Quản lý chất thải nông trại Bò Sữa

Nếu cho rằng mỗi một con bò có thể thải ra chất thải nhiều nhất mỗi ngày bằng hai mươi người, thì điều này không phải là đáng ngạc nhiên khi xử lý chất thải là một vấn đề rất lớn. Trong thực tế, một nông trại bò sữa hoặc cơ sở chăn nuôi gia súc theo mô hình hoạt động công nghiệp lớn có thể tạo ra chất thải nhiều như một thành phố cỡ vừa. Trong khi các thành phố chi hàng triệu đô la mỗi năm để xử lý nước và xử lý rác thải đô thị, thì cơ sở chăn nuôi gia súc lại không đủ khả năng chi trả cho vấn đề này. Do đó các trang trại chăn nuôi, nhà máy chỉ giới hạn ở việc đổ bỏ chất thải ở trong các ao chứa chất thải khó phát hiện, nếu không thì chôn lấp chúng trên vùng đất xung quanh trang trại.

Chắc chắn rằng các chất thải ở phương diện rộng thường dẫn đến ảnh hưởng của nó vào các môi trường gần đó. Các kết quả có thể dự đoán được là mối đe dọa đến sự an toàn không khí cũng như nguồn nước, và mạch nước ngầm. Các chất gây ô nhiễm đáng quan tâm là mầm bệnh như E.coli và Salmonella, và một loạt các chất gây ô nhiễm không khí như Hydrogen sulfide, Amoniac, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, và các hạt vật chất. Ngoài ra còn có những lo ngại về thuốc kháng sinh, kim loại và các chất độc hại trong chất thải.

Chủ sở hữu các trang trại chăn nuôi gia súc sử dụng một trong hai phương pháp để xử lý chất thải chăn nuôi. Hai phương pháp này này là phân hủy kỵ khí (là quá trình phân hủy các chất thải hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật kỵ khí trong điều kiện không có ôxy), và phân hủy hiếu khí (là quá trình phân hủy các chất hữu cơ dưới tác dụng của các vi sinh vật hiếu khí khi có sự tham gia của ôxy). Sản phẩm phụ của quá trình phân hủy kỵ khí bao gồm mùi hôi cao, formaldehyde, mercaptan, andehit, và các hợp chất khác có thể gây hại cho cây trồng hoặc đất. Ngược lại, kết quả phân hủy hiếu khí trong một môi trường chất lỏng, có thể là rất có lợi cho cây trồng và đất.

Các chức năng chính của một hồ phân hủy kỵ khí là để loại bỏ, tiêu diệt và ổn định chất hữu cơ, nhưng không phải để làm sạch nước. Ưu điểm của hệ thống này là khả năng tập trung chất thải rắn. Nồng độ khí thải và mùi hôi ở mức độ cao là điều hiển nhiên khi bạn đến gần các loại ao hồ phân hủy. Những hệ thống này được đặc trưng bởi một khu vực tương đối lỏng chất rắn tự do nằm trên một lớp trầm tích dưới đáy.

Các sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy hiếu khí chủ yếu là carbon dioxide (CO2) và nước. Hầu như ở bất kỳ mức độ nào trong quá trình xử lý ở ao hồ phân hủy hiếu khí đều thu nhận được kết quả như vậy kể từ khi quá trình phân hủy chỉ còn là vấn đề thời gian, ôxy sẵn có và carbon chứa trong ao hồ.

Ao hồ phân hủy hiếu khí có thể ở dưới hình thức ao ôxy hóa hoặc ao sử dụng máy sục khí. Ao ôxy hóa phụ thuộc vào ôxy hòa tan từ tự nhiên trong không khí hoặc từ tảo trong nước. Bởi vì nhu cầu cần ôxy rất cao trong ao phân hủy chất thải nên diện tích bề mặt của quá trình ôxy hóa của ao phải lớn để tăng cường sự trao đổi khí ở bề mặt nước.

Cơ khí hóa sục khí có vẻ là phương pháp thực tế hơn trong việc xử lý ao hồ chất thải. Ưu điểm của phân hủy hiếu khí là các hợp chất hữu cơ giảm biến động, giảm hoặc loại bỏ các mùi hôi, và giảm chất rắn vì chất rắn đó được chuyển thành chất khí carbon dioxide. Hơn nữa, ôxy được biết là dùng để tiêu diệt mầm bệnh có hại. Phân hủy hiếu khí được cho là xử lý nước thải thành dạng trà làm cho nước thải đã xử không chỉ phù hợp mà còn rất có lợi để phun lên ruộng.

