Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng MỞ ĐẦU Cùng với phát triển vượt bậc kinh tế, thời gian qua Việt Nam thu nhiều kết đáng mừng Bên cạnh Việt Nam đứng trước vấn đề xúc, tình trạng ô nhiễm môi trường ngày trở nên nghiêm trọng Nông nghiệp nghề chiếm chủ yếu Việt Nam Trong năm trở lại với việc áp dụng tiến khoa học vào sản xuất nông nghiệp đem lại hiệu cao Tuy nhiên ngành nghề khác công nghiệp, dịch vụ, giao thông vận tải… chất thải từ ngành nông nghiệp nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường sống chúng ta, chất thải từ chăn nuôi chiếm phần không nhỏ Chăn nuôi quy mô trang trại thu hút quan tâm lớn doanh nghiệp hộ gia đình hiệu kinh tế đạt từ ngành cao Tuy Nhiên mặt trái nó, lượng chất thải lớn tạo làm ô nhiễm môi trường Nhận thức tầm quan trọng việc xử lý nguồn chất thải này, năm gần nhà nước chủ hộ trang trại áp dụng nhiều biện pháp vào xử lý nguồn thải này, việc xây dựng công trình khí sinh học biện pháp xử lý hữu hiệu nhằm làm giảm thiểu tác động xấu ngành chăn nuôi tới môi trường Công nghệ khí sinh học nghiên cứu ứng dụng Việt Nam từ năm 1960, vài năm gần công nghệ khí sinh học phát triển mạnh Công nghệ khí sinh học làm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường mà tạo nguồn lượng mới, lượng khí sinh học bổ sung cho nguồn lượng tái tạo ( dầu mỏ, than đá), riêng tiền tiết kiệm chất đốt thu hồi vốn đầu tư vòng 2-3 năm Xuất phát từ thực tiễn trên, trình làm khoá luận tốt nghiệp chọn đề tài " Ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi quy mô trang trại huyện Vĩnh Bảo- Hải Phòng Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường chất thải chăn nuôi cho số huyện địa bàn Hải Phòng", nhằm mong muốn phổ biến rộng rãi công nghệ đa lợi ích này, góp Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng phần vào việc xử lý môi trường cho ngành chăn nuôi nói riêng môi trường sống nói chung Trong phần tập trung vấn đề + Chương I: Tổng quan công nghệ biogas + Chương II: Hiện trạng xử lý chất thải chăn nuôi + Chương III: Ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi quy mô trang trại địa bàn huyện Vĩnh Bảo + Chương IV: Đề xuất ứng dụng công nghệ biogas xử lý chất thải chăn nuôi số huyện địa bàn thành phố Hải Phòng + Kết luận Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ BIOGAS 1.1 Lịch sử đời phát triển công nghệ biogas giới Việt Nam Trải qua trình phát triển lâu dài, đến công nghệ Biogas trở nên quen thuộc với người nông dân, với quốc gia có nông nghiệp phát triển Với lợi ích thiết thực mà công nghệ biogas đem lại (xử lý chất thải, cung cấp gas cho sinh hoạt…) công nghệ giành quan tâm phổ biến rộng rãi trình sản xuất nông nghiệp Công nghệ biogas ứng dụng nước phát triển nước phát triển, đặc biệt khu vực Châu Á Trung Quốc Ấn Độ hai nước đứng đầu mức độ phát triển công nghệ biogas xử lý chất thải hữu Năm 1990, Trung Quốc có khoảng triệu công trình cỡ gia đình 2000 công trình cỡ lớn, cung cấp khí cho 25 triệu người sử dụng, năm sản xuất khoảng tỉ m khí tương đương 1,9 triệu than Tại Ấn Độ, có triệu công trình hoạt động để xử lý sản xuất lượng khí tương đối lớn Cả hai quốc gia có dân số đông giới đầu tư cho việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí sinh học toàn diện (công nghệ biogas) thu kết tốt việc xử lý chất thải việc sử dụng khí Ở Việt Nam công nghệ biogas ứng dụng thử nghiệm từ năm 1960 Tới toàn quốc có khoảng 100.000 công trình xây dựng có gần 30.000 công trình túi nilon Tỉnh dẫn đầu công trình dạng túi nilon Tiền Giang với 5000 túi, dẫn đầu công trình nắp cố định tỉnh Hà Tây với khoảng 7000 công trình, nhiều huyện Đan Phượng Ở Hải Phòng trước tình trạng ô nhiễm môi trường chất thải chăn nuôi gây ra, từ năm 1997 trung tâm Khuyến Nông Hải Phòng chuyển giao công nghệ khí sinh học bể biogas làm thử nghiệm hệ thống túi nilon, năm 1998 1999 kết hợp hệ thống túi nilon với xây gạch, năm 2000 - 2004 xây hoàn toàn gạch theo công nghệ Viện Khoa Học - Bộ Công Nghiệp Trong khoảng năm từ năm 1997 tới tháng 8/2004 toàn thành phố Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng xây dựng 1468 công trình xây dựng từ năm 2001 - 2004 chiếm 70% - 80%, riêng huyện Thuỷ Nguyên phát triển nhanh mạnh với 721 công trình, chiếm 49,1% công trình toàn thành phố Mô hình