1 Nghiên cứu và ứng dụng một số giải pháp kỹ thuật sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết gia súc gia cầm và chế biến sản phẩm chân nuô Tóm tắt Đề tài: Nghiên cứu và ứng dụng một số giải pháp kỹ thuật sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết gia súc gia cầm và chế biến sản phẩm chân nuôi + Nguồn nớc thải từ hoạt động giết mổ có chỉ số ô nhiễm cao, đặc biệt chỉ số chất rắn lơ lửng vợt ngỡng 920%, BOD5 vợt ngỡng 541%, chỉ số COD vợt ngỡng 420,5% do đó cần phải đợc xử lý để giảm thiểu ô nhiễm môi trờng + Giải pháp sinh học sử dụng bể lắng có thiết bị sục khí hiệu quả xử lý nớc thải triệt để hơn bể lắng đơn thuần. Kết quả thực nghiệm sử lý nớc thải làm chỉ số BOD 5 giảm 81,9% và chỉ số COD giảm 74,7%. + Giải pháp sinh học sử dụng bể sậy kết hợp với bể lắng, nâng hiệu suất sử lý nớc thải ( Hiệu quả xử lý BOD 5 tăng 6,3% và COD tăng 11,9%) + Bổ sung EM 2 Vào cùng nớc thải giết mổ không những hạn chế hiệu quả mùi hôi tại khu vực xử lý mà còn nâng cao hiệu quả xử lý nớc thải: Làm tăng xử lý chất rắn lơ lửng 5%, tăng xử lý COD 3% và BOD 5 là 4,1.% Hệ thống xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học đợc lựa chọn: Gồm Bể lắng có hỗ trợ thiết bị sục khí và Bể sậy; Để nâng cao chất lợng xử lý cần bổ sung chế phẩm EM2 vào nớc thải theo tỷ lệ 1/1000 . Nớc thải đợc xử lý đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945-2005 cột B Hệ thống trên đáp ứng yêu cầu xử lý nớc thải cho cơ sở giết mổ gia súc gia cầm PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 2 1. Đặt vấn đề Nớc thải từ cơ sở giết mổ, chế biến sản phẩm chăn nuôi chứa nhiều chất hữu cơ là các chất chứa trong đờng tiếu hoá của động vật, tiết, mảnh thịt vụn, ký sinh trùng và vi khuẩn đờng ruột, v.v Để ngăn chặn tình trạng phân huỷ, lên men gây ô nhiễm môi trờng thì nớc thải cần đợc quan tâm xử lý trớc khi hoà nhập mô trờng chung . Nhằm đánh giá hiệu quả của một số giải pháp xử lý sinh học đối với nớc thải khu giết mổ gia súc gia cầm từ đó góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng chúng tôi đã triển khai đề tài: nghiên cứu ứng dụng một số giải pháp sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết gia súc gia cầm và chế biến sản phẩm chân nuôi 2. Mục tiêu của đề tài + Đánh giá hiệu quả xử lý nớc thải của một số giải pháp sinh học trong xử lý nớc thải từ giết mổ + Trên cơ sở đó xây dựng hệ thống xử lý nớc thải cho cơ sở giết mổ và chế biến sản phẩm chăn nuôi bằng phơng pháp sinh học góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng. 3. Nguyên liệu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 3.1. nguyên liệu + Đề tài đợc triển khai từ năm 2007 + Nguyên vật liệu: Cơ sở giết mổ chế biến gia súc gia cầm Viện Chăn