Ngành chăn nuôi ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ và đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế nông nghiệp. Tuy nhiên, cùng với sự tăng trưởng của ngành này là vấn đề ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi gây ra. Đặc biệt, nước thải từ các hoạt động chăn nuôi chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, vi sinh vật, và chất dinh dưỡng gây hại cho môi trường nước nếu không được xử lý đúng cách. Một trong những giải pháp tiên tiến và hiệu quả hiện nay là việc sử dụng module xử lý nước thải chăn nuôi.
Module xử lý nước thải không chỉ giúp tiết kiệm chi phí và không gian, mà còn đảm bảo hiệu quả cao trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là trong các trang trại chăn nuôi gà, vịt nhỏ và vừa.
Bài viết này Môi trường AST sẽ giới thiệu đến mọi người module xử lý nước thải cho trang trại chăn nuôi gà, vịt.
Sơ đồ công nghệ module xử lý nước thải chăn nuôi trang trại gà, vịt
Thuyết minh quy trình công nghệ hệ thống xử lý nước thải
Bể thu gom
Toàn bộ nước thải được thu gom dẫn về “Bể thu gom”.
Nước thải trước khi vào “Bể thu gom” cần qua thiết bị lược rác thô để loại bỏ hoàn toàn các loại rác có kích thước lớn gây ảnh hưởng đến thiết bị và hệ thống xử lý phía sau.
Bể điều hòa
Bể điều hòa có chức năng ổn định nồng độ các chất ô nhiễm, tại “Bể điều hòa” có bố trí hệ thống sục khí nhằm trộn đều nước thải và tránh tính trạng yếm khí. Qua đó oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý các chất ô nhiễm.
Bể sinh học hiếu khí kết hợp giá thể MBBR
Tại ngăn sinh học hiếu khí kết hợp giá thể MBBR tồn tại chủ yếu 2 loại vi sinh vật: “vi sinh vật hiếu khí” bên ngoài và “vi sinh vật thiếu khí” bám sâu bên trong lớp giá thể MBBR, lượng oxy được duy trì nhờ máy thổi khí.
Vi sinh vật thiếu khí bám bên trong lớp giá thể MBBR sẽ xử lý hàm lượng Nitơ dưới dạng muối Nitrat có mặt trong nước thải. Trong nước thải lượng Nitơ chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất hữu cơ và Amoniac. Tại đây các vi khuẩn trong môi trường thiếu khí sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong hợp chất hữu cơ làm thức ăn để tăng trưởng và phát triển, đồng thời với quá trình đó là quá trình khử muối Nitrat và Nitrit bằng cách lấy oxy từ chúng và giải phóng ra Nitơ tự do và nước. Quá trình khử Nitrate sẽ diễn ra theo phản ứng:
6NO3- + 5CH3OH à 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OH-
Vi sinh vật hiếu khí có nhiệm vụ xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ – BOD, COD có trong nước thải.
Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ:
CxHyOz + O2 à CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình tổng hợp tế bào mới:
CxHyOz + NH3 + O2 à C5H7O2N + CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình chuyển hóa Nitrat (nitrification process):
Quá trình nitrat hóa: diễn ra trong bể với sự góp mặt của 2 chủng loại vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter theo cơ chế sau:
Bước 1: Ammonia được chuyển thành nitrit bởi loài Nitrosomonas (diễn ra tại lớp hiếu khí của lớp màng vi sinh vật).
NH4+ + 1,5 O2 ® NO2- + 2 H+ + H2O
Bước 2: Nitrite được chuyển thành nitrat bởi loài Nitrobacter .
NO2- +0,5 O2 ® NO3-
Tổng hợp 2 phản ứng trên được viết lại như sau:
NH4+ + 2 O2 ® NO3- + 2 H+ + H2O
Công nghệ màng lọc MBR.
Công nghệ màng lọc MBR hiện tại được xem là công nghệ hàng đầu về xử lý triệt để các chất ô nhiễm có trong nước thải, giúp chất lượng nước đầu ra ổn định dễ dàng đạt Tiêu chuẩn nước đầu ra, đáp ứng được các yêu cầu cao nhất của các chỉ tiêu xả thải.
