<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT</b>

<i><b>Danh mục các ký hiệu</b></i>

Nhu cầu oxy hóa học

suspended solids

Hàm lượng bùn hoạt tính

theo amoni

Đường nướcĐường khíĐường bùn

<i><b>Danh mục các từ viết tắt</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ</b>

Hình 1.1 Quy trình giết mổ heo kèm dịng thải [7]...3

Hình 2.1 Hệ thống tiền xử lý nước thải [7], [10]...7

Hình 2.2. Sơ đồ cơng nghệ AAO [19] [20]...7

Hình 2.3 Các giai đoạn trong quá trình kỵ khí [15]...8

Hình 2.4. Sơ đồ cơng nghệ AAOAO [25]...11

Hình 2.5 Sơ đồ cơng nghệ UASB-AO [20]...12

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ XLNT nhà máy giết mổ heo...15

<b>DANH MỤC BẢNG BIỂU</b>Bảng 1.1 Đặc trưng nước thải giết mổ gia súc gia cầm [3], [4]. . .5

Bảng 1.2 Đặc trưng nước thải của một số cơ sở giết mổ heo tại Việt Nam...5

Bảng 2.1 Ưu, nhược điểm của công nghệ AAO...10

Bảng 2.2 Ưu, nhược điểm của công nghệ AAOAO...11

Bảng 2.3 Ưu, nhược điểm của công nghệ UASB-AO...12

Bảng 2.4 Bảng thành phần nước thải của CSGM heo...13

Bảng 3.1 Các thông số thủy lực của mương dẫn...16

Bảng 3.2 Thông số thiết kế của song chắn rác...17

Bảng 3.3 Thông số thiết kế bể thu gom...18

Bảng 3.4 Thông số thiết kế của bể điều hịa...20

Bảng 3.5 Thơng số thiết kế bể UASB...26

Bảng 3.6 Thơng số thiết kế của cụm bể AO...32

Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể lắng II...34

Bảng 3.8 Thông số máng lượn...36

Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể khử trùng...36

Bảng 3.10 Bảng thơng số thiết kế bể nén bùn...37

Bảng 4.1 Chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải...38

Bảng 4.2 Chi phí đầu tư thiết bị...38

Bảng 4.3 Chi phí điện năng...41

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

Chương 1: Khái quát chung...2

1.1 Giới thiệu chung về ngành giết mổ tại Việt Nam...2

1.2 Công nghệ giết mổ heo và vấn đề môi trường...2

1.2.1 Công nghệ giết mổ heo...2

1.2.2 Nguồn phát sinh và đặc trưng của nước thải...4

1.2.3 Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm...5

Chương 2: Một số công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc...6

2.1 Giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc...6

2.1.1 Tiền xử lý nước thải...6

2.1.2 Công nghệ AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic)...7

2.1.3 Công nghệ AAOAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic-Anoxic-Oxic)...11

2.1.4 Công nghệ UASB – AO (UASB – Anoxic – Oxic)...12

2.2 Lựa chọn dây chuyền xử lý cho nhà máy...13

2.2.1 Tính toán lưu lượng nước thải...13

2.2.2 Xác định thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải...13

2.2.3 Đề xuất hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy giết mổ lợn...14

Chương 3: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải giết mổ heo...15

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>ĐẶT VẤN ĐỀ</b>

Trong thời gian qua, cùng với sự tăng trưởng nhanh củanền kinh tế đất nước, nhu cầu thực phẩm của người tiêu dùng,trong đó có sản phẩm thịt gia súc gia cầm, cũng tăng theo mứcsống và thu nhập. Theo Agroinfo, trong năm 2014, sản lượng thịtheo hơi xuất chuồng đạt 3,4 triệu tấn, tăng 3,1% so với năm2013 [1]. Năm 2022 tại quý I, sản lượng thịt lợn hơi xuất chuồngđạt 1041,1 nghìn tấn, tăng 4,3% so với quý I năm 2021 [2]. Đểđáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao về thực phẩm, hiện nay đãxuất hiện nhiều nhà máy chuyên về giết mổ gia súc, đặc biệt làcác nhà máy giết mổ quy mơ lớn. Việc hình thành các nhà máygiết mổ đã tạo điều kiện công ăn việc làm cho địa phương cũngnhư tăng thu nhập cho các hộ gia đình và địa phương.

Tuy nhiên, một trong những thách thức đang đặt ra đối vớicác cơ sở giết mổ gia súc là vấn đề ô nhiễm môi trường và sứckhỏe của người lao động. Tại các cơ sở giết mổ gia súc hiện nay,các cơ sở làm nghề đều đã giết mổ bằng cơng nghệ máy móchiện đại. Điều này làm tăng công suất làm việc dẫn đến làmtăng sản lượng sản phẩm nhưng đồng thời cũng kéo theo lượngchất thải tăng theo cùng với sản lượng. Nước thải giết mổ heo có

