–12 ngày Hiệu quả làm sạch có thể tới 80–95% BOD, màu của nước thải có thể chuyển sang màu xanh của tảo Tùy vào thực tế, một số trường hợp

có thể bố trí hệ thống sục khí cho hồ bằng các thiết bị khuấy cơ học hoặc nén khí Nhờ đó, mức độ hiếu khí trong hồ sẽ mạnh hơn Nhờ vậy, chiều sâu của hồ có thể tăng lên 2-4m) Tải BOD của hồ cũng tăng lên, có thể đạt đến 400 kg BOD/ha.ngày Thời gian lưu nước của hồ có thể là 1 - 3 ngày Trong thực tế, việc xây dựng hồ sinh học bố trí hệ thống sục khí hợp lý sẽ làm cho hiệu quả xử lý cao

Hồ sinh học tùy nghi

Loại hồ này rất phổ biến trong thực tế Đó là loại hồ kết hợp 2 quá trình song song nhau: Quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có trong nước và phân hủy kị khí cặn và bùn lắng ở vùng đáy

Đặc điểm của ao hồ tùy nghi xét theo chiều sâu thì có 3 vùng: Lớp trên là vùng hiếu khí (Vi sinh vật hiếu khí hoạt động), vùng giữa là vùng tùy nghi (Vi sinh vật tùy nghi hoạt động), và vùng kị khí ở phía dưới (Vi sinh vật kị khí hoạt động) Nguồn ôxy cần thiết cho quá trình ôxy hóa chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước nhờ khuếch tán qua mặt nước do sóng, gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời Vùng hiếu khí ở phía trên mặt ao hồ có độ sâu tới 1m

Vùng kị khí xảy ra ở lớp đáy hồ Ở đây, các chất hữu cơ bị phân hủy kị khí sinh

ra các khí CH4, H2S, H2, N2, CO2 Trong đó chủ yếu là CH4) Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ Ở nhiệt độ cao, quá trình lên men khí mêtan xảy ra nhanh hơn Phân hủy các chất hữu cơ bằng con đường kị khí thường sinh ra các sản phẩm khí

có mùi hôi khó chịu, gây nhiễm độc không khí… Trong hồ thường hình thành 2 tầng phân nhiệt: Tầng phía trên nhiệt độ cao và tầng phía dưới nhiệt độ thấp Tầng trên có O2, tảo phát triển, tiêu thụ CO2, làm cho pH chuyển sang kiềm (Có khi lên đến 9,8) Tảo phát triển mạnh rồi chết và tự phân hủy làm cho nước thiếu ôxy hòa tan, ảnh hưởng đến vi sinh vật hiếu khí, còn các vi sinh vật kị khí, tùy tiện hoạt động mạnh Trong trường hợp này, cần khuấy đảo để tránh hiện tượng quá tải chất

hữu cơ Khi xây dựng hồ, nên chọn chiều cao khoảng 1 – 1,5 m, tỷ lệ chiều dài với chiều rộng là 1:1 hoặc 2:1 Những nơi cĩ giĩ, diện tích hồ nên chọn rộng, cịn những nơi ít giĩ nên xây hồ cĩ nhiều ngăn Đáy hồ cần phải nén chặt, cần thiết phải chống thấm bằng lớp đất sét dày 15cm Bờ hồ cần gia cố tránh xĩi lở Nếu trong nước thải cĩ hàm lượng kim loại nặng quá cao, cần phải xử lý sơ bộ nước thải (Hấp phụ, hấp thụ, trao đổi ion… để làm giảm nồng độ của chúng [5]

1.4.3.4 Phương pháp sinh học kết hợp trong xử lý nước thải chăn nuơi heo

Hình 1.4 Các quá trình sinh hĩa xử lý nước thải trong hồ sinh học [8]

2

2

H S Mặt trời

2

CO

Nếu không có O ở lớp phía trên của hồ có thể sinh ra khí có mùi

2

O (các giờ chiếu sáng trong ngày)

Vùng hiếu khí

4 2

Vùng tùy tiện

2 4 2 2

2 3

CO + NH + H S + CH

2

O Tế bào chết

Vi khuẩn Tế bào chết

3- 4 3

Tế bào mới

Nước thải chăn nuôi heo có chứa nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao Vì vậy, chỉ một quá trình sinh học không thể xử lý triệt để các chất ô nhiễm được Trong thực

tế, người ta thường kết hợp nhiều phương pháp xử lý trong dây chuyền công nghệ

xử lý nước thải chăn nuôi heo

Trong sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi heo, công trình đàu tiên là bể biogas, tiếp theo là các công trình kị khí, hiếu khí, thiếu khí bổ sung phía sau Một số dây chuyền công nghệ được áp dụng vào thực tế

