XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Ngành chăn nuôi là một trong những ngành có đóng góp quan trọng cho sự phát triển của nền nông nghiệp Việt Nam, trong đó chăn nuôi heo và chăn nuôi gia cầm chiếm tỉ lệ lớn. Trong những năm gần đây, các trang trại chăn nuôi heo, chăn nuôi gà, chăn nuôi bò được phát triển cả về quy mô lẫn sản lượng với nhiều trang trại được xây dựng tại nhiều tỉnh thành như Gia Lai, Đắk Lắk, Đồng Nai, Bình Thuận, các tỉnh Bắc Trung Bộ, …

Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt Nam, sản lượng chăn nuôi heo tại Việt Nam vào năm 2022 ước tính đạt khoảng 29,1 triệu con heo. Đây cũng là ngành mà có sự góp mặt đầu tư của nhiều tập đoàn lớn trong nước lẫn nước ngoài như: Hùng Nhơn, Dabaco, Masan, GreenFeed, BAF, CP Thái Lan, CJ Vina Agri, New Hope, DeHeus, …

Ngành chăn nuôi là ngành phát sinh lượng nước thải lớn gây ô nhiễm môi trường đứng thứ 3 tại Việt Nam. Nước thải chăn nuôi bao gồm chất thải rắn và chất thải lỏng nên nếu không được quản lý và xử lý đúng cách có thể gây ô nhiễm đất, nguồn nước ngầm, sông suối, ao hồ, gây giảm chất lượng nước và tác động đến hệ sinh thái nước. Nước thải chăn nuôi có thể làm tăng nồng độ chất dinh dưỡng trong nước, gây ra hiện tượng tảo phát triển quá mức (tảo nước), làm suy thoái hệ thống sinh thái và ảnh hưởng đến đời sống của các loài sinh vật trong môi trường nước.

NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Nước thải chăn nuôi chủ yếu phát sinh từ quá trình vệ sinh chuồng trại và nước thải từ phân, nước tiểu của heo gà, bao gồm 2 nguồn chính là chất thải rắn và chất thải lỏng.

– Chất thải rắn: Chất thải rắn từ chăn nuôi bao gồm phân heo, gà và các thành phần thải khác như hỗn hợp thức ăn và vật liệu lót chuồng.

– Chất thải lỏng: Bao gồm nước tiểu, nước thải vệ sinh chuồng trại. Nguồn thải có thể chứa các chất kháng sinh, hormone và các chất hoá học từ quá trình chăm sóc và điều trị cho heo.

Theo kết quả khảo sát của Viện Khoa học và Môi trường thuộc trường Đại học Bách khoa Hà Nội (2009) thì giá trị COD, TN, TP, SS và coliform trong nước thải chăn nuôi lợn rất cao, với các giá trị tương ứng là 2500 – 12120 mgO2/L, 185 – 4539, 28 – 831, 190 – 5830 mg/L và 4×104 – 108 MPN/100 mL. Trong khi đó, kết quả về chất lượng nước thải tại trang trại Hòa Bình Xanh (xã Hợp Hòa, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình) với khoảng 3000 con lợn cũng cho thấy các thông số ô nhiễm như COD, NH4+, TP và SS tương ứng lần lượt là 5630 ± 1032, 544 ± 57, 60 ± 18 và 4904 ± 901. Các giá trị ô nhiễm này đều không đạt tiêu chuẩn Ngành về vệ sinh nước thải chăn nuôi 10 TCN 678:2006 và vượt gấp nhiều lần tiêu chuẩn khắt khe hơn là Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về nước thải chăn nuôi gia súc (QCVN 01-79:2011/BNNPTNT)

THÀNH PHẦN, ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Thành phần của nước thải chăn nuôi heo bao gồm chất béo, protein, carbohydrate và các chất hữu cơ khác từ phân và thức ăn không tiêu hóa.

• Chất đạm: Nước thải chứa chất đạm từ phân heo, thức ăn không tiêu hóa và chất đạm chuyển hóa trong cơ thể heo. Chất đạm thường xuất hiện dưới dạng amoniac (NH3) và các dạng hợp chất hữu cơ khác như urea.
• Chất phốt phát: Nước thải chứa chất phốt phát từ phân heo và thức ăn không tiêu hóa. Chất phốt phát thường xuất hiện dưới dạng orthophosphate (PO4) và các dạng hợp chất hữu cơ phốt phát khác.
• Chất hữu cơ khác: Nước thải còn chứa các chất hữu cơ khác như lipit, chất tanin và các chất hữu cơ không tan trong nước.
• Chất khoáng: Nước thải chăn nuôi heo chứa các chất khoáng như kali (K), natri (Na), canxi (Ca), magiê (Mg), sulfat (SO4) và các chất khoáng khác từ thức ăn và quá trình chuyển hóa trong cơ thể heo.

