Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh lê hữu bình với công suất 300m3ngày đêm

Vì vậy, việc kiểm soát, quản lý và xử lý nước thải giết mổ là một nhiệm vụ cấp bách tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho mọi người xung quanh .Và hơn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC CHO HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH VỚI

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : PGS T.S Đặng Viết Hùng Sinh viên thực hiện : Lê Diễm Nương

MSSV: 1311090435 Lớp: 13DMT05

Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn tốt nghiệp

Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 07 năm 2017

Lê Diễm Nương

Lời đầu tiên của luận văn tốt nghiệp này em xin trân trọng gởi đến quý Thầy

Cô lời cám ơn chân thành nhất !

Trong suốt thời gian học tập tại trường dưới sự dìu dắt tận tình của các Thầy

Cô ngành Kỹ thuật Môi trường và các khoa khác của trường Đại học Công Nghệ TP.HCM đã truyền đạt cho em những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu trong chuyên môn cũng như trong nhiều lĩnh vực khác Sự tận tụy, say mê, lòng nhân ái nhiệt thành của Thầy Cô là động lực giúp em cố gắng trau dồi thêm kiến thức và vượt qua những khó khăn trong học tập

Em gởi lời cám ơn chân thành đến thầy PGS.TS Đặng Viết Hùng đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Đồng thời cũng xin cám ơn tất cả những bạn bè đã gắn bó cùng nhau học tập

và giúp đỡ nhau trong suốt thời gian qua, cũng như trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Sau cùng con gửi lòng yêu quí, kính trọng và biết ơn đến ba mẹ đã vất vả khó nhọc nuôi con ăn học thành người và đặc biệt hơn nữa,em xin cảm ơn Anh, Chị Hai của em không những là hậu phương vững chắc mà còn là niềm động viên to lớn

đã giúp em có thể vững bước trên con đường học vấn đến tận ngày hôm nay

TP.Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 07 năm 2017

Sinh viên Lê Diễm Nương

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

I ĐẶT VẤN ĐỀ 1

II TÍNH CẤP THIẾT PHẢI XÂY DỰNG HỆ THỐNG XỬ LÝ 1

III MỤC TIÊU LUẬN VĂN 2

IV NỘI DỤNG CỦA LUẬN VĂN 2

V PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH 4

1.1 THÔNG TIN CHUNG VỀ CƠ SỞ GIẾT MỔ GIA SÚC TẠI HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH 4

1.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT TẠI CƠ SỞ GIẾT MỔ 4

1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất hiện tại: 5

1.2.2 Nguyên, nhiên liệu, vật liệu ( đầu vào) cho hoạt động sản xuất 6

1.3 CÁC VẤN ĐỀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 7

1.3.1 Ô nhiễm môi trường không khí 7

1.3.2 Ô nhiễm môi trường nước 8

1.3.3 Ô nhiễm chất thải rắn 10

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC VÀ CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12

2.1 THÀNH PHẦN GÂY Ô NHIỄM CHÍNH TRONG NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC 12

2.2 CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC 13

2.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 13

2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 14

2.2.3 Điều kiện nước thải được phép xử lý sinh học 18

2.2.4 Phương pháp khử trùng 19

2.2.5 Quá trình xử lý bùn thải 19

2.3 MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRONG THỰC TẾ 21

2.3.1 Hệ thống xử lý nước thải tại Cơ sở giết mổ gia súc Hiệp Bình Chánh qui mô 300m 3 /ngày đêm 21

2.3.2 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm An Nhơn thuộc công ty Nông Nghiệp Sài Gòn, UBND tp.HCM ( 2005), với qui mô 200 m3/ng.đ 24

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC TẠI HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH 26

3.1 THÔNG SỐ VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 26

3.1.1 Yêu cầu về mặt môi trường: 26

3.1.2 Yêu cầu về mặt kinh tế: 26

3.1.3 Yêu cầu về mặt kỹ thuật: 26

3.1.4 CÔNG XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ 26

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 28

3.2.1 Quy trình công nghệ đề xuất 28

3.2.2 Đề xuất công nghệ xử lý 31

3.2.3 Lựa chọn công nghệ 32

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 36

4.1 HẦM BIOGAS 37

4.2 TÍNH TOÁN HẦM TỰ HOẠI 38

4.2.1 Nhiệm vụ 38

4.2.2 Tính toán 39

4.3 SCRTINH 40

4.3.1 Nhiệm vụ 40

4.3.2 Tính toán 40

4.4 HỐ THU GOM 42

4.4.1 Nhiệm vụ 42

4.4.2 Tính toán 42

4.5 BỂ ĐIỀU HÒA 47

4.5.1 Nhiệm vụ: 47

4.5.2 Tính toán kích thước bể điều hòa 48

4.6 BỂ KỴ KHÍ UASB 55

4.6.1 Nhiệm vụ 55

4.6.2 Tính toán bể UASB ( theo tài liệu XLNT ĐT&CN tính toán thiết kế công trình do Lâm Minh Triết chủ biên, trang 459 ) 55