Nuôi có quy mô đang hoạt động: Tổng nớc thải sinh ra một ngày là 20 m3 ( Tiêu tốn nớc cho giết mổ : Giết mổ 100 gà là cần 1m3; Giết mổ 100 lợn cần 20 m 3 ) - hệ thống xử lý nớc thải gồm hệ thống bể điều hoà, bể lắng, bể sậy, - Hệ thống máy máy nén khí và giàn sục khí ( Hệ thống cấp khí tự động, cung cấp khí sụ vào bể theo lựa chọn 3 - 5 m 3 /m 3 nớc thải / ngày) - Vi sinh vật EM nguồn gốc từ Trung tâm công nghệ Việt Nhật - Trang thiết bị phục vụ lấy mẫu và phân tích mẫu nớc thải 3.1. Nội dung nghiên cứu 3.1.1. Xác định thành phần nớc thải khu giết mổ (Phân tích theo các chỉ số cơ bản đánh giá nớc thải) 3.1.2. Xác định tác động của một số phơng pháp sinh học xử lý nớc thải + Phơng pháp bể lắng đơn thuần và bể lắng kết hợp bể Aeroten đơn giản + Phơng pháp xử lý nớc thải dùng bể cây sậy + Phơng pháp sử dụng chế phẩm EM 2 cho hệ thống xử lý có sục khí 3.2. Phơng pháp nghiên cứu 3.2.1 Đánh giá độ nhiễm bẩn của nớc thải thông qua các chỉ tiêu: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 3 Nớc sạch dùng cho giết mổ: 0,5 1 m3 / 100 gà ; 15 20 m3/ 100 lợn. Việc đánh giá độ ô nhiễm của nớc thải tiến hành theo một số chỉ tiêu: - Cảm quan, hoá, lý, hàm lợng các chất không hoà tan, - Chỉ số COD, BOD5, - Các chỉ số Vi sinh vật . Bố trí thí nghiệm: - Thí nghiệm 1- Phân tích mẫu nớc trớc và sau khi sử dụng cho hoạt động giết mổ: - Thí nghiệm 2- Phân tích mẫu nớc thải, mẫu nớc xử lý theo phơng pháp bể lắng đơn thuần và bể lắng kết hợp bể Aeroten đơn giản Thí nghiệm 3- Phân tích mẫu nớc thải qua hệ thống bể lắng đơn thuấn + bể sậy và bể lắng kết hợp bể Aeroten đơn giản+ bể sậy. - Thí nghiệm4 - Phân tích mẫu nớc thải có sử dụng EM2 tơng ứng với các mẫu đã nghiên cứu trong thí nghiệm1, 2, 3. 3.2.3. Phơng pháp lấy mẫu và phân tích mẫu: Theo phơng pháp thờng quy kỹ thuật chuyên trách 3.2.4. Điều chỉnh xử lí BOD5 hữu hạn: Dùng phơng pháp điều chỉnh thời gian hoạt động và công suất hoạt động của máy nén khí ( Theo tài liệu nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991) 3.2.5. Đánh giá chất lợng xử lý nớc thải :Theo các chỉ tiêu cơ bản đợc quy định Trong tiêu chuẩn TCVN 5945 2005 3.2.6. thiết bị sục khí: gồm một máy nén khí sử dụng năng lợng của động cơ điện. Từ bình điều áp có hệ thống ống dẫn không khí đến các giàn phân phối khí đặt dới bể lắng. Thời gian hoạt động của thiết bị căn cứ nhu cầu khối lợng nớc thải đổ vào bể. Thể tích không khí cần cung cấp cho bể lắng ngời ta đã tính đợc là cấn từ 3m3 15 m3 khí nén /1m 3 nớc thải vào bể/ ngày ( ở áp lực khí đợc phân phối bình thờng tới điểm thoát khí ở giàn phân phối khí). Khoảng biến động phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm của nớc thải và hệ Vi sinh vật phân huỷ hiếu khí trong bể