XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI HEO BẰNG CÔNG NGHỆ MỚI

Chăn nuôi heo (lợn) có vị trí hàng đầu trong lĩnh vực chăn nuôi của Việt Nam. Thời gian vừa qua, chúng ta đã chứng kiến sự tăng trưởng mạnh mẽ của ngành chăn nuôi heo với tổng đàn heo cả nước đầu năm 2017 lên tới 10 triệu con. Điều này đã kéo theo không ít áp lực lên ngành môi trường, công tác xử lý chất thải cũng như xử lý nước thải chăn nuôi heo.
 
1. Đặc điểm chăn nuôi heo tại Việt Nam
Chăn nuôi Việt Nam nói chung và chăn nuôi heo nói riêng bắt đầu chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi kể từ khi chúng ta gia nhập thị trường khu vực (AFTA) và tổ chức Thương mại thế giới (WTO). Từ đó, bên cạnh hình thức chăn nuôi nông hộ quy mô nhỏ, hình thức chăn nuôi công nghiệp tập trung theo trang trại và doanh nghiệp tư nhân đã hình thành và phát triển mạnh mẽ.
1.1. Các hình thức chăn nuôi heo ở Việt Nam
-               Quy mô hộ gia đình (hoặc nông nghiệp truyền thống):
•              ~ 4 triệu hộ gia đình với quy mô 10-100 con heo ở một khu vực nhỏ, thường kết hợp với nuôi cá hoặc trồng trọt
•              Chất thải chăn nuôi heo được sử dụng để nuôi cá hoặc phân chuồng cho cây trồng
-               Quy mô trang trại (nuôi công nghiệp):
•              ~ 5.000 trang trại với quy mô trên 100 con heo trong một khu vực lớn
•              Các trang trại được chia thành các trang trại heo (cùng với heo sơ sinh) và trang trại heo thị trường. Một số trang trại trộn heo nái và heo thị trường.

Có hai loại hệ thống lồng được thiết kế bởi các trại nuôi heo bao gồm lồng nuôi và lồng mở. Hệ thống chuồng kín bao gồm lồng hoàn chỉnh và lồng kín một phần.

1.2. Phân bố các trang trại nuôi heo ở Việt Nam
Các trang trại nuôi heo chủ yếu phân bố ở đồng bằng sông Hồng, Tây Nguyên, vùng núi phía Bắc (25%); Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung (19%); Đồng bằng sông Cửu Long (13%); Đông Nam Bộ và Tây Nguyên (11% và 7%)

2. Thành phần nước thải chăn nuôi heo
Nước thải chăn nuôi nói chung và nước thải chăn nuôi heo nói riêng là hỗn hợp bao gồm nước thải của vật nuôi và nước vệ sinh chuồng trại. Mặc dù không chứa các chất độc hại như nước thải các ngành công nghiệp khác (Axít, kiềm, kim loại nặng…) nhưng chứa nhiều vi khuẩn, ấu trùng, giun sán, gây ra nhiều nguy cơ ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người.
Theo thống kê kết quả khảo sát của trang trại heo có quy mô trên 1000 con cho thấy, mỗi ngày 1 con heo trung bình tiêu thụ từ 15-60 lít nước.  Lượng nước thải trung bình là 25 lít/con. Ngoài ra, lượng phân của heo thị trường được ước tính là 2,7 kg/heo/ ngày, không tách ra nhưng thải ra cùng nước vệ sinh chuồng vào bể chứa biogas. Hiện nay, hầu hết các trại nuôi heo đều không tiến hành thu gom và xử lý riêng các chất thải rắn. Phân heo, thức ăn dư thừa, nước tiểu và nước vệ sinh đều được xử lý bằng bể biogas. Điều này dẫn tới nồng độ ô nhiễm nước thải là rất cao, COD ~ 6000mg/l, Amoni ~1200mg/l.

Kết quả phân tích của Viện Công nghệ Môi trường Hà Nội năm 2012 tại một số trang trại chăn nuôi heo ở Khu vực miền Bắc cho thấy nước thải chăn nuôi heo có nồng độ ô nhiễm COD, Ni-tơ, Amoni và SS cao gấp nhiều lần tiêu chuẩn nước thải cho phép.