4.7 BỂ ANOXIC 65

4.7.1 Nhiệm vụ 65

4.7.2 Tính toán 65

4.8 BỂ MBBR 70

4.8.1 Nhiệm vụ 70

4.8.2 Tính toán 70

4.9 BỂ LẮNG II 82

4.9.1 Nhiệm vụ 82

4.9.2 Tính toán 82

4.10 BỂ KHỬ TRÙNG 90

4.10.1 Nhiệm vụ 90

4.10.2 Tính toán 90

4.11 BỂ NÉN BÙN 93

4.11.1 NHIỆM VỤ 93

4.11.2 Tính toán 94

CHƯƠNG 5 : DỰ TOÁN CHI PHÍ 99

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115

CÁC TỪ VIẾT TẮT

DO : oxy hòa tan

SCR : Song chắn rác

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Nhu cầu nguyên liệu sử dụng/ ngày 6

Bảng 1 2 Lưu lượng nước thải theo giai đoạn hoạt động 9

Bảng 1 3 Tổng lưu lượng nước thải phát sinh tại cơ sở 10

Bảng 2 1 Thành phần nước thải giết mổ gia súc 12

Bảng 2 2 Các công đoạn và thiết bị áp dụng trong dây chuyền xử lý cặn 20

Bảng 2 3 Chất lượng nước thải trước khi xử lý và yêu cầu sau xử lý phải đạt 21

Bảng 3 1 Đặc tính nước thải đầu vào cơ sở 27

Bảng 3 2 Hiệu suất xử lý qua các công trình 34

Bảng 4 1 Lượng khí biogas của trại heo theo mô hình trang trạng kín ( Trại lạnh) 38

Bảng phụ lục 4 2 Thông số thiết kế lưới chắn rác 41

Bảng phụ lục 4 3 Các thông số thiết kế hố thu gom 46

Bảng 4 4 Thông số thiết kế bể điều hòa 54

Bảng phụ lục 4 5 Thông số thiết kế bể UASB 64

Bảng phụ lục 4 6 Thông số thiết kế bể anoxic 70

Bảng 4 7 Thông số chi tiết giá thể trong bể MBBR 72

Bảng 4 8 Thông số đĩa phân phối khí 79

Bảng 4 9 Thông số thiết kế bể MBBR 81

Bảng 4 10 Các thông số thiết kế bể lắng 2 90

Bảng phụ lục 4 11 Các thông số thiết kế bể khử trùng 92

Bảng 4 12 Thông số thiết kế nén bùn 98

Bảng 5 1 Bảng khái toán chi tiết các hạng mục thực hiện 99

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Mặt bằng tổng thể hộ kinh doanh Lê Hữu Bình 4

Hình 1 2 Sơ đồ quy trình giết mổ tại cơ sở 5

Hình 2 1 Các phương pháp xử lý nước thải theo công nghệ hiếu khí 15

Hình 2 2 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tại Cơ sở giết mổ gia súc Hiệp Bình Chánh qui mô 300m 3 /ngày đêm 23

Hình 2 3 Sơ đồ thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm An Nhơn thuộc công ty Nông Nghiệp Sài Gòn, UBND tp.HCM ( 2005) 24

Hình 3 1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc (công nghệ 1 ) 29

Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc (công nghệ 2 ) 30

Hình 4 1 Song chắn rác tinh 40

Hình 4 2 Bơm Nation Pump, Model: HSM 250- 1.37 265 54

Hình 4 3 Sơ đồ tấm răng cưa thu nước 60

Hình phụ lục 4 4 Giá thể WD F10 – 4 trong bể MBBR 73

Hình 4 5 Máng răng cưa 87

MỞ ĐẦU

I Đặt vấn đề

Hộ kinh doanh Lê Hữu Bình là một trong những cơ sở giết mổ gia súc lớn ở ấp Bình Đông, xã Mỹ Bình, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An Trong những năm gần đây, do nhu cầu tiêu thụ thịt đặc biệt thịt heo của người tiêu dùng ngày càng tăng nhanh Nắm bắt được tình hình đó, hộ kinh doanh Lê Hữu Bình đã triển khai dự án nâng qui mô lên

1000 con heo/ngày nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng cũng như việc thúc đẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông thôn, cung cấp nguồn thực phẩm sạch, đảm bảo an toàn thực phẩm cho thị trường Định hướng phát triển của dự án phù hợp với chủ trương phát triển tỉnh Long An và của Việt Nam trong thời kỳ mới

II Tính cấp thiết phải xây dựng hệ thống xử lý

Bên cạnh các tác động tích cực, những tác động tiêu cực đến chất lượng môi trường cũng như vấn đề xả thải ra môi trường làm ảnh hưởng môi trường xung quanh khu vực

là không thể tránh khỏi nếu không được kiểm soát, quản lý và xử lý tốt Vì vậy, việc kiểm soát, quản lý và xử lý nước thải giết mổ là một nhiệm vụ cấp bách tại hộ kinh doanh

