Chương 2 Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo công nghiệp

12
2.1 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo
Thành phần của nước thải chăn nuôi heo hầu hết là các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh
vật tồn tại ở dạng hoà tan, phân tán nhỏ hay có kích thước lớn hơn. Đặc trưng ô nhiễm
của loại nước thải này là chất hữu cơ, Nitơ, Phospho và vi sinh gây bệnh. Tuỳ theo qui mô
sản xuất, quĩ đất dùng cho xử lý, điều kiện kinh tế, mục đích sử dụng chất thải, nướ
c thải
từ chăn nuôi, yêu cầu của nguồn tiếp nhận…mà có thể áp dụng các biện pháp xử lý thích
hợp.
2.1.1 Phương pháp cơ học
Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi hỗn hợp nước thải bằng cách thu gom,
phân riêng. Có thể dùng song chắn rác, bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng tạo điều
kiện thuận lợi và giảm khối tích c
ủa các công trình xử lý tiếp theo.Ngoài ra ,có thể dùng
phương pháp ly tâm hoặc lọc. Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi khá cao
(khoảng vài ngàn mg/l) và dễ lắng nên có thể lắng sơ bộ trước rồi mới đưa sang các công
trình xử lý phía sau.
Sau khi tách, nước thải được đưa vào các công trình xử lý phía sau, còn chất rắn
tách được có thể đem đi ủ để làm phân bón.
2.1.2 Phương pháp hoá lý

phổ biến ở hầu hết các trại chăn nuôi công nghiệp nhờ tính khả thi và tính kinh tế cao của
nó.
2.1.3.1 Phương pháp xử lý kị khí
a. Quá trình xử lý kị khí trong bể Biogas
Đây là phương pháp xử lý kị khí khá đơn giản, chi phí đầu tư thấp, thường thấy ở
hầu hết các trại chăn nuôi heo công nghiệp vừa và lớn, kể cả qui mô hộ gia đình. Nước
thải từ hệ thống chuồng trại được dẫn trực tiếp vào bể kín với thời gian lưu nước trong bể
khoảng 15-30 ngày, tận dụng hoạt động của các vi sinh vật kị khí trong bể và trong lớp
bùn đáy để khoáng hoá các chất hữu cơ. Thông thường, mực nước trong bể được thiế
t kế
chiếm 2/3 chiều cao bể, còn phần thể tích ứng với 1/3 chiều cao ở phía trên bị khí CH
4
,
CO
2
và các khí khác sinh ra do phân huỷ kị khí chiếm chỗ. Phía trên có đặt hệ thống thu
khí để thu hồi các khí sinh ra (biogas) tận dụng làm khí đốt hoặc chạy máy phát điện…
Dưới cùng là lớp bùn đáy tương đối ổn định. Cặn ở lớp bùn đáy được tháo ra định kì và
có thể đem đi làm phân bón.
Tuỳ thuộc vào thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi, thời gian lưu nước, tải
trọng hữu cơ, nhiệt độ
…mà thành phần biogas sinh ra có thể khác nhau. Trong đó, CH
4
có
ý nghĩa quan trọng nhất trong việc tận dụng nguồn năng lượng tái sinh này vì có nhiệt trị
cao khoảng 9 000 kcal/m
3
. Phần trăm các chất khí trong biogas:
CH
4

2
và một số khí khác)

