Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo nào vừa đạt hiệu quả vừa tiết kiệm được nguồn chi phí cho các chủ chăn nuôi đang là vấn đề cần quan tâm sau kỹ thuật về chuồng trại và chăn nuôi. Ngành chăn nuôi heo phát triển với tốc độ nhanh, đồng thời mức độ gây ô nhiễm ra môi trường ngày càng lớn.
Vậy, đâu là phương pháp xử lý nước thải tiết kiệm, hiệu quả hãy cùng NTSE tìm hiểu trong bài viết ngay sau đây nhé!
Công tác chăn nuôi heo ảnh hưởng đến môi trường như thế nào?
Ngành chăn nuôi heo phát triển mạnh mẽ với các hình thức chăn nuôi hộ gia đình quy mô nhỏ và chăn nuôi công nghiệp tập trung theo trang trại. Điều này cũng đã kéo theo không ít áp lực vào môi trường tự nhiên. Lượng nước thải hàng năm lớn đồng nghĩa với việc khả năng gây ô nhiễm môi trường càng cao hơn và vấn đề xử lý nước thải chăn nuôi heo cũng ngày càng cấp thiết hơn.
Lượng nước thải chăn nuôi phát sinh được ước tính trên số lượng gia súc, gia cầm và hệ số phát sinh nước thải. Theo một số nghiên cứu ở Việt Nam, hệ số phát sinh nước thải trung bình từ hoạt động chăn nuôi như sau: trâu, bò khoảng 12,5 lít/ngày, heo khoảng 20 lít/ngày (theo số liệu BCMTQG – 2017). Trong số các nguồn nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi thì công tác chăn nuôi heo là nhóm có lượng nước thải xả ra môi trường lớn nhất.
Nước thải phát sinh từ trại nuôi heo chủ yếu là khâu vệ sinh heo và chuồng trại chứa phân, nước tiểu, thức ăn thừa,… Đặc trưng của nước thải chăn nuôi heo là có hàm lượng lớn chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật với một số thông số ô nhiễm đặc trưng như: BOD5, COD, Tổng Nitơ, Tổng Photpho, Coliform được quy định rõ trong QCVN 62 – MT:2016/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi.
Mặc dù không chứa quá nhiều các chất độc hại so với các loại nước thải khác như nước thải xi mạ hay nước thải bệnh viện nhưng nước thải chăn nuôi heo lại chứa nhiều vi khuẩn, vi sinh vật gây bệnh, ấu trùng, giun sán gây bệnh nguy hiểm cho sức khỏe của con người. Vì thế, chúng gây ô nhiễm môi trường trên nhiều phương diện: gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nguồn nước ngầm, môi trường không khí, môi trường đất và các sản phẩm nông nghiệp. Từ đó, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe vật nuôi, gây ra dịch bệnh như lở mồm, long móng, heo tai xanh.
Trong nước thải, các hợp chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm protit, axit amin, chất béo, hydrat cacbon, dễ phân huỷ sinh học và có hàm lượng dinh dưỡng cao do đó xử lý bằng phương pháp sinh học là phù hợp nhất. Tuy nhiên nếu áp dụng các công trình sinh học nhân tạo thì chi phí đầu tư và vận hành cao nên sẽ làm tăng giá thành heo, ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của nuôi heo. Vì vậy cần lựa chọn giải pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo vừa đạt hiệu quả vừa có chi phí thấp.
>>> Tham khảo: Hệ thống xử lý nước thải và quy trình từng công đoạn chi tiết nhất
Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo tiết kiệm, hiệu quả cao
Xử lý bằng biogas
Sử dụng hầm biogas (hay còn gọi là hầm phân hủy yếm khí) đang trở thành phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo phổ biến, tiết kiệm và hiệu quả nhất. Phương pháp này có thể hạn chế được lượng nước thải thải ra môi trường, đồng thời chuyển hóa những khí độc hại như CH4, CO2, H2S…để làm nhiên liệu đốt hoặc điện năng thắp sáng, bùn cặn thì có thể được tận dụng làm phân bón hữu cơ.