lắng. 3.2.7. Chế pẩm EM2 dùng để tăng cờng tốc độ phân huỷ, giảm ô nhiễm: EM2 còn gọi là EM thứ cấp, đợc chế từ EM1 ( EMgốc). Công thức pha 100 lít EM2 = 1 lít EM1 + 1 lít rỉ mật + 98 lít nớc sạch EM2 bổ sung chủ yếu theo nớc thải M1 với tỷ lệ 1/1000 Giá thành EM2 = 350đ/lít cho 1 khối nớc thải 3.2.7. Bể sậy: Bể lọc gồm nhiều lớp cát, xỉ , xếp thành lớp. Trên bề mặt có tấm đan tha để đỡ cho rễ sậy đan xen xuống đáy bể . PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 4 cách tính hiệu suất xử lý của các phơng pháp: Hiệu suât xử lý = chỉ số sau/chỉ số trớc x100 4. kết quả nghiên cứu . Xác định mức độ ô nhiễm của nớc thải sau giết mổ (M1) Kết quả phân tích các mẫu nớc dùng cho giết mổ và nớc thải thu đợc kết quả ghi trong bảng 4.1 Bảng4.1. Một số chỉ tiêu đánh giá ô nhiễm của nớc thải khu vực nghiên cứu TT Chỉ tiêu Đơn vị tính Mẫu nớc sử dụng cho giết mổ Mẫu nớc thải sau giết mổ (M1) TCVN 5945: 2005 (Cột B) 1 Mùi Cảm nhận Tanh Dễ chịu 2 pH - 7,38 7,2 5,5 -9,0 3 TS mg/l - 920,0 100,0 4 COD mg/l - 336,4 80,0 5 BOD5 mg/l - 270,6 50,0 6 Sun fua mg/l - 1,2 0,5 7 Amoni mg/l - 24,3 10,0 8 Tổng N mg/l - 46,0 30,0 9 Tổng P mg/l - 7,6 6,0 10 Mỡ ,dầu Mg/ l - 30,5 20,0 Từ kết quả cho thấy Nguồn nớc sử dụng cho giết mổ sạch, nhng sau sử dụng trong giết mổ, hầu hết các chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm đề vợt ngỡng cho phép, nhất là các chỉ số chỉ số chất rắn lơ lửng vợt ngỡng 920%, BOD5 vợt ngỡng 541%, chỉ số COD vợt ngỡng 420,5% 4.2. Xác định hiệu quả của xử lý nớc thải bằng phơng pháp bể lắng đơn thuần (M2)và phơng pháp bể lắng có sục khí -(bể Aeroten đơn giản (M2.A) Kết quả kiểm tra các mẫu nớc thải ở bể lắng đơn thuần và bể lắng có thiết bị sục khí cho kết quả trình bày trong bảng 4.2 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 5 Bảng 4.2. Một số chỉ tiêu mức độ ô nhiễm của nớc thải xử lý bể lắng Mâũ M2 ( Bể lắng ) Mẫu M2.A ( Bể lắng sục khí) T T Chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuânTCV N 5945- 2005 Mẫu nớc thải sau giết mổ Kết quả phân tích % xử lý Kết quả phân tích % xử lý 1 Mùi Cảm nhận Dễ chịu Tanh Thối đậm, khó chịu Hôi nồng 2 pH - 5,5 -9,0 7,2 6,11 6,8 3 TS mg/l 100,0 920,0 340,0 63,0 114 87,6 4 COD mg/l 80,0 336,4 168,5 49,9 85,0 74,7 5 BOD5 mg/l 50,0 270,6 64,7 76,1 49 81,9 6 Sun fua mg/l 0,5 1,2 1,05 12,5 0,44 63,3 7 Amoni Mg/l 10,0 24,3 7,1 70,8 4,7 80,7 8 Tổng N mg/l 30,0 46,0 26,8 41,7 9,8 78,6 9 Tổng P mg/l 6,0 7,6 3,3 56,6 3,3 56,6 10 Mỡ, dầu Mg/l 20,0 30,5 16,5 45,9 5,8 80,9 Nhận xét: Giải pháp sử dụng bể lắng xử lý nớc thải đã giảm mức độ ô nhiễm Độ pH , chỉ tiêu hàm lợng dầu mỡ , phốt pho tổng số, ở trị số cho phép theo TCVN 5945 2005. Các chỉ số COD và BOD5 từ kết quả phân tích mẫu M2 lấy