ứng dụng công nghệ khí sinh học xử lý chất thải chăn nuôi Hải Phòng nhiều loại mô hình khuyến nông đạt hiệu kinh tế cao bền vững Với vốn đầu tư ban đầu ít, loại thể tích phù hợp hết 3,5 triệu đồng có độ bền sử dụng từ 20 –25 năm, năm trung bình tiết kiệm triệu đồng tiền chất đốt Như vậy, giá trị thu từ khí gas sinh học gấp khoảng lần vốn đầu tư ban đầu Ngoài bã thải sinh học nguồn phân bón sạch, có giá trị dinh dưỡng cao cho trồng nuôi thuỷ sản, xử lý chế biến tốt nguồn thức ăn tốt cho gia súc gia cầm, cá nuôi bị bệnh không bị chết bón phân tươi Công nghệ khí sinh học góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, thúc đẩy chăn nuôi phát triển theo hướng bền vững, có hiệu theo mô hình kinh tế V.A.C.B (Vườn - Ao - Chuồng - Biogas), chuyển đổi cấu nông nghiệp phát triển kinh tế nông thôn Giải phần chất đốt nguyên liệu phục vụ sinh hoạt đời sống, bảo vệ môi sinh, góp phần làm thay đổi diện mạo nông thôn văn minh, đẹp, nâng cao đời sống tinh thần vật chất cho nông dân Kết ứng dụng cho thấy với trang trại chăn nuôi nhiều, lượng phân dồi dào, công trình bể biogas giải vấn đề xử lý phân để đảm bảo vệ sinh mà cung cấp khí để thỏa mãn nhu cầu đun nấu thắp sáng, riêng tiền tiết kiệm chất đốt đủ thu hồi vốn khoảng từ 2– năm 1.2 Công nghệ biogas Công nghệ biogas công nghệ xử lý chất thải hữu loại vi sinh vật phân huỷ điều kiện kỵ khí, công nghệ biogas giải vấn đề ô nhiễm môi trường chất thải hữu mà sinh nguồn lượng mới( khí sinh học) 1.2.1 Cấu tạo bể biogas Trong thực tế hầu hết bể biogas áp dụng nước phát triển thiết bị đơn giản, hoạt động theo chế độ nạp nguyên liệu bổ sung thường xuyên hàng ngày, thiết bị gồm phận sau: Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng * Bộ phận phân hủy: Là nơi chứa nguyên liệu đảm bảo điều kiện thuận lợi cho trình phân hủy kị khí xảy Đây phận chủ yếu thiết bị Ta gọi thể tích phân hủy bể (VD) thể tích phận * Bộ phận chứa khí: Khí sinh từ phận phân hủy thu chứa Yêu cầu phận chứa khí phải kín khí Gọi thể tích chứa khí thiết bị (VG) thể tích phận * Lối vào: Là nơi để nạp nguyên liệu bổ sung vào bể phân hủy * Lối ra: Nguyên liệu sau phân hủy lấy qua để nhường chỗ cho nguyên liệu bổ sung vào * Lối lấy khí: Khí đưa từ tích khí tới nơi sử dụng qua lối lấy khí VD VG Chú giải: Hình 1.1 - Cấu tạo bể biogas Phần bể phân hủy Phần chứa khí bể phân hủy Lối Bể điều áp Ống dẫn nguyên liệu Bể nạp nguyên liệu Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Van ống dẫn khí Chuồng nuôi 1.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống bể biogas Chất thải Hố nạp Bể phân huỷ Bộ phận chứa khí Bể điều áp Nước thải Ao nuôi Trong trình thu gom phân thường kết hợp với rửa chuồng nuôi nên kéo theo lượng nước đủ để khuấy đảo Hỗn hợp sau tập trung hố nạp, hỗn hợp máy khuấy đảo thành dịch (có thể dùng thủ công để khuấy đảo) Dịch đưa vào bể phân huỷ qua lối vào Trong bể phân huỷ sinh vật yếm khí hoạt động xử lý dịch đưa vào Dịch thải Các chất tan axit hữu CH4 + CO2 Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Các vi sinh vật hoạt động điều kiện yếm khí, cần cung cấp điều kiện cho vi sinh vật hoạt động nhiệt độ, chất độc hại Nếu có tượng thiếu vi sinh vật cần cấy thêm vi sinh vật cho trình xử lý đạt kết cao Quá trình phân huỷ bể nguyên liệu nạp bổ sung hàng ngày sau bể phân huỷ bể điều áp Ở đây, nước thải bể phân huỷ tương đối không vi khuẩn đưa xuống ao Ngoài hàng ngày lượng lớn khí sinh học thải đưa vào phận chứa khí Cơ chế hoạt động bể biogas: Bể biogas hoạt động theo chu trình gồm giai đoạn, giai đoạn tích khí giai đoạn sử dụng khí - Giai đoạn tích khí : Lúc bắt đầu khí sinh học chưa sinh ra, áp suất khí 0, khí bắt đầu sinh tích lại phận chứa khí Khối không khí tích lại ngày nhiều làm cho áp suất tăng lên đẩy dịch phân huỷ dâng lên bể điều áp ống lối vào Bề mặt dịch phân huỷ bể phân huỷ giảm xuống bề mặt dịch bể điều áp tăng lên Đến lúc khí sinh lớn dịch phân huỷ dâng lên cao dẫn đến tràn dịch bể điều áp, trang trại áp dụng mô hình VAC nên lượng nước thải bể điều áp đưa thẳng xuống ao Nếu trang trại không sử dụng mô hình VAC lượng nước thải cần xử lý thêm giai đoạn sục khí làm giảm lượng COD BOD lắng đọng chất, muốn xử lý triệt chảy qua hồ sinh học, lọc qua than đá, khử clo - Giai đoạn sử dụng khí: Khí lấy sử