Nước thải chăn nuôi heo còn chứa các chất cấu tạo như sợi, xơ và các chất phụ gia như kháng sinh, hormone, các chất hoá học khác được sử dụng trong quá trình chăm sóc và điều trị heo.

Tính chất nước thải chăn nuôi heo đặc trưng bởi nồng độ COD từ 2500 – 6.000mg/l, BOD khoảng 1650 – 3300 mg/l và tổng nitơ phốt pho cao. Theo các báo cáo của ngành chăn nuôi, ước tính 1 con heo sẽ phát sinh 15-20 lít nước thải mỗi ngày, trong đó chứa 0,033 kg nitơ và 0,026 kg phốt pho. Bên cạnh đó, nước thải chăn nuôi heo còn gây ra vấn đề ô nhiễm mùi hôi, gây tác động xấu tới sức khỏe con người và môi trường sống xung quanh.

Bảng thành phần nước thải chăn nuôi heo:

STT	Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị trung bình
1	pH	–	7-8
2	BOD	mg/l	1650 – 3300
3	COD	mg/l	2500 – 5000
4	SS	mg/l	1800 – 3200
5	N-NH4+	mg/l	450-550
6	NO3+NO2-N	mg/l	2-5
7	T-P	mg/l	70-100
8	Ni	mg/l	500-700
9	Phốt pho	mg/l	14,3-64

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Xử lý nước thải chăn nuôi là một vấn đề cấp thiết hiện nay đối với các trang trại chăn nuôi heo, gà do tác động ô nhiễm nghiêm trọng tới môi trường. Tùy theo quy mô, sản lượng chăn nuôi cũng như nhu cầu của doanh nghiệp chăn nuôi mà lựa chọn lắp đặt hệ thống xử lý nước thải phù hợp để tối ưu chi phí và đáp ứng các yêu cầu, quy định về môi trường.

Tại Việt Nam, xử lý nước thải chăn nuôi phải tuân thủ theo quy chuẩn Quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 62:2021/BTNMT hoặc QCVN62-MT:2016/BTNMT (cột A) của Bộ Tài nguyên Môi trường.

Công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi phổ biến hiện nay đa số sử dụng các công nghệ truyền thống như công nghệ biogas, công nghệ sinh học SBR, MBR, công nghệ oxy hóa, công nghệ sử dụng thực vật thủy sinh (aquatic macrophytes).

Top 5 phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi thường gặp:

1. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng biogas

Hệ thống này thường bao gồm một hoặc nhiều bể phân hủy, nơi mà quá trình phân hủy chất hữu cơ xảy ra trong môi trường không có oxi (anaerobic). Quá trình này được thực hiện bởi vi khuẩn methanogenic, chúng phân hủy chất hữu cơ trong nước thải và sản xuất biogas. Biogas có thể được thu thập và sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo để sản xuất điện, nhiệt hoặc nhiên liệu cho các quy trình khác.

Trong quá trình phân hủy anaerobic, các chất hữu cơ trong nước thải heo được phân hủy, làm giảm sự ô nhiễm và tạo ra nước thải đã được xử lý. Nước thải này có chứa ít chất hữu cơ hơn và các chất ô nhiễm khác, và có thể được sử dụng lại cho các mục đích như tưới tiêu, làm mát hoặc vệ sinh.

2. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng bằng công nghệ sinh học

Quá trình này thường sử dụng các bể phân hủy sinh học để giảm lượng chất hữu cơ trong nước thải chăn nuôi. Trong bể, vi khuẩn và vi sinh vật được sử dụng để phân hủy chất hữu cơ thành các chất không độc hại và khí metan. Bể phân hủy có thể hoạt động dưới điều kiện oxy hóa (aerobic) hoặc không oxy hóa (anaerobic), tùy thuộc vào các yêu cầu cụ thể của hệ thống.

