Bài giảng Chăn nuôi và môi trường - Chương 4: Quản lý chất thải chăn nuôi thú y

Chia sẻ: Phạm Hoàng Nhi | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

310
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung Bài giảng Chăn nuôi và môi trường - Chương 4: Quản lý chất thải chăn nuôi thú y giới thiệu đến người tham khảo tính chất nước thải chăn nuôi thú y, ô nhiễm từ nước thải chăn nuôi, xử lý phân/nước thải bằng PP hóa học, các yếu tố kiểm soát quá trình ủ biogas, xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính,... Mời các bạn tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chăn nuôi và môi trường - Chương 4: Quản lý chất thải chăn nuôi thú y

Chương 4: Quản lý chất thải chăn nuôi thú y 1
Tính chất nước thải chăn nuôi thú y  Chỉ tiêu nhiễm bẩn cao: COD, BOD, chất hữu cơ, các hợp chất chứa nitrogen Vi sinh vật  Có thể chứa mầm bệnh (vi sinh vật & trứng ký sinh trùng)  Có mùi hôi thối  Sự đào thải trực tiếp (không qua xử lý) gây tác hại: Aûnh hưởng sức khoẻ cộng đồng Lan truyền mầm bệnh 2 Aûnh hưởng đến hệ sinh thái (thuỷ sinh vật)
THỜI GIAN TỒN TẠI CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT TRONG PHÂN (Strauch, 1987) • Salmonella cao nhất 286 ngày trong phân trâu bò • B. abortus ít nhất 8 tháng trong phân trâu bò • Mycobacterium cao nhất 155 ngày trong phân trâu bò • Mycobacterium cao nhất 2 năm trong đất • Leptospira có thể sinh sản trong phân được xử lý hiếu khí • Virus Aujeszky tồn tại trong phân 3 -15 tuần • Virus Marek 7 ngày • Virus Teschen 3 - 25 ngày • Virus gây African swine fever 60 - 160 ngày • Virus FMD 21 -103 ngày 3
Ô nhiễm từ nước thải chăn nuôi  Đất, nước ngầm : Vi sinh vật Nitrate Chất hữu cơ  Nước bề mặt (sông, suối, ao, hồ, hệ sinh thái) nitrogen and phosphorus - tảo  Không khí Bụi Khí thoát từ quá trình phân hủy phân Khí độc Hiệu ứng nhà kính (CH4) 4
Xử lý phân/nước thải bằng pp hóa học không đạt yêu cầu về hiệu quả kinh tế. --- Một trại nuôi 5000-10000 heo, cần 2 -6 tấn chất sát trùng/ ngày. --- Trong trường hợp có dịch: xử lý phân bằng hoá học là 1 trong những biện pháp bắt buộc. 5
Những lưu ý khi dùng hoá chất xử lý phân - Trộn đều, trước và trong khi thêm chất sát trùng. - Thời gian trộn thuốc sát trùng không quá 6 giờ. - Thời gian ủ ít nhất một tuần. - Không thêm phân mới vào phân đang ủ. - Thể tích khốùi phân tốt nhất là 300 m3. - pH thích hợp - nhiệt độ cao có thể làm giảm lượng thuốc sát trùng cần dùng - tách phân rắn &ø lỏng - xử lý riêng-- tiết kiệm chất sát trùng. - xử lý hoá học có thể hại cây trồng & hệ sinh thái môi trường. 6
Xử lý phân/nước thải bằng pp hóa học - Trong trường hợp có dịch: xử lý phân bằng hoá học là 1 trong những biện pháp bắt buộc. Có thể dùng các hoá chấùt sau: - Formaldehyde: 72 giờ ủ, pH 6.5 -6.9, 9 kg/m3 cho phân rắn, 3 kg/m3 cho phân lỏng (2% vật chất khô), 2 kg/m3 phân lỏng (0.5% vật chất khô). - Các hợp chất chlorine bị giảm hiệu quả bởi protein cần dùng hàm lượng cao, thời gian ủ dài. - Vôi 30 kg/m3/7 ngày, an toàn nhất. - NaOH - Acid peracetic 7