dụng, bề mặt bể điều áp giảm xuống, chênh lệch dịch bể điều áp bể phân huỷ thiết bị lại trở trạng thái ban đầu qua trình hoạt động * Qúa trình phân hủy kỵ khí chất hữu bể biogas Qúa trình phân hủy kỵ khí chất hữu bể biogas trải qua giai đoạn chính: • Giai đoạn hóa lỏng • Giai đoạn tạo axit • Giai đoạn tạo khí CH4 Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng + Giai đoạn hóa lỏng Vi sinh vật phân hủy Chất béo Chất béo Các chất tan Vi sinh vật phân hủy Hidrocacbon Xenluloza Vi sinh vật phân hủy Protein Protein + Giai đoạn tạo axit Các chất tan axit hữu + Giai đoạn tạo khí Các axit hữu CH4 + CO2 Axit hữu thành CH4 theo phản ứng Vi sinh vật kỵ khí CnHmCOOH CO2 + CH4 1.3 Khí sinh học 1.3.1 Định nghĩa khí sinh học Các chất hữu phân động vật xác động vật, thực vật thường bị thối rữa chuyển hóa thành chất khác trình gọi trình phân hủy xảy tác động nhiều sinh vật nhỏ bé mà chủ yếu vi khuẩn Quá trình phân hủy xảy môi trường oxi gọi trình phân hủy kị khí (hoặc yếm khí) sản phẩm khí thu hỗn hợp khí gọi khí sinh học (biogas) Thành phần chủ yếu khí sinh học khí CO CH4, số khí khác Khí mêtan chiếm từ 50-70% hỗn hợp khí, khí CO2 chiếm khoảng 30-45%, lại khí tạp H 2S…Khí mêtan cháy nên khí sinh học chất khí cháy Khí đốt thiên nhiên có chất khí sinh học Khí hình thành qua nhiều thời kỳ địa chất nên có hàm lượng mêtan cao Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Quá trình sản xuất kị khí xảy đường tiêu hóa động vật Khí tích tụ lại dẫn tới bệnh đầy động vật 1.3.2 Nguyên liệu để sản xuất khí sinh học Mọi chất hữu phân hủy điều kiện thực tế nguyên liệu dùng để sản xuất khí sinh học chia làm loại chính: nguyên liệu có nguồn gốc động vật nguyên liệu có nguồn gốc thực vật * Nguyên liệu có nguồn gốc động vật Thuộc loại này, phân người phân gia súc, gia cầm phổ biến xử lý máy tiêu hóa nên phân dễ phân hủy nhanh chóng cho khí sinh học Tuy vậy, thời gian phân hủy phân không dài (khoảng 2–3 tháng) tổng lượng khí thu từ 1kg phân không lớn Hiệu suất tính theo chất khô từ 0,2 - 0,3 m3 khí/1kg phân Phân trâu bò, phân lợn phân hủy nhanh hơn, phân người phân gà vịt phân hủy chậm cho suất khí lớn * Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật Các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật gồm phụ phẩm trồng rơm rạ, thân ngô, khoai, đậu loại xanh hoang dại bèo, cỏ sống nước, loại phân xanh Các nguyên liệu thực vật có lớp vỏ cứng khó phân hủy trình phân hủy kị khí xảy thuận lợi, nguyên liệu cần xử lý trước đưa vào bể biogas (chặt, băm, đạp nhỏ ủ sơ hiếu khí) để phá vỡ lớp vỏ cứng tăng tiết diện bề mặt cho vi khuẩn công Quá trình phân hủy nguyên liệu có nguồn gốc thực vật lâu so với phân, kéo dài từ 3– tháng Đào Công Chính Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Bảng1.1 - Đặc tính sản lượng khí sinh học số nguyên liệu Hàm lương Hàm lượng Loại nguyên chất thải hàng Tỉ lệ chất liệu ngày (kg/đầu (C/N) khô(%) động vật) Phân: Bò 15-20 18-20 24-25 Trâu 18-25 16-18 24-25 Lợn 1,2-4,0 24-33 12-13 Gia cầm 0,02-0,05 25-50 5-15 Người 0,18-0,34 20-34 2,9-10 Thực vật: Bèo tây tươi 4-6 12-25 Rơm, rạ khô 80-85 48-117 Sản lượng khí hàng ngày (lít/kg nguyên liệu tươi) 15-32 15-32 40-60 50-60 60-70 0,3-0,5 1,5-2,0 1.4 Lợi ích sử dụng công nghệ biogas 1.4.1 Lợi ích sử dụng khí a Đun nấu Sử dụng khí sinh học để đun nấu tiện lợi, dễ sử dụng Mỗi gia đình 4–5 người cần bể biogas cỡ 3–5 khối với 10-20 kg nguyên liệu nạp hàng ngày thu 300–500 lít khí đủ đun nấu thức ăn nước uống Bếp khí sinh học gia đình thường tiêu thụ khoảng 200 lít khí đạt hiệu 60– 65% Đào Công Chính 10 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng phân nước Trung bình lần rửa chuồng lượng phân thải 6000kg lượng nước pha loãng tương đưng 18000 lít nước Theo tính toán ta xây hố nạp tích 24 - 30 m sử dụng hợp lý Ở hố nạp cần có thêm thiết bị khuấy đảo khuấy đảo thủ công * Bể điều áp (Vc ) Vc = Vg = 259 m3 Bể điều áp nối với bể phân huỷ ống nối, đặt khoảng 2/3 bể từ nên Đừng ống đưa nước qua xử lý bể điều áp từ bể điều áp nước cho chảy thẳng xuống ao, lượng nước thải ngày lượng nguyên liệu nạp đưa vào Lượng nước tương đối sạch, chứa lượng chất định ta tận dụng cho cá 4.2.1.2 Tính toán lượng tiền tiết kiệm Lượng khí thu trang trại ngày 345m3 + Nếu sử dụng khí vào việc đun