tại bể lắng không sục khí đều cao , vợt quá cho phép . Kết quả cho thấy hiệu quả xử lý của bể lắng có sục khí hiệu quả cao hơn: Chỉ số COD còn cao ( 85mg/l)so với ngỡng quy định (80 mg/l), chỉ số BOD5 ( 49mg/l) tơng đơng chỉ số cho phép ( 50mg/l) Nhìn chung đánh giá qua 10 chỉ tiêu cơ bản ( bảng 4.2) cho thấy phơng pháp xử dụng hệ thống sục khí có hiệu suất xử lý cao hơn bể lăng đơn giản. Một số chỉ tiêu quan trọng liên quan mức độ ô nhiễm đợc xử lý đạt hiệu quả từ 75% đến trên 80%. 4.3.Hiệu quả xử lý nớc thải của phơng pháp sử dụng bể trồng cây sậy PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 6 nớc thải đợc xử lý qua hệ thống Bể lắng+ Bể sậy ( ký hiệu M3) và mẫu nớc thải đợc xử lý qua hệ thống Bể lắng sục khí + Bể sậy ( ký hiệu M3.A) đợc xét nghiệm cho kết quả ghi ở bảng 4.3 Bảng 4.3. Kết quả xét nghiệm sản phẩm nớc thải sả lý M3 và M3.A Mâũ: M3 (Bể lắng + Bể sậy) Mẫu: M3.A (Bể lắng sục khí+ Bể sậy) T T Chỉ tiêu Đơn vị tính Mẫu nớc thải cha xử lý Kết quả phân tích % xử lý ( M3/M1) Kết quả phân tích % xử lý ( M3A/M1) 1 Mùi Cảm nhận Tanh Thối đậm, khó chịu Hôi nồng 2 pH - 7,2 7,2 7,3 3 TS mg/l 920,0 83,6 90,9 67,0 92,7 4 COD mg/l 336,4 65,5 80,5 45,0 86,6 5 BOD5 mg/l 270,6 49,6 81,7 32,0 88,2 6 Sun fua mg/l 1,2 0,5 58,3 0,4 66,7 7 Amoni Mg/l 24,3 4,6 81,1 3,2 86,8 8 Tổng N mg/l 46,0 17,8 61,3 7,3 84,1 9 Tổng P mg/l 7,6 1,8 76,3 1,2 84,2 10 Mỡ, dầu Mg/l 30,5 5,2 82,9 3,4 88,9 Kết quả cho thấy, Bể sậy ghép với bể lắng tạo thành hệ thống xử lý sinh học phối hợp đã nâng hiệu quả xử lý nớc thải nâng cao cho hầu hết các chỉ số , Ngay cả đối với hệ thống bể lắng sục khí đã đạt hiệu quả xử lý chất thải cao (Chỉ số COD = 74,7 = tăng đạt 86,6%; BOD5 đã đạt 81,9% tăn đạt 88,2%). Các chỉ tiêu phân tích cũng cho thấy hệ thống xử lý sinh học: (Bể lắng có hệ thống sục khí + Bể sậy) cho kế quả xử lý chất thải triệt để hơn hệ thống tơng tự nhng không sục khí. 4.4.Hiệu quả bổ sung chế phẩm EM2 vào cùng với nớc thải khu giết mổ Bổ sung EM2 vào nớc thải theo tỷ lệ 1/1000. và qua hệ thống xử lý sinh học với (Bể lắng sục khí + Bể sậy). Kết quả phân tích nớc thải của việc bổ sung EM2 nói trên trong hêk thống thể hiện qua bảng 4.4. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 7 Bảng 4.4. Kết quả xét nghiệm nớc thải bổ sung EM2 xử lý qua M3.A Mẫu: M3.A với nớc thải bình thờng Mẫu: M3.A với nớc thải bổ sung EM2 1/1000 T T Chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuânTC VN 5945- 2005 Kết quả phân tích % M3.A/ M3.A Kết quả phân tích % xử lý ( M3A EM2 / M3.A) 1 Mùi Cảm nhận Bình thờng Hôi nồng - Gần nh bình thờng - 2 pH - 5,5 -9,0 7,3 đạt 7,5 đạt 3 TS mg/l 100,0 67,0 92,7 21,0 97,7 4 COD mg/l 80,0 45,0 86,6 34,3 89,9 5 BOD5 mg/l 50,0 32,0 88,2 20,8 