Bên cạnh đó, phương pháp hầm biogas còn giúp loại bỏ bớt hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải, giảm đi mùi khó chịu. Tuy nhiên, phương pháp này cần kết hợp sử dụng các loại bể Anoxic, Aerotank, bể lọc sinh học, hồ sinh học để có thể làm giảm nồng độ COD, đáp ứng được yêu cầu đầu ra của nước thải, giảm vấn đề ô nhiễm môi trường.
Xử lý bằng thực vật
Xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng thực vật có ưu điểm là thân thiện với môi trường, góp phần làm đẹp cho cảnh quan, đảm bảo hiệu quả với chi phí đầu tư thấp, công nghệ đơn giản nhờ sử dụng nguồn nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên như bèo tây, thủy trúc, mẻ vừng, cỏ muỗi,…
Nguồn nước thải chăn nuôi heo sẽ đi qua song chắn rác để giữ lại các tạp chất có kích thước lớn, sau đó, nước thải sẽ được dẫn vào bể lắng để xử lý. Cuối cùng, nước thải sau khi lắng sẽ được chuyển sang bể thực vật thủy sinh để phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ tạo thành dưỡng chất thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển của các loài thực vật.
Tuy nhiên phương pháp này nếu không xử lý đúng kỹ thuật sẽ rất dễ gây mùi, ô nhiễm không khí.
Xử lý bằng phương pháp lọc sinh học kết hợp bãi lọc thực vật
Lọc sinh học hoạt hoạt động dựa trên sự sinh trưởng và phát triển của các VSV cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Lọc sinh học là phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo được đánh giá cao, có thể ứng dụng vào thực tế khá dễ dàng, vì dễ vận hành, chi phí đầu tư thấp mà vẫn đảm bảo mang lại hiệu quả xử lý nước thải một cách hiệu quả.
Nước thải chăn nuôi heo sau khi được tách ra từ hầm biogas sẽ được dẫn về bể thu gom kết hợp bể phân hủy thiếu khí có ngăn lắng, sau đó đưa vào bể lọc, nước thải chảy thành từng lớp mỏng qua lớp vật liệu lọc, qua khe hở của vật liệu, tiếp xúc với màng sinh học (lớp màng gồm các vi khuẩn, nấm, động vật bậc thấp) ở trên bề mặt của vật liệu lọc. Tại đây các si vinh sẽ tiến hành quá trình phân hủy hiếu khí và kỵ khí các chất hữu cơ có trong nước. Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh CO2 và nước, phân hủy kỵ khí thành CH4 và CO2 làm tróc lớp màng ra khỏi vật liệu lọc, được nước cuốn đi, trên lớp vật liệu lọc lại hình thành màng sinh học mới. Hiện tượng này lặp đi lặp lại để làm sạch nước thải.
Nước thải sau khi xử lý tại bể lọc sinh học sẽ chứa các chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học bị nước cuốn đi. Chính vì vậy nước thải này sẽ được đưa vào lắng 2 để lắng cặn.
Ưu, nhược điểm của bể lọc sinh học: Bể lọc sinh học có cấu tạo đơn giản, tải lượng theo chất ô nhiễm thay đổi trong giới hạn rộng trong ngày. Thiết bị cơ khí đơn giản, tiêu hao ít năng lượng, nước ra khỏi bể lọc thường ít bùn hơn bể Aerotank. Tuy nhiên hiệu suất của bể lọc sinh học sẽ phục thuộc vào nhiệt độ không khí, không khí ra khỏi bể thường có mùi hôi khó chịu.
Xử lý bằng phương pháp sinh học – công nghệ AAO
Quá trình xử lý Anaerobic (Xử lý sinh học kỵ khí)
Trong các bể kỵ khí xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng. Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh kị khí được thể hiện bằng các phương trình sau:
(a) Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng
(b) Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)
Trong đó: C5H7O2N: là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn
Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas. Quá trình phân hủy kỵ khí được chia thành 3 giai đoạn chính: phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử, tạo các axit, tạo methane.
Quá trình Anoxic (Xử lý sinh học thiếu khí)
Xảy ra quá trình phân hủy chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo khác có trong nước thải. Sự tham gia của hệ vi sinh vật thiếu khí. Trong quá trình sinh trưởng phát triển, vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter sẽ oxi hóa hàm lượng amoni thành nitrat. Quá trình khử Nitrat này diễn ra trong môi trường thiếu oxy. Quá trình khử nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học. Nhiều cơ chất hữu cơ trong nước thải sử dụng nitrat hoặc nitrit. Ví dụ như chất điện tử thay vì dùng oxy. Trong điều kiện không có DO hoặc DO dưới mức giới hạn (nhỏ hơn 2 mgO2/l).