Một số hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi công nghệ cao hiện nay còn sử dụng phương pháp sinh học kết hợp lọc màng. Đây là công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi mới bằng cách kết hợp cả phương pháp vật lý, sinh học và lọc màng chuyên ứng dụng cho các trang trại chăn nuôi có tải trọng ô nhiễm cao. Công nghệ này khắc phục được các hạn chế mà các phương pháp khác còn tồn tại không giải quyết được như: xử lý được cả các hợp chất hữu cơ hòa tan, nitơ, phốtpho, chất rắn lơ lửng cũng như các loại vi khuẩn gây bệnh một cách hiệu quả; thời gian lưu ngắn; không cần bể lắng bùn; không sử dụng hóa chất cho quá trình xử lý; giảm thiểu các sản phẩm ô nhiễm thứ cấp đồng thời có thể tiết kiệm chi phí cho quá trình xử lý

3. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng công nghệ thực vật thủy sinh

Công nghệ này sử dụng cây thủy sinh và hệ sinh thái nước để loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi heo. Cây thủy sinh có khả năng hấp thụ chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng từ nước thải. Cây cũng tạo ra một môi trường thuận lợi cho vi khuẩn và vi sinh vật có lợi, giúp phân hủy các chất ô nhiễm. Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi bằng thực vật thủy sinh là một phương pháp bền vững, không sử dụng hóa chất và không cần công nghệ phức tạp, đồng thời tạo ra cơ hội cho việc tái sử dụng nước và chất thải chăn nuôi heo.

4. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp mương oxy hóa

Nước thải chăn nuôi được đưa vào các mương hoặc bể oxy hóa, oxy được cung cấp để tạo điều kiện thuận li cho vi khuẩn oxy hoá và các quá trình hủy hoại các chất hữu cơ có trong nước thải. Trong quá trình mương oxy hóa, các chất không tan và chất lơ lửng có thể kết dính lại và tạo thành các chất kết tủa. Các chất kết tủa này sau đó được tách ra và loại bỏ.

5. Xử lý nước thải chăn nuôi bằng đệm lót sinh học

Đây là một công nghệ thông minh và hiệu quả để xử lý nước thải từ các hoạt động chăn nuôi. Đệm lót sinh học (hay còn gọi là bãi lọc sinh học) là một hệ thống sử dụng  trấu, mùn cưa, các chế phẩm lên men chứa các loại vi khuẩn, vi sinh vật để xử lý và loại bỏ các chất hữu cơ và chất ô nhiễm có trong nước thải. Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi bằng đệm lót sinh học có nhiều ưu điểm, bao gồm hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và có khả năng tái sử dụng nước. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc thiết lập và duy trì hệ thống đệm lót sinh học đòi hỏi kiến thức kỹ thuật và quản lý chặt chẽ để đảm bảo hiệu quả và an toàn.

 

THUYẾT MINH QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Hiện nay có thể nói ở nước ta chưa có quy trình chung hoàn chỉnh nào được công bố để xử lý nước thải chăn nuôi. Tùy theo quy mô, loại gia súc, gia cầm cũng như công nghệ chăn nuôi của từng trang trại khác nhau mà lựa chọn quy trình xử lý nước thải cũng khác nhau. Ở bài viết này, Hòa Phát Eco chia sẻ thuyết minh hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi của một trang trại chăn nuôi heo hậu bị để chúng ta có cái nhìn chi tiết và khái quát hơn.

Giai đoạn 1: Hố thu gom

Nước thải từ các khu chuồng trại được thu gom và tách rác sơ bộ trước khi đổ về hố thu gom. Sau đó, phần lớn các chất cặn hữu cơ trong nước thải được đưa vào máy tách phân để giảm tải cho các quá trình xử lý ở phía sau.

Giai đoạn 2: Hồ biogas

Nước thải từ hố thu gom được chuyển đến hồ biogas. Trong hồ này, nước thải tiếp xúc với các vi sinh vật để tiến hành quá trình phân hủy sinh học. Dưới tác dụng của các vi sinh vật, các chất ô nhiễm bị phân hủy, nồng độ hữu cơ trong nước thải giảm và sinh ra khí mêtan. Lượng khí này được đưa tới thiết bị đốt khí biogas dư để đốt bỏ. Đầu đốt khí biogas thường dùng phổ biến trong các trang trại chăn nuôi thường là đầu đốt hở nhờ giá rẻ và dễ vận hành.

Giai đoạn 3: Hồ lắng

Nước thải sau khi qua hồ biogas được chuyển đến hồ lắng. Trong hồ lắng, các hạt cặn lớn và bùn dưới dạng hạt lắng xuống đáy hồ, trong khi nước được giữ lại trên mặt. Quá trình này giúp loại bỏ một phần cặn và bùn từ nước thải.