92,3 6 Sun fua mg/l 0,5 0,4 66,7 0,08 93,3 7 Amoni Mg/l 10,0 3,2 86,8 1,19 95,1 8 Tổng N mg/l 30,0 7,3 84,1 1,67 96,3 9 Tổng P mg/l 6,0 1,2 84,2 0,427 94,4 10 Mỡ, dầu Mg/l 20,0 3,4 88,9 2,4 92,1 Kết quả bảng 4.4. chứng tỏ việc bổ sung EM 2 Vào cùng nớc thải giết mổ không những hạn chết rất hiệu quả mùi hôi do quá trình phân huỷ hữu cơ mà còn nâng cao hiệu quả xử lý hầu hết các chỉ số so với đối chứng: Nần hiệu quả sử lý chất rắn lơ lửng 5%, Nâng hiệu quả xử lý COD 3%; Nâng hiệu quả làm giảm BOD5 là 4,1 Các chỉ số phân tích nớc thải qua hệ thống trên đạt thấp hơn Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945 2005 cột B. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 8 5. Kết luận và đề nghị 5.1.Kết luận Nguồn nớc thải từ hoạt động giết mổ có chỉ số ô nhiễm cao, đặc biệt chỉ số chất rắn lơ lửng vợt ngỡng 920%, BOD5 vợt ngỡng 541%, chỉ số COD vợt ngỡng 420,5% do đó cần phải đợc xử lý để giảm thiểu ô nhiễm môi trờng + Giải pháp sinh học sử dụng bể lắng có thiết bị sục khí hiệu quả xử lý nớc thải triệt để hơn bể lắng đơn thuần. Kết quả thực nghiệm sử lý nớc thải làm chỉ số BOD 5 giảm 81,9% và chỉ số COD giảm 74,7%. + Giải pháp sinh học sử dụng bể sậy kết hợp với bể lắng, nâng hiệu suất sử lý nớc thải ( Hiệu quả xử lý BOD 5 tăng 6,3% và COD tăng 11,9%) + Bổ sung EM 2 Vào cùng nớc thải giết mổ không những hạn chế hiệu quả mùi hôi tại khu vực xử lý mà còn nâng cao hiệu quả xử lý nớc thải: Làm tăng xử lý chất rắn lơ lửng 5%, tăng xử lý COD 3% và BOD 5 là 4,1.% Hệ thống xử lý nớc thải bằng phơng pháp sinh học đợc lựa chọn: Gồm Bể lắng có hỗ trợ thiết bị sục khí và Bể sậy; Để nâng cao chất lợng xử lý cần bổ sung chế phẩm EM2 vào nớc thải theo tỷ lệ 1/1000 . Hệ thống trên có thể ứng dụng để xử lý nớc thải cho cơ sở giết mổ gia súc gia cầm 5.2.Đề nghị Kết quả nghiên cứu trên đây về cơ bản có thể vận dụng nguyên lý để thiết kế hệ thống xử lý nớc thải cho các cơ sơ sở giết mổ và chế biến sản phẩm chăn nuôi, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng. Nhng nếu đợc đầu t nghiên cứu thêm , mô hình sẽ hoàn thiện và hiệu quả hơn. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com . tắt Đề tài: Nghiên cứu và ứng dụng một số giải pháp kỹ thuật sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết gia súc gia cầm và chế biến sản phẩm chân nuôi + Nguồn. 1 Nghiên cứu và ứng dụng một số giải pháp kỹ thuật sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết gia súc gia cầm và chế biến sản phẩm chân nuô Tóm tắt. cầm từ đó góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng chúng tôi đã triển khai đề tài: nghiên cứu ứng dụng một số giải pháp sinh học xử lý nớc thải, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trờng ở cơ sở giết