nấu: 1m khí sinh học tương đương với 2,01kg than, giá than 900đồng/ kg Vậy lượng tiền tiết kiệm 624.000đồng + Nếu sử dụng thắp sáng : 1m3 sử dụng 10h cho độ sáng độ sáng tương đương đèn sợi đốt 60w Gía trị 1m tương đương với 600w ta tính tiền tiết kiệm 310000 đồng 4.2.2 Tính toán bể biogas xử lý chất thải chăn nuôi cho số trang trại địa bàn Hải Phòng Khảo sát số huyện Hải Phòng cho thấy huyện khoảng 50% trang trại chưa sử dụng công nghệ biogas vào xử lý chất thải khoảng 125 trang trại, với 16735 đầu lợn Áp dụng công thức (4) để tính thu bảng số liệu sau: Đào Công Chính 52 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Bảng 4.7 Lượng khí ước tính thu trang trại đề suất áp dụng công nghệ biogas Số trang trại Tổng đầu lợn(con) Tổng thể tích bể phân huỷ(m3) Lượng khí thu (m3/ngày) Tiền tiết kiệm ngày(đồng) 125 16735 5857 1464,75 2636500 Tổng lượng khí ước tính thu tất trang trại khảo sát số huyện địa bàn Hải Phòng Bảng 4.8 - Lượng khí ước tính thu từ ứng dụng công nghệ biogas số huyện Tên huyện Số lượng trang trại Tổng thể Lương khí tích bể phân thu huỷ (m3) (m3 /ngày) Tiên Lãng 54 7830 2740 685 Thuỷ Nguyên 112 14000 4900 1225 An Lão 36 5400 1890 472,5 Kiến Thuỵ 48 6240 2184 547 Tổng lượng khí thu trang trại huyện ngày 2929,5 m3 Với giá 900 đồng 1kg, với 1m tương đương với 2kg than Vậy ngày tiết kiệm 5859kg than tương đương với 5273000 đồng ngày Với ước tính huyện xây dựng kỹ thuật xử dụng biện pháp bảo quản theo tiêu chuẩn đặt việc ứng dụng công nghệ biogas đạt kết cao 4.3 Kỹ thuật vận hành bảo dưỡng bể 4.3.1 Vận hành bể biogas xử lý chất thải chăn nuôi Sau việc kiểm tra cho thấy công trình đạt yêu cầu kín khí, đưa công trình vào vận hành với trình tự bước sau: * Chuẩn bị nguyên liệu nạp ban đầu Ban đầu nên nạp đầy phần phân huỷ lúc Nếu không đủ nguyên liệu cần phải nạp tới mức đủ đảm bảo kín khí Lượng phân nạp đầy xác định từ thể tích phân huỷ thiết bị, thông thường lượng phân nạp 500kg ứng với 1m3 thể tích phân huỷ Đào Công Chính Tổng số đầu lợn(con) 53 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Ví dụ: Một thiết bị tích phân huỷ 3m3cần lượng nạp ban đầu 1500kg Nếu không đủ lượng nguyên liệu nạp phải pha loãng mức quy định Phân thu nhặt tích lại vòng mười ngày trước nạp để đảm bảo chất lượng phân cần giữ cho phân tươi Để tránh không bị khô, phải thường xuyên tưới nước có điều kiện ngâm phân nước trước (không lâu) nạp cho khí mau * Pha loãng hoà trộn nguyên liệu Dùng nước pha loãng nguyên liệu nạp để tạo điều kiện thuận lợi cho trình phân huỷ Đối với phân động vật tỉ lệ pha loãng 0.73 – tương ứng với 1kg phân tuỳ thuộc phân loãng hay phân khô đặc, tỉ lệ pha loãng đồng thời đánh cho phân tan bể nạp cho chảy vào bể phân huỷ Nước pha loãng nước không qua kiềm qua axit, nước ao hồ tự nhiên tốt nước máy Khi nạp cần tránh không cho loại sau vào bể phân huỷ: Đất, cat, sỏi, đá …… chúng gây lắng cặn Que, cành cây, mấu gỗ thứ khó phân huỷ Dầu mỡ, xà phòng, thuốc tẩy, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, thuốc sát trùng thứ giết chết vi sinh vật phân huỷ * Nạp nguyên liệu Sau nguyên liệu hoà trộn thật kỹ, đưa nguyên liệu vào qua lối, lối lối vào, việc nạp nguyên liệu thực nhanh tốt Khi nạp nắp bể biogas đậy kín cần mở hết van khí thiết bị nắp cố định mở nắp bể để không khí thiết bị đảy ngoài, không tạo áp suất lớn làm nứt vỡ bể Nếu bể nước pha phân đặc hơn, đổ phân vào bể dịch phân loãng đạt tỉ lệ thích hợp Nếu thiếu nguyên liệu phải nạp tới mức đủ giữ kín lối vào lối ra, tránh không để khí thoát * Đưa khí vào sử dụng Sau nạp xong đậy tất nắp lại đóng tất van khí lại để thu tích khí.Tuỳ thuộc vào loại nguyên liệu thời tiết, thời gian có khí sinh sau nạp dài ngắn khác Nếu dùng phân lợn phân trâu bò thời tiết nắng nóng vài chục sau nạp sinh khí, dùng Đào Công Chính 54 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng nguyên liệu khác mà thời tiết lạnh thời gian có khí lâu hơn, tới hàng tuần nâu Những mẻ khí thường có lẫn nhiều không khí chứa nhiều CO2 nên không cháy được, cần khí vài ba lần Sau châm thử xem khí cháy chưa bếp Nếu khí cháy tốt đưa khí vào sử dụng Cần lưu ý phòng cháy nổ, không châm lửa vào đầu ống dẫn khí để thử xem khí cháy chưa * Nạp nguyên liệu bổ sung hàng ngày Trong thời gian 15– 20 ngày sau nạp nguyên