Lê Hữu Bình nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho mọi người xung quanh Và hơn hết, để khẳng định vị trí của cơ sở trong lòng người dân, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải giết mổ là một việc làm cần thiết nhất hiện nay

Chính vì lẽ đó, tôi đã chọn đề tài“ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh Lê Hữu Bình với qui mô 1.000 con heo/ngày” làm đề tài luận

văn tốt nghiệp ngành kỹ thuật môi trường của mình với mong muốn đáp ứng được nhu cầu xử lý nước thải tại hộ kinh doanh cũng như góp phần bảo vệ môi trường và hạn chế

ô nhiễm do nước thải giết mổ gây ra

III Mục tiêu luận văn

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh Lê Hữu Bình với qui mô 1.000 con heo/ngày”tại Ấp Bình Đông, xã Mỹ Bình, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An, đáp ứng các yêu cầu sau:

- Về mặt môi trường: Nước thải đầu ra của hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN 40:2011 BTNMT, cột A

- Về mặt kinh tế: Hệ thống xử lý nước thải có suất đầu tư nhỏ hơn 10.000đồng/m3.nước thải.Chi phí xử lý 1m3 nước thải nhỏ hơn 5.000 đồng/m3

- Về mặt kỹ thuật: Diện tích khu vực cho hệ thống xử lý nước thải phải nhỏ hơn 1.000

m3, công nghệ hiện đại, tiết kiệm điện năng và hóa chất, dễ quản lý và vận hành

IV Nội dụng của luận văn

 Tổng quan về cơ sở giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình

 Nghiên cứu các phương pháp xử lý nước thải tại cơ sở giết mổ gia súc

 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải tại cơ sở giết mổ gia súc

 Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh Lê Hữu Bình với qui mô 1.000 con heo/ngày

 Dự toán chi phí đầu tư cho hệ thống và giá thành xử lý cho 1m3 nước thải

 Thiết kế bản vẽ các công trình đơn vị

Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của 02 công nghệ xử lý và đề xuất công nghệ xử lý tối ưu

Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán công trình đơn vị trong

hệ thống xử lý nước thải, dự toán kinh phí xây dựng, vận hành hệ thống

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mền AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh Lê Hữu Bình với qui mô 1000 con heo/ngày

1.1 Thông tin chung về cơ sở giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình

- Tên cơ sở: Hộ kinh doanh Lê Hữu Bình

- Địa chỉ: Ấp Bình Đông, xã Mỹ Bình, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An

- Điện thoại: 091.8499.338

- Người đại diện theo pháp luận: ông Lê Hữu Bình, chức vụ: Chủ hộ kinh doanh

Hình 1 1 Mặt bằng tổng thể hộ kinh doanh Lê Hữu Bình

1.2 Quy trình sản xuất tại cơ sở giết mổ

1.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất hiện tại:

HeoTập kết

Lò hơi

Chuyển ra xe đông lạnhKiểm nghiêm, cân

Gây choáng, thọc huyếtTrụng nước nóngCạo lôngCắt đầuLàm sạch

Mổ bụng, lấy nội tạng,

rã đôiLàm sạch

Khí thải, nước

CTR, nước thảiCTR, nước thảiCTR, nước thảiCTR, nước thảiCTR, nước thảiCTR, nước thải

Hình 1 2 Sơ đồ quy trình giết mổ tại cơ sở

 Thuyết minh quy trình

Nguồn heo hơi được hộ kinh doanh Lê Hữu Bình thu mua từ các thương lái trong tỉnh Long An, Tiền Giang, Vĩnh Long, Đồng Nai Đơn vị cung cấp giao heo đến lò giết

mổ bằng xe tải trọng 12 tấn theo đường bộ Tại cơ sở heo sẽ được dẫn tập trung về chuồng nhốt, thời gian tập trung không quá 24 giờ sau đó heo được đưa vào giết mổ Quy trình giết mổ bắt đầu bằng việc gây ngất heo bằng điện Tiếp đó công nhân thực hiện thọc huyết và rửa sơ bộ rồi đưa heo vào chảo trụng, Chảo trụng được cấp nhiệt

từ lò hơi đốt củi Sau khi trụng heo, công nhân tiến hành cạo lông và cắt đầu heo Heo

sơ chế được treo lên rửa và cạo sạch rồi bị mổ bụng lấy nội tạng, rã đôi Thịt heo sẽ đưa thú y kiểm tra đảm bảo an toàn thực phẩm trước khi vận chuyển ra xe đông lạnh tải trọng 3,5 tấn và vận chuyển đến chợ đầu mối