sẽ kết dính với các bông
bùn và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bể, tạo sự khuấy trộn đều giữa bùn và nước.
Khi lên đến đỉnh bể, các bọt khí sẽ va chạm vào các tấm chắn hình nón, các bọt khí được
giải phóng cùng 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.
Nghiên cứu x
ử lý nước thải chăn nuôi từ xí nghiệp chăn nuôi heo Vĩnh An được
thực hiện ở viện CEFINA trên mô hình kị khí UASB đối với nước thải nguyên thuỷ cho
thấy: ở tải trọng 2-5 kg COD/m
3
.ngày, hiệu quả xử lý đạt 70-72%; còn ở tải trọng 5-6
kgCOD/m
3
.ngày, thì hiệu quả khoảng 48%.
Nhiều trại chăn nuôi heo ở Thái Lan, công trình xử lý sinh học nước thải sau
Biogas là UASB.
Khó khăn khi vận hành bể UASB là kiểm soát hiện tượng bùn nổi, tức phải đảm
bảo sự tiếp xúc tốt giữa bùn và nước thải để duy trì hiệu quả xử lý của bể.
c. Quá trình lọc sinh học kị khí
Đây là quá trình kị khí dính bám, sử dụng những vi sinh vật dính bám trên các giá
thể như sỏi,
đá, vòng nhựa tổng hợp, tấm nhựa, vòng sứ, xơ dừa…để khoáng hoá các
chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy.
Quá trình này có nhiều ưu điểm:
¾ Đơn giản trong vận hành
¾ Khả năng chịu biến động về tải lượng ô nhiễm,
¾ Không phải kiểm soát hiện tượng bùn nổi như trong bể UASB,

a. Aerotank
Đây là quá trình xử lý hiếu khí lơ lửng.Vi sinh vật bám lên các hạt cặn có trong
nước thải và phát triển sinh khối tạo thành các bông bùn có hoạt tính phân huỷ chất hữu
cơ nhiễm bẩn. Các bông bùn này được cấp khí cưỡng bức để đảm bảo lượng oxy cần thi
ết
cho hoạt động phân huỷ và giữ cho bông bùn ở trạng thái lơ lửng. Các bông bùn lớn dần
lên do hấp phụ các hạt chất rắn lơ lửng nhỏ, tế bào vi sinh vật, nguyên sinh động vật và
các chất độc, nhờ đó nước thải được làm sạch.
Theo nghiên cứu của Lâm Quang Ngà (1998) ở trại chăn nuôi heo 3/2, TP. HCM:
ứng với tải trọng 0.6-1.5 kg COD/m
3
.ngày, nồng độ COD đầu vào 200-500mg/l và thời
gian lưu nước 8-10 giờ, hiệu quả xử lý của aerotank đạt 80-85%. Khi tăng thời gian lưu
nước lên, hiệu quả xử lý không tăng nữa.
Xử lý nước thải chăn nuôi bằng bể aerotank có ưu điểm là tiết kiệm được diện tích
và hiệu quả xử lý cao, ổn định, nhưng chi phí đầu tư và vận hành khá lớn so với các
phương pháp hiếu khí khác như
ao hồ thực vật, cánh đồng tưới, cánh đồng lọc. Do đó tuỳ
Chương 2 Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo công nghiệp

16
điều kiện kinh tế, quĩ đất xử lý, yêu cầu xả thải của trại chăn nuôi mà lựa chọn hình thức
xử lý thích hợp.
b. Lọc sinh học hiếu khí
Sử dụng hệ vi sinh vật dính bám trên các giá thể để khoáng hoá chất hữu cơ khi
tiếp xúc với nước thải, giống như lọc sinh học kị khí. Sở dĩ vi sinh vật có thể bám dính lên
giá thể vì nhiều loài có khả nă
ng tiết ra các polymer sinh học giống như chất dẻo dính vào
giá thể, tạo thành màng. Màng này cứ dày lên và có khả năng oxy hoá các chất hữu cơ,
hấp phụ các chất bẩn lơ lửng hoặc trứng giun sán.

…sinh ra.
Ao hồ kị khí thường dùng để lắng và phân huỷ cặn ở vùng đáy. Có khả năng chịu
được tải trọng cao. Thời gian lưu nươc từ 20-50 ngày
9 Ao hồ tuỳ nghi

Sâu 1.2-2 m, phổ biến trong thực tế. Trong hồ xãy ra 2 quá trình song song: phân
huỷ các chất hữu cơ hoà tan có đều trong nước và phân huỷ kị khí cặn lắng ở vùng đáy.
Ao hồ tuỳ nghi có 3 vùng: vùng hiếu khí ở trên, vùng tuỳ nghi ở giữa và vùng kị khí ở
dưới. Thời gian lưu nước trong hồ này thường từ 5-30 ngày.
Trong các ao hồ sinh học thường kết hợp nuôi cá, thả thực vật thuỷ sinh như bèo
cái, bèo tây, rau muống…