Các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi lợn

Do đặc thù nước thải của ngành chăn nuôi nên phương pháp xử lý chủ yếu là dùng kết hợp các phương pháp sinh học hóa lý như:

- Phương pháp xử lý yếm khí: Phương pháp này được áp dụng rất hiệu quả để xử lý công đoạn đầu bao gồm nước thải có chứa phân từ việc rửa chuồng trại. Đây có lẽ là phương pháp không thể thay thế khi xử lý nước thải bao gồm cả phân, do hàm lượng chất khô cao, hàm lượng các chất hữu cơ lớn nên nếu sử dụng các biện pháp khác sẽ quá tải và không có hiệu quả. Mặt khác trong phân lợn có chứa 60-65% chất hữu cơ nên khi phân hủy bằng phương pháp này sẽ thu được một lượng khí biogas (CH₄) rất lớn để tận dụng làm nguồn năng lượng phục vụ cho trang trại, tiết kiệm chi phí. Phương pháp này hiện nay được nghiên cứu và áp dụng rất phổ biến tại các trang trại nên được cải tiến thành nhiều dạng khác nhau: Phổ biến nhất là dạng bể vòm hình cầu để thu khí biogas, nhưng chủ yếu dạng này được áp dụng cho quy mô hộ gia đình, trang trại
- Phương pháp xử lý hiếu khí: Phương pháp này chủ yếu được áp dụng để xử lý nước thải được tách ra từ phân sau quá trình phân hủy yếm khí. Do quá trình phân hủy yếm khí chỉ đạt hiệu quả 60-70% nên nước thải sau hệ thống này chưa đạt được tiêu chuẩn thải vì vậy cần phải dùng biện báp này để xử lý triệt để hơn. Phương pháp này có thể được áp dụng theo nhiều dạng khác nhau như: Bùn hoạt tính lơ lửng (Aeroten), lọc sinh học qua lớp vật liệu, mương ôxy hóa…
- Phương pháp xử lý bằng hồ sinh học: Hồ sinh học được nhiều trang trại, các cơ sở chăn nuôi có diện tích lớn áp dụng để xử lý nước thải sau công đoạn xử lý yếm khí thu biogas. Các trang trại có thể tận dụng vừa xử lý nước thải vừa nuôi trồng thủy sản (nuôi cá…), tuy nhiên hiệu quả xử lý rất thấp và thường gây ô nhiễm môi trường hồ do tảo và các thực vật thủy sinh khác phát triển mạnh (do dư thừa dinh dưỡng…).
- Phương pháp xử lý bằng bãi lọc trồng cây: Đây là phương pháp được áp dụng khá nhiều trên thế giới nhưng hiện nay tại Việt nam mới nghiên cứu và áp dụng. Phương pháp này khá đơn giản, chủ yếu được áp dụng ở công đoạn sau để loại bỏ triệt để các chất dinh dưỡng, cặn, vi sinh vật…Phuơng pháp này chủ yếu dùng thực vật chịu nước và tạo hệ vi sinh vật để hấp thụ, phân hủy các chất dinh dưỡng còn lại trong nước.
- Phương pháp hóa- lý: chủ yếu được áp dụng để loại bỏ cặn và trung hòa cũng như khử trùng.
Tóm lại: Tổng quan hiện nay có hai công nghệ xử lý chính được áp rộng rãi tại Việt Nam như sau:

II. Công nghệ xử lý kết hợp Yếm khí thu biogas- hồ sinh học tự nhiên

Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ lý kết hợp Yếm khí thu biogas- hồ sinh học tự nhiên
III. Công nghệ xử lý kết hợp Yếm khí thu biogas- Xử lý hiếu khí

Hình 1.2. Sơ đồ công nghệ xử lý kết hợp Yếm khí thu biogas- Xử lý hiếu khí

IV. Giới thiệu dạng xử lý đang được áp dụng tại các trang trại

1. Xử lý phân lợn và nước thải bằng bể yếm khí dạng bể vòm cầu

Công nghệ xử lý dạng vòm được áp dụng khá phổ biến tại các trang trại chăn nuôi lợn. Nguyên tắc hoạt động: Nước thải rửa chuồng có lẫn phân, nước tiểu của gia súc được hệ thống mương dẫn đưa vào cửa nạp liệu và được ống dẫn thẳng xuống gần đáy bể xử lý chính nhằm tạo thành van thủy lực, không cho khí sinh học thoát ra theo đường ống nạp liệu. Tại ngăn xử lý chất thải được phân huỷ và tạo khí sinh học thoát lên phía trên nắp vòm và được thu vào ống dẫn mang đi sử dụng. Phần nước sau xử lý được đưa qua bể điều áp để cân bằng áp lực trong bể và tránh thoát khí qua đường thoát nước.
Bể khí sinh học vòm cầu nắp cố định

Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ công xử lý dạng bể vòm cầu

Hình 1.4. Hầm biogas

hình 1.5. Hầm bogas

2. Công nghệ xử lý yếm khí dạng bể nhiều ngăn nắp kín

*Hình 1.6. Sơ đồ công nghệ dạng nhiều ngăn**Hình 1.7. Công trình xây dựng bằng gạch thẻ*

3. Bể xử lý yếm khí bằng túi ủ pholyme

Công nghệ này được áp dụng phổ biết tại Thái Lan. Về nguyên tắc cơ bản cũng tương tụ như các dạng bể yếm khí khác, chỉ khác nhau là các túi ủ này được chế tạo sẵn có dung tích đa dạng bằng polyme.Các túi này được đặt trong các ô bể để cân bằng, nước thải và phân được đưa vào túi ủ qua hệ thống bơm phân phối vào một đầu của túi, sau khi phân hủy các túi này phồng nên và khí biogas được thu từ trên đỉnh túi, nước thải từ phía cuối của túi được thu gom về hệ thống xử lý sinh học hiếu khí (Aeroten) đến đạt tiêu chuẩn và thải ra môi trường

Hình 4.8. Hệ thống xử lý nước thải – phân bằng túi ủ yếm khí kết hợp Aeroten

4. Công trình xử lý dạng hồ phủ HDPE

Công nghệ này hiện nay bắt đầu được áp dụng tại Việt nam cho một số loại hình xử lý chất thải công nghiệp thực phẩm như: chế biến sắn, bột mỳ chính, sản xuất rượu….Với quy mô công trình khá lớn từ 1000- 50.000m³/hồ.
Thuyết minh: Theo công nghệ này, hồ phủ bạt HDPE thường có 02 ngăn, ngăn phản ứng và ngăn lắng. Nước thải từ chuồng trại được đưa vào hồ theo phương ngang hoặc từ đáy tùy theo thiết kế của từng trang trại. Đáy hồ được rải một lớp bạt chống thấm sau đó phủ một lớp đất sét và đầm nén để tránh bạt bị xô và rách do lực kéo. Phần bạt phía trên để thu biogas thường có độ dầy 1mm để đảm bảo độ bền lâu dài cũng như dễ dàng hàn kín khi có rò rỉ. Nước thải được phân hủy tại ngăn 1 tạo khí biogas làm lớp bạt HDPE phồng lên tạo khoang chứa khí lớn. Khí được lưu trữ tại bể mặt của hồ và dẫn đi sử dụng hoặc thải bỏ. Phần nước sau khi đã phân hủy tại ngăn số một được chảy sang ngăn thứ 2 có tác dụng lắng bùn trước khi được đưa sang các hạng mục xử lý khác.
Sơ đồ công nghệ: