Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi Luận văn tốt nghệp trường đại học bách khoa thành phổ hồ chí minh đề tài chăn nuôi
Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Mục lục: Chương mở đầu: I.Đặt vấn đề II.Mục tiêu luận văn III.Nội dung luận văn IV.Phương pháp thực Chương I: Tổng quan chăn nuôi I.Nguồn gốc II.Tình hình phát triển chăn nuôi lợn Việt Nam III.Vai trò triển vọng ngành công nghiệp chăn nuôi Việt Nam IV.Chất thải ngành công nghiệp chăn nuôi: IV.1.Chất thải từ chăn nuôi IV.2.Đặc tính chất thải chăn nuôi IV.3.Tác động chất thải chăn nuôi lên môi trường V.Tổng quan phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi giới Việt Nam: V.1.Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi điều kiện tự nhiên V.2.Phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi điều kiện nhân tạo Chương II: Tổng quan trung tâm I.Quá trình hình thành phát triển: I.1.Tên công ty I.2.Mục tiêu thành lập II.Điều kiện tự nhiên_Kinh tế_Xã hội khu vực: II.1.Vị trí trung tâm II.2.Đặc điểm khí tượng II.3.Đặc điểm thủy văn II.4.Đặc điểm hệ sinh thái II.5.Hiện trạng môi trường SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành III.Quy mô sản xuất kinh doanh Chương III: Đề xuất công nghệ xử lý I.Phân tích thành phần_Đặc tính nước thải trung tâm II.Đề xuất phương án xử lý nước thải trung tâm: II.1.Cơ sở khoa học lựa chọn phương án xử lý II.2.Lựa chọn công nghệ xử lý: II.2.1.Phương án II.2.2.Phương án III.Tính toán phương án 1: III.1.Thuyết minh sơ đồ công nghệ III.2.Tính toán công trình đơn vị III.3.Tính toán thiết bị phụ IV.Tính toán phương án 2: IV.1.Thuyết minh sơ đồ công nghệ IV.2.Tính toán công trình đơn vị IV.3.Tính toán thiết bị phụ Chương IV: Tính toán chi phí_Lựa chọn công nghệ I.Dự toán: I.1.Phương án I.2.Phương án II.Lựa chọn công nghệ xử lý Chương V: Kế hoạch thi công_Quản lý_Vận hành hệ thống I.Kế hoạch thi công II.Quản lý vận hành Chương VI: Kết luận kiến nghị SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Phụ lục Tài liệu tham khảo SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Chương mở đầu I.Đặt vấn đề: Sản phẩm từ chăn nuôi loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Thịt động vật máu nóng thịt heo, thịt bò, thịt gia cầm có chứa nhiều axít amin cần thiết, chất béo, chất khoáng, vitamin số chất thơm Thịt thức ăn dễ chế biến nhiều dạng ăn ngon loại thức ăn thường gặp hàng ngày bữa ăn Còn sữa, trứng cung cấp nhiều chất bổ dưỡng lượng cần thiết cho trình hoạt động thể Cũng ngành công nghiệp khác, năm gần đây, công nghiệp chăn nuôi Việt Nam có bước phát triển mạnh mẽ Các sản phẩm chăn nuôi đáp ứng phần nhu cầu tiêu dùng nước xuất Khi Đảng nhà nước khuyến khích, đầu tư, ngành công nghiệp chăn nuôi Việt Nam có đủ điều kiện thuận lợi để phát triển Tuy nhiên, bên cạnh đóng góp mặt kinh tế, sản phẩm dinh dưỡng cần thiết cho sống người, công nghiệp chăn nuôi bộc lộ nhiều nhược điểm Các trại chăn nuôi với mặt hạn hẹp, không đảm bảo điều kiện vệ sinh thú y không xử lý chất thải trước thải môi trường nên làm cho đất, không khí hệ thống kênh rạch khu vực xung quanh bị ô nhiễm nặng Mùi hôi thân vật chất thải (phân, nước tiểu, thức ăn rơi vãi, …) bị lên men làm ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu vực trại chăn nuôi, ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm, nguồn nước thiên nhiên (sông, suối) Nhất số hộ dân sử dụng nguồn nước thải tưới rau xanh, nước thải chăn nuôi có chứa nhiều chất