Xử lý phân/nước thải bằng pp vật lý Tách riêng phần rắn & lỏng (baèng caùc maùy eùp phaân hay ly taâm) Sau đó,  xöû lyù baèng nhieät hiệu quả cao raát toán keùm.  xöû lyù phaân raén baèng tia UV  xöû lyù baèng chaát phoùng xaï Tuy nhieân, 2 phöông phaùp naøy hieän khoâng ñöôïc phoå bieán treân thöïc teá 8
Ủ kỵ khí (anaerobic digestion) Biogas Thủy phân Lên men (fermentation) Sinh khí methane - 1 chuỗi các quá trình do vi sinh vật - chủ yếu là vi khuẩn thực hiện, - chuyển các chất hữu cơ phức tạp thành CH4 và khí CO2, - làm giảm 35-60 % khối lượng các chất rắn bay hơi (volatile solids) 9
Các yếu tố kiểm soát quá trình ủ biogas - Nhiệt độ: 30-35oC. - Thời gian lưu trữ : 10-60 ngày. 1 hệ thống tốt là 10-20 ngày (càng lâu có lợi tiêu diệt mầm bệnh). - pH: 6,7-7,4, tối ưu trong khoảng 7,0-7,2. - Thành phần hoá học của nước thải: Để bể yếm khí hoạt động tốt: C, N, P, S phải cân bằng. tỷ lệ C:N = 25-30 : 1. bổ sung thêm các chất xơ như rơm hay trấu để đạt được tỷ lệ này. Tỷ lệ vật chất khô nên duy trì ở khoảng 9-10% (tỷ lệ pha loãng nước : phân có thể là 1:1 hay 2:1). 10 - Các chất độc:
Biogas Biogas: 60-70% methane, 30-40% carbon dioxide, & những khí khác * Öu ñieåm: - Sinh ít buøn; buøn thaûi coù theå duøng laøm phaân boùn - Naêng löôïng cung caáp cho vieäc xöû lyù thaáp - Thích hôïp ñeå xöù lyù khoái löôïng phaân lôùn - Tieâu dieät 1 phần maàm beänh - Giaûm muøi hoâi thoái - CH4 ñöôïc duøng laøm khí ñoát * Nhöôïc ñieåm: - Quaù trình dieãn ra chaäm, giai ñoaïn baét ñaàu (start-up) keùo daøi - Nhaïy caûm vôùi caùc chaát ñoäc coù trong chaát thaûi 11
Biogas: Energy or hot air??? Methane is  21 times more powerful a greenhouse gas than CO2  responsible for nearly as much global warming as all other non- CO2 greenhouse gases put together. It has many sources & lots of potential to cause major damage. 12
Where does it come from?  Animal agriculture  produced in the digestive processes of cattle (account for 16 % of the world's annual methane emissions to the atmosphere)  released from the large stores of untreated farm animal waste  Biogenic methane (Biogas) generated by the fermentation of organic matter including manure, wastewater sludge, municipal solid waste (including landfills), or any other biodegradable feedstock, under anaerobic conditions  Fossil fuel production (natural gas field), anaerobic decay of organic matter deep under the Earth's surface  Farming 13