liệu ban đầu, thiết bị hoạt động tốt cho suất khí cao, nên tranh thủ dùng hết khí Trong thời gian không nên nạp nguyên liệu bổ sung để giữ cho trình nên men đạt trạng thái ổn định Sau thời gian nói trên, nên nạp nguyên liệu bổ sung lấy bớt nguyên liệu phân huỷ đi, lượng phân huỷ lấy lượng bổ sung hàng ngày Nguyên liệu nạp bổ sung hàng ngày qua lối vào, nguyên liệu cũ phân huỷ hết qua lối Nguyên liệu phân người phân động vật nên nạp thường xuyên hàng ngày định kỳ vài ngày lần Lượng phân bổ sung hàng ngày tính bình quân cho 1m phân huỷ 10kg thời tiết miền Bắc 15kg miền Nam Cần lưu ý nạp nguyên liệu bổ sung nhiều làm cho sản lượng khí giảm, lượng nạp nhiều làm cho bể hoạt động ổn định, hàng tuần trở lại bình thường * Khuấy đảo dịch nguyên liệu Việc khuấy đảo dịch phân huỷ làm tăng sản lượng khí lên đáng kể, đảm bảo cho nguyên liệu chưa bị hân huỷ tiếp xúc với vi khuẩn Do phản ứng xảy mạnh hơn, có tác dụng ngăn cản hình thành váng Việc khấy đảo thực biện pháp sau Dùng gậy thọc qua ống lối vào bể kéo lên đẩy xuống lần Múc vài xô nước lối đổ ngược lại qua lối vào * Theo dõi áp suất sản lượng khí Đào Công Chính 55 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Hàng ngày cần theo dõi áp suất khí qua áp kế từ đánh giá tình trạng làm việc công trình Áp suất giảm xuống đạt mức bình thường biểu trục trặc sau đây: Trong hệ thống có chỗ bị rò rỉ khí, cần kiểm tra phát chỗ rò rỉ để sửa chữa Sản lượng khí giảm thấp, chất lượng nguyên liệu nạp bổ sung không đáp ứng yêu cầu, cần tìm nguyên nhân khắc phục Đường ống bị tắc Hiện tượng áp suất lên xuống chập chờn bếp cháy không ổn định biều đường ống có đọng nước cần xả bỏ 4.3.2 Bảo dưỡng bể biogas * Lấy váng lắng cặn Khi váng hình thành dày quá, làm giảm sản lượng khí, cần mở nắp để lấy bỏ váng Ở thiết bị vận hành cẩn thận nên lấy váng tháng lần Ở thiết bị vận hành tốt tới năm Những chất lắng cặn đáy thiết bị tạo lên tạp chất đất, cát, đá, gạch vỡ…Để lâu ngày, chất lắng cặn dày lên, làm giảm thể tích phân giải làm tắc lối vào, lối Trường hợp cần làm vệ sinh cho bể phân giải hút toàn lắng cặn khỏi thiết bị Công việc lấy lắng cặn nên làm trước mùa đông để chuẩn bị cho thiết bị vận hành thuận lợi mùa đông * Xả nước đọng đường ống Nếu đường ống lắp đùng kỹ thuật (có độ dốc có phận thu nước đọng), nước đọng tự động xả không gây tắc đường ống Tuy nhiên, sử dụng ống nhựa mềm làm đường ống, lắp đặt không cẩn thận thường có chỗ võng nước đọng lại Vì phải dốc ống để nước xả vài ngày lần *An toàn sử dụng - Khi nạp nguyên liệu cần kiểm tra áp kế, nạp nguyên liệu vào áp kế 10 – 20 cm cột nước Cần vớt bỏ rác loại chất thải rắn khó phân huỷ khỏi hố nạp trước đưa nguyên liệu nạp vào bể Nguyên tắc nạp nguyên liệu: Bịt lối dẫn nguyên liệu vào bể phân huỷ đáy, đưa nguyên liệu vào hố Đào Công Chính 56 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng nạp theo tỉ lệ thích hợp nước phân, loại bỏ rác khuấy trước đưa vào bể phân huỷ - Hàng ngày phải múc dịch phân huỷ bể điều áp Do trang trại có trồng ăn nên múc nước thải từ bể điều áp tưới môi ngày lượng lớn nước thải (bằng với lượng đưa vào) Nhằm đảm bảo áp suất khí mức chất lỏng giút ngang đáy bể điều áp - Khi sử dụng đèn sinh học thắp sáng cần ý: Lắp mạng vào đèn cho mạng phồng thành cầu rỗng Châm lửa đưa lại cạnh mạng đèn, tráng đưa sinh khói làm bẩn mạng đèn Mở van khí để mạng cháy nóng tới sáng trắng ,không lửa mạng Mạng sau đốt dễ rách nên tránh rung mạnh làm rụng rách mạng - Luôn giữ ẩm lớp đất sét nắp bể phân huỷ lớp nước phía trên, thường xuyên theo dõi để phát chỗ xì khí có phải xử lý kịp thời Không cho nước xà phòng, loại thuốc trừ sâu, loại chất độc chảy vào bể phân huỷ gây chết víinh vật phân huỷ Không nạp nhiều nguyên liều lúc (từ tới lần ngày ) - Không nạp nhiều nước cho bể phân huỷ, vượt giới hạn chứa bể Không xử lý tốt - Thường xuyên giữ cho bếp đèn không bị tắc - Ngọn lửa chập chờn cột nước áp kế không ổn định tượng đường ống bị tắc nước đọng cần dốc cho nước thoát ngược lại bể phân huỷ - Cần đảm bảo an toàn phòng chỗng cháy nổ hỗn hợp khí sinh học không khí nổ Đào Công Chính 57 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng * Các lỗi thường gặp qua trình vận hành phương pháp khắc phục TT Hiện tượng Khí không đủ Nguyên nhân Sự phân huỷ chưa