Thành phần nước thải ở một số trại heo khu vực phía bắc
 
  pH
 
T0C
 
COD
(mg/l)
T-N
(mg/l)
N-NH4+
(mg/l)
T-P
(mg/l)
SS
(mg/l)
Vĩnh Phúc 7,32 29 4590 967,3 870 295 9520
Hưng Yên 7,87 30,5 3584 202 158 54,9 1880
Thái Bình 7,3 30 2575 425 425 102 800
Hà Nội 7,5 32 7219 247 237 120 3200
(Viện Công nghệ Môi trường Hà Nội, 2012)
 
Tuy nhiên, đặc điểm của nước thải chăn nuôi heo thay đổi đáng kể tùy thuộc vào phương pháp nuôi và quản lý cơ sở (như chất thải rắn và nước thải cần được tách ra hay không), điều kiện cụ thể của từng tỉnh. Những điều kiện này có tác động đáng kể đến quy mô điều trị và dẫn đến việc duy trì hệ thống xử lý khó khăn và tốn kém.

3. Công nghệ mới xử lý nước thải chăn nuôi heo
Hiện nay, có rất nhiều công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi được áp dụng tại Việt Nam bao gồm ủ phân, công nghệ biogas, hồ sinh học,... trong đó biogas giúp kiểm soát mùi hôi, giảm hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải, và sử dụng biogas làm nhiên liệu. Mặc dù một số trang trại áp dụng các biện pháp xử lý nước thải kết hợp các công nghệ khác nhau nhưng chất lượng sau xử lý vẫn không đạt quy chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT về nước thải chăn nuôi.

Công nghệ mới xử lý nước chăn nuôi heo của NES giúp tiết kiệm diện tích, và có thể bỏ qua bước biogas
Vẫn dựa trên phương pháp xử lý chính bằng vi sinh, dựa vào kinh nghiệm thực tiễn chúng tôi nhận thấy tốc độ tách phân khỏi nước thải sẽ có tác động lớn lên hiệu quả xử lý của vi sinh về sau.

Quy trình xử lý nước thải chăn nuôi heo theo công nghệ mới của NES:
Các bước xử lý chính Bước tùy chọn
Nước thải -> Chắn rác & Bể điều hòa -> Bể tách bùn & lắng VF 1
-> Bể sinh hóa với hệ thống kiểm soát thông khí vi ống
-> Lắng VF tích hợp
-> Hồ sinh học -> Bể bùn

Sau các bước xử lý chính, về cơ bản nước thải đã đạt tiêu chuẩn A theo QCVN 40:2016/BTNMT. Tuy nhiên để tăng độ ổn định cũng như mục đích tái sử dụng nước, hồ sinh học được khuyến nghị sử dụng.

Tổng thể tích lưu của các bể trong các bước xử lý chính tương ứng 9-10 ngày lưu (V=9->10*Q), nghĩa là toàn bộ quá trình xử lý này chỉ tốn diện tích tương ứng với 1 hệ biogas trong quy trình truyền thống, nhưng chất lượng nước sau xử lý đã có thể đạt tiêu chuẩn A. Ngoài ra quy trình xử lý của NES cũng tối ưu hóa việc sử dụng phân & bùn làm phân bón cho cây, không tạo ra khí CH4

Lý do quy trình xử lý nước thải chăn nuôi heo trên của NES có thể tiết kiệm được rất nhiều diện tích là nhờ sử dụng công nghệ Airlift tạo ra sự lưu thông lớn, giảm tải trọng ô nhiễm trên vi sinh nhờ hồi lưu bùn gấp 10-100 lần quy trình bùn vi sinh truyền thống, ngoài ra hệ thống kiểm soát thông khí vi ống với đường ống lỗ khí bằng 1mm giúp loại bỏ các khu vực chết và tăng thời gian lưu HRT.
Tùy vào quy mô chăn nuôi, thường dự án quy mô >1000 con heo, việc thu hồi khí biogas bằng Tháp Amoni-Nitơ sẽ được bổ sung trong quy trình xử lý để sử dụng làm nhiên liệu.

DANH MỤC CHÍNH