hữu cơ, virus, vi trùng, trứng giun sán, nên người ăn phải, ăn sống ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người Ngoài ra, nước thải chăn nuôi có nguy trở thành nguyên nhân trực tiếp phát sinh dịch bệnh cho đàn gia súc đồng thời lây bệnh sang cho người Các chất khí độc trình bị phân huỷ hợp chất hữu có chất thải chăn nuôi như: Sunphuahydro, Mercaptan Metan, Amoniac… Con người hấp thụ nhiều Sunphuahydro, Mercaptan bị oxy hoá nhanh chóng thành sunphat làm ức chế men Hytochroom - Oxydaza Chỉ lượng nhỏ SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành khí hấp thụ thải qua thở, số lại phần thải qua nước tiểu Nếu nồng độ cao gây tác hại không tốt cho thể người vật nuôi Mặc dù nước thải chăn nuôi heo gây ô nhiễm môi trường lớn, hầu hết sở chăn nuôi lớn nhỏ chưa có hệ thống xử lý thích hợp hoạt động có hiệu Nguyên nhân việc phần ý thức nhà quản lý chưa coi việc xử lý chất thải thật cần thiết Mặt khác ngành chăn nuôi ngành sản xuất lợi nhuận cao, chưa ổn định sở trang trại, chưa tìm công nghệ xử lý chất thải thích hợp Chính vậy, việc đầu tư, nghiên cứu, lựa chọn áp dụng kỹ thuật xử lý chất thải chăn nuôi phù hợp đặc biệt nước thải trở nên quan trọng thiết II.Mục tiêu luận văn: Thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải trung tâm giống vật nuôi Long An điều kiện phù hợp với thực tế trung tâm, nhằm giảm tác động chất thải chăn nuôi lên môi trường III.Nội dung luận văn: Thu thập tài liệu, số liệu, đánh giá tổng quan công nghệ sản xuất, khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải ngành chăn nuôi Thu thập tài liệu, số liệu trung tâm giống vật nuôi Long An Lựa chọn thiết kế công nghệ xây dựng kế hoạch quản lý_vận hành công trình xử lý nước thải IV.Phương pháp thực hiện: Tổng hợp, phân tích tài liệu, số liệu thu thập Đề xuất công nghệ xử lý Tính toán công trình đơn vị Tính toán kinh tế Phân tích khả thi SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Chương I: TỔNG QUAN VỀ CHĂN NUÔI I.Nguồn gốc: Người tiền sử trồng trọt chăn nuôi gia súc, họ biết dùng công cụ thô sơ để săn bắn hái lượm Con người chưa biết tích trữ thức ăn hay sản xuất thực phẩm, họ biết dựa vào thiên nhiên thú mà họ săn bắn Đến thời chiếm hữu nô lệ, trình độ sản xuất người Khi thức ăn dư thừa, người biết đem thú sa bẫy nuôi chung quanh khu vực họ sinh sống Thú nuôi với loại thức ăn mà người thấy chúng ăn lúc tự Thời phong kiến, lực lượng sản xuất phát triển mạnh, nông nghiệp có phân công trồng trọt chăn nuôi Những hiểu biết chăn nuôi công tác giống hình thành có hệ thống Chăn nuôi nhỏ, hộ gia đình phát triển Từ xã hội tư đến nay, dân số tăng nhanh kéo theo nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày lớn Chăn nuôi phát triển mạnh Việc nghiên cứu, đầu tư phát triển giống cho sản lượng cao, chất lượng tốt trọng đẩy mạnh Chăn nuôi heo bên cạnh qui mô nhỏ phát triển thành nuôi heo công nghiệp với việc đời ngày nhiều trại chăn nuôi qui mô lớn II.Tình hình phát triển chăn nuôi lợn Việt Nam: Chăn nuôi trồng trọt hai ngành Nông nghiệp Việt Nam Trước thời kỳ đổi đường lối kinh tế, chăn nuôi chủ yếu chăn nuôi truyền thống tự cung tự cấp, tự túc với qui mô nhỏ, hộ gia đình nhằm cung cấp sức kéo, phân bón phục vụ cho trồng trọt Động vật, sản phẩm động vật lưu thông thị trường phạm vi hẹp, số lượng chất lượng chưa đựơc quản lý chặt chẽ Thức ăn chủ yếu tận dụng thức ăn thừa sản phẩm phụ nông nghiệp nước gạo, cám, khoai sắn, Từ chuyển dịch kinh tế từ tập trung quan liêu bao cấp sang kinh tế thị trường, ngành chăn nuôi không ngừng phát triển tổng đàn gia súc chất lượng gia súc Từ năm 1990 đến nay, đàn lợn có tốc độ phát triển tăng nhanh so với trước Vào năm 1980 tổng đàn lợn nước có 10,0 triệu con, năm 1990 có 12,26 triệu SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành (tăng 1,2 lần) năm 2000 có 20,2 triệu (tăng gấp 1,7 lần so với năm 1990) tính đến năm 2002 đàn lợn nước lên đến 23,20 triệu (gấp 1,9 lần so với năm 1990) Bình quân tốc độ tăng đàn từ năm 1990-2002 5,5% Nhiều trang trại chăn nuôi đời với qui mô khác nhau, tập trung theo mạnh vùng Sử dụng giống vật nuôi có suất cao phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng nước giới Thức ăn sản xuất theo công nghiệp đảm bảo dinh dưỡng, vệ sinh chuồng trại, vệ sinh môi trường, quản lý chăm sóc đàn, quy trình phòng bệnh, … Phân bố chăn nuôi lợn theo vùng: Tổng số (con) Cả nước 23.169.532 Miền Bắc 14.935.269 ĐB Sông Hồng 5.396.580 Đông Bắc 4.917.873 Tây Bắc 1.050.924 Bắc Trung Bộ 3.569.892 Miền Nam 8.234.263 DH Miền Trung 2.028.743 Tây Nguyên 951.010 Đông Nam Bộ 2.103.039 ĐB Sông Cửu Long 3.151.471 Số liệu thống kê 1.10.2001 Nái (con) 3.262.117 2.174.915 907.536 633.620 159.863 473.896 1.087.202 301.682 110.995 276.858 397.667 Thòt (con) 19.804.776 12.701.257 4.497.812 4.238.975 878.992 3.085.478 7.103.519 1.723.548 830.050 1.811.455 2.738.466 Saûn lượng thịt lợn (con) 1.653.595 929.553 456.841 275.601 28.283 188.828 724.042 120.691 51.139 202.921 349.291 III.Vai trò_Triển vọng công nghiệp chăn nuôi Việt Nam: Nhằm đẩy mạnh việc chuyển dịch cấu kinh tế nông nghiệp, góp phần thực công nghiệp hóa đại hóa nông nghiệp, nhà nước ta chủ trương “đưa chăn nuôi thực trở thành ngành sản xuất nông nghiệp” Định hướng mục tiêu phát triển: “xây dựng vùng chăn nuôi nguyên liệu thịt, sữa gắn với việc chế biến, nâng tỷ trọng ngành chăn nuôi nông nghiệp lên 28% năm 2005 30% năm 2010 Trong năm 2002, giá trị sản xuất ngành chăn nuôi đạt mức độ tăng trưởng 9,9% Tỷ trọng ngành chăn nuôi tăng từ mức 17,9% toàn ngành nông nghiệp lên mức xấp xỉ 19,5% năm 2001 ngành chăn nuôi bước trở thành ngành hàng sản xuất chiếm vị trí quan trọng nông nghiệp SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Hàng chục nghìn trang trại chăn nuôi bò sữa, bò thịt, gia cầm, lợn nái, lợn thịt phát triển năm gần đây, góp phần chuyển đổi cấu nông nghiệp mang lại hiệu tương đối cao Chất lượng gia súc, gia cầm nâng cao đáp ứng nhu cầu tiêu dùng toàn xã hội Ngành chăn nuôi có tiềm thị trường tiêu thụ lớn nước giới Việc phát triển mạnh ngành chăn nuôi tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển ngành công nghiệp khác liên quan công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp thực phẩm góp phần thúc đẩy trình công nghiệp hóa, đại hóa nông nghiệp IV.Chất thải ngành công nghiệp chăn nuôi: IV.1.Chất thải từ chăn nuôi: IV.1.1.Chất thải gia súc bao gồm: Phân từ gia súc, gia cầm Chất độn chuồng Nước thải từ chuồng trại: nước tiểu, nước tắm gia súc, nước rửa vệ sinh chuồng trại Các nguyên liệu chăn nuôi dư thừa: thức ăn thừa, thức ăn phẩm chất Xác xúc vật chết Những phụ phế phẩm nông nghiệp: sản phẩm nông nghiệp dư thừa cây, cành cây, vỏ, hột, Nước chảy từ silo ủ thức ăn gia súc IV.1.2.Đặc tính chất thải chăn nuôi: Phân: Là chất liệu thức ăn mà thể gia súc không sử dụng hay tiêu hóa thải thể Loại phân thải ngày tùy thuộc vào giống, loài gia súc, độ tuổi, phần thức ăn trọng lượng gia súc Lượng phân thải hàng ngày số loại gia súc: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Loại gia súc Lượng phân (kg/ngày) Trâu bò lớn 20-25 Heo 10 kg 0.5-1 Heo từ 15-45 kg 1-3 Heo từ 45-100kg 3-5 Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994 Thành phần phân: Những chất không tiêu hóa chất thoát khỏi tiêu hóa VSV hay men tiêu hóa (chất xơ, protein không tiêu hóa được), acid amin thoát khỏi hấp thu (được thải qua nước tiểu: acid uric gia cầm, ure gia súc) Các khoáng chất thể không sử dụng K2O, P2O5, CaO, MgO, Các chất cặn bã dịch tiêu hóa: trypsin, pepsin, Các mô tróc từ niêm mạc ống tiêu hóa chất nhờn theo phân Các VSV bị nhiễm thức ăn, ruột: virus, vi trùng, ấu trùng, trứng giun sán, bị tống SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Thành phần hóa học phân số loại gia súc: Loại gia súc Thành phần hóa học (% trọng lượng khô) Chất tan dễ tiêu Nitơ Phospho C/N Bò sữa 7.98 0.38 0.1 20-25 Bò thịt 9.33 0.70 0.20 20-25 Heo 7.02 0.83 0.47 20-25 Cừu 21.50 1.00 0.30 Gà 16.80 1.20 1.20 7-15 Ngựa 14.30 0.86 0.13 18.00 Trâu 10.20 0.31 Nguồn: Ngô Kế Sương_Nguyễn Lân Dũng, 1997 Nước tiểu gia súc: Thành phần nước tiểu gia súc tùy thuộc vào điều kiện dinh dưỡng khí hậu Đặc tính chung: Nước tiểu gia súc loại phân bón giàu đạm kali, hàm lượng lân không đáng kể Nước tiểu heo nghèo đạm loại gia súc khác Lượng nước tiểu thải hàng ngày số loại gia súc: Loại gia súc Lượng nước tiểu (kg/ngày) Trâu bò lớn 10-15 Heo 10 kg 0.3-0.7 Heo từ 15-45 kg 0.7-2 Heo từ 45-100 kg 2-4 Nguồn: Nguyễn Thị Hoa Lý, 1994 SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 10 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành 20 – 12.553 = 7.447mg/l Hiệu làm theo BOD5 hòa tan: E= ( So − S ) × 100 = ( 300 − 7.447 ) × 100 = 97.5% So 300 Chọn thời gian lưu nước hồ t=2 ngày Thể tích hồ: V = t × Q = × 250 = 500m Diện tích hồ: F= V 500 = = 250m H Kích thước hồ: a x b = 12.5m x 20m Nhiệt độ nước hồ: T= F × f × Ta + Q × Ti A× f +Q Trong đó: F: diện tích mặt hồ, F=250m2 f: hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào cường độ khuấy trộn gió, độ ẩm không khí, thường lấy f=0.5 Ta: nhiệt độ không khí mặt hồ, Ta=26.50C Ti: nhiệt độ nước thải, Ti=300C Q: lưu lượng nước thải, Q=250m3/ngđ T= 250 × 0.5 × 26.5 + 250 × 30 = 28.830 C 250 × 0.5 + 250 Hằng số tốc độ phản ứng theo nhiệt độ: K T = K 20 × θ ( T −20 ) = 0.5 × (1.08) ( 28.83− 20 ) = 0.99 Hoà bậc I: Ta có: S1 = S0 + KT × t1 Trong đó: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 49 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành S1: nồng độ BOD5 khỏi hồ S0: nồng độ BOD5 nước thải vào hồ, S0=300mg/l t1: thời gian lưu nước hồ bậc I, t=2 ngày KT: số tốc độ phản ứng, KT=0.99 S1 = S0 300 = = 100.67mg / l + KT × t1 + 0.99 × Hiệu khử BOD5: E= S0 − S1 300 − 100.67 × 100% = × 100% = 66.4% (thỏa điều kiện) S0 300 Lượng bùn hoạt tính sinh ra: Px1 = Q × Y ( S0 − S1 ) + K d × t1 Trong đó: Q=250m3/ngđ Y=0.65mgVSS/mgBOD5 Kd=0.07 ngày-1 t1=2 ngày ⇒ Px1 = 250 × 0.65( 300 − 100.67 ) × 10− = 28.4kg / ngày + 0.07 × Hồ bậc II: Ta có: S2 = S1 + KT × t2 Trong đó: S2: nồng độ BOD5 khỏi hồ S1: nồng độ BOD5 nước thải vào hồ, S1=100.67mg/l t2: thời gian lưu nước hồ bậc II, t2=2 ngày KT: số tốc độ phản ứng, KT=0.99 SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 50 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM S2 = GVHD: Th.S Dương Thị Thành S1 100.67 = = 33.78mg / l + KT × t2 + 0.99 × Hiệu khử BOD5: E= S1 − S2 100.67 − 33.78 × 100% = × 100% = 66.4% (thỏa điều kiện) S1 100.67 Lượng bùn hoạt tính sinh ra: Px = Q × Y ( S1 − S2 ) + K d × t2 Trong đó: Q=250m3/ngđ Y=0.65mgVSS/mgBOD5 Kd=0.07 ngaøy-1 t2=2 ngaøy ⇒ Px = Px1 + 250 × 0.65(100.67 − 33.78) × 10− = 28.4 + 10.16 = 38.56kg / ngaøy + 0.07 × Hồ bậc III: Ta có: S3 = S2 + KT × t3 Trong đó: S3: nồng độ BOD5 khỏi hồ S2: nồng độ BOD5 nước thải vào hồ, S2=33.78mg/l t3: thời gian lưu nước hồ bậc III, t3=2 ngày KT: số tốc độ phản ứng, KT=0.99 S3 = S2 33.78 = = 11.34mg / l + KT × t3 + 0.99 × Hiệu khử BOD5: E= S2 − S3 33.78 − 11.34 × 100% = × 100% = 66.4% (thỏa điều kiện) S2 33.78 Lượng bùn hoạt tính sinh ra: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 51 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM Px = Px + Q × GVHD: Th.S Dương Thị Thành Y ( S3 − S2 ) + K d × t3 Trong đó: Q=250m3/ngđ Y=0.65mgVSS/mgBOD5 Kd=0.07 ngày-1 t3=2 ngày ⇒ Px = 38.56 + 250 × 0.65( 33.78 − 11.34) ×10 −3 = 38.56 + 3.2 = 41.76kg / ngày + 0.07 × Lượng cặn lơ lửng nước khỏi hồ hiếu khí năm: Tổng lượng bùn hoạt tính sinh năm: G = Px × 365 = 41.76 × 365 = 15242.4kg / năm Tổng lượng cặn hữu bay hơi: G1 = 0.8 × G = 0.8 × 15242.2 = 12193.92 kg năm Tổng lượng vô cơ: G2 = 0.2 × G = 0.2 × 15242.4 = 3048.48 kg năm Chọn thiết bị làm thoáng bề mặt: Hồ bậc I: Hồ bậc II: Hồ bậc III: III.2.5.Hồ hoàn thiện: a.Nhiệm vụ: chất hữu lại sau công trình xử lý phân hủy tiếp tục nhờ trình tự làm hồ, phần bùn hoạt tính từ hồ làm thoáng lắng thu gom định kỳ dùng làm phân bón Mặt khác giúp ổn định nước thải trước xả nguồn tiếp nhận b.Tính toán: Chọn thời gian lưu nước t=5 ngày SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 52 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Chọn chiều sâu hồ: H=2m Thể tích hồ: V = t × Q = × 250 = 1250m Diện tích hồ: V 1250 = 625m H F= Chọn hồ hình vuông: a × a = 25m × 25m III.3.Tính toán thiết bị phụ: Tính ống phân phối nước vào bể UASB: Từ ống chia làm ống nhánh Trên ống nhánh có vị trí phun nước Mỗi vị trí ta bố trí lỗ phun nước nghiêng với góc 900, đường kính lỗ dlỗ=10mm Đường kính ống chính: Vận tốc nửụực chaỷy oỏng chớnh v=0.8ữ2m/s, choùn v=1m/s D= 4ìQ × 250 = = 0.06m v ×π × π × 24 × 3600 chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ60mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: v= 4×Q × 250 = = 1.02m / s → thỏa điều kiện π × ( D) π × ( 0.06) × 24 × 3600 Đường kính ống nhánh: Vận tốc nước chảy ống chớnh v=1.5ữ2.5m/s, choùn v=2m/s D= 4ìQ ì 250 = = 0.03m v ×π × π × 24 × 3600 chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ34mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: 4×Q v= × 250 = = 1.59m / s → thỏa điều kiện 2 π × ( D) π × ( 0.034) × 24 × 3600 Ống dẫn nước thải sang hồ hiếu khí: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 53 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Vận tốc nước chảy oỏng v=0.8ữ2m/s, choùn v=1m/s D= 4ìQ ì 250 = = 0.06m v ×π × π × 24 × 3600 chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ60mm Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: v= 4×Q × 250 = = 1.02m / s → thỏa điều kiện π × ( D) π × ( 0.06) × 24 × 3600 Tính toán đường ống thu khí: Vận tốc khí chạy ống v=10ữ15m/s, choùn v=15m/s D= ì Vkhớ ì 212.5 = = 0.014m v ×π 15 × π × 24 × 3600 → chọn ống nhựa PVC có đường kính Φ21mm Kiểm tra lại vận tốc khí chạy ống: v= × Vkhí × 212.5 = = 7.83m / s → không thỏa điều kiện π × ( D) π × ( 0.021) × 24 × 3600 Tính ống thu bùn: Chọn ống thu bùn có đường kính Φ90mm có đục lỗ, dlỗ=20mm Ở vị trí ta đục lỗ mặt, lỗ cách 20mm, vị trí cách 400mm Bùn xả định kỳ từ 1÷6 tháng nhờ áp lực thủy tónh nước bể ng thu bùn đặt dọc theo chiều dài bể cách đáy khoảng 1/3 chiều cao bể IV.Tính toán phương án 2: IV.1.Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước thải sau xử lý sơ chảy qua song chắn rác vào bể điều hòa Tại đây, nhờ máy khuấy sục khí khuấy trộn, nước thải điều hòa lưu lượng nồng độ chất như: COD, BOD, SS, pH, đồng thời việc cung cấp khí nhằm oxy hóa phần hàm lượng COD, BOD có nước thải, giảm bớt mùi hôi Ở bể có lắp đặt thiết bị đo pH nhằm đảm bảo pH thích hợp cho trình xử lý sinh học phía sau SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 54 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Từ bể điều hòa, nước thải bơm vào bể UASB Tại bể UASB, chất hữu bị phân hủy VSV kị khí thành chất đơn giản khí CO 2, CH4, H2S, theo phản ứng: Chất hữu VSV → CO2 + CH4 + H2S + sinh khối + Sự phát triển VSV bể thường qua giai đoạn: Phân hủy chất hữu phức tạp chất béo thành chất hữu đơn giản monosacarit, axit amin muối piruvat khác Đây nguồn dinh dưỡng lượng cho vi khuẩn hoạt động Các nhóm vi khuẩn kị khí thực trình lên men axit, chuyển hóa chất hữu đơn giản thành loại axit hữu thông thường axit acetic hoaëc glixerin, axetat, CH CH COOH + H O → CH COOH + CO2 + 3H CH CH CH COOH + H O → 2CH COOH + H Các nhóm vi khuẩn kị khí bắt buộc lên men kiềm (chủ yếu loại vi khuẩn lên men mêtan Methanosarcina Methanothrix) chuyển hóa axit acetic hydro thành CH4 vaø CO2 CH COOH → CO2 + CH CH COO + H O → CH + HCO3 HCO3 + H → CH + OH + H O Phần bùn thu gom định kỳ dùng làm phân bón Nước thải sau qua bể UASB tự chảy đến mương oxy hóa, công trình xử lý sinh học hiếu khí, thiếu khí dựa vào khả hoạt động vi sinh vật, chúng sử dụng chất dinh dưỡng có sẵn nước thải để tồn hoạt động biến đổi chất Oxy cung cấp máy làm thoáng bề mặt dạng guồng quay Sau lưu lại thời gian mương, nồng độ BOD giảm xuống, dòng tràn từ mương oxy hóa đưa qua bể lắng đây, nước thải quần thể vi sinh vật tách riêng rẽ: phần nước bên đưa qua hồ hoàn thiện, quần thể vi sinh lắng xuống đáy bể Một phần bùn bơm hoàn lưu lại mương oxy hóa, phần lại bơm bể chứa bùn dùng làm phân bón Nước thải thu từ máng chảy tràn đưa đến hồ hoàn thiện, phần chất hữu lại bị phân hủy tiếp tục nhờ trình tự làm hồ Nước thải sau hồ hoàn thiện đạt tiêu chuẩn loại A chảy trực tiếp nguồn tiếp nhận kênh Tắt SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 55 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành IV.2.Tính toán công trình đơn vị: IV.2.4.Mương oxy hóa: a.Nhiệm vụ: chất bẩn nước thải sau xử lý kị khí đưa vào mương thiết bị làm thoáng xáo trộn với bùn hoàn tính, chất bẩn trình lưu lại mương vi sinh vật hấp thụ chuyển hóa thành chất vô đơn giản b.Tính toán: Các thông số đầu vào: Lưu lượng Q=250m3/ngđ BOD5=300mg/l COD=500mg/l SS= 200mg/l Trong nước thải có đầy đủ N, P kim loại cần thiết cho phát triển VSV Các thông số đầu ra: BOD5 ≤ 4mg/l COD ≤ 10mg/l SS ≤ 20mg/l Các thông số vận hành: Độ tro bùn: z=0.2 Nồng độ bùn hoạt tính dòng tuần hoàn: Xt=8000mg/l Nồng độ bùn hoạt tính mương oxy hóa: X=3500mg/l Thời gian lưu bùn: θc=30 ngày Cặn lơ lửng đầu SS=20mg/l 65% cặn hữu phân hủy BOD5=0.68COD Để oxy hóa 1gSS cần 1.42gO2 Bùn hoạt tính nước thải đầu vào, Xv=0 Các thông số động học: Hệ số suất Y=0.6mgVSS/mgBOD5 Hệ số phân hủy nội bào Kd=0.03 ngày-1 SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 56 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Trong nước thải có đủ N,P nồng độ kim loại nặng không vượt mức cho phép Xác định liệu thành phần nước thải vào mương oxy hóa: Ta có: BOD5 đầu = BOD5 hòa tan khỏi mương + BOD5 cặn lơ lửng đầu Lượng BOD20 có cặn lơ lửng khỏi mương: 0.65 x 20 = 13mg/l Lượng BOD20 chất rắn bị phân hủy sinh học đầu ra: 1.42 x 13 = 18.46mg/l Lượng BOD5 chứa cặn lơ lửng đầu ra: 0.68 x 18.46 = 12.553mg/l Lượng BOD5 hòa tan lại nước khỏi mương: 20 – 12.553 = 7.447mg/l Hiệu làm theo BOD5 hòa tan: E= ( So − S ) × 100 = ( 300 − 7.447 ) × 100 = 97.5% So 300 Thể tích cần thiết mương oxy hóa: V= Q × Y × (S0 − S ) × θ c X × (1 + K d × θ c ) Trong đó: Q: lưu lượng nước thải, Q = 250m3/ngđ Y: hệ số suất, Y=0.6 mgVSS/mgBOD5 S0: BOD5 nước thải đầu vào mương, S0= 300mg/l S: BOD5 nước thải khỏi mương, S= 7.45mg/l θc: thời gian lưu bùn, θc=30 ngày X: liều lượng bùn hoạt tính từ 3000÷6000 mg/l, chọn X=3500mg/l Kd: hệ số phân hủy nội bào, Kd=0.03 ngày-1 ⇒V = 250 × 0.6 × ( 300 − 7.45) × 30 = 198m 3500 × (1 + 0.03 × 30) SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 57 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Thời gian lưu nước mương: t= V 198 = × 24 = 19h , nằm khoảng 8÷36h Q 250 Mương oxy hóa xây dựng dạng hình chữ có xục khí thiết bị làm thoáng bề mặt để xáo trộn bùn hoạt tính tạo dòng chảy mương Mặt cắt ướt mương hình thang cân mương xây dựng bê tông cốt thép Chọn chiều sâu mương h1=1.5m Kích thước mương sau: Chiều rộng mặt nước : a=4m Chiều rộng đáy mương : b=2m Độ sâu lớp nước mương : h1=1.5m Khoảng cách từ mặt nước đến mặt mương: h2=0.25m Độ sâu xác định mương: H=h1+h2=1.5+0.25=1.75m B a x h2 x h1 H ϕ b Chiều ngang xây dựng mương: B = b + × x = b + × H × tgα = b + × H × ( a − b ) = + × 1.75 × ( − 2) = 3.3m × h1 × 1.5 Diện tích mặt cắt ướt mương: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 58 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM F= ( a + b) × h = GVHD: Th.S Dương Thị Thành ( + 2) × 1.5 = 4.5m 2 Chiều dài tổng cộng mương: L= V 198 = = 44m F 4.5 Mương oxy hóa có dạng hình chữ O mặt sử dụng, đoạn uốn cong có bố trí hướng dòng Bán kính đoạn cong lấy từ mương trở vào, chọn R=2m Chiều dài đoạn uốn cong: Lc = π × R = π × = 6.3m Chiều dài phần mương thaúng: Lt = L − Lc ⇒ Lt = 44 − 6.3 = 37.7 m Chọn chiều dài xây dựng đoạn mương thẳng Lt=38m Kiểm tra tỷ số: Tỷ số: F S 300 = = × 24 = 0.1ngày −1 nằm khoảng cho phép M θ × X 19 × 3500 (đối với mương oxy hóa tỷ số: F/M=0.05÷0.3 ngày-1) Tải trọng thể tích bể phản ứng: L= S0 × Q 300 × 250 × 10−3 kgBOD5 = = 0.379 → nằm khoảng cho m ngày V 198 phép (đối với mương oxy hóa yêu cầu L=0.08÷0.48 kgBOD5/m3.ngày) Tính lượng bùn dư thải bỏ ngày: Tốc độ sinh trưởng bùn: Yb = Y 0.06 = = 0.316 + K d × θ c + 0.03 × 30 Lượng bùn hoạt tính sinh ngày khử BOD5: Px = Yb × Q × (S0 − S ) × 10− = 0.316 × 250( 300 − 7.45) × 10 − = 23.1kg ngđ Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 59 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Px 23.1 = = 28.875 kg ngđ − z − 0.2 Px ( SS ) = Lượng cặn dư hàng ngày cần xả: Pxả= Px(SS) – lượng cặn trôi khỏi bể = 28.875- 250x20x10-3=23.875 kg/ngđ Tính hệ số tuần hoàn dựa cân sinh khối: Qv × X0 + Qt × Xt = (Qv + Qt ) × X Trong đó: X0: hàm lượng bùn hoạt tính vào bể, X0=0mg/l Qv: lưu lượng nước thải vào mương, Qv=250m3/ngđ Qt: lưu lượng bùn tuần hoàn Xt: nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn, Xt=8000mg/l