bắt đầu Không đủ vi khuẩn Nhiệt độ thấp Có chỗ rò rỉ xì Cách khắc phục Nếu không cấy vi khuẩn phải đợi thời gian Cấy thêm vi khuẩn Nạp lại nguyên liệu ủ sơ Cách nhiệt cho thiết bị nắp đặt hẹ thống đun nóng Kiểm tra lại chỗ có khả rò rỉ đường ống, áp kế nước xà phòng Hình thành lớp váng Phá váng bằng dày khuấy trộn, không nạp chất thải nhiều chất xơ ủ sơ nguyên liệu Dịch phân huỷ Dùng vôi tro để điều axit chỉnh Dịch phân huỷ Chỉ cần đợi thời gian kiềm Lượng nguyên liệu Nếu sau tuần hoạt động nạp bổ sung không lượng khí không đủ, cần đủ tăng lượng nguyên liệu nạp bổ sung hàng ngày Có độc tố Làm lại từ đầu Đào Công Chính 58 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng - Tăng thêm cột nước áp kế kiểm tra lại bình bảo hiểm áp kế - Thay ống chữ U ống Lượng khí không Gioăng nước áp nhỏ thoả mãn nhu cầu kế để khí thoát - Áp suất khí mạnh phải giảm bớt - Tăng thêm khả khí Dùng bếp chế độ thích Lưu lượng sử dụng hợp lớn Dụng cụ đun có hiệu suất thấp.Cải tiến bếp dụng cụ nấu Sự tiêu thụ khí ca ước tính chưa phù hợp Giản tiêu thụ số ca cải thiện hiệu suất Kiểm tra lại van khí Bị rò rỉ chỗ nối Giảm bớt lượng nạp bổ Thừa khí sử dụng Qúa nhiều nguyên liệu sung thường xuyên Tăng khả trữ khí Tăng cường dùng khí Nguyên liệu không Quá nhiều chất khô Pha loãng nguyên liệu Các ống nạp bị tắc Thông cho khỏi tắc nạp vào bể Lối vào bị lấp Lấy lắng cặn phân huỷ lắng cặn qua nhiều Bộ tích khí không Bị rò khí Kiểm tra lại hệ thống an hoạt động toàn Xác định chỗ rò rỉ mùi xà phòng.Sử chữa chỗ hở Bộ chứa khí Sản lượng khí không Xem phần Đào Công Chính 59 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp không đầy Khí có mùi khó chịu Không có khí sinh Khí không tới nơi sử dụng 10 Khí không cháy 11 Ngọn lửa không dính vào mặt đót bếp 12 Ngọn lửa dài mảnh Ngọn lửa không trì cháy 13 Đào Công Chính Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng đủ Đường ống bị tắc(khí Lấy bớt gia trọng lắp thoát qua phận an đặt đối trọng để nâng toàn) nắp lên Tháo nước động đường ống Lắp đặt thu nước đọng Quá nhiều H2S Lắp thêm lọc Qúa trình lên men bị Phải nạp lại toàn nhiễm độc Rò rỉ Xem Áp suất không đủ Đặt thêm vật nặng lên nắp chứa khí Tắc đường ống Xem Qúa nhiều không khí Xả hết khí ban đầu CO2 khí nạp thêm vôi vào sinh lúc đầu phảo thận trọng Qúa nhiều CO2 Giảm bớt lượng nguyên khí liệu nạp bổ sung, nước tiểu thời gian (2 – ) Bếp tồi áp suất Tăng áp suất Đặt dụng cụ nấu lên bếp không đủ điều chỉnh bếp Xem lại đặc tính bếp Áp suất cao Giảm bớt áp suất giảm nhỏ vòi phun Điều chỉnh bếp chưa Tăng thên không khí cung tốt cấp Thực điều chỉnh khí có dụng cụ đun nấu đặt bếp Điều chỉnh chưa tốt Thường cần điều chỉnh lượng không khí vào bếp Áp suất không đủ,tắc Tăng áp suất sử lý ống dẫn khí nước 60 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp 14 chập chờn Có chỗ xì khí khối xây bê tông 15 Nước bị rò rỉ quanh chỗ nối ống 16 Có bọ gậy ròi gioăng nước Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng động Xây chát chưa tốt Đặt vào miếng lưới sắt nhỏ chát lại Quét nhiều lớp sơn liên tiếp Phủ đất sét dẻo Xi măng kết dính Tát múc cạn bể, đục xung quanh ống nối nơi bị rò rỉ dùng vữa xi măng đợi 3– ngày cho khô Nước gioăng Giỏ dầu nhờn lên không bảo vệ mặt nước * Với việc áp dụng công nghệ biogas giúp môi trường trang trại không bị ô nhiễm mặt khác đem lại nguồn lượng góp phần phát triển chăn nuôi bền vững gắn với bảo vệ môi trường Chương trình khí sinh học góp phần nâng cao chất lượng sống nông thôn Chương trình khí sinh học cho ngành chăn nuôi triển khai Hải Phòng từ cuối năm 2005 Bằng việc hỗ trợ nông dân khoảng 1/5 giá trị xây dựng công trình khí sinh học quy mô gia đình, chương trình thu hút nhiều hộ nông dân tham gia Đến nay, toàn thành phố có 650 công trình xây dựng theo dự án hỗ trợ Hà Lan Bước đầu, dự án chương trình khí sinh học chăn nuôi góp phần nâng cao chất lượng sống người dân nông thôn Đào Công Chính 61 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng KẾT LUẬN Chăn nuôi ngành hình thành phát triển lâu đời, giữ vị trí quan sản xuất Việt Nam, ngành chăn nuôi cung cấp thực phẩm đáp ứng nhu cầu nước với mức tăng dân số 1,2 triệu người/năm.Trong suốt trình đổi , cấu công-nông-dịch vụ nước chuyển đổi quy luật, nông nghiệp làm tròn vai trò tảng cho