khoảng 230-1120 mg/l [4], phốt pho cao cùng với một số lượngvi khuẩn gây bệnh [3]. Theo số liệu điều tra của Cục Thú y vàonăm 2009, có khoảng 50 đến 78% các cơ sở giết mổ có hệ thốngxử lý nước thải nhưng rất đơn giản, hiệu quả xử lý thấp (trongthực tế, nên gọi đây là các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm mơitrường có lẽ chính xác hơn) [3]. Phần lớn nước thải vẫn chưađược xử lý đạt QCVN 40:2011/BTNMT đã được xả trực tiếp ra cácmương, hồ, sông… gây rất nhiều tác động xấu đến môi trườngtiếp nhận, đến cảnh quan, hệ sinh thái, đặc biệt là sức khỏe củacon người. Thực trạng hoạt động giết mổ gia súc gia cầm ở ViệtNam hiện nay đang diễn ra ở mức báo động về ô nhiễm mơitrường, vệ sinh thú y và an tồn thực phẩm.

<b>Vì vậy, đồ án “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà</b>

<b>máy giết mổ heo quy mô 2000 con/ngày.đêm” được lựa</b>

chọn để góp phần giải bài tốn mơi trường của ngành giết mổgia súc, gia cầm của Việt Nam.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG</b>

<b>1.1 Giới thiệu chung về ngành giết mổ tại Việt Nam</b>

Theo Cục chăn nuôi, năm 2017 nước ta sản xuất được5204,1 triệu tấn thịt. Năm 2016 và năm 2017, Việt Nam đứngthứ 6 thế giới về sản lượng thịt heo và thứ 7 toàn cầu về số heogiết mổ. Năm 2018, FAO dự đốn Việt Nam tiếp tục chiếm vị tríthứ 6 tồn cầu về sản lượng thịt heo. Việt Nam đứng thứ bảy thếgiới về tiêu thụ thịt heo (sau Trung Quốc, EU, Mỹ, Nga, Brazin,Nhật Bản). Cùng với đó, nhu cầu nhập khẩu thịt heo vẫn cao,chủ yếu từ các nước châu Á, năm’ 2018 các nước Trung Quốc,Nhật Bản, Hàn Quốc, Hồng’ Kong, Philippines, Đài Loan và Liênbang Nga…dự kiến nhập khẩu trên 4 triệu tấn thịt heo đông lạnhchiếm 50% số lượng thịt heo thương mại toàn cầu ước tính chonăm 2018 [5].

Đây là cơ hội để Việt Nam tăng xuất khẩu. Cùng với đó, thịtheo cũng là mặt hàng có lợi thế để xuất khẩu về lâu dài: ViệtNam đang ở TOP 10 các nước xuất khẩu nhiều thịt heo của thếgiới. Theo nhiều chuyên gia nhận định, giết mổ và chế biến đanglà công đoạn đem lại lợi nhuận nhiều nhất trong chuỗi giá trịngành chăn ni [5].

Hiện nay, cả nước có 456 CSGM động vật tập trung và gần23.000 cơ sở giết mổ nhỏ lẻ (trong đó gần 35% số cơ sở có Giấychứng nhận đăng ký kinh doanh, chỉ có hơn 15% số cơ sở đápứng điều kiện vệ sinh thú y theo quy định). So với năm 2015, sốlượng CSGM nhỏ lẻ trên cả nước đã giảm khoảng ’6.300 cơ sở(năm 2015: cả nước có trên 29.000 cơ sở giết mổ nhỏ lẻ) [6].

<b>1.2 Công nghệ giết mổ heo và vấn đề môi trường</b>

<i><b>1.2.1 Công nghệ giết mổ heo</b></i>

Sơ đồ quy trình giết mổ heo được thể hiện qua hình 1.1.a) Kiểm tra lâm sàng ban đầu: Heo trước khi nhập vào cơ sở sẽqua công đoạn kiểm tra lâm sàng ban đầu, bao gồm kiểm tragiấy chứng nhận kiểm dịch của cơ quan thú y có thẩm quyền vàtình trạng sức khỏe của con vật, nếu khỏe mạnh sẽ chuyển vàokhu chuồng nhốt chờ giết mổ, nếu có biểu hiện bệnh lý sẽ đượcchuyển qua khu chuồng cách ly.

b) Nhốt chờ giết mổ, kiểm dịch, tắm rửa tẩy bẩn: Heo vận

chuyển về cơ sở được nhốt ít nhất 6 giờ trước khi đưa vào giết

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

mổ để ổn định sức khỏe, giảm căng thẳng, đồng thời cho nhịn ănvà cung cấp đủ nước uống. Trước khi đưa vào chuồng nhốt giasúc chờ giết mổ, cán bộ thú y sẽ kiểm tra tình trạng sức khỏetừng con heo bằng cách cho gia súc di chuyển qua đường dẫnđể kiểm tra, những con nghi ngờ có bệnh được tách riêng, đánhdấu và áp dụng các biện pháp xử lý như giết mổ sau cùng, hoặcnuôi cách ly để theo dõi tiếp, hoặc giết hủy tùy theo loại bệnh.Sau khi được kiểm dịch và đã nghỉ ngơi, heo được dẫn qua khugiết mổ. Trước khi đưa vào dây chuyền giết mổ, heo được tắmrửa tẩy bẩn sạch sẽ.

Hình 1.1 Quy trình giết mổ heo kèm dịng thải [7]

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

c) Gây mê: Trước khi vào dây chuyền giết mổ, heo được gây mêbằng kẹp điện để đảm bảo heo không cử động được, thời gianchích điện khơng q 15 giây.

d) Chọc tiết: Tại đây, công nhân dùng dao chuyên dụng cắt đứtđộng mạch và tĩnh mạch tại vùng cổ để huyết chảy ra hết.Huyết được thu hồi vào khay inox sau này giao trả lại cho kháchhàng.

e) Nhúng nước nóng, cạo lông: Sau khi huyết đã chảy hết, heo

5 phút để làm mềm chân lơng, sau đó cơng nhân tiến hành cạolơng bằng tay. Nước được đun nóng bằng lò hơi.

f) Mổ, rút lòng, tháo bỏ phân, rửa sạch: Sau khi đã cạo sạchlơng, tiến hành mổ bụng và tách tồn bộ phủ tạng ra khỏi thân.Thân heo được móc lên dàn treo, rửa sạch rồi đưa qua khâukiểm dịch. Phủ tạng được chuyển sang khu vực tháo bỏ phân, tạiđây phân và các chất chứa trong dạ dày, ruột được tháo vào cácthùng chứa bằng inox và được chuyển ra khu xử lý, bên cạnh đócác bộ phận nội tạng khơng ăn được cũng được loại bỏ tại đây,sau đó rửa sạch bằng nước và đưa đi kiểm dịch.

g) Kiểm tra, đóng dấu kiểm dịch, đóng gói, đưa đi tiêu thụ: Sau

khi thân thịt và phủ tạng được rửa sạch, cán bộ thú y tiến hànhngay việc kiểm tra đầu (bao gồm: kiểm tra niêm mạc miệng, cơnhai, cơ lưỡi, hạch), phủ tạng (bao gồm: kiểm tra phổi, tim, gan,lách, dạ dày, ruột) và thân thịt (bao gồm: kiểm tra các dấu hiệubệnh lý trên toàn bộ mặt da như xuất huyết, hoạt tử, lt, kiểmtra thân thịt có nhiễm lơng và các tạp chất khác không, kiểm tramàu sắc của các tổ chức cơ, mỡ và kiểm tra xoang ngực, xoangbụng). Nếu khơng có dấu hiệu bất thường, cán bộ thú y sẽ đóngdấu kiểm sốt giết mổ và cấp giấy chứng nhận kiểm dịch vậnchuyển sản phẩm động vật. Trường hợp phát hiện dấu hiệu nghingờ có bệnh sẽ được tách qua khu vực riêng để kiểm tra lầncuối, sau đó mới đưa ra quyết định xử lý, nếu khơng đảm bảo antồn cho người sử dụng sẽ đóng dấu hủy và chuyển qua khochứa chất thải nguy hại.

Cơ sở chủ yếu cung cấp dịch vụ giết mổ thuê nên sau khigiết mổ và đóng dấu kiểm dịch, toàn bộ thân thịt, nội tạng dùngđược và huyết được giao trả lại cho khách hàng. Trong giai đoạn2, nếu có khách hàng th cấp đơng sẽ tiếp tục đưa qua khâu

khách hàng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i><b>1.2.2 Nguồn phát sinh và đặc trưng của nước thải</b></i>

Nước thải từ hoạt động giết mổ heo đến từ 3 nguồn là nướcthải từ quá trình giết mổ, nước thải từ quá trình sơ chế nội tạng,nước thải từ các hoạt động khác như rửa chuồng nhốt, dụng cụ…[7], [8]. Lượng nước thải ra chiếm hơn 80% lượng nước sử dụng[3].

Nước thải của các cơ sở giết mổ gia súc thường bị ô nhiễmdo các thành phần hữu cơ như máu, mỡ, protein, nitơ, photpho,các chất tẩy rửa và chất bảo quản thực phẩm. Nồng độ cao cácchất ô nhiễm chứa trong nước thải thường có nguồn gốc từ chấtthải là máu trong khâu cắt tiết, phanh bụng, rửa sàn và từ khâulàm lịng. Máu là ngun nhân chính dẫn đến hàm lượng nitơtrong nước thải tăng cao và cũng là thành phần hữu cơ ơ nhiễmchính trong nước thải giết mổ [3]. Ngồi ra cịn có thể có xương,thịt vụn, mỡ thừa, lơng, móng, vi sinh vật,... Các hợp chất hữu cơnày làm tăng độ phì của nước đồng thời dễ bị phân hủy bởi cácvi sinh vật, gây mùi hôi thối và làm ô nhiễm nguồn nước [8].

Bảng 1.1 Đặc trưng nước thải giết mổ gia súc gia cầm [3], [4]

<b>BTNMT (Cột B)</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Nước thải tại một số CSGM ở Việt Nam như CSGM Mễ Trì vàCSGM Thịnh An đều có giá trị chất ơ nhiễm lớn hơn rất nhiều so

– 1765, cao hơn 18,4 – 35,3 lần; COD từ 1520 – 2206, cao hơn10,13 – 14,71 lần; đồng thời, tỷ lệ BOD/N = 4,3 - 9 < 20, BOD/P= 35,4 < 100. Do đó, có thể coi, nước thải giết mổ có đặc trưnglà thơng số BOD, COD và đặc biệt là có hàm lượng dinh dưỡngcao. Nitơ ở đây tồn tại chủ yếu ở dạng nitơ hữu cơ như protein,axit amin… và dạng amoni còn phốt pho tồn tại chủ yếu là dạngphốt pho hữu cơ.

<i><b>1.2.3 Một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm </b></i>

Dựa trên việc phân tích nguồn phát sinh chất thải và đặctính của nó, có thể nêu ra một vài biện pháp giảm thiểu ô nhiễmbằng việc áp dụng sản xuất sạch hơn cho ngành giết mổ [9],[11]:

- Tận dụng nước mổ heo, lắp đặt thùng chứa nước phân đểtiết kiệm nước và thu gom chất thải, phụ phẩm để chănni và làm phân bón.

- Tái sử dụng nước sau quá trình xử lý để giảm nhu cầu vềnước cấp.

- Thiết kế xe thu huyết tại nơi chọc tiết và nơi treo heo saukhi mổ để giảm tải lượng ô nhiễm cho nước thải và giảmlượng nước vệ sinh khu vực chọc tiết.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

- Làm lông tại khu vực chảo trụng để tách nguồn chất thảirắn ra khỏi nguồn nước thải, giảm lượng nước vệ sinh sànnhà.

- Xây dựng bồn chứa nước cấp nhằm tăng cường áp lựcnước, lượng nước sử dụng sẽ tiết kiệm hơn do áp lực nướcmạnh.

- Sử dụng các phế phẩm để tạo khí sinh học để phục vụ chocác hoạt động khác.

<b>CHƯƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚCTHẢI GIẾT MỔ GIA SÚC</b>

<b>2.1 Giới thiệu một số công nghệ xử lý nước thải giết mổ gia súc</b>

Nước thải giết mổ với các đặc trưng đã được nói ở phần1.2.2 là thông số BOD, COD, N, P vượt quá quy chuẩn, do vậy,nước thải giết mổ cần được xử lý các thông số trên để đạt đượccác yêu cầu trong quy chuẩn. Với COD và BOD cao hơn 1000mg/l [12], [13], cần xử lý sinh học điều kiện yếm khí để giảmmột phần các thơng số này trước khi đi vào các cơng trình phíasau. Với N có thể được xử lý trong bể sinh học thiếu khí và Pđược loại bỏ trong quá trình thải bỏ sinh khối [14].

<i><b>2.1.1 Tiền xử lý nước thải </b></i>

Trước khi nước thải đi vào hệ thống xử lý sinh học, nướcthải được xử lý sơ bộ nước thải để đảm bảo hiệu quả xử lý, tínhổn định của hệ thống sinh học mà còn bảo vệ các thiết bị làmviệc, tránh các hiện tượng như tắc ống, vỡ ống… Để xử lý sơ bộ,người ta sử dụng phương pháp cơ học, phương pháp hóa lý. Hình2.1 thể hiện q trình xử lý sơ bộ nước thải trước khi đi vào hệthống xử lý chính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Hình 2.1 Hệ thống tiền xử lý nước thải [7], [10]

Theo [7], [10], [15], nước thải giết mổ sẽ được xử lý sơ bộbằng các cơng trình như song chắn rác và lưới lọc rác tinh đểgiảm SS trước khi đi vào hệ thống sinh học với hiệu suất khoảng20% [16]. Ngoài ra, dầu mỡ có trong nước thải sẽ được loại bỏtrong bể tách dầu mỡ với hiệu suất khoảng 90 – 97% [17]. Bểthu gom có tác dụng tập trung nước thải từ các đường ống vềđây để chuyển nước về bể điều hòa. Bể điều hòa có tác dụngđiều chỉnh các biến động về lưu lượng và chất lượng của dịngthải để bảo vệ cơng trình sinh học phía sau.

<i><b>2.1.2 Cơng nghệ AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic) </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Cơng nghệ này có 3 q trình xử lý là xử lý BOD, COD tại

-năng lượng và tạo sinh khối. Ngồi lượng nitrat và nitrit có sẵntrong nước thải thì cịn lượng nitrat và nitrit trong hỗn hợp nướctuần hồn từ bể aerobic. Ngồi q trình xử lý N trong nước thải,

3-hiếu khí. Một số trạm xử lý nước thải đã sử dụng công nghệ là Cơsở giết mổ gia súc, gia cầm tập trung và chế biến thực phẩm

lượt là 95%, 97%, 75% [10]. a) Quá trình xử lý yếm khí

Q trình kỵ khí (Anaerobic) là q trình phân hủy sinh họcchất thải trong đó khơng có oxy hịa tan và oxy liên kết. Qtrình gồm 4 giai đoạn gồm: (1) giai đoạn thủy phân, (2) giai đoạnaxit hóa, (3) giai đoạn acetat hóa và (4) giai đoạn metan hóa.