Sự kết hợp của “Công nghệ xử lý sinh học hiếu khí (Aerotank)” và “Công nghệ màng lọc MBR” có vai trò thay thế “bể lắng sinh học” ở các công nghệ truyền thống, nhờ đó mà tiết kiệm diện tích xử lý và không phát sinh lượng bùn dư, Tại đây khi lượng vi sinh vật phát triển ổn sẻ xảy ra “Quá trình phân hủy nội bào” của vi sinh vật:
Quá trình phân hủy nội bào:
C5H7O2N + 5 O2 ® 5CO2 + 2 H2O + NH3 + Năng lượng.
Khử trùng (Bộ khử trùng dạng viên nén)
Tại đầu ra lắp đặt Bộ khử trùng dạng viên nén: nước thải được khử trùng bằng Chlorine dạng viên nén để loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn có trong nước thải, khi đó nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 62-MT:2016/ BTNMT. Sau đó nước thải sẽ dẫn đến hồ sinh học và bể chứa nước nhầm tái sử dụng rửa chuồng trại.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống module xử lý nước thải
Module xử lý nước thải chăn nuôi hoạt động dựa trên các quy trình sinh học và vật lý hóa học để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải. Các quy trình chính bao gồm:
Tách và lắng cặn: Quá trình này loại bỏ các chất rắn lớn và nhỏ trong nước thải thông qua việc lắng và tách cơ học.
Xử lý kỵ khí: Tại đây, các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải thành khí biogas. Quá trình này không cần cung cấp oxy và thường diễn ra trong điều kiện yếm khí (không có không khí).
Xử lý hiếu khí: Sau khi qua giai đoạn kỵ khí, nước thải sẽ được xử lý tiếp trong môi trường có oxy. Vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy chất hữu cơ còn lại và loại bỏ các chất dinh dưỡng dư thừa như nitơ và photpho.
Khử trùng: Cuối cùng, nước thải được khử trùng để tiêu diệt các vi sinh vật có hại, đảm bảo an toàn trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng.
Lợi ích của module xử lý nước thải chăn nuôi
Hiệu quả xử lý cao: Module xử lý nước thải có thể loại bỏ đến 90-95% các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi, bao gồm các chất hữu cơ, vi sinh vật và các chất dinh dưỡng gây hại.
Tiết kiệm không gian: Với thiết kế nhỏ gọn và khả năng lắp ghép, module xử lý nước thải không yêu cầu diện tích lớn, phù hợp với các trang trại chăn nuôi có không gian hạn chế.
Dễ dàng lắp đặt và vận hành: Do cấu trúc dạng mô-đun, hệ thống có thể được lắp đặt nhanh chóng và dễ dàng. Ngoài ra, nó cũng không yêu cầu đội ngũ vận hành phải có kỹ năng cao, giúp giảm chi phí nhân công.
Dễ nâng công suất: Khi quy mô chăn nuôi tăng lên, các mô-đun xử lý có thể dễ dàng nâng công suất bằng cách thêm các mô-đun mới mà không cần phải thiết kế lại toàn bộ hệ thống.
Tái sử dụng nước sau xử lý: Nước sau khi được xử lý sạch có thể được tái sử dụng cho các mục đích như tưới tiêu, rửa chuồng trại, hoặc làm mát thiết bị, giúp tiết kiệm nguồn nước.
Module xử lý nước thải chăn nuôi là một giải pháp hiệu quả, hiện đại và linh hoạt để giải quyết vấn đề ô nhiễm nước thải từ các hoạt động chăn nuôi. Với những ưu điểm vượt trội như tiết kiệm không gian, hiệu quả xử lý cao, và khả năng tái sử dụng nước, hệ thống này đặc biệt phù hợp với các trang trại quy mô nhỏ và vừa. Tuy nhiên, để triển khai rộng rãi, cần có sự hỗ trợ về tài chính, công nghệ và kiến thức vận hành, bảo trì hệ thống từ các cơ quan chức năng và các tổ chức hỗ trợ nông dân.