1.2.2 Nguyên, nhiên liệu, vật liệu ( đầu vào) cho hoạt động sản xuất

Bảng 1 1 Nhu cầu nguyên liệu sử dụng/ ngày

STT Tên nguyên

liệu/ nhiên liệu

Đơn vị tính Nhu cầu sử dụng Mục đích sử dụng

(Trung bình khoảng 100 kg/con)

1.3 Các vấn đề ô nhiễm môi trường

Các nguồn thải gây ô nhiễm ở cơ sở giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình chủ yếu từ các nguồn sau:

- Khí thải

- Nước thải

- Chất thải rắn

1.3.1 Ô nhiễm môi trường không khí

a Ô nhiễm từ tiếng ồn và rung động

Ô nhiễm tiếng ồn được đánh giá là một nguồn ô nhiễm gây tác động đến sức khỏe,

nó gây các ảnh hưởng bất lợi về tâm sinh lý và sức khỏe của con người Đối với tai người, 140dB là mức cao nhất mà tai người có thể chịu đựng nghe được và được xem là ngường chói tai

Tiếng ồn phát sinh do hoạt động của các phương tiện vận chuyển và thiết bị thi công cơ giới trong quá trình thi công xây dựng là nguồn ô nhiễm không thể tránh khỏi, trong điều kiện giả định tất cả máy móc trên công trường đều hoạt động cùng 1 lúc như: Băng chuyền, máy nén, từ khu vực lưu giữ gia súc, nhìn chung độ ồn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 24/2016/BYT và QCVN 26:2010/BTNMT

b Ô nhiễm từ các hoạt động giao thông vận tải

Hoạt động của các phương tiện vận tải chủ yếu gồm xe tải vận chuyển nguyên vật liệu cho xây dựng cơ sở hạ tầng và hoạt động của máy móc thi công Nhiên liệu sử dụng cho hoạt động của các phương tiện này chủ yếu là xăng và dầu diesel Như vậy, môi

trường sẽ phải tiếp nhận thêm lượng khí thải với thành phần là các chất ô nhiễm như: bụi, CO, NOx, SOx, hydrocacbon

c Ô nhiễm mùi

Ô nhiễm mùi hôi được xem là loại ô nhiễm đặc trưng của cơ sở hoạt động trong lĩnh vực giết mổ Các yếu tố gây mùi đáng chú ý bao gồm các loại khí hydrosulfua, amoni, mercaptan,…, sẽ gây ảnh hưởng cho môi trường không khí xung quanh và nhất

là ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân trực tiếp lao động Mùi hôi thường phát sinh

từ các nguồn như”

- Khu vực chuồng nhốt: mùi hôi phát sinh từ chất tiết ra của heo, các hợp chất mùi chủ yếu được tạo ra do quá trình chuyển hóa vi sinh vật đối với thức ăn trong ruột già và các hợp chất trong phân heo Khu vực giết mổ: mùi hôi phát sinh từ sự phân hủy máu, thịt nội tạng hoặc mô mỡ… rơi vãi trong quá trình giết mổ không được thu gom xử lý thích hợp

- Mùi hôi từ hệ thống xử lýnước thải: Mùi do các khi thải H2S, NH3 …phát sinh từ các đơn nguyên mà tại đó xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí

1.3.2 Ô nhiễm môi trường nước

1.3.2.1 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt chủ yếu chứa các chất cặn bã, các chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD5, COD) và các chất dinh dưỡng (N, P) và vi sinh

Số lượng công nhân viên trung bình khoảng 50 người, tổng lượng nước thải sinh hoạt ước tính khoảng 3,75 m3/ngày

Nước thải từ các nhà vệ sinh thì được thu gom và cho chảy vào bể tự hoại để lắng phần cặn trước khi dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung của công ty

1.3.2.2 Nước thải sản xuất

Nước thải phát sinh trong quá trình hoạt động của cơ sở giết mổ cũng được xem làm 1 nguồn ô nhiễm đặc trưng của ngành nghề sản xuất có khả năng gây ô nhiễm cao

đối với nguồn tiếp nhận, môi trường đất, không khí, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cuộc sống của dân cư xung quanh khu vực

Thành phần nước thải từ cơ sở bao gồm nước thải từ quá trình giết mổ, nước thải

vệ sinh nhà xưởng, nước thải từ quá trình vệ sinh chuồng nhốt (khu vực tập kết heo), nước rửa xe vận chuyển heo và sản phẩm thịt heo…

Bảng 1 2 Lưu lượng nước thải theo giai đoạn hoạt động

Nguồn: Hộ kinh doanh Lê Hữu Bình

Trong nước thải hợp chất hữu cơ chiếm 70- 80 % gồm proteim, acid amin, chất béo, hydratcarbon và các dẫn xuất của chúng Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy, giàu Nitơ và phootspho

Như vậy, tổng lưu lượng nước thải phát sinh tại cơ sở bao gồm nước thải sinh hoạt

và nước thải sản xuất tại giai đoạn hiện hữu khoảng 90 m3/ngày, tổng lưu lượng nước thải sau khi thực hiện nâng qui mô khoảng 296 m3/ngày