Hình 2.3 Các giai đoạn trong q trình kỵ khí [15].(1) Giai đoạn thủy phân

Các chất hữu cơ có phân tử lượng lớn và phức tạp nhưprotein, lipit… sẽ được chuyển hóa thành các chất hữu cơ cóphân tử lượng bé hơn như axit amin, axit béo… dưới tác dụngcủa của emzym thủy phân do các vi sinh vật tạo ra. Sau khichuyển thành các chất hữu cơ có phân tử lượng bé, vi sinh vậtmới sử dụng được các chất hữu cơ này. Tốc độ thủy phân phụthuộc vào các yếu tố như nhiệt độ, bản chất của chất nền, khả

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

năng phân hủy sinh học của vi sinh vật. Do đó, q trình thủyphân quyết định tốc độ của tồn bộ q trình kỵ khí.

(2) Giai đoạn axit hóa

Các vi khuẩn sinh axit sẽ sử dụng các sản phẩm của quátrình (1) để tạo thành một loạt các hợp chất hữu cơ có kíchthước nhỏ, chủ yếu là các axit dễ bay hơi (VFA) và một phần nhỏ

(3) Giai đoạn acetat hóa

Các VFA được tạo ra sẽ bị phân hủy chủ yếu thành acetat,

trung gian quan trọng là axit proionat và butyrat được biến đổithành acetat và hydro bởi vi khuẩn accetat. Oxy hóa kỵ khí cácaxit béo mạch dài cũng cho ra sản phẩm là acetat [13].

CH -CH -COO<small>32</small> ^- + 3H O → CH<small>23</small>COO^- + HCO + 2H + 2H (II.1)<small>3</small>^- ⁺ <small>2</small>

CH<small>3</small>-CH -CH -COO<small>22</small> ^- + 2H O → CH<small>23</small>COO<small>-</small> + 2H + 2H (II.2)<small>+</small> ₂

(4) Giai đoạn metan hóa

Đây là giai đoạn cuối cùng của q trình phân hủy kỵ khí

khử acetat để tạo thành metan. Vi sinh sinh metan sử dụng chấtnền hữu cơ hoặc nguồn cacbon riêng biệt như là acetat. Khoảng70-80% metan được tạo thành từ các vật liệu hữu cơ có nguồngốc từ acetat [13], [19].

b) Quá trình thiếu khí (Anoxic)

Trong thành phần nước thải chứa hàm lượng hợp chất hữucơ cao thì chủ yếu phải kể đến hàm lượng nitơ và photpho –những thành phần chính cần được loại bỏ khỏi nước thải trướckhi vào nguồn tiếp nhận. Tại bể anoxic, trong điều kiện thiếu khíhệ vi sinh vật thiếu khí xử lý nitơ và photpho thơng qua q trìnhnitrat hóa và phosphoryl hóa [21].

- Q trình khử nitrat hóa:

Khử nitrat sinh học là q trình chuyển hóa nitrat thành khínitơ và biến thành tế bào mới bởi nhóm vi khuẩn hiếu khí tùytiện dị dưỡng và một số loại nấm. Trong quá trình khử nitrat, cácvi sinh vật cũng sử dụng cơ chất nên đồng thời cũng làm giảmđược COD và BOD. Nitrat đầu tiên sẽ được chuyển thành nitritsau đó chuyển nitrit thành khí nitơ [13], [14].

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

- Quá trình phosphoryl hóa:

Chủng vi khuẩn tham gia vào quá trình này làAcinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vikhuẩn Acinebacter chuyển hóa thành các hợp chất mới khơngchứa photpho hoặc các hợp chất có chứa photpho dễ phân hủybởi các loại vi khuẩn hiếu khí [21].

Để quá trình nitrat hóa và phosphoryl hóa diễn ra thuận lợi,tại bể anoxic có bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợptạo điều kiện để các vi sinh vật tiếp xúc với cơ chất, đồng thời

c) Quá trình hiếu khí (Oxic)- Q trình nitrat hóa

-hóa gồm hai giai đoạn. Giai đoạn 1, amoni sẽ được chuyển thành

2NH<small>4</small>⁺ +3O → 2NO + 4H + 2H O (II.4)<small>22</small>^- ⁺ <small>2</small>

NO<small>2</small>^- + 0,5O → NO (II.5)<small>23</small>

-Quá trình hiếu khí diễn ra mạnh mẽ nếu có những tác độngnhư: sục khí, tăng lượng hoạt động của vi sinh vật bằng cách bổsung bùn hoạt tính, điều chỉnh hàm lượng chất dinh dưỡng, loạibỏ hoặc ức chế các chất độc làm ảnh hưởng đến quá trình hoạtđộng của vi sinh vật. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình là 20-

- Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí [23],[24].

+ Giai đoạn 1: Oxi hóa chất hữu cơ có nitơ

NH<small>3</small> (II.6)+ Tổng hợp xây dựng tế bào

C<small>x</small>H<small>y</small>O<small>z</small>N + O → C<small>25</small>H<small>7</small>NO<small>2</small> + CO + H O<small>2 2</small>

(II.7)+ Giai đoạn 3: Hô hấp nội bào:

C<small>5</small>H<small>7</small>NO<small>2</small> + 5O → 5CO + 2H O + NH<small>2223</small>

(II.8)

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

* Ưu nhược điểm của công nghệ AAO

Bảng 2.1 Ưu, nhược điểm của công nghệ AAOCông nghệ AAO

cao hơn 1000 mg/l, và N, P cao.

- Lượng bùn thải ra nhiều.

<i><b>2.1.3 Cơng nghệ AAOAO Oxic)</b></i>

Trong cơng nghệ AAOAO có 2 hệ thống AO (Anoxic – Oxic)và bổ sung thêm một bể yếm khí. Ở hệ thống AO đầu tiên, các

-AAO ở trên. Bể hiếu khí thứ hai có thời gian lưu thủy lực nhỏ hơnbể Oxic 1 nhằm đẩy khí nitơ hình thành ra khỏi khối phản ứngtrước khi lắng và oxy hóa nốt phần BOD, amoni dư. Cơng nghệcó thêm giai đoạn yếm khí để tách loại photpho. Bể Anoxic 2 cótác dụng tăng cường khử nitrat sau bể Oxic 1 với nguồn chấthữu cơ từ q trình hơ hấp nội bào từ bể Oxic 1. Bể aerobic cuốicùng giảm hàm lượng photpho xuống tối đa. Hiện nay, công

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

nghệ được nhà máy giết mổ C.P Việt Nam tại Bình Định sử dụng[25].

Bảng 2.2 Ưu, nhược điểm của công nghệ AAOAOCông nghệ AAOAO

cao hơn 1000mg/l, đặc biệt, tỷ lệBOD/TN < 3,

BOD/TP > 20.

- Khả năng xử lý N gần như triệt để,hiệu quả xử lý P trên 95% [14]

- Hiệu quả loại bỏ COD, BOD khoảng95%.

- Lượng bùn tạo ra ít.

- Tuần hồn nội vi lớn nên tốn nhiềunăng lượng cung cấp và duy trì.- Địi hỏi diện tích xây dựng lớn.- Yêu cầu tỷ số BOD/P cao.

<i><b>2.1.4 Công nghệ UASB – AO (UASB – Anoxic – Oxic)</b></i>

a) Bể UASB

Đây là cơng trình xử lý sinh học kị khí ngược dịng. Nướcthải được đưa từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kị khí lơ lửng ởdạng các bơng bùn hạt. Q trình phân huỷ các chất hữu cơ diễnra khi nước thải tiếp xúc với các bông bùn này. Một phần khí sinh

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

sẽ kết dính với các bơng bùn và kéo các bơng bùn lên phía trên,tạo sự đảo trộn đều giữa bùn và nước. Khi lên đến đỉnh bể, cácbọt khí sẽ va chạm vào các tấm chắn hình nón, các bọt khí đượcgiải phóng cùng với khí tự do và bùn sẽ rơi xuống. Để tăng tiếpxúc giữa nước thải với các bơng bùn [20], [23].

Bể UASB có thể chịu được tải trọng COD cao hơn các bểphản ứng kỵ khí khác như bể lọc kỵ khí, bể ASBR… Điều này làdo sự phát triển dày đặc của bùn hạt kỵ khí. Với tải trọng COD từ

b) Q trình thiếu khí và hiếu khí

Các q trình ở đây diễn ra giống với các q trình, cácphản ứng sinh hóa trong điều kiện thiếu và hiếu khí giống cơngnghệ AAO. Tuy nhiên điểm khác biệt ở đây là bùn sau quá trìnhlắng tại bể lắng II không tuần lại về bể yếm khí mà tuần hồn lạivề bể thiếu khí. Điều này giúp cho q trình xử lý yếm khí xảy ra

-dịng bùn tuần hồn.

Bảng 2.3 Ưu, nhược điểm của cơng nghệ UASB-AOCông nghệ UASB - AO

chất hữu cơ lớn (trên 2000 mg/l), và N,P cao.

-là khoảng 80%, 95%, 90% [20]. - Hiệu quả loại bỏ COD, BOD khoảng 95- 97% [12], [20].

- Chịu được tải trọng hữu cơ cao từ 12

- Tạo ra và thu khí sinh học

- Khơng cần nhiều diện tích mặt bằng

- Gây mùi khó chịu- Lượng bùn tạo ra nhiều

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>2.2 Lựa chọn dây chuyền xử lý cho nhà máy</b>

<i><b>2.2.1 Tính tốn lưu lượng nước thải</b></i>

Lượng nước sử dụng để giết một con heo tại Việt Namkhoảng 370 đến 750 l/con với khoảng 80 - 90% lượng nước nàysẽ thành nước thải [3]. Theo [9], [10], lượng nước sử dụng choviệc giết một con heo là khoảng 500 l/con. Như vậy, lượng nướctrung bình cho việc giết mổ là khoảng 500 l/con với khoảng 90%sẽ trở thành nước thải. Ước tính lưu lượng nước thải của nhàmáy giết mổ quy mô 2000 con/ngày.đêm là

Q=2000. 500 . 90 %=900000(l/ngày.đêm)=900(m<small>3</small>/ngày.đêm)

Như vậy, lưu lượng nước thải của nhà máy giết mổ heo quy

Theo bảng 1.2, các thông số về chất ơ nhiễm có trong nướcthải của nhà mấy giết mổ có quy mơ là 2000 con/ngày.đêmđược lựa chọn để thiết kế và thể hiện trong bảng 2.4 [3], [7],[26].