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG & PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Một số cơ sở chăn nuôi heo hộ gia đình và trang trại chăn nuôi heo quy mô công nghiệp trên địa bàn tình Bình Phước, bao gồm:

+ Hộ chăn nuôi heo nái sinh sản Nguyễn Văn Lâm tại xã Minh Lâm, Huyện

Chơn Thành, tỉnh Bình Phước

+ Trang trại chăn nuôi quy mô vừa 2.400 heo nái sinh sản do Công ty TNHH

Chăn nuôi Tân Hòa làm chủ đầu tư tại ấp Sóc Quả, xã Tân Hưng, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước

+ Trang trại chăn nuôi heo quy mô lớn Minh Đức, quy mô 6.000 heo nái/năm

và 130.000 heo thịt/năm” do Công ty TNHH Chăn nuôi Hòa Phước thuộc tập đoàn Hòa Phát làm chủ đầu tư tại tổ 2, ấp Đồng Dầu, xã Minh Đức, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước

* Điều kiện để lựa chọn các đối tượng nghiên cứu:

 Là những hộ và các trang trại chăn nuôi heo theo quy mô đặc trưng (nhỏ/nông hộ, vừa và lớn)

 Có hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo phù hợp với mục đích nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu

1 Khảo sát phân tích đánh giá hệ thống xử lý nước thải trên địa bàn tỉnh Bình Phước về các vấn đề sau:

- Thông số ô nhiễm đầu vào nước thải chăn nuôi heo

- Thông số kỹ thuật thiết kế hệ thống xử lý nước thải

- Thông số về hiệu qủa xử lý của từng hạng mục trong hệ thống xử lý nước thải được khảo sát, với điều kiện có và không tuần hoàn bùn

2 Đề xuất công nghệ điển hình xử lý nước thải đạt QCVN MT:2016/BTNMT, cột B cho ngành chăn nuôi Heo trên địa bàn tỉnh Bình Phước

62-3 Xây dựng mô hình vận hành và đánh giá khi đưa vào áp dụng rộng rãi trên địa bàn tỉnh Bình Phước

4 Phân tích tính khả thi của công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi đã đề xuất

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp luận

Chăn nuôi heo là một trong lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ trên địa bàn tỉnh Bình Phước mang lại hiệu quả kinh tế cao nhưng bên cạnh đó cũng phát sinh ra một lượng nước thải rất lớn, làm ảnh hưởng đến môi trường và cộng đồng xung quanh khu vực chăn nuôi Đây là vấn đề cần được quan tâm để ngành chăn nuôi tại tỉnh Bình Phước phát triển bề vững

Các cơ sở chăn nuôi hộ gia đình và các trang trại công nghiệp đã có những biện pháp xử lý chất thải nhưng hiệu quả xử lý không được triệt để Hầu hết các cơ sở chăn nuôi hộ gia đình chỉ có hầm biogas để xử lý chất thải Các trang trại chăn nuôi công nghiệp hầu hết xử lý nước thải sau biogas bằng hồ sinh học đạt tiêu chuẩn tưới tiêu hoặc QCVN 40:2014, Cột B Tuy nhiên, nồng độ ô nhiễm của nước thải chăn nuôi heo rất cao và có chứa thành phần Nitơ, Photpho rất cao nên phương pháp này chưa đạt Một số các trang trại đã đầu tư hệ thống xử lý nước thải sau bể Biogas, nhưng chưa đạt yêu cầu xả thải do các lựa chọn công nghệ chưa phù hợp với nước thải chăn nuôi heo Vì vậy, tình trạng ô nhiễm môi trường do nước thải chăn nuôi heo đang có chiều hướng gia tăng trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Ngoài ra hiện nay tiêu chuẩn xả thải cho ngành chăn nuôi heo đã được thay đổi thành QCVN 62-MT:2016 có những chỉ tiêu đồi hỏi hiểu quả xử lý tốt hơn

Trước tình hình đó, để tài “Đề xuất công nghệ điển hình xử lý nước thải đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT cột B cho ngành chăn heo trên địa bàn Tỉnh Bình Phước” sẽ khảo sát, thu thập, đánh giá mức độ xử lý của các biện pháp xử lý đang được áp dụng Từ các đánh giá đó, đề xuất được các công nghệ xử lý điển hình với các thông số thiết kế và qui trình vận hành chuẩn để đạt được mục tiêu kinh tế và môi trường khi áp dụng trên địa bàn tỉnh Bình Phước

Nhằm thực hiện được các nội dung nghiên cứu đề ra như trên, thì các phương pháp nghiên cứu sau đây được áp dụng