X: nồng độ bùn hoạt tính cần trì mương, X=3500mg/l α= Qt : hệ số tuần hoàn bùn Qv ⇒α = X 3500 = = 0.78 Xt − X 8000 − 3500 Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 0.78 × Qv = 0.78 × 250 = 195 m ngđ Tính lượng oxy cần thiết: Lượng oxy cần thiết: OCo = Q × ( S0 − S ) × 10− − 1.42 Px f với f = BOD5 = 0.68 BOD20 ⇒ OC0 = 250 × ( 300 − 7.45) × 10−3 − 1.42 × 23.1 = 75kgO2 / ngày 0.68 Lượng oxy cần thực tế thiết bị làm thoáng cấp vào: OCt = OC0 × CS CS − C Trong đó: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 60 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành CS: nồng độ oxy bão hòa nước, chọn CS=9.08mg/l C: nồng độ oxy cần trì hồ, C=DO=2mg/l ⇒ OCt = 75 × 9.08 = 96.2kgO2 / ngày 9.08 − Kiểm tra tiêu cấp khí: M khửBOD5 = OCt 96.2 = = 1.32 kgO2 −3 −3 kgBOD5bịkhử Q × ( S0 − S ) × 10 250 × ( 300 − 7.45) ì 10 (ủeồ khửỷ BOD5 can 1.2ữ1.4kgO2/khBOD5 bũ khửỷ) Lựa chọn thiết bị cung cấp oxi: IV.2.5.Bể lắng 2: a.Nhiệm vụ: có nhiệm vụ lắng bùn hoạt tính từ mương oxy hóa đưa qua Một phần bùn lắng tuần hoàn lại mương oxy hóa, phần bùn dư xả Nước sau lắng tự chảy sang hồ hoàn thiện b.Tính toán: Chọn bể lắng theo nguyên lý lắng trọng lực Lưu lượng nước tính toán có kể đến tuần hoàn: Q x = Q × (1 + α ) với α=0.75: hệ số tuần hoàn nước ⇒ Qx = 250(1 + 0.78) = 445m / ngđ Tải trọng bề mặt U0: 8÷12m3/m2.ngày, chọn U0=12m3/m2.ngày Diện tích bề mặt: F= Qx 445 = = 37.1m U o 12 Đường kính bể lắng: D= 4× F = π × 37.1 = 6.87 m → choïn : D = m π Kiểm tra tải trọng bề mặt: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 61 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM Uo = Qx = F GVHD: Th.S Dương Thị Thành 445 = 11.56 m 2 m × ngày , thỏa điều kiện ( 7) π× Chọn chiều cao vùng lắng: h=3m Thể tích vùng lắng: V = F×h = π × D2 π × ( 7) ×h = × h = 115.45m 4 Thời gian lưu bể: t= V 115.45 = × 24 = 6.23h nằm khoảng 6÷12h Qx 445 Đường kính oáng trung taâm: d=15%D = 0.15 x = 1.05m Chiều cao ống trung tâm: htt=60%h = 0.6x3 = 1.8m Đường kính miệng loe: dl= 1.35d=1.35 x 1.05 = 1.42m Chiều cao miệng loe: hl= 1.35d =1.35 x 1.05 = 1.42m Đường kính hắt: dh= 1.3dl = 1.3 x 1.42 = 1.846m Chiều cao phần hình nón: D − dn hn = × tgα Trong đó: α=450 dn: đường kính đáy nhỏ hình chóp cụt Chọn dn=1m − 1 ⇒ hn = × tg 45 = 3m ( ) Chọn chiều cao bảo vệ: hbv=0.5m Chiều cao tổng cộng bể lắng: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 62 Luận văn tốt nghiệp_Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành H= h + hn + hbv = + + 0.5 =6.5m Tính toán máng thu nước: Đường kính máng thu nước: Dm = 0.8D = 0.8 x = 5.6m Chiều dài máng thu nước: Lm = π × Dm = π × 5.6 = 17.59m Tải trọng thu nước 1m dài máng: aL = Qx 445 = ≈ 25.3 m mdài.ngày , nằm khoảng 25÷30m /mdài.ngày Lm 17.59 IV.3.Tính toán thiết bị phụ: SVTH: Đồng Thị Minh Hậu 63 ... VI: Kết luận kiến nghị SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp _Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Phụ lục Tài liệu tham khảo SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp _Trường ĐHBK... thải chăn nuôi lên môi trường III.Nội dung luận văn: Thu thập tài liệu, số liệu, đánh giá tổng quan công nghệ sản xuất, khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải ngành chăn nuôi Thu thập tài. .. khả thi SVTH: Đồng Thị Minh Hậu Luận văn tốt nghiệp _Trường ĐHBK TpHCM GVHD: Th.S Dương Thị Thành Chương I: TỔNG QUAN VỀ CHĂN NUÔI I.Nguồn gốc: Người tiền sử trồng trọt chăn nuôi gia súc, họ biết