Bảng 2.4 Bảng thành phần nước thải của CSGM heo

<b>số^{Đơn vị}^Giátrị^{QCVN 40/2011}BTNMT(Cột B)</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

TP mg/l 17 6Dầu mỡ

nước thải được thể hiện trong bảng , tỷ lệ BOD/COD > 0,5 vàtrong dòng thải các chất độc đối với vi sinh vật đều nằm trongngưỡng cho phép đã thể hiện rằng nước thải giết mổ phù hợp với

mg/l thì cần phải được xử lý bằng cơng nghệ sinh học yếm khítrước [18]. Ở đây, sử dựng bể UASB để xử lý nước thải bằngcông nghệ sinh học trong điều kiện yếm khí. Do khơng tốn nhiềudiện tích mặt bằng, bể cịn có kế cấu đơn giản, dễ xây dựng.Ngồi ra, bể có hiệu quả xử lý khoảng 95% COD đối với việc xửlý nước thải giết mổ [20].

Sau khi được xử lý bằng phương pháp sinh học trong điềukiện kỵ khí, do nước thải giết mổ có tỷ lệ BOD/N < 20 và BOD/P< 100 nên cần xử lý nitơ và phốt pho có trong nước thải. BểAerotank sẽ chuyển hóa NH thành NO và NO sau đó bể<small>4</small>⁺ <small>2</small>^- <small>3</small>^-

3-bể thiếu khí và hiếu khí do được vi khuẩn PAOs hấp thụ trongq trình tăng trưởng.

Bùn hoạt tính sau khi được lắng ở bể lắng II sẽ được tuầnhoàn lại một phần vào bể Anoxic. Phần còn lại của nước thải sẽđược khử trùng và được xả ra nguồn tiếp nhận. Phần bùn còn lạisẽ được xử lý tại bể nén bùn và máy ép bùn.

Trong nước thải giết mổ có hàm lượng vi sinh vật rất cao,vượt khoảng 40 lần sao với QCVN 40/2011 BTNMT. Do vậy, việckhử trùng nước thải đầu ra là điều cần thiết. Nước thải sau xử lýsinh học sẽ được khử trùng bằng clorua vôi.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy giết mổ với côngsuất 2000 con/ngày được thể hiện qua hình 2.6. Hệ thống xử lýsinh học được áp dụng chính là cơng nghệ UASB – AO có hiệuquả lớn trong việc xử lý nước thải có mực độ ơ nhiễm cao nhưnước thải giết mổ.

Hình 2.6 Sơ đồ công nghệ XLNT nhà máy giết mổ heo

<b>CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚCTHẢI GIẾT MỔ HEO</b>

<i><b>3.1 Song chắn rác và lưới chắn rác</b></i>

Lưu lượng nước thải của nhà máy giết mổ là:

=¿ ⁹⁰⁰₂₄ =37,5 m<small>3</small>/h

=K<small>0 max</small>.Q<small>tb</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Q<small>max</small>=K<small>0 max</small>.Q<small>tb</small>= 2,1.37,5 = 78,75 m/h

Bảng 3.1 Các thông số thủy lực của mương dẫn

Bề rộng mương dẫn(mm)

Độ dốc i (phần nghìn)Độ đầy của mương dẫn Vận tốc (m/s)

0,150,46b) Số lượng khe hở của song chắn rác

Số lượng khe hở của song chắn rác được tính như sau:

n=^Q<small>maxs</small>v .b.h^.k<small>z</small>

Trong đó: n: Số lương khe

v: Vận tốc nước qua khe song chắn (m/s), v = 0,77 (m/s)

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

s : Bề dày của thanh song chắn, chọn s = 0,008 (m)[24]

d) Tổn thất áp lực qua song chắn rác

h_s=.^v<small>max2</small>2 g^{.K (m)}

K : Hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rácbám, k = 2-3. Chọn k = 2 [24]

ξ : Hệ số tổn thất áp lực cục bộHệ số tổn thất áp lực cục bộ được xác định như sau:

ξ=x

(

sb

)

<small>4 ⁄ 3</small>

. sin α=2,42.

(

0,0080,02

)

<small>4 ⁄ 3</small>

. sin 60 °=0,62

β : Hệ số phụ thuộc hình dạng thanh đan, chọn β = 2,42[13].