Mức độ thông khí cần thiết để biến từ ao hồ phân hủy kỵ khí thành ao hồ phân hủy hiếu khí là rất lớn từ trang trại đến trang trại. Một ao hồ được coi là hiếu khí khi mức độ oxy hòa tan bằng ít nhất 2 mg/L. Mức độ oxy để hỗ trợ đầy đủ các vi khuẩn hiếu khí. Do kích thước của nhiều ao hồ, và số lượng chất thải lớn nên việc sử dụng các thiết bị sục khí để đạt tới cấp độ ôxy hòa tan là hàng sa số.

Có một số thiết bị sục khí có sẵn trên thị trường dành cho xử lý nước thải ao hồ. Các thiết bị gồm có bao gồm Máy quạt nước, Máy O2-TURBINE®, thiết bị khuếch tán bong bóng, ống Venturi,...

Máy thổi khí buộc không khí nén qua một bộ khuếch tán khí (ống NANO TUBE®, Đĩa khuếch tán ôxy, đá bọt,...) thành bong bóng khí ở các kích cỡ nhỏ. Những thiết bị khuyếch tán bóng khí có thể tạo ra bong bóng vĩ mô (bóng khí cỡ lớn) hay vi mô (bóng khí cỡ nhỏ). Trong hai loại trên, sự khuyếch tán bóng khí cỡ nhỏ là tốt nhất, hiệu quả khuếch tán ôxy hòa tan cao.

Ống Venturi là thiết bị sục khí bao gồm một máy bơm chìm dùng để bơm nước thải thông qua ống Venturi và lần lượt đưa không khí vào trong dòng nước. Thách thức với Venturi là trừ khi cổ ống Venturi phải làm lớn hơn nếu không thì nó có thể bị tắc nghẽn bởi các chất rắn tồn tại trong ao hồ chất thải. Ngoài ra, các cánh bơm của máy bơm được biết dễ bị tắc nghẽn bởi các mảnh vỡ,. Cuối cùng, thiết bị sục khí Venturi được cho là có hiệu suất truyền ôxy thấp so với các thiết bị sục khí khác.

Máy quạt nước hiệu quả trong việc khuấy nước và cung cấp ôxy hòa tan trong ao hồ xử lý nước thải, qua đó phá vỡ các chất thải thành kích thước nhỏ hơn nhiều lần, dễ dàng phân hủy. Dòng nước lưu thông mạnh trong ao hồ giúp điều hướng dòng chảy tốt. Khả năng cung cấp ôxy cao, lắp đặt tiện lợi, độ bền cao nên Máy quạt nước được sử dụng rộng rãi trên các ao hồ xử lý nước thải, nuôi tôm công nghiệp,...

Máy O2-TURBINE® tự động bơm ôxy hòa tan vào vùng dưới bề mặt của hồ xử lý chất thải. Nó làm điều này dựa trên nguyên lý chuyển động chất lỏng và lực ly tâm tạo ra một vùng áp suất thấp ở cuối Turbine. Không khí được hút xuống do vùng áp suất thấp tạo nên hòa trọn với dòng nước đang khuấy tạo ra hàng triệu bọt khí nhỏ li ti. Kết quả một lượng ôxy hòa tan cực lớn được tạo ra trong nước.

Theo các nhà sản xuất Châu Âu hiệu quả của Máy O2-TURBINE® là một trong những thiết bị khuếch tán ôxy đạt hiệu quả cao nhất trên thị trường hiện nay. Các Turbine sử dụng một động cơ điện công suất từ 1HP - 2HP đặt trên các phao nổi đặt trên mặt nước.

Máy O2-TURBINE® được thiết kế hoạt động liên tục 24/7, hầu như không thể làm Turbine bị tắc nghẽn, thậm chí là trong ao hồ xử lý chất thải động vật. Sử dụng Máy O2-TURBINE® là giải pháp lý tưởng cho bất kỳ ao hồ cần sục khí để cải thiện chất lượng môi trường nước.

Nguồn, hình ảnh: internet

Biên dịch viên: VÂN ANH

Biên soạn :AQUATEC.VN

Tags: Máy quạt nước, máy o2-turbine, sục khí nước thải, xử lý nước thải, ống nano tube, đĩa khuếch tán ôxy