Bảng 1 3 Tổng lưu lượng nước thải phát sinh tại cơ sở

STT Mục đích sử dụng

nước

(m 3 /ngày) Hiện

Theo nhu cầu sử dụng thực tế khoảng 180l/con heo

Chuồng nhốt ( Khu vực tập kết heo)

Theo nhu cầu sử dụng thực tế khoảng 75l/con heo

Chất thải rắn của cơ sở giết mổ gia súc bao gồm:

a Rác thải sinh hoạt

Chất thải rắn sinh của người dân trong quá trình xây dựng, chủ yếu là những chất thải phát sinh từ quá trình ăn uống

b Rác thải từ quá trình sản xuất

Chủ yếu từ hoạt động giết mổ và chất bài tiết từ khu vực chuồng nhốt ( khu vực tập kết heo) Đặc trưng của chất thải thường chứa các hợp chất hữu cơ giàu Nitơ và Phospho

và các chất vô cơ chiếm khoảng 20- 30% như cát, đất, muối, ure, amonium, muối chlorua, sulfat…

c Rác thải nguy hại

Phát sinh chủ yếu từ các bóng đèn huỳnh quang thải, hộp mực in thải, giẻ lau sử dụng lau chùi dầu nhớt

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI GIẾT MỔ GIA SÚC VÀ CÁC

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1 Thành phần gây ô nhiễm chính trong nước thải giết mổ gia súc

Nước thải giết mổ gia súc có nguồn ô nhiễm đặc trưng chủ yếu là chủ yếu chứa các chất lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ (BOD5, COD) và các chất dinh dưỡng (N, P) và

vi sinh

Để đánh giá chất lượng nước thải, ta dựa vào kết quả phân tích mẫu nước thải trong

“Báo cáo đánh giá tác động môi trường của dự án nâng cao qui mô cơ sở giết mổ gia súc

Lê Hữu Bình từ 300 con heo/ngày lên 1000 con heo/ngày, tại địa điểm: áp Bình Đông ,

xã Mỹ Bình, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An”, Tân Trụ 2017, ta có được kết quả phân tích

về thành phần nước thải tại cơ sở được thể hiện ở bảng 3.1

Bảng 2 1 Thành phần nước thải giết mổ gia súc

Kết luận: Kết quả phân tích cho thấy mẫu nước có các thông số như BOD, COD,

SS, tổng Nitơ, tổng phospho, amoni, độ màu, sunfua, coliform đều vượt quy chuẩn cho phép Do đó nước thải cần phải được xử lý đạt lọại A: QCVN 40:2011/BTNMT trước khi thải ra môi trường

2.2 Các công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc

Nước thải ở các cơ sở giết mổ gia súc thường ô nhiễm do các thành phần các chất hữu cơ như: Huyết rơi vãi, huyết ứ đọng trong bụng, protein, nitơ, phospho, các chất tẩy rửa và chất bảo quản thực phẩm Các hợp chất hữu cơ trong nước thải chủ yếu là carbohydrat Đây là các hợp chất dễ bị sinh vật phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxi hòa tan trong nước để oxi hóa các hợp chất hữu cơ

Thông thường có những biện pháp xử lý như sau :

 Xử lý bằng phương pháp cơ học

 Xử lý bằng phương pháp hóa lý và hóa học

 Xử lý bằng phương pháp sinh học

2.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Quá trình tiền xử lý hay còn gọi là quá trình xử lý cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quy trình xử lý Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình thuỷ cơ Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực li tâm, trọng trường và lọc

Quá trình xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Tuy nhiên để tăng hiệu suất của các công trình

xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40% ÷ 50% BOD

2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo Do vậy, phương pháp này thường được dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải Đối với các chất vô cơ chứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử chất sulfite, muối amon, nitrat – tức là các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO2, nitơ, nước, ion sulfate, sinh khối… Cho đến nay, người ta đã biết được nhiều loại vi sinh vật có thể phân hủy tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều các chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học có thể xem là tốt nhất trong các phương pháp khác vì: chi phí thấp; có thể xử lý được độc tố; xử lý được N-NH3; tính ổn định cao

Việc phân loại các quá trình xử lý sinh học phụ thuộc vào đặc tính của từng loại bể phản ứng Các bể phản ứng nước thải bằng phương pháp sinh học chia làm 2 nhóm chính, theo cách thức sinh trưởng của vi sinh vật trong môi trường sinh trưởng lơ lững hay bám dính

Hình 2 1 Các phương pháp xử lý nước thải theo công nghệ hiếu khí

Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứ vào tính chất, hoạt động và môi trường của chúng, ta có thể chia phương pháp sinh học thành