Giai đoạn 4: Bể thiếu khí anoxic

Bể thiếu khí anoxit là công trình dùng quá trình phản ứng sinh học trong môi trường thiếu khí của các vi khuẩn nitrit, nitrat hoá để khử các hợp chất nitơ trong nước thải.

Nước thải từ hồ lắng được dẫn vào bể anoxit. Tại đây, các chất hữu cơ trong nước thải được phân hủy liên tục bởi vi khuẩn và vi sinh vật trong điều kiện thiếu oxi. Các chất ô nhiễm, Nitơ, Phốtpho trở thành thức ăn cho vi sinh vật bên trong bể trước khi chảy sang bể Aerotank. Quá trình này giúp giảm nồng độ chất hữu cơ và tạo điều kiện cho các bước xử lý tiếp theo.

Giai đoạn 5: Bể sinh học hiếu khí Aerotank

Nước thải từ bể anoxic tiếp tục chảy vào bể Aerotank. Tại đây, các chất ô nhiễm tiếp tục được vi sinh vật hiếu khí sử dụng làm thức ăn. Sau quá trình phân hủy sinh học, các bùn cặn hữu cơ được hình thành và theo dòng nước chảy sang bể lắng sinh học.

Giai đoạn 6: Bể lắng sinh học

Nước thải từ bể Aerotank bậc 2 chảy vào bể lắng sinh học. Trong bể này, các hạt cặn nhỏ và bùn hữu cơ còn lại được lắng xuống đáy, sau đó được tuần hoàn trở về bể Anoxic để duy trì nồng độ bùn hoạt tính có trong bể.

Giai đoạn 7: Bể trung hòa keo tụ

Nước thải từ bể lắng sinh học tiếp tục chảy vào bể trung hòa keo tụ. Tại đây, sử dụng các chất hoá học như xút, PAC, polymer anion để tạo thành cặn lớn, giúp kết tụ các hạt cặn và tạp chất trong nước thải.

Giai đoạn 8: Bể lắng hóa lý

Nước thải sau khi qua bể trung hòa keo tụ được đưa vào bể lắng hóa lý. Trong bể này, các cặn lớn và bùn hóa lý được lắng xuống đáy, trong khi nước thải được giữ lại trên bề mặt.

Giai đoạn 9: Bể khử trùng

Nước thải từ bể lắng hóa lý được chuyển đến bể khử trùng. Tại đây, sử dụng các phương pháp như UV hoặc hóa chất khử trùng như chlorine để loại bỏ vi khuẩn và các tác nhân gây hại khác trong nước thải.

Hồ chứa nước sau xử lý: Nước thải đã qua quá trình xử lý được chứa trong hồ chứa để tái sử dụng lại cho nhu cầu khác hoặc xả thải an toàn vào môi trường, đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 62-MT:2016/ BTNMT, cột A.

CÔNG TY XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI

Hòa Phát Eco là công ty xử lý nước thải chăn nuôi có năng lực tư vấn thiết kế, thi công xây dựng trọn gói cho các trang trại chăn nuôi gia súc và gia cầm tại Việt Nam. Chúng tôi cung cấp giải pháp toàn diện từ hồ sơ pháp lý môi trường ở giai đoạn đầu dự án, cho tới thi công lắp đặt chìa khóa trao tay cùng dịch vụ vận hành O&M trọn đời. Hòa Phát Eco nghiên cứu và áp dụng các công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi mới nhất, từ các công nghệ sinh học truyền thống, cho đến các công nghệ lọc màng, công nghệ biogas để xử lý các thành phần ô nhiễm phức tạp của nước thải chăn nuôi.

Chúng tôi đề cao việc giảm thiểu sử dụng hóa chất, thân thiện với môi trường, tiết kiệm chi phí vận hành và tập trung phát triển các giải pháp tái tạo năng lượng từ hệ thống xử lý nước thải. Với mong muốn mang lại cho Quý khách hàng, Quý chủ đầu tư hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi vận hành ổn định và hiệu quả, Hòa Phát Eco luôn có đội ngũ kỹ sư tư vấn chi tiết và khảo sát thực tế dự án để lên phương án thiết kế và công nghệ xử lý phù hợp nhất. Hãy liên hệ với Chúng tôi ngay hôm nay để cùng lựa chọn các giải pháp xử lý nước giúp nâng cao tiêu chuẩn và chất lượng cho trang trại chăn nuôi của bạn.