phát triển công nghiệp dịch vụ Ở Hải Phòng năm 2006 năm chăn nuôi trang trại phát triển mạnh từ trước đến nay, tăng 118 trang trại so với năm 2005, báo hiệu khởi sắc chuyển dịch cấu sản xuất chăn nuôi Song bên cạnh đặt vấn đề lớn lượng chất thải thải từ chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường Trước vấn đề nhiều biện pháp đưa vào để xử lý đạt kết tốt Công nghệ biogas công nghệ xử lý triệt để lượng chất thải chăn nuôi ngày nhiều Công nghệ biogas không giải vấn đề ô nhiễm môi trường chất thải chăn nuôi, sử dụng công nghệ biogas thu nguồn lợi kinh tế lớn từ khí sinh học bã thải Qua kết cho thấy ngành chăn nuôi huyện Vĩnh Bảo đầu tư phát triển thu nhiều kết cao Nhiều trang trại nâng cao hiệu chăn nuôi từ việc áp dụng công nghệ kỹ thuật áp dụng công nghệ biogas vào xử lý nguồn chất thải đem lại nguồn lượng mới, lượng thay cho lượng cũ dầu mỏ, than…phục vụ cho sinh hoạt sản xuất người dân, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho vùng chăn nuôi Xong bên cạnh trang trại hộ gia đình chưa áp dụng công nghệ biogas nên không tận dụng nguồn chất thải từ chăn nuôi mà gây tình trạng ô nhiễm môi trường Vì nên có biện pháp xử lý nguồn chất thải để tận dụng nguồn thải không gây ô nhiễm môi trường nuôi Hải phòng đà phát triển theo hướng công nghiệp, địa bàn số huyện ngoại thành ngành chăn nuôi phát triển mạnh, tương lai việc đề xuất ứng dụng công nghệ biogas cho số huyện địa bàn Hải Phòng việc cần thiết Đào Công Chính 62 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Để đưa chăn nuôi trở thành ngành sản xuất đề nghị thành phố huyện: - Có sách, quy hoạch định hướng lâu dài, ổn định vùng chăn nuôi công nghiệp tập trung - Đổi sách cho vay tín dụng tăng hình thức cho vay trung hạn, dài hạn, chấp tài sản hình thành sau đầu tư, liên doanh, liên kết đầu tư ngân hàng chủ trang trại chăn nuôi tập trung Huy động, kêu gọi nguồn vốn, khuyến khích phát triển hình thức hợp tác kinh tế, hiệp hội, câu lạc bộ, hợp tác xã chăn nuôi - Chăn nuôi trang trại, sản xuất khối lượng hàng hoá lớn, cần có thị trường ổn định, bền vững, cần có sách ưu tiên đầu tư, xây dựng sở chế biến, giết mổ Tăng cường kiểm tra chất lượng sản phẩm, chất lượng thức ăn chăn nuôi, điều kiện vệ sinh thú y, vệ sinh an toàn thực phẩm - Di rời sở chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường xa khu dân cư Có sách, chế hỗ trợ xử lý môi trường - Có sách hỗ trợ, đào tạo, bồi dưỡng để nâng cao khả năng, trình độ chuyên môn chăn nuôi, phòng chống, quản lý dịch bệnh quản lý kinh doanh trang trại Đặc biệt, trang trại cần trả thù lao xứng đáng để thu hút kỹ sư, cán kỹ thuật làm việc ổn định, lâu dài trang trại - Nhà chăn nuôi phải cải tiến sở vật chất kỹ thuật giống, thức ăn, thú y, Kiểu chuồng hở không thích ứng dần thay chuồng kín, có hệ thống làm mát ổn định nhiệt độ, ngăn cản dịch bệnh Đào Công Chính 63 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này, lời xin chân bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với ThS Nguyễn Mai Linh - Bộ môn môi trường - Trường đại học Dân Lập Hải Phòng, người đạo hướng dẫn tận tình kiến thức khoa học phương pháp nghiên cứu Qua xin bày tỏ lòng biết ơn tới tất thầy cô giáo thuộc môn hóa Môi trường toàn thể thầy cô dậy suốt khóa học trường đại học Dân Lập Hải Phòng Tôi cảm ơn tới bạn, gia đình người thân động viên tạo điều kiện giúp đỡ việc hoàn thành khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, tháng 07 năm 2008 Sinh viên Đào Công Chính Đào Công Chính 64 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng MỤC LỤC Đào Công Chính 65 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Lương Đức Phẩm, giáo trình sở hoá sinh vi sinh Nguyễn Gia lượng, Nguyễn Quang Khải, Tình hình xử dụng khí sinh học Việt Nam, NXB ĐHKHTN Hà Nội, 2004 Nguyễn Quang Khải, công nghệ xử lý sinh học- hương dẫn xây dựng, vận hành, bảo dưỡng sử dụng toàn diện bã sinh học bã ,NXBKHKT, Hà Nội 2001 TS Đỗ Kim Chung, PGS TS Pham Văn §×nh, Kinh tế nông nghiệp, NXB nông nghiệp, Hà Nội 1997 Tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam môi trường, NXBKHKT 1996 Trần Tứ Hiếu, Phạm Hùng Việt, Nguyễn Văn Nội, Hóa môi trường sở, Khoa hóa học ĐHKHTN Hà Nội 1999 Th.s Phạm Quang H ùng, GS.TS Đặng Vũ Bình, Giáo trình chăn nuôi, NXBNN Hà Nội 2006 Đào Công Chính 66 Ngành kỹ thuật môi trường [...]... nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu, rác thải nông nghiệp, bức xúc hơn cả là ô nhiễm môi trường do chất thải từ chăn nuôi Chất thải từ chăn nuôi chủ yếu gây ô nhiễm môi trường nước và môi trường không khí - Ô nhiễm môi trường nước: Nước thải từ chuồng nuôi thải qua bể thu gom được công nhân trong trang trại tưới trực tiếp cho cây, do nước thải không được xử lý nên khi tưới cho cây trồng nước thải ngấm... nguồn thải của ngành chăn nuôi gây ô nhiễm môi trường Trước tình hình, đó nhiều biện pháp đã được đưa vào để góp phần giải quy t tình trạng này 2.3 Hiện trạng xử lý chất thải chăn nuôi 2.3 .1 Tình hình xử lý chất thải chăn nuôi Chăn nuôi ở nước ta dù nhỏ lẻ hay quy mô lớn đều gây ô nhiễm môi trường Vấn nạn ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi hiện bức xúc nhất ở các Đào Công Chính 20 Ngành kỹ thuật môi trường. .. trang trại được Vĩnh Bảo phát triển rất mạnh, với nhiều trang tại ở những quy mô lớn nhỏ khác nhau được thành lập ngày một nhiều Toàn huyện có khoảng 70 trang trại chăn nuôi lợn, trong đó có khoảng 50 trang trại sử dụng công nghệ biogas vào xử lý chất thải chăn nuôi Qua khảo sát 13 trang trại ở quy mô nhỏ, 10 trang trại ở quy mô vừa và 3 trang trại có quy mô lớn ở huyện Vĩnh Bảo * Trang trại chăn nuôi quy. .. hoạt cho người dân * Tại các trang trại: + Trang trại không sử dụng công nghệ biogas vào xử lý chất thải chăn nuôi Với trang trại có quy mô chăn nuôi nhỏ chất thải thường không được xử lý tốt, do trang trại thường sử dụng chất thải trực tiếp bón cho cây trồng hoặc thải trực tiếp xuống ao nuôi cá Trang trại áp dụng theo mô hình VAC vào sản xuất nhưng còn nhiều hạn chế về việc xử lý nguồn chất thải nên... ứng dụng nhiều biện pháp để xử lý và tận dụng được lợi ích mà nguồn chất thải này mang lại: xử dụng công nghệ biogas, hay áp dụng mô hình VAC vào chăn nuôi, sử dụng ao sinh học Mô hình mà hầu hết các trang trại đang áp dụng để xử lý chất thải chăn nuôi là mô hình được trang trại ông Nguyễn Văn Khoá và Dũng Tiến ở Vĩnh Bảo đang áp dụng: * Xử lý chất thải chăn nuôi tại trang trại ông Nguyễn Văn Khoá ở. .. triệt để Môi trường của các trang trại này đang bị ô nhiễm nghiêm trọng, lượng chất thải rất lớn nhưng chưa có cách xử lý triệt để, gây ô nhiễm chính trong trang trại là ô nhiễm không khí do mùi hôi thối và ô nhiễm môi trường nước Công nhân trong trang trại luôn sống trong môi trường bị ô nhiễm nên sẽ rất dễ mắc một số bệnh về da và đường hô hấp 3.4 Hiện trạng xử lý chất thải chăn nuôi Qua khảo sát cho. .. được dùng làm thức ăn bổ sung dinh dưỡng cho vật nuôi - Nhược điểm: + Không xử lý được nước thải của vật nuôi + Khí xử lý chất thải vẫn còn mùi hôi thối 2.3.2.3 Phương pháp dùng công nghệ biogas Công nghệ biogas là công nghệ sử dụng vi sinh vật phân huỷ chất thải hữu cơ trong môi trường yếm khí Công nghệ này không những giải quy t vấn đề xử lý chất thải chăn nuôi mà còn tạo ra nguồn năng lượng mới( khí... Hải Phòng Với trang trại có quy mô chăn nuôi nhỏ chất thải thường không được xử lý tốt, do trang trại thường sử dụng chất thải trực tiếp bón cho cây trồng hoặc thải trực tiếp xuống ao nuôi cá Trang trại áp dụng theo mô hình VAC vào sản xuất nhưng còn nhiều hạn chế về việc xử lý nguồn chất thải nên việc xử lý chưa đem lại hiệu quả Lượng chất thải của vật nuôi chưa có biện pháp xử lý kịp thời làm cho. .. thấy, các hộ chăn nuôi ở Vĩnh Bảo chưa xử lý được nguồn chất thải từ chăn nuôi, một số hộ có biện pháp xử lý nhưng hiệu quả xử Đào Công Chính 31 Ngành kỹ thuật môi trường Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng lý không đồng đều và chưa cao Đa số các trang trại khả năng xử lý chất thải chăn nuôi đạt hiệu quả cao hơn so với các hộ gia đình Tại các hộ gia đình họ xử lý chất thải chủ yếu... 3.3 trang trại chăn nuôi lợn ở quy mô lớn TT Tên chủ trang trại 1 2 3 Nguyễn Văn Tiền Phạm Văn Cường Nguyễn Văn Hà Địa chỉ Vinh Quang- Vĩnh Bảo- HP Dũng Tiến- Vĩnh Bảo- HP Vĩnh An- Vĩnh Bảo- HP Số đầu vật nuôi (con) 12 0 350 200 Thể tích bể (m3) 25 25 0 Lượng khí thu được (m3) 10 11 0 3.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường do chất thải chăn nuôi tại huyện Vĩnh Bảo * Tại các hộ gia đình: Do huyện Vĩnh Bảo