2 dạng chính là sinh học kị khí và sinh học hiếu khí

Nước thải ở các cơ sở giết mổ gia súc thường ô nhiễm do các thành phần các chất hữu cơ như: Huyết rơi vãi, huyết ứ đọng trong bụng, protein, nitơ, phospho, các chất tẩy rửa và chất bảo quản thực phẩm Các hợp chất hữu cơ trong nước thải chủ yếu là carbohydrat Đây là các hợp chất dễ bị sinh vật phân hủy bằng cơ chế sử dụng oxi hòa tan trong nước để oxi hóa các hợp chất hữu cơ Quá trình sinh trưởng hiếu khí dựa trên nguyên tắc là vi sinh vật hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy hòa tan Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn sau:

 Giai đoạn 1: Oxy hóa các chất hữu cơ

Xử lý sinh học theo

mẻ

Đĩa quay sinh học Aerotank

Sinh trưởng dính bám Sinh trưởng lơ lửng

 Giai đoạn 3: Phân hủy nội bào

C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H

Ở đây, quá trình nitrat hóa cũng được diễn ra qua 2 giai đoạn:

 Giai đoạn 1: Ammonia bị oxy hóa thành nitrite

Dưới đây là một số loại công trình sinh học thường dùng trong xử lý nước thải bệnh viện

a Bể Aerotank (Quá trình bùn hoạt tính)

+ Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính được áp dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp

+ Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của

vi sinh vật hiếu khí

+ Trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để vi khuẩn cư trú, sinh sản

và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính

+ Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh

+ Cuối cùng chất ô nhiễm được loại ra khỏi nước bằng cách tách sinh khối, hoặc bị chuyển thành khí thoát ra khỏi nước

b Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

+ Thực chất của bể sinh học hoạt động theo mẻ là một dạng của bể Aerotank

Enzym

Nitrosomonas

Nitrobacter

+ Bể Aerotank làm việc theo mẻ liên tục có ưu điểm là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí

Bể sinh học làm việc theo từng mẻ kế tiếp được thực hiện theo 5 giai đoạn:

 Giai đoạn 1 (pha làm đầy): đưa nước thải vào bể

 Giai đoạn 2 (pha phản ứng sục khí): tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cách oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp

 Giai đoạn 3 (pha lắng): lắng trong nước

 Giai đoạn 4 (pha tháo nước sạch): tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp nhận

 Giai đoạn 5 (pha chờ): chờ đợi để nạp mẻ mới

c Bể lọc sinh học (Biophin)

+ Công trình phân hủy các vật chất hữu cơ có trong nước thải nhờ quá trình oxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc

+ Trong bể chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám

+ Phân loại: bể biophin với lớp vật liệu lọc không ngập nước (bể biophin nhỏ giọt, bể biophin cao tải) và bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập trong nước

vật liệu không còn Khi chúng không bám được lên bề mặt vật liệu sẽ bị bong ra rơi vào trong nước thải

+ Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kị khí Nhờ

đó, bể còn có thể loại bỏ các hợp chất nitơ, photpho trong nước thải, do đó không cần sử dụng bể Anoxic

2.2.3 Điều kiện nước thải được phép xử lý sinh học

Nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân huỷ các chất hữu

cơ có trong nước thải Nghĩa là nước thải phải thoả các điều kiện sau:

 Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hệ vi sinh vật trong nước thải Trong đó thì phải chú ý đến các kim loại nặng Theo mức độ độc hại của các kim loại, sắp xếp theo thứ tự là: Sb > Ag > Cu > Hg > Co > Ni > Pb > Cr3+ > Cd > Zn > Fe

 Muối của các kim loại ảnh hưởng nhiều đến đời sống của các vi sinh vật, nếu quá nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có thể bị chết

 Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng, nguồn carbon và năng lượng cho vi sinh vật Trong đó, các hợp chất hydratcacbon, protein, lipid hoà tan thường là cơ chất dinh dưỡng, rất tốt cho vi sinh vật

 Nước thải đưa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trưng là BOD và COD Tỉ số của 2 thông số này phải là COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0.5 thì mới có thể đưa vào xử lý sinh học (hiếu khí)

 Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó nếu có cellulose, hemicellulose, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kị khí

 Nước thải khi đưa tới công trình xử lý sinh học còn cần phải thoả mãn những điều kiện sau đây:

+ Nước thải phải có pH trong khoảng 6,5 – 8,5

+ Nhiệt độ nước thải trong khoảng từ 10 – 40oC

+ Tổng hàm lượng các muối hoà tan không vượt quá 15 g/l

2.2.4 Phương pháp khử trùng

Đặc trưng của nước thải bệnh viện là có chứa các vi trùng gây bệnh Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh rất lớn Do vậy cần phải

có biện pháp khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Tùy thuộc vào điều kiện kinh tế mà lựa chọn phương pháp phù hợp Và dưới đây

là các biện pháp khử trùng xử lý nước thải phổ biến hiện nay

+ Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo

 Dùng Hypoclorit – Canxi dạng bột – Ca(ClO)2 – Hòa tan trong thùng dung dịch 3

÷5% rồi định lượng vào bể khử trùng

+ Dùng Hypoclorit – Natri, nước Javel NaClO

+ Dùng Ozone được sản xuất từ không khí do máy tạo ozone đặt trong nhà máy xử

lý nước thải Ozone sản xuất ra được dẫn ngay vào bể khử trùng

+ Dùng tia cực tím (UV) do đèn thủy ngân áp lực thấp sản sinh ra Đèn phát tia cực tím đặt ngập trong bể khử trùng có nước thải chảy qua