Quá trình Oxic (Xử lý sinh học hiếu khí)
Nước từ công trình thiếu khí qua công trình hiếu khí. Đây là công trình chính để xử lý các chất hữu cơ: BOD, COD một cách triệt để nhất. Oxy được cung cấp liên tục và phân tác cho vi sinh hiếu khí hoạt động. Trong điều kiện thổi khí liên tục này, quần thể vi sinh vật hiếu khí tồn tại ở trạng thái lơ lửng. Chúng phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải thành những hợp chất vô cơ đơn giản.
C5H7O2N + O2 + Vi Sinh Vật → CO2 + H2O + Tế Bào Mới + Năng Lượng
(Trong đó, C5H7O2N biểu thị cho các hợp chất hữu cơ có mặt trong nước thải).
Phía sau thường là công trình lắng giúp phân tách hai pha rắn và lỏng. Bùn sẽ được tuần hoàn một phần để đảm bảo lại lượng sinh khối trong bể Anoxic. Phần bùn dư sẽ được gom xử lý định kỳ. Để đảm bảo xử lý triệt để Coliform, vi khuẩn, mầm bệnh,… nước sau bể lắng sẽ được dẫn qua bể khử trùng. Tại đây, nước được châm hóa chất khử trùng để diệt vi khuẩn có hại trước khi vào nguồn tiếp nhận.
Xem thêm: Bể sinh học hiếu khí trong các công nghệ xử lý nước thải
Xử lý bằng phương pháp mương oxy hóa
Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo bằng mương oxy hóa thực chất là một dạng thiết bị sục khí kéo dài. Ưu điểm chính là vận hành đơn giản, tiêu tốn ít năng lượng, tạo ra bùn ít mà vẫn đảm bảo loại bỏ đồng thời chất hữu cơ và nitơ có trong nước thải.
Xử lý bằng phương pháp đệm lót sinh học
Đây là phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo giúp tiêu hủy hoàn toàn mùi hôi, đồng hóa các chất phức tạp có trong nước thải thành các chất vô hại. Đệm lót sinh học thường được sử dụng có nguồn gốc là xenlulozo như: trấu, mùn cưa,… để làm giá thể cho hệ vi sinh vật lên men phân huỷ các chất thải trong chuồng.
Nhờ sự góp mặt của các vi sinh vật có lợi và các yếu tố sinh học có trong đệm lót sinh học. Từ đó giúp tiết kiệm điện nước rửa chuồng giảm ô nhiễm môi trường.
Tuy nhiên một số nhược điểm cần lưu ý như:
- Lợn vận động làm đệm bị nén chặt, hạn chế vi sinh trong đệm phát huy tác dụng phân huỷ chất thải;
- Một số mô hình còn suất hiện mạt, rệp, ve, ghẻ,…
- Ảnh hưởng vào mùa nóng,…
Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi heo nếu áp dụng đúng kỹ thuật, quy trình chẳng những giúp đảm bảo chất lượng nước đầu ra mà còn nâng cao năng suất chăn nuôi, bảo vệ môi trường xung quanh và sức khỏe của con người.
NTSE tự hào là đơn vị cung cấp giải pháp xử lý nước thải đạt chuẩn, đảm bảo chất lượng nước đầu ra nhằm mục đích là phục vụ tiện ích cho cuộc sống một cách bền vững và lâu dài. Chúng tôi cam kết tư vấn và thiết kế cho khách hàng phương pháp xử lý nước thải phù hợp, đảm bảo hiệu quả nhưng vẫn tiết kiệm chi phí một cách tối đa. Nếu bạn đang có nhu cầu hoặc có thắc mắc gì về hệ thống xử lý nước thải này thì liên hệ ngay với NTSE nhé!
CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT NTS
Trụ sở: Số 15, đường số 3, Khu dân cư Gia Hòa, Phường Phước Long B, TP. Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
Điện thoại: 0888 167 247
Email: nts@ntse.vn
Website: ntse.vn/xu-ly-nuoc
Facebook: facebook.com/INTSE.VNI/