Suy ra: h<small>s</small>=0,62. ^0,77<small>2</small>

2.9,81 ^{.2=0,04 m=4 cm}

f) Thông số kỹ thuật của song chắn rác

Các thông số thiết kế của song chắn rác bảng 3.2:Bảng 3.2 Thông số thiết kế của song chắn rác

Chọn lưới cố định có kích thước mắt lưới trung bình d = 0,35 mm

Lưới chắn rác có kích thước bằng với mương đặt song chắn rác B= 0,35 m, L = H = 1 m.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

Diện tích bề mặt lưới yêu cầu: A=^Q<small>max</small>L_A⁼

78,75 . 10001100 . 60 ^{=1,19 m}

B. H⁼1,19

0,35 . 1^{=3,4 ≈ 4 lướ}

Hiệu quả xử lý: Sau khi đi qua song chắc rác và lưới chắc rác thì

520.(1 – 0,2) = 416 mg/L3.2 Bể thu gom

Bể thu gom là nơi tập chung lại tất cả nước thải từ quá trình sản xuất lại một chỗ, đồng thời, bể thu gom cũng giảm tải một phần cho bể điều hịa. Ngồi ra, bể được bố trí thêm ngăn tách mỡ giúp tách một phần lượng mỡ có trong nước thải.

Theo [16], độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước thải là H = 1,2 m.Thể tích hố gom là: V =Q_max<small>h</small> .t=^78,75.30

60 ^{=39,375 ≈ 40 m}

Trong đó t: thời gian lưu nước từ 10-30 phút. Chọn t=30 phút [16]. Chọn chiều sâu hữu ích là 3 m. Chiều cao an tồn lấy bằng chiều sâu đáy ống cuối cùng là 1,2 m. Vậy chiều sâu xây dựng là H=3+1,2=4,2 m.

Thể tách ngăn tách mỡ bằng 2/3 tổng thể tích bể [29]: V₁=²3^{.40=27 m}

78,75. 10 .1000 9,81.1000× 0,8 ×3600 ^{=2,68 KW}

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<i><b>3.3 Bể điều hịa</b></i>

Bể điều hịa có tác dụng ổn định lưu lượng và nồng độ các chất ônhiễm trong nước thải. Nước thải trong bể được sục khí để tránh hiện tượng lắng cặn, đặc biệt là tránh xảy ra q trình phân hủy yếm khí gây mùi khó chịu.

a) Tính tốn kích thước bể điều hịa

Các nhà máy giết mổ thường khơng hoạt động liên tục, thời gianlàm việc trung bình 2 ca/ngày [7], [10]. Do đó, để hệ thống hoạtđộng ổn định và liên tục, thời gian lưu của bể điều hòa đượcchọn là t = 6 giờ.

Thể tích bể điều hịa là: V =Q<small>maxh</small>

472,55 ^{=94,5 m}

Cạnh hình vng là a = 9,7 m.

b) Ống dẫn nước vào và ra khỏi bể điều hịa

Vận tốc dịng trong ống có áp là v=0,7−1,5 m/s[14]. Chọn vận tốc nước vào và rakhỏi bể là v = 1m/s.

Đường kính ống dẫn nước vào và ra khỏi bể là:

D=

√

4. Q<small>maxh</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Chọn hệ thống ống cấp khí có đục lỗ, có 10 ống đặt dọc theo chiều dài của bể, mỗi ống cách nhau 1 m, cách tường 0,35 m và cách đáy bể 10 cm.

10 ⁼7,09

10 ^=0,709m<small>3</small>/ phút

π .v .60⁼

√

4 . 0,709π .10. 60^{=0,04 m}

Trong đó v: Vận tốc của khí trong ống; v= 10-15 m/s. Chọn v= 10 m/s [23].

khỏi lỗ v_lỗ= −5 20 m/s. Chọn v_lỗ=10 m/s [23].Lưu lượng khí qua 1 lỗ:

q_lỗ=^{π .d}<small>lỗ</small>².v<small>lỗ</small>4 ⁼

π .0,004<small>2</small>. 10 60.

4 ^{=0,0075 m}<small>3</small>/ phút

H: Chiều sâu hữu ích của bể, H = 5(m)Ta có:

Áp lực khơng khí:

P=^10,33+h<small>ct</small>10,33 ⁼

10,33 5,9+10,33 ^{=1,57 at}

Cơng suất của máy nén:

N=^{34400 .}(P<small>0,29</small>−1).Q<small>kk</small>102 .η

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Ta có:

N=^{34400 .}(1,57<small>0,29</small> 1− ). 7,09102 . 0,8 .60 ^{=7 kW}

Bố trí 2 máy thổi khí có cơng suất 7 kW, một máy làm việc mộtmáy dự phịng.

Bảng 3.4 Thơng số thiết kế của bể điều hòa

37,5 .10 . 1000 .9,811000 . 0,8 . 3600 ^{=1,28 KW}

<i><b>3.4 Bể UASB</b></i>

Mục đích của bể UASB là chuyển hóa hữu cơ trong nước thải.Ngồi ra, bể cịn tạo ra biogas có thể thu hồi để sử dụng. Hiệuquả xử lý COD của bể khoảng 65 – 80%, BOD là khoảng 75 –90% [16], [12], [20].

Lựa chọn thơng số tính tốn [12] [16].

a) Tính tốn bể kỵ khí

</div>