Trong đó, phương pháp khử trùng nước thải bằng sunfua hơi hay các hợp chất của sunfua thường được sử dụng phổ biến vì sunfua là hóa chất được các ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn trên thị trường với giá thành chấp nhận được, hiệu quả tiệt trùng cao

2.2.5 Quá trình xử lý bùn thải

Bùn cặn của nước thải là hỗn hợp của nước và cặn lắng có chứa nhiều chất hữu cơ

có khả năng phân hủy, dễ bị thối rửa và có các vi khuẩn có thể gây độc hại cho môi trường Vì thế, cần có biện pháp xử lý trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

 Quá trình xử lý bùn cặn là quá trình:

+ Giảm khối lượng và thể tích của hỗn hợp bùn cặn bằng cách tách phần nước trong

ra khỏi hỗn hợp Nhờ vậy mà lượng bùn phải vận chuyển đến nơi xử lý được giảm đáng kể

+ Phân hủy các chất hữu cơ dễ bị thối rửa, chuyển chúng thành các chất ổn định ít gây mùi và tăng khả năng tách nước ra khỏi bùn

Bùn, cặn trong hệ thống xử lý nước thải thường được thu gom ở các công đoạn:

+ Các loại rác được giữ lại ở song chắn rác và lưới chắn rác Cặn rác có độ ẩm từ

85 ÷95%, chứa từ 50 ÷ 80% là chất hữu cơ có mùi hôi thối, có khả năng phân hủy + Cát, bùn nặng, các hợp chất hữu cơ dính bám vào bùn cát được giữ lại ở bể lắng cát, có kích thước lớn hơn 0.2mm, tỷ trọng cặn khô là 2.65 Cặn có độ ẩm từ 14

÷ 35%, chứa 30 ÷ 50% cặn hữu cơ Khối lượng thu được khoảng 30 lít trong 1000 m3 nước thải

+ Dầu, mỡ và bọt nổi thu gom từ bề mặt nước trong hầm bơm, bể lắng cát, bể lắng

I, bể Aerotank, bể lắng II… Bọt váng có độ ẩm từ 90 ÷ 98%, hàm lượng chất hữu

cơ lớn 95%, tỷ trọng xấp xỉ bằng 1 Khối lượng thường dao động từ 0.75 lít đến

50 lít trong 1000 m3 nước thải

+ Một phần cặn lơ lửng lắng được ở bể lắng I, còn gọi là cặn tươi vì có chứa cặn vô

cơ và nhiều cặn hữu cơ chưa bị phân hủy

+ Cặn lắng ở bể lắng II, chủ yếu là bùn hoạt tính hay màng vi sinh do công đoạn xử

lý sinh học tạo ra khi nước thải đi qua các công trình sinh học

Bảng 2 2 Các công đoạn và thiết bị áp dụng trong dây chuyền xử lý cặn

Cô đặc

cặn Ổn định cặn

Làm tăng mật độ cặn

Khử nước ra khỏi cặn

Giảm thể tích cặn

Nguồn tiếp nhận

1.Lọc chân không 2.Lọc nén ép

1.Đốt 2.Oxy hóa

1.Chôn lấp 2.Phân bón

3.Cải tạo đất

2.3 Một số hệ thống xử lý nước thải trong thực tế

2.3.1 Hệ thống xử lý nước thải tại Cơ sở giết mổ gia súc Hiệp Bình Chánh qui

mô 300m 3 /ngày đêm

Công nghệ đề xuất sau khi xử lý nước thải phải đạt QCVN 40: 2011/BTMT (loại B)

Bảng 2 3 Chất lượng nước thải trước khi xử lý và yêu cầu sau xử lý phải đạt

Nguồn: Cơ sở giết mổ gia súc Hiệp Bình Chánh

Ưu điểm : Bể SBR có kết cấu đơn giản và bền hơn

- Hiệu xuất xử lý COD,BOD, nitơ rất cao

- Do vận hành bằng hệ thống tự động nên hoạt động một cách dễ dàng và giảm đòi hỏi sức khỏe

- Đảm bảo được chất lượng thải đầu ra

Nhược điểm: Cần nhân viên trình độ cao

Hình 2 2 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tại Cơ sở giết mổ gia súc Hiệp Bình Chánh

qui mô 300m 3 /ngày đêm

2.3.2 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm An Nhơn thuộc

công ty Nông Nghiệp Sài Gòn, UBND tp.HCM ( 2005), với qui mô 200 m3/ng.đ

Dòng Tuần hoàn

Bùn dư

Dòng Tuần hoàn Nước thải

Hình 2 3 Sơ đồ thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc, gia cầm An Nhơn

thuộc công ty Nông Nghiệp Sài Gòn, UBND tp.HCM ( 2005)