Methane emissions (Tg/a = teragrams per year) Origin CH4 Emission Mass (Tg/a) Type (%/a) Total (%/a) Natural Emissions Wetlands (incl. Rice agriculture) 225 83 37 Termites 20 7 3 Ocean 15 6 3 Hydrates 10 4 2 Natural Total 270 100 45 Anthropogenic Emissions (derived from human activities) Energy 110 33 18 Landfills 40 12 7 Ruminants (Livestock) 115 35 19 Waste treatment 25 8 4 Biomass burning 40 12 7 Anthropogenic Total 330 100 55 14 (Wikipedia)
http://www.ruralcostarica.co m/biodigester.html http://www.flotech.com/biogas.htm 15 http://www.ctrade.org/project.html
Ủ phân hiếu khí (COMPOSTING)  Chi phí đầu tư thấp  Phân sau khi ủ dùng làm phân bón  Men khởi đầu (starter) có bán trên thị trường, nhưng thường cho hiệu quả thấp  Tiêu diệt được mầm bệnh (nhiệt độ cao) * Các giai đoạn - các nhĩm vsv tham gia khác nhau:  Mesophiles phân giải chất hữu cơ, sinh nhiệt, 40-45oC;  Nhiệt độ cao & acid hữu cơ kích thích thermophiles (vi khuẩn dị dưỡng, tự dưỡng, vi khuẩn ô xy hoá sulfur, hydrogen), sinh nhiệt, 60-80 oC (khoáng hoá)  Khi nhiệt độ > 70 oC, thermophiles bị ức chế, các quá trình ô xy hoá bị 16 giảm, nhiệt độ giảm, & các quá trình phân huỷ bắt đầu trở lại
Ủ (composting) – thông số môi trường  Tỷ lệ C/N = 30 : 1 (25 - 40)  Nhiệt độ cao nhất ở lớp mặt phải < 70 oC; nhiệt độ cao sẽ ức chế các VSV, làm giảm hiệu quả phân huỷ  pH: biến động cao, do pH khác nhau của nguyên liệu g/đoạn đầu pH thấp, do sự tạo thành các acid hữu cơ g/đoạn sau pH cao, do sự tiêu thụ các acid hữu cơ của thermophiles  Thoáng khí kém (yếm khí cao), sự khoáng hoá sẽ giảm, tạo ra mùi hôi thối cao  Độ ẩm thường giảm còn 50-60% Độ ẩm cao: quá trình yếm khí tăng Độ ẩm thấp (
http://www.epd.gov.hk/epd/english/environmentinhk/waste/prob_solutions/livestock_waste.html 18
Xử lý phân động vật mắc bệnh truyền nhiễm 1. Nhiệt sinh học: Tương tự như composting, Thời gian ủ ~ 2 tháng. - Cát, rơm hay phân từ đ/ vật khoẻ được lót ở đáy (0.3-0.4 m), - phân gia súc bệnh được chất đống ~ 2 m, - xung quanh phủ với rơm, mạc cưa hay đất (~ 0.2 m). Nếu phân có độ ẩm trên 70%, trộn thêm rơm hay mạc cưa. 2. Hoá học: formaldehyde; các hợp chất cĩ chứa chlorine 3. Đốt phân: Độ an toàn cao nhất, diệt mầm bệnh sinh bào tử. Rơm, mạc cưa được lót ở đáy, trên mặt đậy bằng gỗ, sau đó nhiên liệu được đổ lên và đốt 19
Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính (activated sludge) Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) 1. Lọc thoâ 2. Xöû lyù yeámkhí: töông töï nhö uû kî khí q/trình thuyû phaân & leân m dieãn ra, taïo acids, alcohols, CO2, NH3, H2 en - Coù söï tích luyõ poly-β-hydroxyalkanoates (PHA) trong caùc VSV tích luõy phosphate (phosphate-accumulating organism PAO) s, - GiaûmCOD, taêng sinh khoái, taêng caùc acids höõu cô 3. Anoxic: m tröôøng oâ xy hoaù, nhöng khoâng coù söï hieän dieän oxygen; oâi NO3- & NO2 - là chaát nhaän e- cho quaù trinh oâ xy hoaù caùc chaát höõu cô NO3- - NO2- - NO - N2O - N2 - thoaùt ra khoâng khí 20 laømgiaûm haømlöôïng N trong nöôùc thaûi