Công nghệ:

Sử dụng công nghệ hóa lý kết hợp với bùn hoạt tính

Hiệu xuất xử lý COD,BOD, nitơ rất cao

Ưu điểm:

- Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

- Khả năng xử lý nước thải ô nhiễm chất hữu cơ tốt

- Có hiệu quả xử lý cao

Nhược điểm:

- Chi phí đầu tư cao, tốn nhiều diện tích xây dựng

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

GIẾT MỔ GIA SÚC TẠI HỘ KINH DOANH LÊ HỮU BÌNH

Các thông số phục vụ cho tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc cho hộ kinh doanh Lê Hữu Bình được cung cấp như sau:

3.1 Thông số và yêu cầu thiết kế hệ thống xử lý

3.1.1 Yêu cầu về mặt môi trường:

Nước thải đầu ra của hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN 40:2011 BTNMT, cột A Phải đảm bảo các điều kiện vệ sinh lao động cho nhân viên làm việc tại cơ sở Chấp hành nghiêm chỉnh quy định của pháp luật Việt Nam về bảo vệ môi trường

3.1.2 Yêu cầu về mặt kinh tế:

Hệ thống xử lý nước thải có suất đầu tư nhỏ hơn 10.000 đồng/m3.nước thải.Chi phí xử lý 1m3 nước thải nhỏ hơn 5.000 đồng/m3

Hệ thống xử lý lắp đặt phải đảm bảo sự hiệu quả của vốn đầu tư

3.1.3 Yêu cầu về mặt kỹ thuật:

Diện tích khu vực cho hệ thống xử lý nước thải phải bé hơn 1000 m3, công nghệ hiện đại, tiết kiệm điện năng và hóa chất, dễ quản lý và vận hành

Việc xây dựng, lắp đặt hệ thống xử lý phải phù hợp với mặt bằng hiện có

Hệ thống xử lý phải bố trí hợp lý, đảm bảo cho công nhân vận hành dễ dàng, dễ đo đạc, kiểm tra

3.1.4 Công xuất hệ thống xử lý

Dựa vào chương 1, mục 1.3.2, đã nói ở trên, ta có được : QSinh hoạt =3,75 m3/ ngày

QSản xuất = 292 m3/ ngày

Ta chọn hệ số thiết kế k =1.1

Hệ thống xử lý được thiết kế với qui mô

Vậy 𝑄𝑡𝑏𝑛𝑔à𝑦 = (3,75 m3/ngày đêm + 292 m3/ngày đêm ) x f

= 296 m3/ngày đêm x 1.1 = 325,6 m3/ngày đêm ≈ 350 m3/ngày đêm

Vậy hệ thống xử lý nước thải của cơ sở giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình được xây dụng với công xuất 350 m3/ngày.đêm và nước thải sau khi qua hệ thống

xử lý sẽ đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A

3.1.5 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào

Để đánh giá chất lượng nước thải, ta dựa vào kết quả phân tích mẫu nước thải từ

“Báo cáo đánh giá tác động môi trường của dự án nâng cao qui mô cơ sở giết mổ gia súc

Lê Hữu Bình từ 300 con heo/ngày lên 1000 con heo/ngày, tại địa điểm: áp Bình Đông ,

xã Mỹ Bình, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An”, Tân Trụ 2017, ta có được kết quả phân tích

về thành phần nước thải tại cơ sở được thể hiện ở bảng 3.1

Bảng 3 1 Đặc tính nước thải đầu vào cơ sở

Từ kết quả thu thập ở bảng 3.1 cho thấy: Nước thải giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình có nồng độ các chất hữu cơ và Coliform rất cao.Bên cạnh đó còn có nồng độ nitơ tổng, photpho tổng và chất rắn lơ lững, cần được xử lý để đạt loại

A- QCVN 40: 2011/BTNMT trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận

3.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải

Dựa trên số liệu lưu lượng, thành phần, tính chất của nước thải đầu vào hệ thống

xử lý và yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý, đề xuất 2 sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho cơ sở giết mổ gia súc tại hộ kinh doanh Lê Hữu Bình như sau:

3.2.1 Quy trình công nghệ đề xuất

Sơ đồ công nghệ 1:

Nước thải sản xuất

Xử lý Máy ép bùn

Tuần hoàn nước dư

Hình 3 1 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc (công nghệ 1 )

Sơ đồ công nghệ 2

Nước thải sản xuất

Xử lý Máy ép bùn

Nguồn tiếp nhận

Bùn Tuần hoàn

Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải giết mổ gia súc (công nghệ 2 )